CN107522368A

CN107522368A - 除尘降温子系统、污泥干化冷凝废水处理系统及工艺

Info

Publication number: CN107522368A
Application number: CN201710966456.7A
Authority: CN
Inventors: 周静; 刘霄; 祁本武; 刘政艳
Original assignee: NANJING CLP ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: NANJING CLP ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2017-12-29

Abstract

本发明公开一种除尘降温子系统、污泥干化冷凝废水处理系统及工艺，通过“A/O+MBR”工艺子系统对污泥干化冷凝废水进行处理，并在废气冷凝废水进入“A/O+MBR”工艺子系统前先采用除尘降温子系统对其进行预处理，其中，除尘降温子系统，包括依次连接的加药混合器、离心分离器和管式换热器，加药混合器内加有絮凝剂与助凝剂；离心分离器用于将加药混合器生成的絮凝物从混合液中分离；管式换热器用于降低经离心分离后的滤液的温度。该系统能有效满足“A/O+MBR”工艺系统进水水质要求，使系统达到稳定运行，此外，还保证回用水质达到城镇污水处理厂污染物排放一级B标准的要求。

Description

除尘降温子系统、污泥干化冷凝废水处理系统及工艺

技术领域

本发明涉及城市污水处理工艺，具体涉及污水处理后端的污泥干化冷凝废水处理系统及其工艺。

背景技术

污泥的处置与利用已是当前环境科学中的重要课题。污泥处理处置是指将污泥经过一系列的物理、化学或生物处理，降解有机物、杀灭细菌，使污泥减量化、无害化、稳定化的过程。目前国内采用热干化工艺处理污泥的项目已得到逐渐推广，是利用热能将污泥烘干，干化后的污泥呈颗粒或粉末状，干化污泥含水率可低于30％，微生物活性受到抑制，避免了因微生物繁殖而发霉发臭。

现有技术中，污水处理后端的污泥干化冷凝废水处理工艺为格栅->沉砂-->初沉-->缺氧-->二沉池(简称”AO”工艺)，这种处理工艺得到回用水质无法达到城镇污水处理厂污染物排放一级B标准。

“A/O+MBR”工艺是一种兼有传统活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法，简称生物处理法，其具有综合运行成本低和占地面积小的优点。该系统主要由调节池、缺氧池和MBR膜池(其将好氧池和二沉池结合在一起)组成，调节池主要均匀水质(PH)和调节水量的作用，缺氧池主要提供反硝化反应条件从而去除氨氮，MBR膜池主要由曝气装置和MBR膜组成。

但，如下表所示“A/O+MBR”工艺系统对进水水质具有一定的要求：

然而，在污泥干化焚烧项目运行过程中逐渐暴露一些问题，并日益突出。其中，污泥干化废气经除尘冷凝系统产生的冷凝废水(简称冷凝废水)具有含尘量高(粉尘粒度为亚微米级)、NH₃-N含量高(可达400mg/L)、温度高(可达到50℃)特点，并不符合上述“A/O+MBR”工艺系统进水水质要求，严重影响“A/O+MBR”工艺系统的稳定运行和设备使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开一种污泥干化冷凝废水处理系统及工艺，在常规的”AO”工艺基础上增加生物处理法，即通过“A/O+MBR”工艺子系统对污泥干化冷凝废水进行处理，并在废气冷凝废水进入“A/O+MBR”工艺子系统前先采用除尘降温子系统对其进行预处理，有效满足“A/O+MBR”工艺系统进水水质要求，使系统达到稳定运行。

为解决上述问题，本发明基于常规污水处理工艺针对污泥干化冷凝废水设计一种污泥干化冷凝废水处理工艺，能有效满足“A/O+MBR”工艺系统进水水质要求，使系统达到稳定运行。

为实现上述目的，本发明由以下技术方案予以实现：

一种除尘降温子系统，用于对除尘冷凝系统排出的冷凝废水进行除尘和降温处理，其包括依次连接的加药混合器、离心分离器和管式换热器，其中，加药混合器内加有絮凝剂与助凝剂，将除尘冷凝系统排出的冷凝废水与絮凝剂、助凝剂充分混合，并反应形成含有絮凝物的混合液；离心分离器用于将加药混合器生成的絮凝物从混合液中分离，得到经离心分离后的滤液；管式换热器用于降低经离心分离后的滤液的温度。

作为一种优选方案，离心分离器包括分离器本体，分离器本体侧壁布置有进水口和出水口，出水口位于进水口上方，分离器本体底部布置有排泥口，顶部布置有排气口。

作为一种优选方案，离心分离器还包括取样装置，其配置有至少一个取样口，各取样口伸入分离器本体内部，并通过取样阀控制取样。

作为一种优选方案，取样装置还配置有与取样口连通的取样管，取样管固定在分离器本体的侧壁，其取样嘴下方设置有接水盘。

作为一种优选方案，离心分离器分离器本体还设有检修口。

作为一种优选方案，管式换热器为套管式换热器。

本发明还公开一种污泥干化冷凝废水处理系统，其包括除尘降温子系统和“A/O+MBR”工艺子系统，除尘冷凝系统排出的冷凝废水经除尘降温子系统处理后再进入“A/O+MBR”工艺子系统；所述“A/O+MBR”工艺子系统包括依次连接的调节池、沉淀池、缺氧池和MBR膜池；所述除尘降温子系统具有上述特征。

作为一种优选方案，该系统还包括浓缩池和湿污泥仓；离心分离器、沉淀池和MBR膜池与浓缩池连接，浓缩池与湿污泥仓连接，湿污泥仓通过管道与污泥干化系统连接，将湿污泥送入污泥干化系统继续进行污泥干化。

本发明还公开一种污泥干化冷凝废水处理工艺，其采用具有上述特征的污泥干化冷凝废水处理系统对除尘冷凝系统排出的冷凝废水进行处理，其包括：

将除尘冷凝系统排出的冷凝废水与絮凝剂、助凝剂加入加药混合器均匀混合并反应；

反应后得到的混合液进入离心分离器进行除尘处理，将混合液中的絮凝物分离；

经经离心分离器除尘后的滤液通过管式换热器进行降温；

经除尘和降温后的冷凝废水进入“A/O+MBR”工艺子系统进行处理得到可再利用的回用水。

作为一种优选方案，还包括浓缩池和湿污泥仓；将离心分离器、沉淀池和MBR膜池产生的污泥排入浓缩池；经浓缩沉淀后的上清液进入调节池，浓缩污泥进入湿污泥仓；湿污泥仓通过管道与污泥干化系统连接，将湿污泥送入污泥干化系统继续进行污泥干化。

作为一种优选方案，助凝剂的加药量为60-86mg/L，絮凝剂的加药量为0.3-0.8mg/L。

作为一种优选方案，通过管式换热器将为滤液的温度降至15℃～35℃之间。

本发明所公开的污泥干化冷凝废水处理系统及工艺是针对污泥干化冷凝废水而设计的独特处理工艺，其具有以下有益效果：

1)通过除尘降温子系统和“A/O+MBR”工艺子系统的有效结合，实现市政污泥干化冷凝废水处置的稳定运行与达标排放，并能保证回用水质达到城镇污水处理厂污染物排放一级B标准的要求。

2)通过除尘降温子系统有效解决污泥干化冷凝废水具有温度高、含尘量高的问题，一方面满足了“A/O+MBR”工艺系统进水水质要求，保证“A/O+MBR”工艺的稳定运行；另一方面大大延长“A/O+MBR”工艺系统中各设备的使用寿命。

3)通过管式换热器的使用，污泥干化冷凝废水可以有效回收污泥干化冷凝废水置换出的热能，将系统多余热量供热水站使用，节约运行成本。

4)无需改变“A/O+MBR”工艺流程，工艺方案整体投资少、占地面积小，节约成本。

附图说明

图1为实施例中所公开的污泥干化冷凝废水工艺流程示意图；

图2为实施例中所公开的离心分离器主视图；

图3为实施例中所公开的离心分离器俯视图；

图4为实施例中所公开的套管式换热器简图；

图5为常规的常规脱氮污水处理工艺流程示意图；

附图标注：

进水口1、出水口2、封头3、人孔4、取样口5、筒体6、手孔7、排泥口8、取样管9、接水盘10、排气口11、锥体12；热源入口21、热源出口22、热水站回水口23、热水站来水口24。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明进一步说明。

结合图1所示，实施例中公开一种污泥干化冷凝废水处理系统(以下简称冷凝废水处理系统)包括除尘降温子系统和“A/O+MBR”工艺子系统，除尘降温子系统布置于除尘冷凝系统和“A/O+MBR”工艺系统之间，除尘冷凝系统排出的冷凝废水经除尘降温子系统处理后再进入“A/O+MBR”工艺子系统。

除尘降温子系统主要包括依次连接的加药混合器、离心分离器和套管式换热器，用于解决冷凝废水温度高、含尘量高等问题，以满足“A/O+MBR”工艺子系统的进水水质要求。其中，

加药混合器主要用于对除尘冷凝系统排出的冷凝废水加入絮凝剂与助凝剂，并充分混合，以将冷凝液悬浮颗粒物与絮凝剂反应形成絮凝物。其中，絮凝剂的作用主要是使在悬浮的颗粒与颗粒之间发生“架桥反应”，即聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上，促进颗粒与颗粒聚集。助凝剂是为了改善或强化絮凝过程而投加的一些辅助药剂。

结合图2和图3所示，离心分离器主要包括进水口1、出水口2、封头3、人孔4、取样口5、筒体6、手孔7、排泥口8、取样管9、接水盘10、排气口11、锥体12。

筒体6上端与封头3连接，筒体6下端与呈锥状结构的锥体12连接，筒体6、封头3和锥体12构成过滤器本体。进水口1和出水口2均布置于筒体的侧壁，且进水口1位于筒体底部，出水口2位于筒体顶部。筒体6侧壁设有人孔4,锥体12侧壁设有手孔7，均用于设备检修和维护。筒体6侧壁设置有上、中、下三个取样口5，均与取样管9连通，并通过相应的取样阀进行控制。取样管9底部的取样嘴下方布置有接水盘10，用于接收通过各取样口5采集到的样液，以实时监测水质分离性能。封头3顶部布置有排气口11，用于不凝性气体的排出。锥体12的底部设有排泥口8，用于排出分离沉淀絮凝物。

现有技术中，常用的液固分离器常采用填料过滤方式进行除尘，具有除尘效率低、易堵塞、对细小颗粒去除率较差的局限性，一般作为预处理除尘设备。本发明离心分离器基于离心分离的原理设计，采用下进上出，通过电连接的离心泵驱动其旋转，以实现高效离心分离。废水从设备侧面的进水口1进入，高速旋转，颗粒在离心力的作用下被甩至器壁，在重力作用下沉淀设备底部，由排泥口8排出，并可连接至“A/O+MBR”工艺系统的浓缩池；上清液从设备上端的出水口2排出去。在实际运行时，通过在设备内部不同位置设置的取样口实时监测出水水质情况。

值得说明的是，该分离器也可以采用其它类型的分离器替代，比如旋液分离器、填料塔等，但普通的旋液分离器存在除尘效率低，填料塔需反冲洗，分离效果会较本方案设计的离心分离器会略差些。本发明所设计的离心分离器基于现有技术进行结构进行改造，具有占地面积小、除尘效率高和无需反冲洗的特点。

结合图4所示，实施例中的套管式换热器采用典型套管式换热器技术，采用这种换热器不仅可以有效回收系统能量，节约运行成本，而且可以降低进入生化系统水质温度，提高生化系统运行稳定性。

值得说明的是，此处的换热器可以采用通用的列管式换热器、套管式换热器等管式换热器，但不适用于板式换热器，板式换热器优点传热系数高，不适用于含有颗粒物的流体。优选易于清洗，且适用于小容积流量流体传热的套管式换热器。

基于该除尘降温子系统，除尘冷凝系统排出的冷凝水首先进入该系统的加药混合器，在加药混合器内与絮凝剂、助凝剂均匀混合反应后进入离心分离器，经离心分离器除尘后进入套管式换热器进行降温(温度降至35℃以下)，经降温除尘后的冷凝水再进入“A/O+MBR”工艺子系统。本发明在常规”AO”工艺基础上增加MBR膜池，以实现生物处理法(AO+MBR)。实施例中，“A/O+MBR”工艺子系统主要包括依次连接的调节池、沉淀池、缺氧池和MBR膜池。

实施例中还公开一种污泥干化冷凝废水处理工艺，污泥干化废气经除尘冷凝系统后产生的冷凝废水进入后续处理系统，即本发明所公开的污泥干化冷凝废水处理系统，具体通过以下工艺进行处理：

S1、通过污水离心泵将冷凝废水泵送至加药混合器，且同时通过计量泵将絮凝剂与絮凝剂泵送至加药混合器与冷凝水充分混合，其中，助凝剂的加药量为60-86mg/L，絮凝剂的加药量为0.3-0.8mg/L。

S2、将充分混合反应后的混合液送至离心分离器，混合液下进上出，排泥水经离心分离器的排泥口排出，并通过排泥水泵送至“A/O+MBR”系统浓缩池；排出的滤液进入套管式换热器。

S3、套管式换热器冷却循环水由热水站提供，滤液在套管式换热器内与热水站内的水进行热交换，使温度降低至“A/O+MBR”适宜的温度范围，即30-35℃。

S4、经换热后的滤液从套管式换热器排出后即进入“A/O+MBR”工艺子系统，“A/O+MBR”工艺子系统的规模可根据出水水质标准或者接管要求进行设计。

S5、在“A/O+MBR”工艺子系统中，滤液先后调节池、沉淀池、缺氧池和MBR膜池，其工艺原理非本发明重点，此处不再赘述。进一步的，MBR膜池产生的泥水被泵送至浓缩池，在浓缩池沉淀12-24h后，上清液溢流进入调节池，浓缩液通过螺杆泵泵送至湿污泥仓。

结合图1所示，该系统中的离心分离器、沉淀池以及MBR膜池产生的污泥进入浓缩池，浓缩池经12-24h浓缩沉淀后，上清液进入调节池，浓缩污泥进入湿污泥仓，湿污泥仓通过管道与污泥干化系统连接，将湿污泥送入污泥干化系统继续进行污泥干化，从而形成污泥处置的闭式循环，达到零排放。可见，本发明对整个污泥干化系统的稳定运行奠定了基础，尤其采用“A/O+MBR”工艺的系统。

现结合具体的对比实例数据对该冷凝废水处理系统进行描述。

一种是采用常规脱氮污水处理工艺，如图5所示，处理流程主要包括：格栅→沉砂→初沉→缺氧池→二沉池(简称“AO”工艺)。一种是采用实施例中所公开的冷凝废水处理系统，在常规的“AO”工艺基础上增加生物处理法(即“A/O+MBR”工艺)，处理流程主要包括：加药混合→离心分离→套管式换热→调节池→沉淀池→缺氧池→MBR膜池。

如下表所示，后三列分别是污泥干化废气经过除尘冷凝系统后冷凝废水水质、经污泥干化冷凝废水处理系统处理后水质(即回用水水质)、常规的常规”AO”工艺处理后水质检测参数，具体检测参数情况如下表：

可见，经本发明所公开的冷凝废水处理系统处理后的水质达到了城镇污水处理厂污染物排放一级B标准的要求，实现了污水的再利用。

以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims

1.一种除尘降温子系统，其特征在于:用于对除尘冷凝系统排出的冷凝废水进行除尘和降温处理，其包括依次连接的加药混合器、离心分离器和管式换热器，其中，加药混合器内加有絮凝剂与助凝剂，将除尘冷凝系统排出的冷凝废水与絮凝剂、助凝剂充分混合，并反应形成含有絮凝物的混合液；离心分离器用于将加药混合器生成的絮凝物从混合液中分离，得到经离心分离后的滤液；管式换热器用于降低经离心分离后的滤液的温度。

2.如权利要求1所述的除尘降温子系统，其特征在于:所述离心分离器包括分离器本体，分离器本体侧壁布置有进水口和出水口，出水口位于进水口上方，分离器本体底部布置有排泥口，顶部布置有排气口。

3.如权利要求2所述的除尘降温子系统，其特征在于:所述离心分离器还包括取样装置，其配置有至少一个取样口，各取样口伸入分离器本体内部，并通过取样阀控制取样。

4.如权利要求3所述的除尘降温子系统，其特征在于:所述取样装置还配置有与取样口连通的取样管，取样管固定在分离器本体的侧壁，其取样嘴下方设置有接水盘。

5.如权利要求1所述的除尘降温子系统，其特征在于:所述管式换热器为套管式换热器。

6.一种污泥干化冷凝废水处理系统，其特征在于:包括除尘降温子系统和“A/O+MBR”工艺子系统，除尘冷凝系统排出的冷凝废水经除尘降温子系统处理后再进入“A/O+MBR”工艺子系统；所述“A/O+MBR”工艺子系统包括依次连接的调节池、沉淀池、缺氧池和MBR膜池；所述除尘降温子系统具有如权利要求1至5任意一项所述特征。

7.如权利要求6所述的污泥干化冷凝废水处理系统，其特征在于:还包括浓缩池和湿污泥仓；离心分离器、沉淀池和MBR膜池与浓缩池连接，浓缩池与湿污泥仓连接，湿污泥仓通过管道与污泥干化系统连接，将湿污泥送入污泥干化系统继续进行污泥干化。

8.一种污泥干化冷凝废水处理工艺，其特征在于:采用如权利要求5所述的污泥干化冷凝废水处理系统对除尘冷凝系统排出的冷凝废水进行处理，其包括：

经经离心分离器除尘后的滤液通过管式换热器进行降温；

9.如权利要求1所述的污泥干化冷凝废水处理工艺，其特征在于：还包括浓缩池和湿污泥仓；将离心分离器、沉淀池和MBR膜池产生的污泥排入浓缩池；经浓缩沉淀后的上清液进入调节池，浓缩污泥进入湿污泥仓；湿污泥仓通过管道与污泥干化系统连接，将湿污泥送入污泥干化系统继续进行污泥干化。

10.如权利要求1所述的污泥干化冷凝废水处理工艺，其特征在于：助凝剂的加药量为60-86mg/L，絮凝剂的加药量为0.3-0.8mg/L。