本實(shí)用新型涉及一種熱水解設(shè)備，具體地說(shuō)是一種污泥廢液熱水解設(shè)備。

背景技術(shù)：

發(fā)酵行業(yè)廢菌渣液及污泥中含有大量的有機(jī)污染物、殘留菌、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和一些難以被分解的大分子有機(jī)物，若廢菌渣等物質(zhì)不經(jīng)過(guò)處理或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的沉降直接進(jìn)入?yún)捬醭?，廢菌渣中的上述物質(zhì)會(huì)對(duì)厭氧菌造成危害進(jìn)而延長(zhǎng)厭氧處理的時(shí)間，影響厭氧處理的效果，增大后續(xù)生化處理的難度。因此，在進(jìn)入?yún)捬醭刂?，需要?duì)廢菌渣液或污泥進(jìn)行處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是提供一種污泥廢液熱水解設(shè)備，以解決直接將污泥廢液進(jìn)行厭氧處理時(shí)處理時(shí)間長(zhǎng)、處理效果差及處理難度大的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種污泥廢液熱水解設(shè)備，包括有：水平設(shè)置的底座，設(shè)置在所述底座上的打料泵、預(yù)熱冷卻器和高溫水解罐，以及用于控制各部分的控制單元，在所述預(yù)熱冷卻器和高溫水解罐之間設(shè)有噴射加熱器，在所述噴射加熱器上設(shè)有蒸汽管道，在所述蒸汽管道上設(shè)有蒸汽閥門(mén)；

在所述打料泵的進(jìn)料端設(shè)置有兩條管路，其中，一路與污泥廢液儲(chǔ)罐相連通，另一路與清洗罐相連通，在所述打料泵的出料端與所述污泥廢液儲(chǔ)罐的頂部之間設(shè)有回流管，在所述回流管上設(shè)有回流閥；

在所述預(yù)熱冷卻器的內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)螺旋式通道，分別為第一通道和第二通道；

所述第一通道的底部通過(guò)管道與所述打料泵的出料端相連，所述第一通道的頂部通過(guò)管道與所述噴射加熱器的進(jìn)料端相連通，所述噴射加熱器的出料端通過(guò)高溫料管與所述高溫水解罐底部的進(jìn)料口相連通，在所述高溫料管上設(shè)有三通閥二，三通閥二的進(jìn)口與所述噴射加熱器相連通，三通閥二的第一出口與所述高溫水解罐底部的進(jìn)料口相連通；

所述第二通道的進(jìn)料端通過(guò)水解料管與所述高溫水解罐頂部的出料口相連通，在所述水解料管上設(shè)有三通閥一，三通閥一的第一進(jìn)口與所述高溫水解罐頂部的出料口相連通，三通閥一的出口與所述第二通道的頂部相連通；在所述第二通道的出料端設(shè)有三通閥三，三通閥三的進(jìn)口與第二通道的底部相連通，三通閥三的第一出口與外排管道相連通，三通閥三的第二出口通過(guò)管道與所述清洗罐的頂部相連通；

在所述三通閥一的第二進(jìn)口和所述三通閥二的第二出口之間設(shè)置有連接管。

本實(shí)用新型設(shè)備中，在所述第一通道和所述第二通道上均設(shè)有放空閥和排污閥。

本實(shí)用新型設(shè)備中，在所述高溫水解罐的罐體內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流板，在所述高溫水解罐的罐體外側(cè)設(shè)置有爬梯，在所述高溫水解罐的頂部設(shè)有檢修平臺(tái)，所述噴射加熱器位于所述檢修平臺(tái)的上方。

本實(shí)用新型設(shè)備中，所述打料泵設(shè)置為兩臺(tái)，兩臺(tái)所述打料泵并聯(lián)連接。

本實(shí)用新型的使用方法，包括以下步驟：

a、設(shè)置一套如上所述的污泥廢液熱水解設(shè)備；

b、將打料泵與污泥廢液儲(chǔ)罐接通，并將回流閥開(kāi)至最大，然后將噴射加熱器上的蒸汽閥門(mén)開(kāi)至最大，再將三通閥二的進(jìn)口與第一出口連通，三通閥一的第一進(jìn)口與出口連通，三通閥三的進(jìn)口與第一出口連通，使污泥廢液儲(chǔ)罐、打料泵、預(yù)熱冷卻器的第一通道、噴射加熱器、高溫水解罐、預(yù)熱冷卻器的第二通道以及外排管道之間形成連通的料液處理通道；

c、開(kāi)啟打料泵，料液經(jīng)預(yù)熱冷卻器的第一通道進(jìn)入噴射加熱器中，此時(shí)從蒸汽管道進(jìn)入噴射加熱器內(nèi)的蒸汽被壓縮成高壓飽和水，并與進(jìn)來(lái)的料液瞬間混合使料液升溫，升溫后的料液經(jīng)高溫料管從高溫水解罐底部的進(jìn)料口進(jìn)入罐內(nèi)，控制單元根據(jù)噴射加熱器出口處的料液溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)打料泵的回流閥開(kāi)度；

d、隨著進(jìn)入高溫水解罐內(nèi)的料液逐漸增多，液面逐漸上升，在上升過(guò)程中，料液中的微生物絮體逐漸解體，微生物細(xì)胞逐漸破碎，細(xì)胞中的有機(jī)物質(zhì)逐漸釋放出來(lái)并進(jìn)一步水解，料液中的病原菌也逐漸被消滅；當(dāng)料液充滿(mǎn)整個(gè)高壓水解罐之后，上升至頂部的料液已經(jīng)完全水解，并從高溫水解罐頂部的出料口排出；

e、從高溫水解罐頂部的出料口排出的料液通過(guò)水解料管進(jìn)入預(yù)熱冷卻器的第二通道，在第二管道中自上而下流動(dòng)，并與此時(shí)正在第一管道中自下而上流動(dòng)的低溫未水解料液發(fā)生熱交換，將熱量傳遞給低溫未水解料液，將其預(yù)熱，而自身則降溫冷卻，降溫后的水解料液通過(guò)外排管道排出；此后，高溫水解罐處于滿(mǎn)罐狀態(tài)，料液不斷地從罐體底部進(jìn)入罐內(nèi)，在罐內(nèi)水解后從罐體頂部排出，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)；

f、點(diǎn)擊自控屏幕，將系統(tǒng)切換至“自動(dòng)”狀態(tài)，此時(shí)，系統(tǒng)處于完全自控的狀態(tài)，由控制單元根據(jù)各點(diǎn)處物料的溫度和壓力的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽進(jìn)量和料液進(jìn)量；

g、當(dāng)料液處理完后，關(guān)閉蒸汽閥門(mén)，將系統(tǒng)切換至“清洗”狀態(tài)，此時(shí)，打料泵與污泥廢液儲(chǔ)罐之間的管道自動(dòng)關(guān)閉，打料泵與清洗罐之間的管道自動(dòng)接通，同時(shí)，三通閥一、三通閥二和三通閥三分別切換方向，即三通閥一的第二進(jìn)口與出口連通，三通閥二的進(jìn)口與第二出口連通，三通閥三的進(jìn)口與第二出口連通，使清洗罐的底部、打料泵、預(yù)熱冷卻器的第一通道、噴射加熱器、連通管、預(yù)熱冷卻器的第二通道以及清洗罐的頂部之間形成連通的清洗液循環(huán)流動(dòng)通道，清洗罐中的清洗液經(jīng)打料泵依次流經(jīng)預(yù)熱冷卻器的第一管道、噴射加熱器和預(yù)熱冷卻器的第二管道，最后回流入清洗罐內(nèi)，如此循環(huán)，直至清洗干凈；

h、清洗完畢后，關(guān)閉打料泵，打開(kāi)放空閥和排污閥，將系統(tǒng)內(nèi)殘留的清洗液排凈。

本實(shí)用新型的污泥廢液熱水解設(shè)備可將污泥中的微生物絮體解體、微生物細(xì)胞破碎，從而使細(xì)胞中的有機(jī)物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等）釋放出來(lái)，并進(jìn)一步將這些物質(zhì)水解，水解得到的中間產(chǎn)物更適合作為微生物生長(zhǎng)的基質(zhì)，由此，使污泥的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，使其厭氧消化性能大大改善，并可提高其消化效率，增加甲烷產(chǎn)量，加快后續(xù)處理工藝的進(jìn)程，并極大地減少?gòu)U渣的產(chǎn)生量，減輕了處理壓力和處理成本。本實(shí)用新型還可殺死污泥中的病原菌，提高后續(xù)厭氧消化過(guò)程中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率。

本實(shí)用新型的設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，制作精密，熱能利用率高，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)死角、不存料，可實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)清洗，不結(jié)垢，阻力小，且自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)在無(wú)人控制的情況下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，解放了人工勞動(dòng)力，便于推廣應(yīng)用。

另外，本實(shí)用新型的設(shè)備采用集成化設(shè)計(jì)，出廠前整機(jī)調(diào)試，整體運(yùn)輸，使用時(shí)，用戶(hù)只需要將相應(yīng)接口與相應(yīng)管路連接即可，大大減少了用戶(hù)的現(xiàn)場(chǎng)工程量。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的底座、打料泵、預(yù)熱冷卻器、高溫水解罐和噴射加熱器的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、底座，2、打料泵，3、預(yù)熱冷卻器，4、高溫水解罐，5、噴射加熱器，6、污泥廢液儲(chǔ)罐，7、清洗罐，8、控制單元，9、第一通道，10、第二通道，11、三通閥一，12、三通閥二，13、三通閥三，14、爬梯，15、檢修平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型主要由底座1、打料泵2、預(yù)熱冷卻器3、高溫水解罐4、噴射加料器和控制單元8等部分組成。

如圖2所示，底座1作為承載體，用以承托其他各部分，打料泵2、預(yù)熱冷卻器3和高溫水解罐4等都安裝在底座1上，從而使設(shè)備整體形成集成化結(jié)構(gòu)。設(shè)備在出廠前整機(jī)調(diào)試，出場(chǎng)后整體運(yùn)輸，在使用時(shí)，用戶(hù)只需要將相應(yīng)接口與相應(yīng)管路連接即可，可大大減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工程量。

打料泵2安裝在底座1上，用于輸送料液（即污泥廢液）或清洗液。如圖1所示，在打料泵2的進(jìn)料端設(shè)置有兩條管路，其中，一路連通到污泥廢液儲(chǔ)罐6的底部，另一路連通到清洗罐7的底部。在打料泵2的出料端與污泥廢液儲(chǔ)罐6的頂部之間設(shè)置有回流管，在回流管上設(shè)有回流閥，回流閥與控制單元8電連接。污泥廢液儲(chǔ)罐6與清洗泵之間的切換也是通過(guò)控制單元8來(lái)控制實(shí)現(xiàn)的。

打料泵2設(shè)置為兩個(gè)，兩個(gè)打料泵2并聯(lián)連接，其中一個(gè)為主泵，另一個(gè)為備用泵，當(dāng)主泵需要檢修時(shí)，接通備用泵，系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行。

如圖1所示，預(yù)熱冷卻器3用于將來(lái)自打料泵2的料液預(yù)熱，同時(shí)將來(lái)自高溫水解罐4的水解料冷卻。在預(yù)熱冷卻器3內(nèi)設(shè)有兩條螺旋式通道，分別為第一通道9和第二通道10。第一通道9的底部通過(guò)管道與打料泵2的出料端相連通，頂部通過(guò)管道與噴射加熱器5的進(jìn)料端相連通。第二通道10的頂部通過(guò)水解料管與高溫水解罐4頂部的出料口相連通，底部連通到外排管道上，在第二通道10的出料端設(shè)有三通閥三13；三通閥三13包括一個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口，其中，三通閥三13的進(jìn)口與第二通道10的出料端相連，三通閥三13的第一出口與外排管道相連，三通閥三13的第二出口通過(guò)管道與清洗罐7的頂部相連。在第一通道9和第二通道10上均設(shè)有放空閥和排污閥，當(dāng)設(shè)備停止運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)放空閥和排污閥可將通道內(nèi)的殘留的雜物或清洗液等排凈。

第一通道9是輸送污泥廢液原料的管道，稱(chēng)其為冷料通道，第二通道10是輸送水解后的高溫料液的管道，稱(chēng)其為熱料通道。進(jìn)行污泥廢液處理時(shí)，第一通道9內(nèi)自下而上流動(dòng)的冷料與第二通道10內(nèi)自上而下流動(dòng)的熱料在預(yù)熱冷卻器3中完成換熱，從而達(dá)到冷料被熱料預(yù)熱（預(yù)熱后的料液溫度為130℃左右），熱料被冷料冷卻的目的，從而大大提高了系統(tǒng)的熱能利用率，達(dá)到節(jié)能、節(jié)水的目的，有效降低了污泥廢液的處理成本。

噴射加熱器5設(shè)置在第一通道9與高溫水解罐4之間的管道上，用于將來(lái)自第一通道9的冷料或預(yù)熱料加熱升溫（當(dāng)系統(tǒng)剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，第二通道內(nèi)沒(méi)有熱料，通過(guò)第一通道的料液沒(méi)有預(yù)熱直接進(jìn)入噴射加熱器中，此時(shí)噴射加熱器加熱的是冷料；當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，第一通道內(nèi)的料液與第二通道內(nèi)的熱料換熱后被預(yù)熱至130℃左右，此時(shí)噴射加熱器加熱的是預(yù)熱料）。在噴射加熱器5上設(shè)有蒸汽進(jìn)口，蒸汽進(jìn)口與蒸汽管道相連通，在蒸汽管道上設(shè)有蒸汽閥門(mén)，通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽的進(jìn)量來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)料液的加熱程度。蒸汽進(jìn)入噴射加熱器5之后被壓縮成高壓飽和水，高壓飽和水與冷料或預(yù)熱料瞬間混合，并將其加熱至150~160℃，得到的高溫料液從高溫水解罐4的底部進(jìn)入罐內(nèi)。

高溫水解罐4為立式罐體，在其底部設(shè)有進(jìn)料口，在其頂部設(shè)有出料口，采用下進(jìn)上出的方式可保證料液在罐內(nèi)有充足的停留時(shí)間以使其徹底水解。

在高溫水解罐4的進(jìn)料口與噴射加熱器5的出料端之間設(shè)有高溫料管，在高溫料管上設(shè)有三通閥二12；三通閥二12包括一個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口，其中三通閥二12的進(jìn)口與高溫料管相連，三通閥二12的第一出口與高溫水解罐4底部的進(jìn)料口相連。

在高溫水解罐4的出料口與預(yù)熱冷卻器3的第二通道10的頂部之間設(shè)有水解料管，在水解料管上設(shè)有三通閥一11；三通閥一11包括兩個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，其中三通閥一11的第一進(jìn)口與高溫水解罐4頂部的出料口相連，三通閥一11的出口與第二通道10的頂部相連。在三通閥一11的第二進(jìn)口與三通閥二12的第二出口之間設(shè)有連接管。

如圖1中所示，當(dāng)三通閥一11、三通閥二12和三通閥三13均調(diào)至位置時(shí)，噴射加熱器5、高溫水解罐4、預(yù)熱冷卻器3的第二通道10和外排通道依次相連，形成連通的料液處理通道，用于污泥廢液的處理過(guò)程。當(dāng)三通閥一11、三通閥二12和三通閥三13均調(diào)至位置時(shí)，噴射加熱器5、連接管、預(yù)熱冷卻器3的第二通道10和清洗罐7依次相連（繞過(guò)了高溫水解罐4），形成連通的清洗液回流通道，用于污泥廢液處理結(jié)束后整個(gè)設(shè)備的清洗過(guò)程。

在高溫水解罐4的罐體內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流板，以保證料液能夠先進(jìn)先出；在高溫水解罐4的罐體外壁上設(shè)有縱向的爬梯14，以便于對(duì)罐體的各個(gè)位置進(jìn)行檢修；在高溫水解罐4的頂部設(shè)置有檢修平臺(tái)15，以便于對(duì)頂部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢修和維護(hù)，噴射加熱器5設(shè)置在該檢修平臺(tái)15上。

控制單元8用于對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制，三通閥一11、三通閥二12和三通閥三13，以及回流閥、蒸汽閥門(mén)等都由控制單元8控制，污泥廢液儲(chǔ)罐6與清洗泵之間的切換也是由控制單元8控制實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型的具體使用方法如下：

a、設(shè)置一套如上所說(shuō)的污泥廢液熱水解設(shè)備。

b、將打料泵2與污泥廢液儲(chǔ)罐6接通，并將回流閥開(kāi)至最大，然后將噴射加熱器5上的蒸汽閥門(mén)開(kāi)至最大，再將三通閥二12的進(jìn)口與第一出口連通，三通閥一11的第一進(jìn)口與出口連通，三通閥三13的進(jìn)口與第一出口連通，使污泥廢液儲(chǔ)罐6、打料泵2、預(yù)熱冷卻器3的第一通道9、噴射加熱器5、高溫水解罐4、預(yù)熱冷卻器3的第二通道10以及外排管道之間形成連通的料液處理通道。

c、開(kāi)啟打料泵2，料液經(jīng)預(yù)熱冷卻器3的第一通道9進(jìn)入噴射加熱器5中，此時(shí)從蒸汽管道進(jìn)入噴射加熱器5內(nèi)的蒸汽被壓縮成高壓飽和水，并與進(jìn)來(lái)的料液瞬間混合使料液升溫至150~160℃，升溫后的高溫料液經(jīng)高溫料管從高溫水解罐4底部的進(jìn)料口進(jìn)入罐內(nèi)，控制單元8根據(jù)噴射加熱器5出口處的料液溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)打料泵2的回流閥開(kāi)度。

d、隨著時(shí)間的推移，高溫水解罐4內(nèi)的液面逐漸上升，料液從罐體底部上升至罐體頂部所需時(shí)間為料液在高溫水解罐4內(nèi)的停留時(shí)間，該停留時(shí)間控制在30min最好，能夠保證料液充分水解；在上升過(guò)程中，料液中的微生物絮體逐漸解體，微生物細(xì)胞逐漸破碎，細(xì)胞中的有機(jī)物質(zhì)（例如：脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等）逐漸釋放出來(lái)并進(jìn)一步水解，料液中的病原菌也逐漸被消滅；上升至頂部的料液已經(jīng)完全水解，完全水解的料液從高溫水解罐頂部的出料口排出。

e、從高溫水解罐4頂部的出料口排出的料液通過(guò)水解料管進(jìn)入預(yù)熱冷卻器3的第二通道10，并在第二通道中自上而下流動(dòng)，并與此時(shí)正在第一管道中自下而上流動(dòng)的低溫未水解料液發(fā)生熱交換，將熱量傳遞給低溫未水解料液，將其預(yù)熱，而自身則降溫冷卻，降溫后的水解料液通過(guò)外排管道排出；此后，高壓水解罐4保持滿(mǎn)灌狀態(tài)，料液不斷地從罐體底部進(jìn)入罐內(nèi)，并從罐體頂部排出，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

f、點(diǎn)擊自控屏幕，將系統(tǒng)切換至“自動(dòng)”狀態(tài)，此時(shí)，系統(tǒng)處于完全自控的狀態(tài)，即：污泥廢液由打料泵2泵入預(yù)熱冷卻器3的第一通道9中，被第二通道10的熱料預(yù)熱至130℃后，再經(jīng)噴射加熱器5加熱升溫至150~160℃，然后進(jìn)入高溫水解罐4內(nèi)維持30min，使污泥廢液充分水解，水解后的料液從罐體頂部進(jìn)入預(yù)熱冷卻器3的第二通道10內(nèi)，與第一通道9內(nèi)的冷料換熱之后，通過(guò)外排管道進(jìn)入調(diào)節(jié)池或厭氧塔；整個(gè)處理過(guò)程中，由控制單元8根據(jù)各點(diǎn)處物料的溫度和壓力的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽進(jìn)量和污泥廢液進(jìn)量。

g、當(dāng)污泥廢液處理完后，關(guān)閉蒸汽閥門(mén)，將系統(tǒng)切換至“清洗”狀態(tài)，此時(shí)，打料泵2與污泥廢液儲(chǔ)罐6之間的管道自動(dòng)關(guān)閉，打料泵2與清洗罐7之間的管道自動(dòng)接通，同時(shí)，三通閥一11、三通閥二12和三通閥三13分別切換方向，即三通閥一11的第二進(jìn)口與出口連通，三通閥二12的進(jìn)口與第二出口連通，三通閥三13的進(jìn)口與第二出口連通，使清洗罐7的底部、打料泵2、預(yù)熱冷卻器3的第一通道9、噴射加熱器5、連接管、預(yù)熱冷卻器3的第二通道10以及清洗罐7的頂部之間形成連通的清洗液循環(huán)流動(dòng)通道，清洗罐7中的清洗液經(jīng)打料泵2依次流經(jīng)預(yù)熱冷卻器3的第一管道、噴射加熱器5和預(yù)熱冷卻器3的第二管道，最后回流入清洗罐7內(nèi)，如此循環(huán)，直至清洗干凈。

h、清洗完畢后，關(guān)閉打料泵2，打開(kāi)放空閥和排污閥，將系統(tǒng)內(nèi)殘留的清洗液排凈。