罐的入口 ；蒸发壁水管路连接储水罐和反应器的蒸发壁水入口，经过调温的水通过蒸发壁进入反应器内部;底部入水管路连接储水罐和反应器底部入水口，使常温水进入反应器底部;冷却水管路连接储水罐和冷却水入口，使常温水进入反应器内燃烧嘴附近设置的冷却盘管;液态产物排出单元包括与反应器液体排出口连接的无机盐储罐;无机盐储罐顶部设置伸入反应器底部的连通管，连通管的顶部为反应器底部液面能达到的最大高度； 控制系统包括传感器、现场执行部件、控制器、上位机，现场执行部件与控制器电连接，控制器、传感器分别与上位机通过总线控制进行数据交换;控制系统的工作过程包括: 1)传感器采集膜富集单元、垃圾预处理系统、污水处理池、垃圾储料池及超临界反应系统中氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路、反应器、气态产物排出单元、液态产物排出单元的温度、压力、流量和液位数据，并将传感数据经过控制器采集至上位机中；现场执行部件的运行状态参数经控制器输入至上位机中； 2)上位机根据传感数据及运行状态参数执行超临界反应系统的启动过程、停车过程、紧急停车过程、温度调节过程和压力调节过程，向控制器输出控制信号，控制各现场执行部件； 现场执行部件包括超临界反应系统中反应器气相出口设置的压力调节阀，无机盐储罐入口设置的截止阀和出口设置的压力调节阀，燃料输送管路设置的截止阀、流量调节阀、增压栗，物料输送管路设置的截止阀、流量调节阀、增压栗，氧化剂输送管路设置的截止阀、调压阀、流量调节阀、增压栗，蒸发壁水管路设置的水栗，底部入水管路设置的水栗，冷却水管路设置的水栗，氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路、蒸发壁水管路上分别设置的加热元件;还包括集富集单元、垃圾预处理系统、物料输入系统、污水处理池、垃圾储料池上的输送栗及调节阀。2.根据权利要求1的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的地下二层还包括垃圾除臭系统，垃圾除臭系统对垃圾储料池物料进行除臭处理。3.根据权利要求1的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的传感器包括反应器气相出口设置的温度传感器、压力传感器，反应器内部设置的温度传感器，无机盐储罐上设置的液位传感器，物料输送管路的流量计，燃料输送管路的流量计，氧化剂输送管路的流量计;还包括集富集单元、垃圾预处理系统、物料输入系统、污水处理池、垃圾储料池的流量传感器、压力传感器。4.根据权利要求1所述的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的超临界反应系统的启动过程的步骤包括: A.系统初始化，设定蒸发壁水管路的水栗、底部入水管路的水栗的流量值，并启动该两个水栗； B.设定反应器气相出口的压力调节阀的压力值为P1，并强制关闭无机盐储罐出口的截止阀，打开无机盐储罐入口的调节阀；当反应器气相出口的第一压力传感器的压力值稳定在P1时，设定无机盐储罐的液位，通过液位自动控制无机盐储罐出口的压力调节阀的开度； C.设定燃料输送管路的燃料浓度，打开燃料输送管路上的截止阀； D.根据燃料输送管路的流量计所测的燃料流量和物料输送管路的流量计所测的物料流量，计算氧化剂流量，设定氧化剂流量调节阀的氧化剂流量值； E.设定氧化剂输送管路的调压阀的压力值为P2; F.启动氧化剂输送管路的增压栗及燃料输送管路的增压栗； G.启动氧化剂输送管路、燃料输送管路、蒸发壁水管路上的加热元件，对氧化剂、燃料和蒸发壁水进行预热，使其达到设定值； H.待反应器气相出口的温度传感器测值T1时，启动冷却水管路的水栗，将反应器气相出口温度在T2 ± 10°C，其中T2 > T1; 1.反应器内部的温度传感器检测的温度分布正常后，通过调节燃料输送管路的流量调节阀，将燃料的温度降低至设定值； J.关闭燃料输送管路设置的截止阀，同时关闭物料输送管路的加热元件，利用换热器供热，设定燃料输送管路的流量计的流量值，启动物料输送管路的增压栗;如果物料温度未达到设定值，则启动物料输送管路的加热元件； K.待反应稳定后，停止燃料输送管路的增压栗，并关闭燃料输送管路的截止阀。5.根据权利要求4所述的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的超临界反应系统的停车过程的步骤包括: L.将蒸发壁水管路、冷却水管路、底部入水管路的水栗开到最大;将无机盐储罐的出口转向物料池； Μ.切断氧化剂输送管路、蒸发壁水管路、燃料供应单元及物料输送管路的加热元件，关闭氧化剂输送管路的截止阀，将未经加热的物料通入反应器中，待反应器气相出口的温度传感器测得的温度小于200°C时，关闭物料输送管路； N.待待反应器气相出口的温度传感器测得的温度小于100°C时，系统整体泄压、停机。6.根据权利要求4所述的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的超临界反应系统的紧急停车过程的步骤包括: 0.关闭氧化剂输送管路的截止阀，切断氧化剂输送管路、蒸发壁水管路、燃料供应单元及物料输送管路的加热元件，打开无机盐储罐的入口，将无机盐储罐的出口转向物料池； P.将冷却水管路上的水栗开到最大，并停止其他各路水栗； Q.待反应器气相出口的温度传感器测得的温度小于50°C后，系统整体泄压、停机。7.根据权利要求4所述的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的超临界反应系统的温度调节过程的步骤包括: R.系统运行过程中，实时监控反应器气相出口的温度传感器的温度值变化，并将其与冷却水管路的水栗流量进行联锁控制:当反应器气相出口的温度传感器的温度值高于设定值时，增加冷却水管路的水栗的流量;反之则降低冷却水管路的水栗的流量，以保证反应器气相出口的温度维持在T2 ± 10°C; S.氧化剂输送管路、蒸发壁水管路、燃料供应单元及物料输送管路的加热元件的出口温度与其加热功率进行PID调节； T.实时监控设置在反应器与氧化剂输送管路、气态产物排出管路、燃料输送管路、物料输送管路连接的进出口的温度传感器，保证反应器的温度场，避免反应器因温度变化而引起的不稳定。8.根据权利要求7所述的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的超临界反应系统的步骤S中，PID调节通过智能二次表实现，其步骤包括: 1)设定加热元件温度检测用热电偶的温度检测范围； 2)分别设定温度高限报警、温度底限报警和温度偏差上限报警和温度偏差下限报警，并分别由智能二次表输出干接点的报警信号传输至控制器，并在上位机生成报警事件记录； 3)将智能多功能二次表设定为子整定模式，仪表在经过两个振荡周期的ON-OFF控制后，自动计算出加热元件对应的PID参数，可以根据加热元件的功率和升温速率计算出PID参数及控制周期。9.根据权利要求4的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的超临界反应系统的压力调节过程的步骤包括: U.反应器气相出口压力调节:通过反应器气相出口设置的压力调节阀调节反应器气相出口的压力； V.反应器液相出口压力调节:反应器液相出口通过无机盐储罐的液位调节来实现封压，通过无机盐储罐出口设置的压力调节阀来调节无机盐储罐的液位，以保证反应器内部的压力； W.设定反应器气相出口的安全压力范围，通过反应器气相出口的压力传感器对反应器气相出口的压力进行监控；当反应器气相出口的压力传感器检测的压力值超限、底限和突变时，通过步骤U和W调节反应器内部压力。10.根据权利要求1-9之一所述的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:上位机软件中进行现场工艺流程的监控:所有数据进行实时显示，并生成实时数据曲线，以便观察工艺动态，为现场操作控制提供依据，所有模拟量数据通过建立历史变量，并建立历史数据报表分别与历史变量做连接，然后在报表查看器中查看历史变量，历史变量0.2秒更新一次，同时建立历史数据曲线并关联历史变量，通过导出工具将历史数据导出并存档，同时可以对操作事件进行记录，将变量变化的过程与操作事件相关联，找出工艺数据变化的具体原因，为实验研究提供可靠依据。11.根据权利要求1-9之一所述的小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于:所述的控制系统还包括视频监控单元，视频监控单元与上位机信号连接，视频监控单元包括视频监控摄像头，视频监控摄像头安装于反应器顶端多个方向，氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路、气态产物排出管路的各增压栗区域的上方的四个方向，氧化剂输送管路中液氧储罐出口，氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路、气态产物排出管路的各加热元件的出口。
【专利摘要】本发明涉及一种小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统，其特征在于：包括设置于地面下一层的膜富集单元、垃圾预处理系统、超临界反应系统，设置于地面下二层的污水处理池、垃圾储料池，以及设置于地面中控室的控制系统，控制系统包括传感器、现场执行部件、控制器、上位机，现场执行部件与控制器电连接，传感器、控制器与上位机为信号连接；传感器及现场执行部件设置在氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路、反应器、气态产物排出单元、液态产物排出单元上。本发明能够同时处理污水和固体垃圾，使固体垃圾不再通过焚烧处理，减少污染物排放，并通过控制单元实现系统的启动、停车、紧急停车过程、温度调节及压力调节等控制过程，系统运行所产生的数据可实现有效的采集、存储、分析。
【IPC分类】C02F9/04, B09B5/00, B09B3/00
【公开号】CN105439320
【申请号】CN201510873243
【发明人】王冰, 丁红玉, 张妍
【申请人】王冰
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月2日