CN105800968B - 生石灰消化、除尘和污水污泥处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

生石灰消化、除尘和污水处理装置，它包括：生石灰消化器(1)、水浴除尘器(Q1)和污水处理装置，其中污水处理装置包括污水池、设置于污水池上的搅拌装置、污水泵和污泥脱水机，和其中生石灰消化器(1)装有具有收尘外接口(601)的密封除尘罩(6)，水浴除尘器(Q1)通过一个除尘管道(Q4)与消化器(1)的收尘外接口(601)相连通，水浴除尘器(Q1)的底部具有连通至上述污水池的除尘污水管。还提供生石灰消化、除尘和污水处理方法。

Description

生石灰消化、除尘和污水污泥处理装置和方法

技术领域

本发明涉及钢铁烧结厂生石灰消化领域，尤其涉及为一种高效生石灰消化、除尘和污水处理系统。主要解决生石灰的消化和消化除尘和污水对环境污染的问题。

背景技术

随着现代工业的发展，人民生活质量的提高，对环保的要求越来越高，安全生产、清洁生产已成为现代企业文明的标志。

生石灰，又名石灰，主要成分是氧化钙，化学式CaO，相对分子质量56.08；白色块状或粉状，立方晶系，工业品中常因含有MgO、Al₂O₃和Fe₂O₃等杂质而呈暗灰色、淡黄色或褐色；相对密度3.25～3.38g/cm3，真密度3.34g/cm3，体积密度1.6～2.8g/cm3，熔点2614℃，沸点2850℃；溶于酸。冶金行业经常用到的消石灰(又称熟石灰)，其主要成分是氢氧化钙，化学式Ca(OH)₂，消石灰是生石灰与水反应的产物，在反应过程中放出热量，反应方程式如下：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂+64.9kJ

烧结是将各种粉状含铁原料，适宜的熔剂和燃料混合制粒后放于烧结设备上点火烧结，在燃料产生高热和一系列物理化学变化的作用下，使部分混合料表面发生软化和融化，产生一定数量的液相，并湿润其它未熔化的矿石颗粒，当冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成烧结矿的过程。生石灰是烧结的主要熔剂之一，其对烧结过程起着较为重要的作用。生石灰与水进行反应生成粒度极细的消石灰，呈胶体颗粒，颗粒极细，比表面积高达30万cm²/g，有利于混合料成球，提高制粒效果和烧结料层的透气性。含有Ca(OH)₂的烧结料小球有较高的湿容量，因而在烧结过程中热稳定性好，可抵抗干燥带的破坏作用，减轻过湿层的影响。另外，生石灰与水反应过程中放出大量热量，提高料温，降低固体燃料的消耗。

生石灰消化时会产生大量含尘烟气，由于烟气特性的特殊性，普通电除尘和布袋除尘均不适用，目前烧结厂针对生石灰消化烟气普遍采用水浴除尘技术，虽然除尘效果得到改善，但水浴除尘产生的除尘污水没有经过任何有效处理而外排，造成二次污染和浪费，该问题的存在严重制约着水浴除尘器在烧结中的应用。

在钢铁冶金行业中，一般需要将铁矿在进高炉炼铁前进行烧结处理，而生石灰对烧结过程起着较为重要的作用，第一，提高混合物料的制粒效果，改善料层透气性，与消化前相比，混合料>3mm的粒级增加了10％以上，可以使烧结机利用系数提高3％-5％；第二，含有Ca(OH)₂的烧结料小球有较高的湿容量，因而在烧结过程中热稳定性好，可抵抗干燥带的破坏作用，减轻过湿层的影响；第三，提高料温；第四，降低固体燃料的消耗。研究表明，由于料温的提高，制粒较果的改善，烧结矿产量可提高10％左右，节约焦粉1.5kg/t；目前生石灰已经成为烧结厂主要熔剂之一，配比在3％-5％。

烧结是将各种粉状含铁原料，适宜的熔剂和燃料混合制粒后放于烧结设备上点火烧结，在燃料产生高热和一系列物理化学变化的作用下，使部分混合料表面发生软化和融化，产生一定数量的液相，并湿润其它未熔化的矿石颗粒，当冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成烧结矿的过程。生石灰是烧结的主要熔剂之一，其对烧结过程起着较为重要的作用。生石灰与水进行反应生成粒度极细的消石灰，呈胶体颗粒，颗粒极细，比表面积高达30万cm²/g，有利于混合料成球，提高制粒效果和烧结料层的透气性。含有Ca(OH)₂的烧结料小球有较高的湿容量，因而在烧结过程中热稳定性好，可抵抗干燥带的破坏作用，减轻过湿层的影响。另外，生石灰与水反应过程中放出大量热量，提高料温，降低固体燃料的消耗。

在进烧结机前，还需要将铁精矿、焦煤粉还有消化后的熟石灰在混合滚筒中混合和制粒，然后再去烧结机进行烧结。现有的工艺是将生石灰和其他原料堆放在同一个配料车间，生石灰经短暂消化后和其他原料一起经输送带输送至滚筒混合机中进行混合和制粒。现有的这道工序主要存在以下问题：

一、烧结厂普遍采用单级消化器，消化时间短，消化率低，未消化的生石灰在一混和二混中继续消化。生石灰消化时体积膨胀1～1.5倍，破坏已经成球的制粒小球，影响料层透气性，未充分发挥生石灰的消化作用。

二、没有专门的消化除尘器。生石灰消化时会产生大量含尘烟气，由于烟气特性的特殊性，普通除尘器的除尘效果无法满足国家排放物浓度标准，且由于石灰粉尘粘结性很强，极易造成除尘管道堵塞、风机振动等。

三、此外，除尘污水、炼钢污泥、除尘污泥等并没有得到有效处理，造成浪费和二次污染。

四、现有的消化器对环境的污染也很大。生石灰消化时会产生大量含尘烟气，由于烟气特性的特殊性，普通电除尘和布袋除尘均不适用。因没有有效的处理和排放措施，使得消化区域粉尘浓度高达200mg/m3，远高于国家排放物浓度标准，污染严重。

五、生石灰与水消化反应过程中放出大量热量，消化后的熟石灰由于自身温度较高，运输过程中易产生蒸汽，若将生石灰和其他原料设在同一个配料车间，由于配料车间与滚筒混合机之间距离较长，熟石灰长距离运输至滚筒混合机过程中产生大量蒸汽，蒸汽挥发的同时携带大量粉尘，不仅带走部分热量，还对周边环境造成污染，而且还会降低熟石灰的温度和湿度，对后续混料和制粒造成一定影响，使得熟石灰对烧结过程所起的作用大打折扣。

六、消化用水采用冷水，温度低，影响生石灰消化效果。

七、将生石灰料仓及其消化和其他原料放在同一个配料车间，混合后再一起通过输送带长距离输送到滚筒混合机，这使得配料车间其他原料存储变小，同时在消化时还造成消化区域烟尘污染严重；这不仅也增加了运输成本，还增加了能耗，也污染了环境。

以上问题的存在严重影响生石灰的消化、除尘、还有污水污泥的处理。为了解决烧结中生石灰消化及除尘问题，进一步完善烧结工艺中节能减排工作，需要设计生石灰消化及除尘系统以解决生灰消化效果差的问题，又解决生石灰消化带来的除尘问题。

另外，为解决上述问题，进一步完善烧结配料混合工艺中节能减排工作，需要设计新的生石灰烧结配料混合工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效生石灰消化器，以解决消化器消化效率低和消化效果差的问题，以及大量粉尘烟气污染等问题。

本发明提供一种高效生石灰消化器，该消化器为多级消化器，提供完善的多级消化工艺，生石灰从灰仓落在仓下的皮带秤上，再通过螺旋输送机送入多级消化器中进行消化。

本申请中所述的消化器为多级消化器，即消化段有上、下两段或两段以上。

本发明的另一个目的在于提供一种高效生石灰消化及混料和除尘系统，以解决生石灰消化不充分，消化器除尘效率低的问题，以及除尘管道堵塞、风机振动、除尘污水处理等问题。

要解决石灰消化器除尘问题，首先必须了解石灰消化的工艺及粉尘的物理、化学特性。生石灰消化是一个化学反应过程，即生石灰(CaO)加水(H₂O)生成氢氧化钙(Ca(OH)₂)并放出大量的热量。消化器产生的粉尘主要成分是CaO、Ca(OH)₂和水蒸汽。粉尘在收集和处理过程中，氢氧化钙(Ca(OH)₂)又与空气中的二氧化碳反应部分生成碳酸钙(CaCO₃)，Ca(OH)₂和CaCO₃等极易粘附在除尘器和除尘管壁上，这就是造成除尘器和除尘管道堵塞、风机振动的真正原因。

本发明提供一种高效生石灰消化及除尘系统，以解决现有技术中生石灰消化不充分，有石灰粉尘收集、除尘器和除尘管道堵塞、风机振动、除尘废水循环利用等问题。

本发明还提供一种污水处理装置。

根据本发明的第一个实施方案，提供生石灰消化、除尘和污水处理装置，它包括：生石灰消化器、水浴除尘器和污水处理装置，其中污水处理装置包括污水池、设置于污水池上的搅拌装置、污水泵和污泥脱水机，和其中生石灰消化器装有具有收尘外接口的密封除尘罩，水浴除尘器通过一个除尘管道与消化器的收尘外接口相连通，水浴除尘器的底部具有连通至上述污水池的除尘污水管。

优选，生石灰消化器是两级生石灰消化器，它包括：进料口，前端与进料口相连通的密封输送段箱体，与密封输送段箱体的后端相连通的第一消化段箱体，位于第一消化段箱体的上部或侧部的喷水装置；位于第一消化段箱体顶部的密封除尘罩，位于第一消化段箱体内且远离进料口的那一端的上消化箱体下料处及捅料口，位于第一消化段箱体下方的第二消化段箱体，位于第二消化段箱体内且靠近进料口的那一端的出料口；其中：在第一消化段箱体内装有一对的具有搅拌叶片的第一搅拌轴，这一对的第一搅拌轴两者通过第一驱动装置所驱动并且两者的旋转方向相反；另外，在第二消化段箱体内装有一对的具有搅拌叶片的第二搅拌轴，这一对的第二搅拌轴两者通过第二驱动装置所驱动并且两者的旋转方向相反；和，密封除尘罩具有收尘外接口。

优选，生石灰消化器是三级生石灰消化器，它包括：进料口，前端与进料口相连通的密封输送段箱体，与密封输送段箱体的后端相连通的第一消化段箱体，位于第一消化段箱体的上部或侧部的喷水装置；位于第一消化段箱体顶部的密封除尘罩，位于第一消化段箱体内且远离进料口的那一端的上消化箱体下料处及捅料口，位于第一消化段箱体下方的第二消化段箱体，位于第二消化段箱体内且靠近进料口的那一端的第二消化箱体下料处及捅料口(即出料口)，位于第二消化段箱体下方的第三消化段箱体，位于第三消化段箱体内且远离进料口的那一端的出料口；其中：在第一消化段箱体内装有一对的具有搅拌叶片的第一搅拌轴，这一对的第一搅拌轴两者通过第一驱动装置所驱动并且两者的旋转方向相反；在第二消化段箱体内装有一对的具有搅拌叶片的第二搅拌轴，这一对的第二搅拌轴两者通过第二驱动装置所驱动并且两者的旋转方向相反；在第三消化段箱体内装有一对的具有搅拌叶片的第三搅拌轴，这一对的第三搅拌轴两者通过第三驱动装置所驱动并且两者的旋转方向相反；和，密封除尘罩具有收尘外接口。

更优选，对于两级消化器，第二搅拌轴当中的一个位于第一搅拌轴当中的一个的正下方，并且它们两者的旋转方向相反。

更优选，对于三级消化器，第二搅拌轴当中的一个位于第一搅拌轴当中的一个的正下方，并且它们两者的旋转方向相反，和第三搅拌轴当中的一个位于第二搅拌轴当中的一个的正下方，并且它们两者的旋转方向相反。

优选，喷水装置的输入端与初始供水管道外接，输出端通过自动化流量计水阀与位于第一消化段箱体内部空间的上部的多个可伸缩的喷洒头连接；优选的是，自动化流量计水阀与总控室电连接以便对水量进行自动化控制并具有切断功能；进一步优选的是，多个可伸缩喷洒头根据消化段箱体的长短进行伸缩调整、长短错落排布。

另外，喷水装置的初始供水管道连接至外部的换热器的热水出口。该换热器具有冷水进口和热水出口以及热的加热气体进口和换热后的冷却气体出口。如图2a中所示。

优选，在第一消化段箱体上方所设置的密封除尘罩的高度沿该箱体的物料输送方向逐渐增高，收尘外接口位于除尘罩的末端，通过该收尘外接口与外界的除尘器或除尘系统的管道相连接。

优选，在两级生石灰消化器或三级生石灰消化器的箱体上还设有消化箱体检修装置，该检修装置包括一个或多个消化箱体检修装置门和一个或多个消化箱体检修装置门活动连机构；优选的是，一个或多个消化箱体检修装置门活动连接机构被安装在第二箱体的底部或同时被安装在第二箱体和第三箱体各自的底部，消化箱体检修装置门的底部与消化箱体检修装置门活动连接机构连接，门可绕该活动连接机构转动，消化箱体检修装置门的上部与下箱体上部卡扣连接，即该门上部可打开与关闭。

优选，以上所述的水浴除尘器包括：

除尘水池；

位于除尘水池上方的除尘器壳体；

除尘管道，

该除尘管道的一端外接至石灰消化器的除尘接口，另一端自上而下穿过除尘器壳体并伸入除尘器壳体下方的除尘水池中，除尘管道伸入除尘水池中的一端设置有液下管道喷头，其中液下管道喷头的末端为网状结构或多孔结构；优选的是，除尘管道从除尘器壳体的中部穿过(即沿着中心轴)。

优选，该除尘器还包括：位于除尘水池一侧的溢流水封水池，以及在除尘水池与溢流水封水池之间，在除尘器壳体一侧的下端所开具的水位调节孔；更优选的是，在水位调节孔旁的除尘器壳体外侧设有卡放槽和水位调节装置，该水位调节装置包括水位调节板、螺旋杆、调节阀，水位调节板卡放在所述卡放槽中，螺旋杆的一端与水位调节板连接，螺旋杆的另一端与调节阀连接，其中水位调节板的竖向宽度略大于水位调节孔的竖向宽度。

优选，该除尘器还包括：设置在溢流水封水池上方的盖板，盖板的一端与除尘器壳体连接，另一端插入溢流水封水池中，优选的是，盖板上开有一个通孔，螺旋杆穿过该通孔。通过调节阀的作用来使螺旋杆沿着该通孔上下移动，因此带动水位调节板上下移动。

优选，溢流水封水池上部设置有溢流管，用来调节溢流水封水池中的水位；更优选的是，溢流管上设有溢流管阀。

优选，在除尘水池上设置有补水管，用来为除尘水池中补充水；优选的是，补水水管上设有补水管阀。

优选，除尘水池底部为漏斗状或“V”型或呈现为倒圆锥体形；除尘水池底部设有污水污泥排放装置；优选的是，在污水污泥排放装置中还设置有水压计。

优选，在除尘器壳体内的除尘水池上方设置有支架，在支架下方设置有作为气泡刺破点的第一组金属丝网(优选为V型过滤网或V型金属丝网)和在支架上方设置有第二组金属丝网(优选为倒V型金属丝网)；优选的是，第一组金属丝网和/或第二组金属丝网交错倾斜排列，交点处设置有密封卡。

优选，在第二组金属丝网上方设置有喷洒头，用来向第二组金属丝网上喷洒除尘水或除尘液；优选的是，在喷洒头上方设置有挡水除雾板，在挡水除雾板上方除尘器壳体上设置有净空气出口。

优选，除尘器还包括控制系统，水压计、溢流管阀和补水管阀与控制系统连接，控制系统控制水压计、溢流管阀和补水管阀。

根据本发明的第二个实施方案，提供一种生石灰消化、除尘和污水处理方法或使用上述生石灰消化、除尘和污水处理装置进行生石灰消化、除尘和污水处理的方法，该方法包括：

1)生石灰消化：

当使用两级生石灰消化器时，将生石灰投入到两级生石灰消化器的进料口中，经由密封输送段箱体被输送至第一消化段箱体中，通过位于第一消化段箱体的上部或侧部的喷水装置向第一消化段箱体内运动的生石灰物料喷水以使得生石灰在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生混合和消化，之后进入第二消化段箱体中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，消化后的生石灰经由生石灰消化器底部的出料口排出；或

当使用三级生石灰消化器时，将生石灰投入到三级生石灰消化器的进料口中，经由密封输送段箱体被输送至第一消化段箱体中，通过位于第一消化段箱体的上部或侧部的喷水装置向第一消化段箱体内运动的生石灰物料喷水以使得生石灰在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生混合和消化，之后进入第二消化段箱体中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，之后进入第三消化段箱体中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，消化后的生石灰经由生石灰消化器底部的出料口排出；

2)含尘气体的除尘：在生石灰消化器的密封除尘罩内的含尘气体从密封除尘罩的收尘外接口被输出到水浴除尘器的除尘管道，含尘气体通过除尘管道的液下管道喷头被喷入除尘水池的水中，通过与水接触进行除尘，除尘后的气体从除尘器壳体上设置的净空气出口被排出；在水浴除尘器底部的除尘水池中的除尘污水被排入污水池中；

3)污泥处理：利于在污水池上设置的搅拌装置对污水池中的污水进行搅拌，污水池中的上层是污水；而沉积污水池底部的污泥经由污泥排放通道被排入污泥脱水机中进行脱水，形成污泥渣和污水，该污水被输送至污水池中；

4)污水处理：污水池中的上层污水通过第一污水泵被输送到消化器作为消化用水和/或通过第二污水泵被输送到生石灰消化工序中的粉尘仓下方的滚筒加湿机对粉尘进行加湿。

优选，在步骤3)中获得的污泥渣被输送到再输送至生石灰消化工序中的灰仓或生石灰消化器中，实现循环利用。

在本申请中，“任选”表示有或没有。

在本申请中，两级消化器也可称作上下两级消化器，三级消化器也可称作上下三级消化器。

本申请中的两级或三级消化器的长度一般是3-30m，优选4-20m，更优选5-10m。本申请中的两级或三级消化器能够支撑在支架上或安装在基座上。

本申请中所述的水浴除尘器能够安装或设置在基座上，或支撑在承重支架上。一般，水浴除尘器的壳体侧部呈现圆筒形或椭圆筒形，即水浴除尘器的壳体侧部横截面为圆形或椭圆形。也可呈现为四棱柱形，即水浴除尘器的壳体侧部横截面为长方形或正方形。水浴除尘器的主体高度(即整个壳体的高度)一般是1.2m-10m，优选1.5-7m，更优选2.0-5m。

本发明提供一种生石灰消化除尘污水处理方法，以解决生石灰消化除尘污水造成的污染和浪费等问题。

烧结厂一般设粉尘仓，用来收集全厂的除尘粉尘，粉尘作为含铁原料参与配料。由于粉尘呈粉状，粒度细，在配加过程极易产生扬尘，所以粉尘在配加之前通常经过粉尘加湿机进行加水加湿，以减少扬尘。而粉尘仓和生石灰仓通常处于同一车间，本发明就是利用生石灰消化除尘污水对粉尘进行加湿，解决生石灰消化除尘污水的处理问题。

本处理方法包括以下步骤：

(1)污水集中：消化器1产生的含尘烟气进入水浴除尘器进行除尘，经过除尘的干净气体经烟囱排入大气，除尘污水排入污水池。

(2)污水处理：污水池中的污水有两个去处，一部分通过第一污水泵输送到消化器作为消化用水，剩余部分通过第二污水泵输送到粉尘仓下方的滚筒加湿机对粉尘进行加湿。

(3)污水搅拌：由于污水中含有部分Ca(OH)₂，容易在污水池中沉淀，逐渐形成污泥，不仅不利于输送，还需定期清理，且清理出来的污泥没有适合的用途，容易造成浪费和污染，所以在污水池中设搅拌装置，通过搅拌不仅解决Ca(OH)₂在污水池中沉淀问题，还保证污水中各组分均匀。

(4)污泥处理：污水池底部设有污泥排放通道，污水池底部沉积的污泥从污泥排放通道排入叠螺式污泥脱水机，叠螺式污泥脱水机对污泥进行螺旋挤压脱水，挤压出的废水又导入污水池中，脱水后的污泥进行破碎，然后再输送至灰仓或者生石灰消化器，实现循环利用。

根据本发明提供的第二种实施方案，提供一种水浴除尘器的使用方法或使用上述水浴除尘器进行除尘的方法，该方法包括以下步骤：

(1)通过补水管向除尘水池中蓄水，调节水位调节板，使除尘水池中水位到达预定值，关闭补水管阀；

(2)含尘气体(例如从生石灰消化器的除尘接口来的粉尘烟气)通过除尘管道自上而下从除尘器壳体中部进入除尘器中，由烟气性质和烟气的流量大小，调节水位调节装置，使除尘管道插入除尘水池中一定位置(例如0.2-0.8m)，除尘管道插入水下的一头设置有网状结构或多孔结构的液下管道喷头；

(3)(具有一定速度的)含尘气体流过除尘管道在液下管道喷头处(以较高速度)喷出，对水层产生冲击作用后进入水中，气体的运动方向改变，而尘粒由于惯性的作用则继续按原来方向运动，其中大部分尘粒与水粘附后留在水中，烟气冲击水体经液下管道喷头的网状结构切割成小气泡，增加了烟气与水的接触面积，加强了除尘水对粉尘的捕捉，实现第一级冲击式水浴除尘；

(4)经过水浴除尘，烟气中大部分粉尘被除去，剩余部分细颗粒粉尘经过第一组金属丝网形成第一道水膜和第二组金属丝网形成的第二道水膜，两道水膜对烟气中的微细粉尘进行捕捉，实现第二级过滤式水膜除尘，净化后的气体经挡水除雾板处理后从出口处排出；

(5)除尘水池经过长时间的除尘，已变为污水，将该污水从漏斗状或“V”型除尘水池底部的污水污泥排放装置排出，从补水管进行补水。

在本发明中，液下管道喷头伸入进壳体底部除尘水池中一定位置，插入深度与粉尘性质有关，一般为20-80cm。粉尘密度大、颗粒粗，则插入深度为例如20～50cm；粉尘密度小、颗粒细，则插入深度为30～80cm，该管道喷头目的是将烟气分割为多个气柱进入水中，增加烟气与水的接触，提高除尘效率。

在本发明中，当通入含尘气体或烟气时会使得除尘水池中水位抬高，过高的水可从水位调节孔流向设置在调节板外侧的溢流水池，这样可使除尘水池中的水位保持合适的高度，不仅可使烟气顺利抽入，而且还保证了对喷头的没水深度；

在本发明中，在壳体内除尘水池上方设置有支架，在支架下方设置有第一组金属丝网，该金属丝网为一组V型过滤网，用于将从除尘水池中出来的烟气泡刺破，并分散开气流。在支架上方设置有倒V型第二组金属丝网。第二组金属丝网交错倾斜排列，交点处设置有密封卡，在金属丝网上方设置有喷洒头，用来向金属丝网上喷洒除尘液，在金属网上形成向下流动的水膜，再流向支架下方的气泡刺破网形成第二道水膜，充分捕捉粉尘。

在本发明中，本除尘器设置水位调节装置，通过调节水位调节板的高低来实现水位调节功能，除尘器抽风机启动时，除尘器内负压突增，水位突然升高，但水能从水位调节孔排到溢流水封水池，保证液下管道喷头没水深度稳定在一定范围之内，从而保护风机避免阻力突增而烧毁电机。除尘器正常运行时，可通过水位调节装置调节阀控制调节板上下移动，对水位进行调节，可在线控制喷头没水深度，保证设备的稳定和高效运行。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益技术效果：

1、能充分利用水浴除尘器排出的除尘污水，实现污水循环利用，避免污水外排造成二次污染和资源浪费。

2、烧结厂生石灰消化系统和粉尘加湿系统属于同一车间，两个系统距离近，使得污水输送路程短，不仅能降低投资成本，还能避免污水的长距离输送容易造成的管道堵塞问题。

3、烧结原料中粉尘粒度一般为0～1mm，细粒级粉尘的配入会导致烧结原料填充层透气性的下降和烧结生产率的下降。由于除尘污水中含部分呈胶体状Ca(OH)2，有利于粉尘成球，在粉尘加湿机不断转动过程中，起到了预制粒效果，有利于提高烧结料的透气性。

4、除尘污水的污泥也得到及时处理，并实现循环利用，避免资源浪费，并节约了成本。

5、采用自行设计的多级消化器，解决了现有生石灰单级消化器带来的各种问题，比如克服消化时间短，消化率低，破坏已经成球的制粒小球，影响料层透气性，未充分发挥生石灰的消化作用等等缺点。

6、采用自行设计的多级消化器，降低了对环境的污染，使得消化区域粉尘浓度远低于国家排放物浓度标准，并提供了一种多级消化器的检修方法。

7、与单级消化相比，消化率增加1到2倍，消化程度高，科学的消化工艺参数，最大化使生石灰消化完全。

8、密封输送段箱体内的部分设有连续的输送螺旋叶片，密封输送段箱体的内壁与连续的输送螺旋叶片之间形成螺旋密封输送，只允许生石灰向前推进进入消化段箱体，可有效防止蒸汽反窜至入料口造成板结或影响皮带秤称量精度。

9、采用双轴搅拌形式，具有搅拌、粉碎结块和自清理等多重作用与功效；提高生石灰搅拌频率，使生石灰与水混合均匀、反应充分；搅拌桨叶采用锰钢板焊接硬质合金刀头，延长使用寿命。

10、由于采用了多级消化，还有水量的自动化控制，使得消化效果很好，产生的粉尘也相应大量减少，大大改善了消化场地的外部环境，消化区域粉尘浓度远低于国家排放物浓度标准，治理了现行消化区的环境污染问题。

11、针对多级消化器一级消化段以下的检修盲点，提供了一种有效的展开式检修方法，解决了多级消化器检修难题。

再次，本发明的除尘器带来以下优点：

12、本发明通过调节水位调节设备，确保烟气管的合适浸入深度(例如50cm-80cm)，通过网状结构或多孔结构的喷头与水位调节设备的协同作用，使得烟气的压力的波动得到缓冲。所产生气泡的尺寸较小且均匀。实现了含灰尘烟气与水的充分接触，除尘效果好。

13、集合了冲击式水浴除尘技术和过滤式水膜除尘技术优点，有针对性地捕获大颗粒和微细粉尘，除尘效率高达99.9％。

14、可在设备运行时调节除尘器内水位，达到较高的净化效率，同时保证净化装置运行阻力较低，设备能耗低。

15、利用溢流水封，很好地控制了净化装置筒体内液面的波动范围，保证净化装置具有稳定的净化效率，并对风机起到了保护作用。

16、除尘污水可经过污水处理后再次循环利用，减少污水了排放量，防止二次污染。

本发明有效解决了生石灰消化除尘效果差的问题，以及解决了现有生石灰消化大量粉尘烟气以及污水对环境污染的问题。

附图说明

图1是本发明污水处理工艺流程示意图。

图2为本发明(上下)两级消化器的结构示意图。

图2a为其中喷水装置5的初始供水管道L0连接至外部的换热器X4的热水出口的本发明(上下)两级消化器的结构示意图。

图3为本发明的图2所示消化器的俯视结构示意图。

图4为本发明的图2所示消化器的左视示意图。

图5为本发明(上下)三级消化器的结构示意图。

图6为本发明的生石灰消化和除尘系统的水浴除尘器的结构示意图。

图7为本发明水浴除尘器设有控制系统的结构示意图。

附图标记：

图1中，1-生石灰消化器；Q1-水浴除尘器；T1-污水池；P1-第一污水泵；P2-第二污水泵；T3-滚筒加湿机；S1-搅拌装置；T2-叠螺式污泥脱水机。

图2-5中，1：生石灰消化器；2-进料口；201-自动密封阀；3-密封输送段箱体；301-输送螺旋叶片；4-第一消化段箱体；4a-第一床层或第一消化段箱体内的床层；401a和401b-第一搅拌轴；402-搅拌叶片；5-喷水装置；501-自动化流量计水阀；502-可伸缩喷洒头；6-密封除尘罩；601-收尘外接口；7-第一(上)消化箱体下料处及捅料口；7a-第二(中)消化箱体下料处及捅料口；8-第二消化段箱体；8a-第二床层或第二消化段箱体内的床层；801a和801b-第二搅拌轴；9-出料口；10-消化箱体检修装置；10a-消化箱体检修装置门；10b消化箱体检修装置门活动连接装置；11-第一驱动装置；11a-第一联轴器；11b-第一齿轮箱；11c-第一轴承座；12-第二驱动装置；12a-第二联轴器；12b-第二齿轮箱；12c-第二轴承座；13-第三驱动装置；13a-第三联轴器；13b-第三齿轮箱；13c-第三轴承座；14-第三消化段箱体；14a-第三床层或第三消化段箱体内的床层；1401a和1401b-第三搅拌轴(对)；L0-初始供水管道。

图6和图7中，Q1：除尘器；Q2：除尘水池；Q201：补水管；Q202：补水管阀；Q203：污水污泥排放装置；Q204：水压计；Q3：除尘器壳体；Q301：水位调节孔；Q302：卡放槽；Q303：净空气出口；Q4：除尘管道；Q401：液下管道喷头；Q5：溢流水封水池；Q501：盖板；Q502：溢流管；Q503：溢流管阀；Q6：水位调节装置；Q601：水位调节板；Q602：螺旋杆；Q603：调节阀；Q7：支架；Q701：第一组金属丝网；Q702：第二组金属丝网；Q703：密封卡；Q8：喷洒头；Q9：挡水除雾板；Q10：控制系统。

具体实施方式

根据本发明的第一个实施方案，提供生石灰消化、除尘和污水处理装置，它包括：生石灰消化器1、水浴除尘器Q1和污水处理装置，其中污水处理装置包括污水池T1、设置于污水池上的搅拌装置S1、污水泵P1,P2和污泥脱水机T2，和其中生石灰消化器1装有具有收尘外接口601的密封除尘罩6，水浴除尘器Q1通过一个除尘管道Q4与消化器1的收尘外接口601相连通，水浴除尘器Q1的底部具有连通至上述污水池的除尘污水管。

优选，生石灰消化器是两级生石灰消化器1，它包括：进料口2，前端与进料口2相连通的密封输送段箱体3，与密封输送段箱体3的后端相连通的第一消化段箱体4，位于第一消化段箱体4的上部或侧部的喷水装置5；位于第一消化段箱体4顶部的密封除尘罩6，位于第一消化段箱体4内且远离进料口2的那一端的上消化箱体下料处及捅料口7，位于第一消化段箱体4下方的第二消化段箱体8，位于第二消化段箱体8内且靠近进料口2的那一端的出料口9；其中：在第一消化段箱体4内装有一对的具有搅拌叶片402的第一搅拌轴401a和401b，这一对的第一搅拌轴401a和401b两者通过第一驱动装置11所驱动并且两者的旋转方向相反；另外，在第二消化段箱体8内装有一对的具有搅拌叶片的第二搅拌轴801a,801b，这一对的第二搅拌轴801a和801b两者通过第二驱动装置12所驱动并且两者的旋转方向相反；和，密封除尘罩6具有收尘外接口601。

优选，生石灰消化器是三级生石灰消化器1，它包括：进料口2，前端与进料口2相连通的密封输送段箱体3，与密封输送段箱体3的后端相连通的第一消化段箱体4，位于第一消化段箱体4的上部或侧部的喷水装置5；位于第一消化段箱体4顶部的密封除尘罩6，位于第一消化段箱体4内且远离进料口2的那一端的上消化箱体下料处及捅料口7，位于第一消化段箱体4下方的第二消化段箱体8，位于第二消化段箱体8内且靠近进料口2的那一端的第二消化箱体下料处及捅料口(即出料口)7a，位于第二消化段箱体8下方的第三消化段箱体14，位于第三消化段箱体14内且远离进料口2的那一端的出料口9；其中：在第一消化段箱体4内装有一对的具有搅拌叶片402的第一搅拌轴401a和401b，这一对的第一搅拌轴401a和401b两者通过第一驱动装置11所驱动并且两者的旋转方向相反；在第二消化段箱体8内装有一对的具有搅拌叶片的第二搅拌轴801a和801b，这一对的第二搅拌轴801a和801b两者通过第二驱动装置12所驱动并且两者的旋转方向相反；在第三消化段箱体14内装有一对的具有搅拌叶片的第三搅拌轴1401a和1401b，这一对的第三搅拌轴1401a和1401b两者通过第三驱动装置13所驱动并且两者的旋转方向相反；和，密封除尘罩6具有收尘外接口601。

更优选，对于两级消化器1，第二搅拌轴801a和801b当中的一个801a位于第一搅拌轴401a和401b当中的一个401a的正下方，并且它们401a和801a两者的旋转方向相反。

更优选，对于三级消化器1，第二搅拌轴801a,801b当中的一个801a位于第一搅拌轴401a和401b当中的一个401a的正下方，并且它们401a和801a两者的旋转方向相反，和第三搅拌轴1401a和1401b当中的一个1401a位于第二搅拌轴801a和801b当中的一个801a的正下方，并且它们401a和801a两者的旋转方向相反。

优选，喷水装置5的输入端与初始供水管道L0外接，输出端通过自动化流量计水阀501与位于第一消化段箱体4内部空间的上部的多个可伸缩的喷洒头502连接；优选的是，自动化流量计水阀501与总控室电连接以便对水量进行自动化控制并具有切断功能；进一步优选的是，多个可伸缩喷洒头502根据消化段箱体的长短进行伸缩调整、长短错落排布。

另外，喷水装置5的初始供水管道L0连接至外部的换热器X4的热水出口。该换热器X4具有冷水进口X5和热水出口以及热的加热气体进口X6和换热后的冷却气体出口。如图2a中所示。

优选，在第一消化段箱体4上方所设置的密封除尘罩6的高度沿该箱体4的物料输送方向逐渐增高，收尘外接口601位于除尘罩6的末端，通过该收尘外接口601与外界的除尘器或除尘系统的管道相连接。

优选，在两级生石灰消化器1或三级生石灰消化器1的箱体上还设有消化箱体检修装置10，该检修装置10包括一个或多个消化箱体检修装置门10a和一个或多个消化箱体检修装置门活动连机构10b；优选的是，一个或多个消化箱体检修装置门活动连接机构10b被安装在第二箱体的底部或同时被安装在第二箱体和第三箱体各自的底部，消化箱体检修装置门10a的底部与消化箱体检修装置门活动连接机构10b连接，门10a可绕该活动连接机构10b转动，消化箱体检修装置门10a的上部与下箱体上部卡扣连接，即该门上部可打开与关闭。

优选，以上所述的水浴除尘器Q1包括：

除尘水池Q2；

位于除尘水池Q2上方的除尘器壳体Q3；

除尘管道Q4，

该除尘管道Q4的一端外接至石灰消化器1的除尘接口，另一端自上而下穿过除尘器壳体Q3并伸入除尘器壳体Q3下方的除尘水池Q2中，除尘管道Q4伸入除尘水池Q2中的一端设置有液下管道喷头Q401，其中液下管道喷头Q401的末端为网状结构或多孔结构；优选的是，除尘管道Q4从除尘器壳体Q3的中部穿过(即沿着中心轴)。

优选，该除尘器Q1还包括：位于除尘水池Q2一侧的溢流水封水池Q5，以及在除尘水池Q2与溢流水封水池Q5之间，在除尘器壳体Q3一侧的下端所开具的水位调节孔Q301；更优选的是，在水位调节孔Q301旁的除尘器壳体Q3外侧设有卡放槽Q302和水位调节装置Q6，该水位调节装置Q6包括水位调节板Q601、螺旋杆Q602、调节阀Q603，水位调节板Q601卡放在所述卡放槽Q302中，螺旋杆Q602的一端与水位调节板Q601连接，螺旋杆Q602的另一端与调节阀Q603连接，其中水位调节板Q601的竖向宽度略大于水位调节孔Q301的竖向宽度。

优选，该除尘器Q1还包括：设置在溢流水封水池Q5上方的盖板Q501，盖板Q501的一端与除尘器壳体Q3连接，另一端插入溢流水封水池Q2中，优选的是，盖板Q501上开有一个通孔，螺旋杆Q602穿过该通孔。

优选，溢流水封水池Q5上部设置有溢流管Q502，用来调节溢流水封水池中的水位；更优选的是，溢流管Q502上设有溢流管阀Q503。

优选，在除尘水池Q2上设置有补水管Q201，用来为除尘水池中补充水；优选的是，补水水管Q201上设有补水管阀Q202。

优选，除尘水池Q2底部为漏斗状或“V”型或呈现为倒圆锥体形；除尘水池Q2底部设有污水污泥排放装置Q203；优选的是，在污水污泥排放装置Q203中还设置有水压计Q204。

优选，在除尘器壳体Q3内的除尘水池Q2上方设置有支架Q7，在支架Q7下方设置有作为气泡刺破点的第一组金属丝网Q701(优选为V型过滤网或V型金属丝网)和在支架Q7上方设置有第二组金属丝网Q702(优选为倒V型金属丝网)；优选的是，第一组金属丝网Q701和/或第二组金属丝网Q702交错倾斜排列，交点处设置有密封卡Q703。

优选，在第二组金属丝网Q702上方设置有喷洒头Q8，用来向第二组金属丝网Q702上喷洒除尘水或除尘液；优选的是，在喷洒头Q8上方设置有挡水除雾板Q9，在挡水除雾板Q9上方除尘器壳体上设置有净空气出口Q303。

优选，除尘器Q1还包括控制系统Q10，水压计Q204、溢流管阀Q503和补水管阀Q202与控制系统Q10连接，控制系统Q10控制水压计Q204、溢流管阀Q503和补水管阀Q202。

根据本发明的第二个实施方案，提供一种生石灰消化、除尘和污水处理方法或使用上述生石灰消化、除尘和污水处理装置进行生石灰消化、除尘和污水处理的方法，该方法包括：

1)生石灰消化：

当使用两级生石灰消化器1时，将生石灰投入到两级生石灰消化器1的进料口2中，经由密封输送段箱体3被输送至第一消化段箱体4中，通过位于第一消化段箱体4的上部或侧部的喷水装置5向第一消化段箱体4内运动的生石灰物料喷水以使得生石灰在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生混合和消化，之后进入第二消化段箱体8中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，消化后的生石灰经由生石灰消化器1底部的出料口9排出；或

当使用三级生石灰消化器1时，将生石灰投入到三级生石灰消化器1的进料口2中，经由密封输送段箱体3被输送至第一消化段箱体4中，通过位于第一消化段箱体4的上部或侧部的喷水装置5向第一消化段箱体4内运动的生石灰物料喷水以使得生石灰在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生混合和消化，之后进入第二消化段箱体8中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，之后进入第三消化段箱体14中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，消化后的生石灰经由生石灰消化器1底部的出料口9排出；

2含尘气体的除尘：在生石灰消化器1的密封除尘罩6内的含尘气体从密封除尘罩6的收尘外接口601被输出到水浴除尘器Q1的除尘管道Q4，含尘气体通过除尘管道Q4的液下管道喷头Q401被喷入除尘水池Q2的水中，通过与水接触进行除尘，除尘后的气体从除尘器壳体上设置的净空气出口Q303被排出；在水浴除尘器Q1底部的除尘水池中的除尘污水被排入污水池T1中；

3污泥处理：利于在污水池T1上设置的搅拌装置S1对污水池T1中的污水进行搅拌，污水池T1中的上层是污水W1；而沉积污水池T1底部的污泥经由污泥排放通道被排入污泥脱水机T2中进行脱水，形成污泥渣和污水，该污水被输送至污水池T1中；

4污水处理：污水池T1中的上层污水W1通过第一污水泵P1被输送到消化器1作为消化用水和/或通过第二污水泵P2被输送到生石灰消化工序中的粉尘仓下方的滚筒加湿机T3对粉尘进行加湿。

优选，在步骤3中获得的污泥渣被输送到再输送至生石灰消化工序中的灰仓或生石灰消化器1中，实现循环利用。

在本申请中，两级消化器也可称作上下两级消化器，三级消化器也可称作上下三级消化器。

本申请中的两级或三级消化器的长度一般是3-30m，优选4-20m，更优选5-10m。本申请中的两级或三级消化器能够支撑在支架上或安装在基座上。

本申请中所述的水浴除尘器能够安装或设置在基座上，或支撑在承重支架上。一般，水浴除尘器的壳体侧部呈现圆筒形或椭圆筒形，即水浴除尘器的壳体侧部横截面为圆形或椭圆形。也可呈现为四棱柱形，即水浴除尘器的壳体侧部横截面为长方形或正方形。水浴除尘器的主体高度(即整个壳体的高度)一般是1.2m-10m，优选1.5-7m，更优选2.0-5m。

本发明提供一种生石灰消化除尘污水处理方法，以解决生石灰消化除尘污水造成的污染和浪费等问题。

烧结厂一般设粉尘仓，用来收集全厂的除尘粉尘，粉尘作为含铁原料参与配料。由于粉尘呈粉状，粒度细，在配加过程极易产生扬尘，所以粉尘在配加之前通常经过粉尘加湿机进行加水加湿，以减少扬尘。而粉尘仓和生石灰仓通常处于同一车间，本发明就是利用生石灰消化除尘污水对粉尘进行加湿，解决生石灰消化除尘污水的处理问题。

本处理方法包括以下步骤：

(1)污水集中：消化器1产生的含尘烟气进入水浴除尘器Q1进行除尘，经过除尘的干净气体经烟囱排入大气，除尘污水排入污水池T1。

(2)污水处理：污水池T1中的污水有两个去处，一部分通过第一污水泵P1输送到消化器1作为消化用水，剩余部分通过第二污水泵P2输送到粉尘仓下方的滚筒加湿机T3对粉尘进行加湿。

(3)污水搅拌：由于污水中含有部分Ca(OH)₂，容易在污水池中沉淀，逐渐形成污泥，不仅不利于输送，还需定期清理，且清理出来的污泥没有适合的用途，容易造成浪费和污染，所以在污水池T1中设搅拌装置S1，通过搅拌不仅解决Ca(OH)₂在污水池中沉淀问题，还保证污水中各组分均匀。

(4)污泥处理：污水池T1底部设有污泥排放通道，污水池底部沉积的污泥从污泥排放通道排入叠螺式污泥脱水机T2，叠螺式污泥脱水机T2对污泥进行螺旋挤压脱水，挤压出的废水又导入污水池中，脱水后的污泥进行破碎，然后再输送至灰仓或者生石灰消化器，实现循环利用。

参考图2～图4，本系统的消化装置B为两级消化器，包括上下箱体，上箱体分为相连通的第一消化段箱体4和密封输送段箱体3，在第一消化段箱体4内平行分别设置有两根由动力装置驱动的第一搅拌轴401a和401b，两根搅拌轴401a和401b同步转动且旋转方向相反，该动力装置包括第一驱动装置11，第一驱动装置11通过第一联轴器11a连接有第一齿轮箱11b，两根搅拌轴401a和401b分别通过第一轴承座11c与所述第一齿轮箱11b内相互啮合的一对齿轮相连接，从而实现同步反向转动，第一轴承座11c位于箱体4之外，且采用分体设计，轴承工作环境好，使用寿命长；两根搅拌棒401a和401b位于第一消化段箱体4内的部分设有若干分散的搅拌叶片402，两根搅拌轴401a和401b上的搅拌叶片402相互交错设置(图2中只示出了一根搅拌轴401及其搅拌叶片402)，两根搅拌轴401a和401b位于密封输送段箱体3内的部分设有输送螺旋叶片301，在密封输送段箱体3的上部设有进料口2，进料口2与密封输送段箱体3的连接处设置有自动密封阀201，密封输送段箱体3的出料口连接第一消化段箱体4的头端入料口；在第一消化段箱体4的尾端出料口设置有上消化箱体下料处及捅料口7，物料通过上消化箱体下料处及捅料口7进入下箱体第二消化段箱体8的头端，在第二消化段箱体8内也平行分别设置有两根由动力装置驱动的第二搅拌轴801a和801b，两根搅拌轴801a和801b也同步转动且旋转方向相反，该动力装置包括第二驱动装置12，第二驱动装置12通过第二联轴器12a连接有第二齿轮箱12b，两根搅拌轴801a和801b分别通过第二轴承座12c与所述第二齿轮箱12b内相互啮合的一对齿轮相连接，从而实现同步反向转动，且第二驱动装置12的转向与第一驱动装置11的转向相反；两根搅拌轴801a和801b位于第二消化段箱体8内的部分也设有若干分散的搅拌叶片，两根搅拌轴801a和801b上的搅拌叶片相互交错设置，在第二消化段箱体8的尾端设置有出料口9，在两级消化器箱体上还设有消化箱体检修装置10，包括消化箱体检修装置门10a和消化箱体检修装置门活动连机构10b，消化箱体检修装置门活动连接机构10b安装在下箱体底部，消化箱体检修装置门10a底部与消化箱体检修装置门活动连接机构10b连接，门可绕该活动连接机构10b转动，消化箱体检修装置门10a上部与下箱体上部卡扣连接，即该门上部可打开与关闭，检修时，打开消化箱体检修装置门10a进行检修，该检修装置整体为展开式，大大方便了消化器的检修。在第一消化段箱体4上方还设置有密封除尘罩6，除尘罩6的高度沿物料输送方向逐渐增高，在除尘罩6的末端还设有收尘外接口601，通过该收尘外接口601与外界除尘系统管道连接。在上箱体上还设置有喷水装置5，喷水装置5一端与初始供水管道L0外接，另一端通过自动化流量计水阀501与若干可伸缩喷洒头502连接，自动化流量计水阀501与总控室电连接对水量进行自动化控制并具有切断功能，若干可伸缩喷洒头502伸入第一消化段箱体4上方除尘罩6内对物料进行喷淋水，若干可伸缩喷洒头502可根据消化段箱体的长短进行伸缩调整、长短错落排布，使得加水更均匀，加水区域更广，水量也得到自动化控制。

该消化装置有如下优点：1、与单级消化相比，消化率增加1到2倍，消化程度高，科学的消化工艺参数，最大化使生石灰消化完全。2、密封输送段箱体内的部分设有连续的输送螺旋叶片，密封输送段箱体的内壁与连续的输送螺旋叶片之间形成螺旋密封输送，只允许生石灰向前推进进入消化段箱体，可有效防止蒸汽反窜至入料口造成板结或影响皮带秤称量精度。3、采用双轴搅拌形式，具有搅拌、粉碎结块和自清理等多重作用与功效；提高生石灰搅拌频率，使生石灰与水混合均匀、反应充分；搅拌桨叶采用锰钢板焊接硬质合金刀头，延长使用寿命。4、由于采用了多级消化，还有水量的自动化控制，使得消化效果很好，产生的粉尘也相应大量减少，大大改善了消化场地的外部环境，消化区域粉尘浓度远低于国家排放物浓度标准，治理了现行消化区的环境污染问题。5、针对多级消化器一级消化段以下的检修盲点，提供了一种有效的展开式检修方法，解决了多级消化器检修难题。

生石灰消化烟气特点：1、强粘结性和亲水性，据测验，CaO的断裂强度大于600Pa，是强粘结性和强亲水性粉尘，极容易结块或粘附在除尘器及其管道的内壁上；2、高分散性，生石灰与水的化学反应是剧烈的放热反应，生成的Ca(OH)₂胶体颗粒的粒度极细，平均粒径为30μm，因此，在消化过程中生石灰粉尘极易随热气流弥漫开来，而且自然沉降很慢，扩散范围广，粉尘捕集难度大；3、水硬性，生石灰加水消化生成Ca(OH)₂，分散在空气中会进一步吸水与CO₂反应，生成CaCO₃沉淀，当CaCO₃的量积累到一定程度后，便会形成硬垢而板结。生石灰消化烟气特点不仅会导致生石灰粘附在除尘管道，板结后堵塞管道，而且还严重腐蚀电除尘器的极板，影响其正常运行。采用袋式除尘器时，也会因水硬性致使布袋很快糊堵而被迫停用。

消化器用水：环冷机作为烧结厂中烧结矿的冷却装置，环冷机通过冷却烧结矿产生大量热风。参考图1，本发明利用环冷机的热风X6，通过热交换装置X4对冷水X5进行加热，将加热后的热水接入消化器的初始供水管道，然后用于生石灰消化。这样不仅充分利用了环冷机的热风，而且还提高了生石灰消化用水的温度，提高了消化的效果。

从生石灰消化器除尘口接来的粉尘烟气通过除尘管道进入除尘器中，除尘管道插入除尘水池中一定位置，该位置由烟气量来确定，除尘管道插入水下的一头设置有网状结构的管道喷头；具有一定速度的含尘气体经进除尘管道在喷头处以较高速度喷出,对水层产生冲击作用后进入水中，气体的运动方向改变，而尘粒由于惯性的作用则继续按原来方向运动，其中大部分尘粒与水粘附后留在水中，烟气冲击水体产生的气泡经喷头的网状结构切割成小气泡，增加了气泡与水的接触面积，加强了除尘水对粉尘的捕捉，实现第一级冲击式水浴除尘；经过水浴除尘，烟气中大部分粉尘被除去，剩余部分细颗粒粉尘经过两层V型网，网中形成的水膜对烟气中的微细粉尘进行捕捉，实现第二级过滤式水膜除尘，净化后的气体经挡水除雾处理后从出口处排出。

与传统的湿式除尘器相比具有以下优点：1、集合了冲击式水浴除尘技术和过滤式水膜除尘技术优点，有针对性地捕获大颗粒和微细粉尘，除尘效率高达99.9％。2、可在设备运行时调节除尘器内水位，达到较高的净化效率，同时保证净化装置运行阻力较低，设备能耗低。3、利用溢流水封，很好地控制了净化装置筒体内液面的波动范围，保证净化装置具有稳定的净化效率，并对风机起到了保护作用。4、除尘污水可经过污水处理后再次循环利用，减少污水了排放量，防止二次污染。5、本发明结构简单，操作、维修方便。

本发明完全可以解决现有消化器消化效率低、除尘器效率低、除尘管道的堵塞、风机的振动、污水污泥循环利用等一系列问题，确保除尘系统能够长期稳定运行。生石灰消化率很高，粉尘、水汽的收集效果也会达到99％以上，净化后烟气粉尘的排放浓度远小于国家规定的排放标准，也实现节能环保的目的。

水浴除尘器的除尘方法，该方法包括以下步骤：

(1)通过补水管Q201向除尘水池中蓄水，调节水位调节板Q601，使除尘水池Q2中水位到达预定值，关闭补水管阀Q202；

(2)含尘气体(如从生石灰消化器除尘口接来的粉尘烟气)通过除尘管道Q4自上而下从除尘器壳体Q3中部进入除尘器Q1中，由烟气性质和烟气的流量大小，调节水位调节装置Q6，使除尘管道Q4插入除尘水池Q2中一定位置，除尘管道Q4插入水下的一头设置有网状结构的液下管道喷头Q401；

(3)具有一定速度的含尘气体流过除尘管道Q4在液下管道喷头Q401处以较高速度喷出，对水层产生冲击作用后进入水中，气体的运动方向改变，而尘粒由于惯性的作用则继续按原来方向运动，其中大部分尘粒与水粘附后留在水中，烟气冲击水体经液下管道喷头Q401的网状结构切割成小气泡，增加了烟气与水的接触面积，加强了除尘水对粉尘的捕捉，实现第一级冲击式水浴除尘；

(4)经过水浴除尘，烟气中大部分粉尘被除去，剩余部分细颗粒粉尘经过第一组金属丝网Q701形成第一道水膜和第二组金属丝网Q702形成的第二道水膜，两道水膜对烟气中的微细粉尘进行捕捉，实现第二级过滤式水膜除尘，净化后的气体经挡水除雾板Q9处理后从出口处排出。

(5)除尘水池Q2经过长时间的除尘，已变为污水，将该污水从漏斗状或“V”型除尘水池Q2底部的污水污泥排放装置Q203排出，从补水管Q201进行补水。

Claims (52)

1.生石灰消化、除尘和污水处理装置，它包括：生石灰消化器(1)、水浴除尘器(Q1)和污水处理装置，其中污水处理装置包括污水池(T1)、设置于污水池上的搅拌装置(S1)、污水泵(P1,P2)和污泥脱水机(T2)，和其中生石灰消化器(1)装有具有收尘外接口(601)的密封除尘罩(6)，水浴除尘器(Q1)通过一个除尘管道(Q4)与消化器(1)的收尘外接口(601)相连通，水浴除尘器(Q1)的底部具有连通至上述污水池的除尘污水管；

其中水浴除尘器(Q1)包括：除尘水池(Q2)；位于除尘水池(Q2)上方的除尘器壳体(Q3)；除尘管道(Q4)，除尘管道(Q4)的一端外接至石灰消化器(1)的除尘接口，另一端自上而下穿过除尘器壳体(Q3)并伸入除尘器壳体(Q3)下方的除尘水池(Q2)中，除尘管道(Q4)伸入除尘水池(Q2)中的一端设置有液下管道喷头(Q401)，其中液下管道喷头(Q401)的末端为网状结构或多孔结构。

2.根据权利要求1所述的装置，其中生石灰消化器是两级生石灰消化器(1)，它包括：进料口(2)，前端与进料口(2)相连通的密封输送段箱体(3)，与密封输送段箱体(3)的后端相连通的第一消化段箱体(4)，位于第一消化段箱体(4)的上部或侧部的喷水装置(5)；位于第一消化段箱体(4)顶部的密封除尘罩(6)，位于第一消化段箱体(4)内且远离进料口(2)的那一端的上消化箱体下料处及捅料口(7)，位于第一消化段箱体(4)下方的第二消化段箱体(8)，位于第二消化段箱体(8)内且靠近进料口(2)的那一端的出料口(9)；其中：在第一消化段箱体(4)内装有一对的具有搅拌叶片(402)的第一搅拌轴(401a,401b)，这一对的第一搅拌轴(401a,401b)两者通过第一驱动装置(11)所驱动并且两者的旋转方向相反；另外，在第二消化段箱体(8)内装有一对的具有搅拌叶片的第二搅拌轴(801a,801b)，这一对的第二搅拌轴(801a,801b)两者通过第二驱动装置(12)所驱动并且两者的旋转方向相反；和，密封除尘罩(6)具有收尘外接口(601)。

3.根据权利要求1所述的装置，其中生石灰消化器是三级生石灰消化器(1)，它包括：进料口(2)，前端与进料口(2)相连通的密封输送段箱体(3)，与密封输送段箱体(3)的后端相连通的第一消化段箱体(4)，位于第一消化段箱体(4)的上部或侧部的喷水装置(5)；位于第一消化段箱体(4)顶部的密封除尘罩(6)，位于第一消化段箱体(4)内且远离进料口(2)的那一端的上消化箱体下料处及捅料口(7)，位于第一消化段箱体(4)下方的第二消化段箱体(8)，位于第二消化段箱体(8)内且靠近进料口(2)的那一端的第二消化箱体下料处及捅料口(7a)，位于第二消化段箱体(8)下方的第三消化段箱体(14)，位于第三消化段箱体(14)内且远离进料口(2)的那一端的出料口(9)；其中：在第一消化段箱体(4)内装有一对的具有搅拌叶片(402)的第一搅拌轴(401a,401b)，这一对的第一搅拌轴(401a,401b)两者通过第一驱动装置(11)所驱动并且两者的旋转方向相反；在第二消化段箱体(8)内装有一对的具有搅拌叶片的第二搅拌轴(801a,801b)，这一对的第二搅拌轴(801a,801b)两者通过第二驱动装置(12)所驱动并且两者的旋转方向相反；在第三消化段箱体(14)内装有一对的具有搅拌叶片的第三搅拌轴(1401a,1401b)，这一对的第三搅拌轴(1401a,1401b)两者通过第三驱动装置(13)所驱动并且两者的旋转方向相反；和，密封除尘罩(6)具有收尘外接口(601)。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，第二搅拌轴(801a,801b)当中的一个(801a)位于第一搅拌轴(401a,401b)当中的一个(401a)的正下方，并且第一搅拌轴(401a)和第二搅拌轴(801a)两者的旋转方向相反。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，第二搅拌轴(801a,801b)当中的一个(801a)位于第一搅拌轴(401a,401b)当中的一个(401a)的正下方，并且第一搅拌轴(401a)和第二搅拌轴(801a)两者的旋转方向相反，和第三搅拌轴(1401a,1401b)当中的一个(1401a)位于第二搅拌轴(801a,801b)当中的一个(801a)的正下方，并且第一搅拌轴(401a)和第二搅拌轴(801a)两者的旋转方向相反。

6.根据权利要求1-5中任何一项所述的装置，其中，喷水装置(5)的输入端与初始供水管道(L0)外接，输出端通过自动化流量计水阀(501)与位于第一消化段箱体(4)内部空间的上部的多个可伸缩的喷洒头(502)连接；和/或

在第一消化段箱体(4)上方所设置的密封除尘罩(6)的高度沿该箱体(4)的物料输送方向逐渐增高，收尘外接口(601)位于除尘罩(6)的末端，通过该收尘外接口(601)与外界的除尘器或除尘系统的管道相连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，自动化流量计水阀(501)与总控室电连接以便对水量进行自动化控制并具有切断功能。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，多个可伸缩喷洒头(502)根据消化段箱体的长短进行伸缩调整、长短错落排布。

9.根据权利要求2-5或7-8中任何一项所述的装置，其中，在两级生石灰消化器(1)或三级生石灰消化器(1)的箱体上还设有消化箱体检修装置(10)，该检修装置(10)包括一个或多个消化箱体检修装置门(10a)和一个或多个消化箱体检修装置门活动连机构(10b)。

10.根据权利要求6所述的装置，其中，在两级生石灰消化器(1)或三级生石灰消化器(1)的箱体上还设有消化箱体检修装置(10)，该检修装置(10)包括一个或多个消化箱体检修装置门(10a)和一个或多个消化箱体检修装置门活动连机构(10b)。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，一个或多个消化箱体检修装置门活动连接机构(10b)被安装在第二箱体的底部或同时被安装在第二箱体和第三箱体各自的底部，消化箱体检修装置门(10a)的底部与消化箱体检修装置门活动连接机构(10b)连接，门(10a)可绕该活动连接机构(10b)转动，消化箱体检修装置门(10a)的上部与下箱体上部卡扣连接，即该门上部可打开与关闭。

12.根据权利要求10所述的装置，其中，一个或多个消化箱体检修装置门活动连接机构(10b)被安装在第二箱体的底部或同时被安装在第二箱体和第三箱体各自的底部，消化箱体检修装置门(10a)的底部与消化箱体检修装置门活动连接机构(10b)连接，门(10a)可绕该活动连接机构(10b)转动，消化箱体检修装置门(10a)的上部与下箱体上部卡扣连接，即该门上部可打开与关闭。

13.根据权利要求1-5、7-8或10-12中任何一项所述的装置，其中，除尘管道(Q4)从除尘器壳体(Q3)的中部穿过。

14.根据权利要求1-5、7-8或10-12中任何一项所述的装置，其特征在于：该除尘器(Q1)还包括：位于除尘水池(Q2)一侧的溢流水封水池(Q5)，以及在除尘水池(Q2)与溢流水封水池(Q5)之间，在除尘器壳体(Q3)一侧的下端所开具的水位调节孔(Q301)。

15.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：该除尘器(Q1)还包括：位于除尘水池(Q2)一侧的溢流水封水池(Q5)，以及在除尘水池(Q2)与溢流水封水池(Q5)之间，在除尘器壳体(Q3)一侧的下端所开具的水位调节孔(Q301)。

16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：该除尘器(Q1)还包括：位于除尘水池(Q2)一侧的溢流水封水池(Q5)，以及在除尘水池(Q2)与溢流水封水池(Q5)之间，在除尘器壳体(Q3)一侧的下端所开具的水位调节孔(Q301)。

17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于：在水位调节孔(Q301)旁的除尘器壳体(Q3)外侧设有卡放槽(Q302)和水位调节装置(Q6)，该水位调节装置(Q6)包括水位调节板(Q601)、螺旋杆(Q602)、调节阀(Q603)，水位调节板(Q601)卡放在所述卡放槽(Q302)中，螺旋杆(Q602)的一端与水位调节板(Q601)连接，螺旋杆(Q602)的另一端与调节阀(Q603)连接，其中水位调节板(Q601)的竖向宽度略大于水位调节孔(Q301)的竖向宽度。

18.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于：在水位调节孔(Q301)旁的除尘器壳体(Q3)外侧设有卡放槽(Q302)和水位调节装置(Q6)，该水位调节装置(Q6)包括水位调节板(Q601)、螺旋杆(Q602)、调节阀(Q603)，水位调节板(Q601)卡放在所述卡放槽(Q302)中，螺旋杆(Q602)的一端与水位调节板(Q601)连接，螺旋杆(Q602)的另一端与调节阀(Q603)连接，其中水位调节板(Q601)的竖向宽度略大于水位调节孔(Q301)的竖向宽度。

19.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该除尘器(Q1)还包括：设置在溢流水封水池(Q5)上方的盖板(Q501)，盖板(Q501)的一端与除尘器壳体(Q3)连接，另一端插入溢流水封水池(Q2)中。

20.根据权利要求15-17中任一项所述的装置，其特征在于，该除尘器(Q1)还包括：设置在溢流水封水池(Q5)上方的盖板(Q501)，盖板(Q501)的一端与除尘器壳体(Q3)连接，另一端插入溢流水封水池(Q2)中。

21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，该除尘器(Q1)还包括：设置在溢流水封水池(Q5)上方的盖板(Q501)，盖板(Q501)的一端与除尘器壳体(Q3)连接，另一端插入溢流水封水池(Q2)中。

22.根据权利要求19或21所述的装置，其特征在于，盖板(Q501)上开有一个通孔，螺旋杆(Q602)穿过该通孔。

23.根据权利要求14所述的装置，其特征在于：溢流水封水池(Q5)上部设置有溢流管(Q502)，用来调节溢流水封水池中的水位。

24.根据权利要求15-17、19、21中任一项所述的装置，其特征在于：溢流水封水池(Q5)上部设置有溢流管(Q502)，用来调节溢流水封水池中的水位。

25.根据权利要求18所述的装置，其特征在于：溢流水封水池(Q5)上部设置有溢流管(Q502)，用来调节溢流水封水池中的水位。

26.根据权利要求20所述的装置，其特征在于：溢流水封水池(Q5)上部设置有溢流管(Q502)，用来调节溢流水封水池中的水位。

27.根据权利要求23、25或26中任一项所述的装置，其特征在于：溢流管(Q502)上设有溢流管阀(Q503)。

28.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：溢流管(Q502)上设有溢流管阀(Q503)。

29.根据权利要求1-5、7-8、10-12、15-17、19、21、23、25、26或28中任一项所述的装置，其特征在于：在除尘水池(Q2)上设置有补水管(Q201)，用来为除尘水池中补充水。

30.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：在除尘水池(Q2)上设置有补水管(Q201)，用来为除尘水池中补充水。

31.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：在除尘水池(Q2)上设置有补水管(Q201)，用来为除尘水池中补充水。

32.根据权利要求29所述的装置，其特征在于：补水水管(Q201)上设有补水管阀(Q202)。

33.根据权利要求30或31所述的装置，其特征在于：补水水管(Q201)上设有补水管阀(Q202)。

34.根据权利要求1-5、7-8、10-12、15-17、19、21、23、25、26、28或30-32中任一项所述的装置，其特征在于：除尘水池(Q2)底部为漏斗状或“V”型或呈现为倒圆锥体形；除尘水池(Q2)底部设有污水污泥排放装置(Q203)。

35.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：除尘水池(Q2)底部为漏斗状或“V”型或呈现为倒圆锥体形；除尘水池(Q2)底部设有污水污泥排放装置(Q203)。

36.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：除尘水池(Q2)底部为漏斗状或“V”型或呈现为倒圆锥体形；除尘水池(Q2)底部设有污水污泥排放装置(Q203)。

37.根据权利要求34所述的装置，其特征在于：在污水污泥排放装置(Q203)中还设置有水压计(Q204)。

38.根据权利要求35或36所述的装置，其特征在于：在污水污泥排放装置(Q203)中还设置有水压计(Q204)。

39.根据权利要求1-5、7-8、10-12、15-17、19、21、23、25、26、28、30-32或35-37中任何一项所述的装置，其中在除尘器壳体(Q3)内的除尘水池(Q2)上方设置有支架(Q7)，在支架(Q7)下方设置有作为气泡刺破点的第一组金属丝网(Q701)和在支架(Q7)上方设置有第二组金属丝网(Q702)。

40.根据权利要求6所述的装置，其中在除尘器壳体(Q3)内的除尘水池(Q2)上方设置有支架(Q7)，在支架(Q7)下方设置有作为气泡刺破点的第一组金属丝网(Q701)和在支架(Q7)上方设置有第二组金属丝网(Q702)。

41.根据权利要求9所述的装置，其中在除尘器壳体(Q3)内的除尘水池(Q2)上方设置有支架(Q7)，在支架(Q7)下方设置有作为气泡刺破点的第一组金属丝网(Q701)和在支架(Q7)上方设置有第二组金属丝网(Q702)。

42.根据权利要求39所述的装置，其中第一组金属丝网(Q701)为V型过滤网或V型金属丝网，第二组金属丝网(Q702)为倒V型金属丝网。

43.根据权利要求40或41所述的装置，其中第一组金属丝网(Q701)为V型过滤网或V型金属丝网，第二组金属丝网(Q702)为倒V型金属丝网。

44.根据权利要求39所述的装置，其中第一组金属丝网(Q701)和/或第二组金属丝网(Q702)交错倾斜排列，交点处设置有密封卡(Q703)。

45.根据权利要求40-42或44中任何一项所述的装置，其中第一组金属丝网(Q701)和/或第二组金属丝网(Q702)交错倾斜排列，交点处设置有密封卡(Q703)。

46.根据权利要求39所述的装置，其中在第二组金属丝网(Q702)上方设置有喷洒头(Q8)，用来向第二组金属丝网(Q702)上喷洒除尘水或除尘液。

47.根据权利要求40-42或44中任何一项所述的装置，其中在第二组金属丝网(Q702)上方设置有喷洒头(Q8)，用来向第二组金属丝网(Q702)上喷洒除尘水或除尘液。

48.根据权利要求46所述的装置，其中，在喷洒头(Q8)上方设置有挡水除雾板(Q9)，在挡水除雾板(Q9)上方除尘器壳体上设置有净空气出口(Q303)。

49.根据权利要求47所述的装置，其中，在喷洒头(Q8)上方设置有挡水除雾板(Q9)，在挡水除雾板(Q9)上方除尘器壳体上设置有净空气出口(Q303)。

50.根据权利要求37、42、44、46或48中任何一项所述的生石灰消化和除尘装置，该除尘器(Q1)还包括控制系统(Q10)，水压计(Q204)、溢流管阀(Q503)和补水管阀(Q202)与控制系统(Q10)连接，控制系统(Q10)控制水压计(Q204)、溢流管阀(Q503)和补水管阀(Q202)。

51.生石灰消化、除尘和污水处理方法或使用权利要求1-50中任何一项所述的生石灰消化、除尘和污水处理装置进行生石灰消化、除尘和污水处理的方法，该方法包括：

1)生石灰消化：

当使用两级生石灰消化器(1)时，将生石灰投入到两级生石灰消化器(1)的进料口(2)中，经由密封输送段箱体(3)被输送至第一消化段箱体(4)中，通过位于第一消化段箱体(4)的上部或侧部的喷水装置(5)向第一消化段箱体(4)内运动的生石灰物料喷水以使得生石灰在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生混合和消化，之后进入第二消化段箱体(8)中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，消化后的生石灰经由生石灰消化器(1)底部的出料口(9)排出；或

当使用三级生石灰消化器(1)时，将生石灰投入到三级生石灰消化器(1)的进料口(2)中，经由密封输送段箱体(3)被输送至第一消化段箱体(4)中，通过位于第一消化段箱体(4)的上部或侧部的喷水装置(5)向第一消化段箱体(4)内运动的生石灰物料喷水以使得生石灰在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生混合和消化，之后进入第二消化段箱体(8)中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，之后进入第三消化段箱体(14)中再次在搅拌轴的搅拌作用下一边运动一边发生进一步混合和消化，消化后的生石灰经由生石灰消化器(1)底部的出料口(9)排出；

2)含尘气体的除尘：在生石灰消化器(1)的密封除尘罩(6)内的含尘气体从密封除尘罩(6)的收尘外接口(601)被输出到水浴除尘器(Q1)的除尘管道(Q4)，含尘气体通过除尘管道(Q4)的液下管道喷头(Q401)被喷入除尘水池(Q2)的水中，通过与水接触进行除尘，除尘后的气体从除尘器壳体上设置的净空气出口(Q303)被排出；在水浴除尘器(Q1)底部的除尘水池中的除尘污水被排入污水池(T1)中；

3)污泥处理：利用在污水池(T1)上设置的搅拌装置(S1)对污水池(T1)中的污水进行搅拌，污水池(T1)中的上层是污水(W1)；而沉积污水池(T1)底部的污泥经由污泥排放通道被排入污泥脱水机(T2)中进行脱水，形成污泥渣和污水，该污水被输送至污水池(T1)中；

4)污水处理：污水池(T1)中的上层污水(W1)通过第一污水泵(P1)被输送到消化器(1)作为消化用水和/或通过第二污水泵(P2)被输送到生石灰消化工序中的粉尘仓下方的滚筒加湿机(T3)对粉尘进行加湿。

52.根据权利要求51所述的生石灰消化、除尘和污水处理方法，其中在步骤3)中获得的污泥渣再输送至生石灰消化工序中的灰仓或生石灰消化器(1)中。