CN108840548B - 热水解闪蒸分离装置及热水解闪蒸分离工艺、热水解系统及热水解工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水解闪蒸分离装置及热水解闪蒸分离工艺、热水解系统及热水解工艺，热水解闪蒸分离装置包括通过管道连通的热水解反应罐和气液分离罐，二者之间的管道上设有释压阀。热水解闪蒸分离工艺采用热水解闪蒸分离装置进行闪蒸分离。热水解系统包括通过管道依次首尾连通的浆化罐、进泥泵、热水解反应罐和气液分离罐，热水解反应罐与气液分离罐之间的管道上设有释压阀。热水解工艺采用热水解系统进行热水解。热水解闪蒸分离装置和热水解系统均具有占地面积少、制作成本低、安全生产系数高等优点，且热水解闪蒸分离工艺及热水解工艺均具有工艺简单、易操作、处理效率高、气液分离效果好等优点，能够满足实际处理需要，有着很好的应用前景。

Description

热水解闪蒸分离装置及热水解闪蒸分离工艺、热水解系统及 热水解工艺

技术领域

本发明属于污泥处理领域，涉及一种热水解闪蒸分离装置及热水解闪蒸分离工艺、热水解系统及热水解工艺。

背景技术

高温热水解为厌氧消化的预处理技术，且高温热水解+高温厌氧消化处理工艺常用于处理污泥，然而，高温热水解工艺在实际处理过程中暴露出以下缺陷：(1)浆化机蒸汽分布支管极易堵塞，热水解反应罐蒸汽释压不完全，排泥超压、超温；(2)热水解系统在释压过程中压力波动大，管道振动大；(3)因排泥温度高，排泥泵频繁损坏。为解决上述问题，现有热水解工艺中若采用挪威CAMBI公司提出的热水解系统，需要制备一台大容量的闪蒸分离罐，该闪蒸分离罐的容积特别大，通常是热水解反应罐的5倍左右，占用的场地较大，受到场地、技术及资金的限制，从而导致挪威CAMBI公司提出的热水解系统难以实施，其实际应用范围也受到严重限制。另外，上述这些问题的存在，使得现有热水解系统无法满足实际需求，存在使用局限性。因此，获得一种占地面积小、制作成本低、安全生产系数高的热水解闪蒸分离装置及热水解闪蒸分离工艺，以及基于该热水解闪蒸分离装置的热水解系统和热水解工艺，对于提高污泥高温热水解处理效果、提高污泥厌氧消化处理效果、实现对污泥的资源化利用具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种占地面积小、制作成本低、安全生产系数高的热水解闪蒸分离装置及热水解闪蒸分离工艺，以及基于该热水解闪蒸分离装置的热水解系统和热水解工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种热水解闪蒸分离装置，所述热水解闪蒸分离装置包括热水解反应罐和气液分离罐；所述热水解反应罐与气液分离罐之间通过管道连通；所述热水解反应罐与气液分离罐之间的管道上设有用于调控热水解反应罐释压过程的释压阀。

上述的热水解闪蒸分离装置，进一步改进的，所述释压阀设于热水解反应罐顶部；所述热水解反应罐和气液分离罐的容积相等。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种热水解闪蒸分离工艺，所述热水解闪蒸分离工艺采用上述的热水解闪蒸分离装置进行闪蒸分离。

上述的热水解闪蒸分离工艺，进一步改进的，所述热水解闪蒸分离工艺包括以下步骤：

(1)热水解反应罐中脱水污泥的热水解反应完成后，控制释压阀的开度和持续时间调控热水解反应罐的释压过程，对热水解反应罐内的料液进行闪蒸，得到闪蒸混合气和热水解浓缩污泥；

(2)将步骤(1)中得到的闪蒸混合气输送到气液分离罐中进行气液分离，得到低压蒸汽和热水解浓缩液，完成对热水解反应罐内料液的闪蒸分离。

上述的热水解闪蒸分离工艺，进一步改进的，所述步骤(1)中，所述热水解反应罐的释压过程包括以下阶段：

第一阶段、控制释压阀的开度为30％，持续时间180秒；

第二阶段、控制释压阀的开度为60％，持续时间120秒；

第三阶段、控制释压阀的开度为100％，持续时间600秒。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种热水解系统，所述热水解系统包括通过管道依次首尾连通的浆化罐、进泥泵、热水解反应罐和气液分离罐；所述热水解反应罐与气液分离罐之间的管道上设有用于调控热水解反应罐释压过程的释压阀。

上述的热水解系统，进一步改进的，所述释压阀设于热水解反应罐顶部；所述热水解反应罐和气液分离罐的容积相等。

上述的热水解系统，进一步改进的，所述释压阀与气液分离罐之间的管道上设有第一截止阀；所述气液分离罐与浆化罐之间的管道上设有第二截止阀；所述第二截止阀设于气液分离罐顶部；所述热水解反应罐和气液分离罐的底部通过管道分别连通有排泥泵。

上述的热水解系统，进一步改进的，所述热水解系统还包括第三截止阀，所述释压阀、第三截止阀和浆化罐通过管道依次连通。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种热水解工艺，所述热水解工艺采用上述的热水解系统进行热水解。

上述的热水解工艺，进一步改进的，所述热水解工艺包括以下步骤：

S1、对浆化罐中的污泥进行预热；

S2、利用进泥泵将步骤S1中预热后的污泥送入到热水解反应罐中；

S3、往热水解反应罐中通入蒸汽，使污泥发生热水解反应；

S4、步骤S3中热水解反应完成后，控制释压阀的开度和持续时间调控热水解反应罐的释压过程，对热水解反应罐内的料液进行闪蒸，得到闪蒸混合气和热水解浓缩污泥；

S5、将步骤S4中得到的闪蒸混合气输送到气液分离罐中进行气液分离，得到低压蒸汽和热水解浓缩液，完成对污泥的热水解处理。

上述的热水解工艺，进一步改进的，所述步骤S4中，所述热水解反应罐的释压过程包括以下阶段：

第一阶段、控制释压阀的开度为30％，持续时间180秒；

第二阶段、控制释压阀的开度为60％，持续时间120秒；

第三阶段、控制释压阀的开度为100％，持续时间600秒。

上述的热水解工艺，进一步改进的，所述闪蒸混合气的后续处理还包括：将闪蒸混合气输送到浆化罐中，对污泥进行预热；所述热水解浓缩污泥的后续处理包括以下步骤：将热水解浓缩污泥从热水解反应罐的底部排出并利用排泥泵通过排泥管输送至后续处理系统中。

上述的热水解工艺，进一步改进的，所述步骤S5中，所述低压蒸汽的后续处理包括以下步骤：将低压蒸汽输送到浆化罐中，对污泥进行预热；所述热水解浓缩液的后续处理包括以下步骤：将热水解浓缩液从气液分离罐的底部排出并利用排泥泵通过排泥管输送至后续处理系统中。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明提供了一种热水解闪蒸分离装置，包括热水解反应罐和气液分离罐，热水解反应罐与气液分离罐之间通过管道连通，热水解反应罐与气液分离罐之间的管道上设有用于调控热水解反应罐释压过程的释压阀。本发明中，通过控制释压阀能够实现对热水解反应内的热水解和闪蒸的有效控制，具体为：采用热反应水解罐对污泥进行热水解反应时，关闭释压阀，并利用通入的高压蒸汽加热污泥并使压力和温度快速达到污泥热水解所要求达到的标准，使污泥在热水解反应罐内充分热水解；热水解反应完成后进行闪蒸，控制释压阀，有效调控热水解反应罐的释压过程，由此有效控制热水解反应罐内料液的闪蒸过程，不仅能够使料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，且还能够有效降低释压过程中的压力波动，降低管道的振动，提高安全生产系数。与此同时，采用气液分离罐对经热水解反应罐闪蒸后得到的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)进行气液分离，能够有效分离闪蒸混合气中污泥(液体状)和蒸汽，从而实现料液中污泥和蒸汽的二次分离。本发明热水解闪蒸分离装置中，通过设置释压阀，使热水解料液的闪蒸处理主要在热水解反应罐内完成，然后释压过程中气液分离出来的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)在气液分离罐内继续进行气液分离，具备两次降压气液分离功能，能够实现热水解料液中污泥和蒸汽的有效分离，可以很好的去除闪蒸混合气中的泥水，防止浆化释压蒸汽管堵塞，同时具有占地面积少、制作成本低、安全生产系数高等优点，对于提高污泥高温热水解处理效果、实现对污泥的资源化利用具有十分重要的意义。

(2)本发明热水解闪蒸分离装置中，释压阀设于热水解反应罐顶部，这能够减少释压过程中带出的污泥量，且热水解反应罐和气液分离罐的容积相等，由于料液的闪蒸过程主要在热水解反应罐中完成，因而采用与热水解反应罐容积相等的气液分离罐就能够有效分离闪蒸混合气中污泥(高温液体)和蒸汽，在保证具有较好气液分离效果的前提下，也有利于降低气液分离罐的占地面积，以及减少制作费用，同时由于气液分离罐与热水解反应罐的容积相等，还可将气液分离罐在线改装为热水解反应罐，或将热水解反应罐改装为气液分离罐，由此可进一步降低制作费用。

(3)本发明中还提供了一种热水解闪蒸分离工艺，该工艺采用热水解闪蒸分离装置进行闪蒸分离，通过控制释压阀，可将释压过程分成三个阶段，进而通过优化释压阀的开度和持续时间，有效控制热水解反应罐中的闪蒸过程，不仅能够使料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，而且还能减少释压蒸汽对污泥的带出量，同时还能够有效降低释压过程中的压力波动，降低管道的振动，提高安全生产系数，因而该热水解闪蒸分离工艺，不仅能够实现对热水解料液的有效分离，而且还能提高热水解过程中的安全性，具有处理工艺简单、易操作、安全系数高、处理成本低、处理效率高、气液分离效果好等优点，能够满足实际处理需要，有着很好的应用前景。

(4)本发明提供了一种热水解系统，包括通过管道依次首尾连通的浆化罐、进泥泵、热水解反应罐和气液分离罐，热水解反应罐与气液分离罐之间的管道上设有用于调控热水解反应罐释压过程的释压阀。本发明中，通过控制释压阀能够实现对热水解反应内的热水解和闪蒸的有效控制，具体为：采用热反应水解罐对污泥进行热水解反应时，关闭释压阀，并利用通入的高压蒸汽加热污泥并使压力和温度快速达到污泥热水解所要求达到的标准，使污泥在热水解反应罐内充分热水解；热水解反应完成后进行闪蒸，控制释压阀，有效调控热水解反应罐的释压过程，由此有效控制热水解反应罐内料液的闪蒸过程，不仅能够使料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，且还能够有效降低释压过程中的压力波动，降低管道的振动，提高安全生产系数。与此同时，采用气液分离罐对经热水解反应罐闪蒸后得到的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)进行气液分离，能够有效分离闪蒸混合气中污泥(液体状)和蒸汽，从而实现料液中污泥和蒸汽的二次分离。因此，本发明热水解系统中，通过设置释压阀，使热水解料液的闪蒸处理主要在热水解反应罐内完成，然后释压过程中气液分离出来的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)在气液分离罐内继续进行气液分离，具备两次降压气液分离功能，能够实现热水解料液中污泥和蒸汽的有效分离，可以很好的去除闪蒸混合气中的泥水，防止浆化释压蒸汽管堵塞，同时具有占地面积少、制作成本低、安全生产系数高等优点，可广泛用于污泥的高温热水解处理，对于提高污泥厌氧消化处理效果、实现对污泥的资源化利用具有十分重要的意义。

(5)本发明热水解系统中，释压阀设于热水解反应罐顶部，这能够减少释压过程中带出的污泥量，且热水解反应罐和气液分离罐的容积相等，由于料液的闪蒸过程主要在热水解反应罐中完成，因而采用与热水解反应罐容积相等的气液分离罐就能够有效分离闪蒸混合气中污泥(高温液体)和蒸汽，在保证具有较好气液分离效果的前提下，也有利于降低气液分离罐的占地面积，以及减少制作费用，同时由于气液分离罐与热水解反应罐的容积相等，还可将气液分离罐在线改装为热水解反应罐，或将热水解反应罐改装为气液分离罐，由此可进一步降低制作费用。

(6)本发明还提供了一种热水解工艺，该热水解工艺采用上述热水解系统进行热水解，其中通过控制释压阀，可将释压过程分成三个阶段，进而通过优化释压阀的开度和持续时间，有效控制热水解反应罐中的闪蒸过程，不仅能够使料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，而且还能减少释压蒸汽对污泥的带出量，同时还能够有效降低释压过程中的压力波动，降低管道的振动，提高安全生产系数。本发明热水解工艺，不仅能够实现对污泥的有效热水解，而且还能提高热水解过程中的安全性，具有处理工艺简单、易操作、安全系数高、处理成本低、处理效率高、处理效果好等优点，能够满足实际处理需要，有着很好的应用前景。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1为本发明实施例1中热水解闪蒸分离装置的结构示意图。

图2为本发明实施例3中热水解系统的结构示意图。

图3为本发明实施例4中热水解工艺的流程图。

图例说明：

1、浆化罐；2、进泥泵；3、热水解反应罐；4、释压阀；5、第一截止阀；6、气液分离罐；7、第二截止阀；8、第三截止阀；9、排泥泵；10、释压总管；a、污泥；b、蒸汽。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。本发明的实施例中，若无特别说明，所采用的工艺为常规工艺，所采用的设备为常规设备。

实施例1：

如图1所示，一种热水解闪蒸分离装置，包括热水解反应罐3和气液分离罐6，热水解反应罐3与气液分离罐6之间通过管道连通，热水解反应罐3与气液分离罐6之间的管道上设有用于调控热水解反应罐3释压过程的释压阀4，释压阀4设于热水解反应罐3顶部，热水解反应罐3和气液分离罐6的容积相等。

本实施例中，将污泥输送至热水解反应罐3中，达到热水解反应罐3的设计容量标准后，关闭相关阀门(包括释压阀4)，并往热水解反应罐3中通入高压蒸汽对罐内的污泥进行加热，以快速达到污泥热水解所需的热水解条件，使污泥在热水解反应罐3内充分热水解。热水解反应完成后，通过控制释压阀4，调控热水解反应罐3的释压过程，由此控制热水解反应罐3中料液的闪蒸过程，使热水解反应罐3内的料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理。与此同时，从热水解反应罐3内释放出来的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)通入到气液分离罐6中，并在气液分离罐6中进行气液分离，从而实现闪蒸混合气中污泥和蒸汽的有效分离，其中气液分离罐6中分离得到的低压蒸汽从顶部排出并输送至后续处理装置(如浆化罐)中。待热水解反应罐3内的闪蒸处理完成后，将热水解反应罐3内剩余的热水解浓缩污泥从底部排出并输送到后续处理系统(如厌氧消化系统)中。同样的，待气液分离罐6内的气液分离处理完成后，将气液分离罐6内剩余的热水解浓缩液从底部排出并输送到后续处理系统(如厌氧消化系统)中。

本实施例中，通过控制释压阀4能够实现对热水解反应罐3内的热水解和闪蒸的有效控制，具体为：采用热水解反应罐3对污泥进行热水解反应时，关闭释压阀4，并利用通入的高压蒸汽加热污泥并使压力和温度快速达到污泥热水解所要求达到的标准，使污泥在热水解反应罐3内充分热水解；热水解反应完成后进行闪蒸，控制释压阀4，有效调控热水解反应罐3的释压过程，由此有效控制热水解反应罐3内料液的闪蒸过程，不仅能够使料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，且还能够有效降低释压过程中的压力波动，降低管道的振动，提高安全生产系数；同时释压阀4设于热水解反应罐3顶部还能减少释压过程中带出的污泥量。与此同时，采用气液分离罐6对经热水解反应罐3闪蒸后得到的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)进行气液分离，能够有效分离闪蒸混合气中污泥(液体状)和蒸汽，从而实现料液中污泥和蒸汽的二次分离。另外，热水解反应罐3和气液分离罐6的容积相等，由于料液的闪蒸过程主要在热水解反应罐3中完成，因而采用与热水解反应罐3容积相等的气液分离罐6就能够有效分离闪蒸混合气中污泥(高温液体)和蒸汽，在保证具有较好气液分离效果的前提下，也有利于降低气液分离罐6的占地面积，以及减少制作费用，同时由于气液分离罐6与热水解反应罐3的容积相等，还可将气液分离罐6在线改装为热水解反应罐3，或将热水解反应罐3改装为气液分离罐6，由此可进一步降低制作费用。由此可见，热水解闪蒸分离装置中，通过设置释压阀4，使热水解料液的闪蒸处理主要在热水解反应罐3内完成，然后释压过程中气液分离出来的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)在气液分离罐6内继续进行气液分离，具备两次降压气液分离功能，能够实现热水解料液中污泥和蒸汽的有效分离，可以很好的去除闪蒸混合气中的泥水，防止浆化释压蒸汽管堵塞，同时具有占地面积少、制作成本低、安全生产系数高等优点，对于提高污泥高温热水解处理效果、实现对污泥的资源化利用具有十分重要的意义。

本实施例中，a为污泥，b为蒸汽。

实施例2：

一种热水解闪蒸分离工艺，采用实施例1中的热水解闪蒸分离装置进行闪蒸分离，包括以下步骤：

(1)热水解反应罐3中脱水污泥的热水解反应完成后，控制释压阀4的开度和持续时间调控热水解反应罐3的释压过程，具体包括三个阶段：控制释压阀4的开度为30％，持续时间180秒；控制释压阀4的开度为60％，持续时间120秒；控制释压阀4的开度为100％，持续时间600秒，由此实现对热水解反应罐3释压过程的有效调控，进而有效控制热水解反应罐3的闪蒸过程，使热水解反应罐3中热水解后得到的料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，得到闪蒸混合气和热水解浓缩污泥。在此过程中，通过有效控制释压阀4的开度和持续时间还能减少释压蒸汽对污泥的带出量，降低释压过程中的压力波动，从而降低管道的振动，提高安全生产系数。

(2)将步骤(1)中得到的闪蒸混合气输送到气液分离罐6中进行气液分离，得到低压蒸汽和热水解浓缩液，完成对热水解反应罐3内料液的闪蒸分离。

本发明热水解闪蒸分离工艺，采用热水解闪蒸分离装置进行闪蒸分离，通过控制释压阀，可将释压过程分成三个阶段，进而通过优化释压阀的开度和持续时间，有效控制热水解反应罐中的闪蒸过程，不仅能够使料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，而且还能减少释压蒸汽对污泥的带出量，同时还能够有效降低释压过程中的压力波动，降低管道的振动，提高安全生产系数。该热水解闪蒸分离工艺，不仅能够实现对热水解料液的有效分离，而且还能提高热水解过程中的安全性，具有处理工艺简单、易操作、安全系数高、处理成本低、处理效率高、气液分离效果好等优点，能够满足实际处理需要，有着很好的应用前景。

实施例3：

如图2所示，一种热水解系统，包括通过管道依次首尾连通的浆化罐1、进泥泵2、热水解反应罐3和气液分离罐6，热水解反应罐3与气液分离罐6之间的管道上设有用于调控热水解反应罐3释压过程的释压阀4，释压阀4设于热水解反应罐3顶部，热水解反应罐3和气液分离罐6的容积相等，释压阀4与气液分离罐6之间的管道上设有第一截止阀5，气液分离罐6与浆化罐1之间的管道上设有第二截止阀7，第二截止阀7设于气液分离罐6顶部，热水解反应罐3和气液分离罐6的底部通过管道连通有排泥泵9。

本实施例中，污泥在浆化罐1内预热，然后利用进泥泵2通过进泥管将预热后的污泥输送至热水解反应罐3中，达到热水解反应罐3的设计容量标准后，关闭阀门(包括释压阀4)，并往热水解反应罐3中通入高压蒸汽对罐内的污泥进行加热，以快速达到污泥热水解所需的热水解条件，使污泥在热水解反应罐3内充分热水解。热水解反应完成后，通过控制释压阀4，调控热水解反应罐3的释压过程，由此控制热水解反应罐3中料液的闪蒸过程，使热水解反应罐3内的料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理。与此同时，从热水解反应罐3内释放出来的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)通入到气液分离罐6中，并在气液分离罐6中进行气液分离，从而实现闪蒸混合气中污泥和蒸汽的有效分离，其中气液分离罐6中分离得到的低压蒸汽从顶部排出并输送至后续处理装置(如浆化罐)中。待热水解反应罐3内的闪蒸处理完成后，将热水解反应罐3内剩余的热水解浓缩污泥从底部排出并利用排泥泵9通过排泥管输送至中继储泥箱中，经热交换器冷却后，再输送到后续处理系统(如厌氧消化系统)中。同样的，待气液分离罐6内的气液分离处理完成后，将气液分离罐6内剩余的热水解浓缩液从底部排出并利用排泥泵9通过排泥管输送至中继储泥箱中，经热交换器冷却后，再输送到后续处理系统(如厌氧消化系统)中。

本实施例中，通过控制释压阀4能够实现对热水解反应罐3内的热水解和闪蒸的有效控制，具体为：采用热水解反应罐3对污泥进行热水解反应时，关闭释压阀4，并利用通入的高压蒸汽加热污泥并使压力和温度快速达到污泥热水解所要求达到的标准，使污泥在热水解反应罐3内充分热水解；热水解反应完成后进行闪蒸，控制释压阀4，有效调控热水解反应罐3的释压过程，由此有效控制热水解反应罐3内料液的闪蒸过程，不仅能够使料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，且还能够有效降低释压过程中的压力波动，降低管道的振动，提高安全生产系数；同时释压阀4设于热水解反应罐3顶部还能减少释压过程中带出的污泥量。与此同时，采用气液分离罐6对经热水解反应罐3闪蒸后得到的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)进行气液分离，能够有效分离闪蒸混合气中污泥(液体状)和蒸汽，从而实现料液中污泥和蒸汽的二次分离。另外，热水解反应罐3和气液分离罐6的容积相等，由于料液的闪蒸过程主要在热水解反应罐3中完成，因而采用与热水解反应罐3容积相等的气液分离罐6就能够有效分离闪蒸混合气中污泥(高温液体)和蒸汽，在保证具有较好气液分离效果的前提下，也有利于降低气液分离罐6的占地面积，以及减少制作费用，同时由于气液分离罐6与热水解反应罐3的容积相等，还可将气液分离罐6在线改装为热水解反应罐3，或将热水解反应罐3改装为气液分离罐6，由此可进一步降低制作费用。由此可见，热水解系统中，通过设置释压阀4，使热水解料液的闪蒸处理主要在热水解反应罐3内完成，然后释压过程中气液分离出来的闪蒸混合气(即为高温高压的气液混合物)在气液分离罐6内继续进行气液分离，具备两次降压气液分离功能，能够实现热水解料液中污泥和蒸汽的有效分离，可以很好的去除闪蒸混合气中的泥水，防止浆化释压蒸汽管堵塞，同时具有占地面积少、制作成本低、安全生产系数高等优点，可广泛用于污泥的高温热水解处理，对于提高污泥厌氧消化处理效果、实现对污泥的资源化利用具有十分重要的意义。

如图2所示，进一步改进的，本实施例中，热水解系统还包括第三截止阀8，释压阀4、第三截止阀8和浆化罐1通过管道依次连通。本实施例中，释压阀4与第一截止阀5之间、释压阀4与第三截止阀8设有释压总管10。本实施例中，热水解反应罐3内释压过程中分离出来的闪蒸混合气通过释压总管10进行分配，其中通过控制释压阀4、第一截止阀5和第三截止阀8，可通过释压总管10将热水解反应罐3内释压过程中分离出来的闪蒸混合气排放至浆化罐1中对污泥进行预热。与此同时，通过控制释压阀4、第一截止阀5和第三截止阀8，可通过释压总管10将热水解反应罐3内释压过程中分离出来的闪蒸混合气输送至气液分离罐6中进行气液分离。

本实施例中，a为污泥，b为蒸汽。

实施例4

一种热水解工艺，采用实施例3中的热水解系统对脱水污泥进行热水解，如图2和3所示，包括以下步骤：

S1、将脱水污泥(含水率20％)输送到浆化罐1中，对浆化罐1中的脱水污泥进行预热，通常为将脱水污泥加热至70℃～80℃。

S2、利用进泥泵2通过进泥管将步骤S1中预热后的脱水污泥输送到热水解反应罐3中。

S3、达到热水解反应罐3的设计容量后，控制相关阀门，往热水解反应罐3中通入高压蒸汽(来至锅炉)对脱水污泥进行加热，并使热水解反应罐3内的压力和温度快速达到污泥热水解所要求达到的标准，通常压力为0.6MPa～0.7MPa、温度为150℃～170℃，同时在此条件下使脱水污泥发生热水解反应，持续30min。

S4、步骤S3中热水解反应完成后，控制释压阀4的开度和持续时间调控热水解反应罐3的释压过程，具体包括三个阶段：控制释压阀4的开度为30％，持续时间180秒；控制释压阀4的开度为60％，持续时间120秒；控制释压阀4的开度为100％，持续时间600秒，由此实现对热水解反应罐3释压过程的有效调控，进而有效控制热水解反应罐3的闪蒸过程，使热水解反应罐3中热水解后得到的料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，得到闪蒸混合气和热水解浓缩污泥。在此过程中，通过有效控制释压阀4的开度和持续时间还能减少释压蒸汽对污泥的带出量，降低释压过程中的压力波动，从而降低管道的振动，提高安全生产系数。

S5、步骤S4中热水解反应罐3的释压启动后，开启第一截止阀5和第二截止阀7，将步骤S4中从热水解反应罐3内释放出来的闪蒸混合气(带有污泥)通入到气液分离罐6中，使闪蒸混合气在气液分离罐6中进行气液分离，使得释压过程中分离出来的闪蒸混合气中的污泥和蒸汽进一步分离，得到低压蒸汽和热水解浓缩液，完成对脱水污泥的热水解处理。

通过控制步骤S2至S5中的操作过程进行序批式生产，即通过罐体准备、进料、反应、出料四步轮换，实现连续热水解和闪蒸。

本实施例中，步骤S4中得到的闪蒸混合气的后续处理还包括：通过控制释压阀4、第一截止阀5和第三截止阀8，可通过释压总管10将热水解反应罐3内释压过程中分离出来的闪蒸混合气排放至浆化罐1中，对脱水污泥进行预热。

本实施例中，步骤S4中得到的热水解浓缩污泥的后续处理包括以下步骤：释压过程结束后，热水解浓缩污泥的温度降至100℃，将热水解浓缩污泥从热水解反应罐3的底部排出并利用排泥泵9通过排泥管输送至中继储泥箱中，经热交换器冷却续降温至60℃后，再输送至到厌氧消化系统中，作为厌氧消化的原料。

本实施例中，步骤S5中得到的低压蒸汽输送到浆化罐1中，对脱水污泥进行预热。

本实施例中，步骤S5中得到的热水解浓缩液的后续处理包括以下步骤：将热水解浓缩液降温至100℃，从气液分离罐6的底部排出并利用排泥泵9通过排泥管输送至中继储泥箱中，经热交换器冷却继续降温至60℃，再输送至厌氧消化系统中，作为厌氧消化的原料。

本发明中，采用上述热水解系统进行热水解，其中通过控制释压阀4，可将释压过程分成三个阶段，进而通过优化释压阀4的开度和持续时间，有效控制热水解反应罐3中料液的闪蒸过程，不仅能够使料液迅速气化和气液分离，实现料液的闪蒸处理，且还能减少释压蒸汽对污泥的带出量，同时还能够有效降低释压过程中的压力波动，降低管道的振动，提高安全生产系数。该热水解工艺不仅能够实现对污泥的有效热水解，而且还能提高热水解过程中的安全性，具有处理工艺简单、易操作、安全系数高、处理成本低、处理效率高、处理效果好等优点，能够满足实际处理需要，有着很好的应用前景。

以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种热水解闪蒸分离工艺，其特征在于，所述热水解闪蒸分离工艺采用热水解闪蒸分离装置进行闪蒸分离；所述热水解闪蒸分离装置包括热水解反应罐（3）和气液分离罐（6）；所述热水解反应罐（3）与气液分离罐（6）之间通过管道连通；所述热水解反应罐（3）与气液分离罐（6）之间的管道上设有用于调控热水解反应罐（3）释压过程的释压阀（4）；

所述热水解闪蒸分离工艺包括以下步骤：

（1）热水解反应罐（3）中脱水污泥的热水解反应完成后，控制释压阀（4）的开度和持续时间调控热水解反应罐（3）的释压过程，对热水解反应罐（3）内的料液进行闪蒸，得到闪蒸混合气和热水解浓缩污泥；

（2）将步骤（1）中得到的闪蒸混合气输送到气液分离罐（6）中进行气液分离，得到低压蒸汽和热水解浓缩液，完成对热水解反应罐（3）内料液的闪蒸分离；

所述步骤（1）中，所述热水解反应罐（3）的释压过程包括以下阶段：

第一阶段、控制释压阀（4）的开度为30%，持续时间180秒；

第二阶段、控制释压阀（4）的开度为60%，持续时间120秒；

第三阶段、控制释压阀（4）的开度为100%，持续时间600秒。

2.根据权利要求1所述的热水解闪蒸分离工艺，其特征在于，所述释压阀（4）设于热水解反应罐（3）顶部；所述热水解反应罐（3）和气液分离罐（6）的容积相等。

3.一种热水解工艺，其特征在于，所述热水解工艺采用热水解系统进行热水解；所述热水解系统包括通过管道依次首尾连通的浆化罐（1）、进泥泵（2）、热水解反应罐（3）和气液分离罐（6）；所述热水解反应罐（3）与气液分离罐（6）之间的管道上设有用于调控热水解反应罐（3）释压过程的释压阀（4）；

所述热水解工艺包括以下步骤：

S1、对浆化罐（1）中的污泥进行预热；

S2、利用进泥泵（2）将步骤S1中预热后的污泥送入到热水解反应罐（3）中；

S3、往热水解反应罐（3）中通入蒸汽，使污泥发生热水解反应；

S4、步骤S3中热水解反应完成后，控制释压阀（4）的开度和持续时间调控热水解反应罐（3）的释压过程，对热水解反应罐（3）内的料液进行闪蒸，得到闪蒸混合气和热水解浓缩污泥；所述热水解反应罐（3）的释压过程包括以下阶段：

第一阶段、控制释压阀（4）的开度为30%，持续时间180秒；

第二阶段、控制释压阀（4）的开度为60%，持续时间120秒；

第三阶段、控制释压阀（4）的开度为100%，持续时间600秒；

S5、将步骤S4中得到的闪蒸混合气输送到气液分离罐（6）中进行气液分离，得到低压蒸汽和热水解浓缩液，完成对污泥的热水解处理。

4.根据权利要求3所述的热水解工艺，其特征在于，所述步骤S4中，所述闪蒸混合气的后续处理还包括：将闪蒸混合气输送到浆化罐（1）中，对污泥进行预热；所述热水解浓缩污泥的后续处理包括以下步骤：将热水解浓缩污泥从热水解反应罐（3）的底部排出并利用排泥泵（9）通过排泥管输送至后续处理系统中；

所述步骤S5中，所述低压蒸汽的后续处理包括以下步骤：将低压蒸汽输送到浆化罐（1）中，对污泥进行预热；所述热水解浓缩液的后续处理包括以下步骤：将热水解浓缩液从气液分离罐（6）的底部排出并利用排泥泵（9）通过排泥管输送至后续处理系统中。

5.根据权利要求3所述的热水解工艺，其特征在于，所述释压阀（4）设于热水解反应罐（3）顶部；所述热水解反应罐（3）和气液分离罐（6）的容积相等。

6.根据权利要求3或5所述的热水解工艺，其特征在于，所述释压阀（4）与气液分离罐（6）之间的管道上设有第一截止阀（5）；所述气液分离罐（6）与浆化罐（1）之间的管道上设有第二截止阀（7）；所述第二截止阀（7）设于气液分离罐（6）顶部；所述热水解反应罐（3）和气液分离罐（6）的底部通过管道分别连通有排泥泵（9）；所述热水解系统还包括第三截止阀（8），所述释压阀（4）、第三截止阀（8）和浆化罐（1）通过管道依次连通。