CN109293212A - 市政污泥与脱硫废水的联合处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废弃物处理技术领域，公开了一种市政污泥与脱硫废水的联合处理系统及处理方法。本发明包括污泥混合釜，换热装置，圆盘干燥机和燃煤锅炉；污泥混合釜的出料口通过管道与换热装置的冷料进口连接，换热装置的热料出口通过管道与圆盘干燥机连接，圆盘干燥机的出料口通过燃煤传送装置与燃煤锅炉连接，圆盘干燥机通过高温乏汽管道与换热装置的热料进口连接，换热装置的冷料出口通过低温乏汽管道与燃煤锅炉连接，燃煤锅炉的烟气出口通过烟气管道与脱硫装置连通，脱硫装置通过脱硫废水管道与污泥混合釜连通。本发明净化处理工艺简单，资源利用率高，经济成本低，同时也可解决低含水率污泥管道输送困难、污泥处置现场工作环境差的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物处理技术领域，特别是涉及一种市政污泥与脱硫废水的联合处理系统及处理方法。
背景技术
市政污泥中含有大量的有机物和营养物质，直接排入水中，会大量消耗水体中的氧，导致水体水质恶化或富营养化，严重影响水体中的生态平衡；另外污泥中的重金属、致病菌等有毒有害物质，直接排入水中，会对水源造成严重的污染，进而污染土壤和农作物，通过生物链转嫁人类。
目前市政污泥的处理方法大致有三种，填埋法、堆肥利用和焚烧，填埋法需要大量的填埋场地，应用限制很大，在城市用地寸土寸金的今日，已经逐渐被淘汰；堆肥利用法直接用于土壤改良，但是消耗量小，污泥中的有毒有害物质会造成土壤和地下水的污染；近年来应用最为广泛的是焚烧法，能使有机物全部碳化，可最大限度地减少污泥体积，可减容70-90%，是目前污泥处置最彻底、快捷和经济的方法。
现有的污泥焚烧方式有两种，一种是脱水后加入辅助燃料直接焚烧，一种是污泥干化后焚烧，这两种方式都需要相对独立的焚烧处理系统，无论是焚烧还是干燥，都需要额外的热源供应，能源消耗较大，处理成本高。
燃煤机组产生的烟气中含有大量的硫化物，必须进行脱硫处理达到排放标准后才能排入大气，目前应用比较广泛的湿法烟气脱硫技术中，会产生大量的脱硫废水。脱硫废水因含有悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，直接排放会对环境造成很大的负担，若要达到零排放，需要对脱硫废水做进一步处理，一般采用软化预处理、蒸发结晶、膜浓缩等处理方式的配合使用，需要配备专用的处理设备，经济成本高。
发明内容
本发明提供一种净化处理工艺简单，资源利用率高，经济成本低的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统及处理方法。
解决的技术问题是：现有的污泥焚烧和烟气脱硫废水的处理都是单独的技术工艺，没有任何的交集，每一项处理都需要额外的处理设备，资源消耗大，经济成本高，处理系统占地面积较大，净化现场的工作环境复杂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，包括污泥混合釜，换热装置，圆盘干燥机和燃煤锅炉；
污泥混合釜的出料口通过管道与换热装置的冷料进口连接，换热装置的热料出口通过管道与圆盘干燥机连接，圆盘干燥机的出料口通过燃煤传送装置与燃煤锅炉连接，圆盘干燥机通过高温乏汽管道与换热装置的热料进口连接，换热装置的冷料出口通过低温乏汽管道与燃煤锅炉连接，燃煤锅炉的烟气出口通过烟气管道与脱硫装置连通，脱硫装置通过脱硫废水管道与污泥混合釜连通。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，进一步的，所述燃煤传送装置与燃煤锅炉之间还设置有磨煤装置。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，进一步的，所述高温乏汽管道上还设置有用于除去干燥乏汽中杂质的除尘装置。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，进一步的，所述圆盘干燥机的热源进口与蒸汽主管道连通，通入0.5-0.6MPa的饱和蒸汽，与污泥间接换热。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，进一步的，所述圆盘干燥机通过疏水回收管道与燃煤锅炉连接，圆盘干燥机与疏水回收管道的接口处设置有蒸汽疏水阀。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，进一步的，所述脱硫废水管道上设置有脱硫废水泵，脱硫废水泵与污泥混合釜之间的脱硫废水管道上设置有流量调节阀。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，包括以下步骤：
步骤一、含水率50-60%的市政污泥倾倒入混合调质池内，与脱硫装置内排出的脱硫废水混合，形成含水率70-80%的高含水率污泥；
步骤二、将高含水率污泥搅拌均匀后，送入圆盘干燥机，与热蒸汽进行间接热交换，高含水率污泥吸热增焓不断蒸发湿份，形成含水率30-40%的干燥污泥；
步骤三、干燥污泥与原煤混合粉碎后，进入燃煤锅炉内充分焚烧；
步骤四、干燥过程中产生的高温干燥乏汽进入换热装置，与经过换热装置的高含水率污泥进行间接热交换，预热高含水率污泥；
步骤五、同时，干燥过程中所用蒸汽的疏水通过蒸汽疏水阀送入燃煤锅炉作为锅炉补水回用；
步骤六、步骤三中燃煤锅炉焚烧产生的烟气进行脱硫净化处理，净化过程中产生的脱硫废水泵入混合调质池内，用于混合稀释市政污泥。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，进一步的，步骤二中的热蒸汽为0.5-0.6MPa的饱和蒸汽。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，进一步的，步骤四中热交换产生的低温不凝气体送入燃煤锅炉作为锅炉二次风助燃，冷凝水直接排入污水处理管道。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，进一步的，步骤四中的高温乏汽在进入换热装置之前，进行除尘处理，出去乏汽中的杂质。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统及处理方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统工艺简单，将市政污泥的焚烧处理系统与燃煤焚烧系统和脱硫系统联系为一个整体的循环处理系统，将脱硫废水与市政污泥同时处置，简化了脱硫废水和市政污泥各自的净化处理系统，降低了脱硫废水和市政污泥的净化处置成本，大大提高了设备利用率；在整个的处理系统中，没有任何废弃物的排出，真正实现了零排放，绿色环保。
本发明将低含水率污泥与脱硫废水混合，使市政污泥在脱硫废水形成的弱碱性环境中静置，污泥中的微生物、动植物残渣均发生破壁，大大提高了污泥的焚烧完成率，降低了焚烧完成所需的能耗，同时，回收市政污泥中的能量，作为低热值的“燃煤”使用。
本发明与脱硫废水混合后的高含水率污泥在进入圆盘干燥机干燥之前，先进入换热装置，与圆盘干燥机产生的乏汽产生热交换，进行污泥预热，充分利用干燥乏汽的潜热，降低圆盘干燥机的高温饱和蒸汽的使用量，提高处理工艺的热效率。
下面结合附图对本发明的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统及处理方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的示意图。
附图标记：
1-污泥混合釜；2-换热装置；3-圆盘干燥机；4-燃煤传送装置；5-磨煤装置；6-燃煤锅炉；7-除尘装置；8-脱硫装置；91-高温乏汽管道；92-疏水回收管道；93-蒸汽疏水阀；94-低温乏汽管道；95-脱硫废水管道；96-脱硫废水泵；97-流量调节阀。
具体实施方式
如图1所示，本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统包括污泥混合釜1，换热装置2，圆盘干燥机3和燃煤锅炉6。
污泥混合釜1的出料口通过管道与换热装置2的冷料进口连接，换热装置2的热料出口通过管道与圆盘干燥机3连接，圆盘干燥机3的出料口通过燃煤传送装置4与燃煤锅炉6连接，燃煤传送装置4与燃煤锅炉6之间还设置有磨煤装置5，不仅可以粉碎原煤，而且可以将干燥污泥与粉碎的燃煤混合均匀，便于污泥的充分焚烧；圆盘干燥机3的热源进口与蒸汽主管道连通，通入0.5-0.6MPa的饱和蒸汽，与污泥间接换热，圆盘干燥机3通过高温乏汽管道91与换热装置2的热料进口连接，高温乏汽管道91上还设置有用于除去乏汽中的尘土、漂浮物等杂质的除尘装置7，圆盘干燥机3通过疏水回收管道92与燃煤锅炉6连接，圆盘干燥机3与疏水回收管道92的接口处设置有蒸汽疏水阀93，圆盘干燥机3内产生的不凝气体送入燃煤锅炉6作为二次风助燃；换热装置2的冷料出口通过低温乏汽管道94与燃煤锅炉6连接，将换热装置2内产生的低温不凝气体直接送入燃煤锅炉6作为二次风助燃，将产生的冷凝水直接排入污水处理管道，送入污水处理厂进行进一步净化处理；燃煤锅炉6的烟气出口通过烟气管道与脱硫装置8连通，脱硫装置8通过脱硫废水管道95与污泥混合釜1连通，脱硫废水管道95上设置有脱硫废水泵96，脱硫废水泵96与污泥混合釜1之间的脱硫废水管道95上设置有流量调节阀97。
污泥混合釜1中带有搅拌装置，可以将市政污泥与脱硫废水快速混合均匀。
本发明市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，包括以下步骤：
步骤一、含水率50-60%的市政污泥倾倒入混合调质池内，与脱硫装置8内排出的脱硫废水混合，形成含水率70-80%的高含水率污泥；
在混合与静置的过程中，在脱硫废水形成的呈弱碱性环境下，污泥中的微生物、动植物残渣均发生破壁，大大提高了污泥中的自由水的含量，降低了干化所需的能耗，同时具有除臭作用；干燥所产生的不凝气体送入锅炉二次风管道，燃烧后回收其中的热值；
步骤二、将高含水率污泥搅拌均匀后，送入圆盘干燥机3，与饱和热蒸汽进行间接热交换，高含水率污泥吸热增焓不断蒸发湿份，形成含水率30-40%的干燥污泥；
步骤三、干燥污泥与原煤混合粉碎后，进入燃煤锅炉6内充分焚烧；
步骤四、干燥过程中产生的高温乏汽进入换热装置2，与经过换热装置2的高含水率污泥进行间接热交换，预热高含水率污泥，使其温度得到提升，充分利用高温乏汽的热量，降低圆盘干燥机3的高温饱和蒸汽的使用量，提高处理工艺的热效率；
热交换产生的冷凝水直接排入污水处理管道，送入污水处理厂进行进一步净化处理；
热交换产生的低温不凝气体送入燃煤锅炉6作为二次风助燃；
高温乏汽在进入换热装置2之前，进行除尘处理，出去乏汽中的尘土、漂浮物等杂质；
步骤五、同时，干燥过程中所用蒸汽的疏水通过蒸汽疏水阀93连接疏水回收管道92作为锅炉补水回用；
步骤六、步骤三中燃煤锅炉6焚烧产生的烟气进行脱硫净化处理，净化过程中产生的脱硫废水泵96入混合调质池内，用于混合稀释市政污泥。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，其特征在于：包括污泥混合釜（1），换热装置（2），圆盘干燥机（3）和燃煤锅炉（6）；
污泥混合釜（1）的出料口通过管道与换热装置（2）的冷料进口连接，换热装置（2）的热料出口通过管道与圆盘干燥机（3）连接，圆盘干燥机（3）的出料口通过燃煤传送装置（4）与燃煤锅炉（6）连接，圆盘干燥机（3）通过高温乏汽管道（91）与换热装置（2）的热料进口连接，换热装置（2）的冷料出口通过低温乏汽管道（94）与燃煤锅炉（6）连接，燃煤锅炉（6）的烟气出口通过烟气管道与脱硫装置（8）连通，脱硫装置（8）通过脱硫废水管道（95）与污泥混合釜（1）连通。
2.根据权利要求1所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，其特征在于：所述燃煤传送装置（4）与燃煤锅炉（6）之间还设置有磨煤装置（5）。
3.根据权利要求1所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，其特征在于：所述高温乏汽管道（91）上还设置有用于除去干燥乏汽中杂质的除尘装置（7）。
4.根据权利要求1所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，其特征在于：所述圆盘干燥机（3）的热源进口与蒸汽主管道连通，通入0.5-0.6MPa的饱和蒸汽，与污泥间接换热。
5.根据权利要求1所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，其特征在于：所述圆盘干燥机（3）通过疏水回收管道（92）与燃煤锅炉（6）连接，圆盘干燥机（3）与疏水回收管道（92）的接口处设置有蒸汽疏水阀（93）。
6.根据权利要求1所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，其特征在于：所述脱硫废水管道（95）上设置有脱硫废水泵（96），脱硫废水泵（96）与污泥混合釜（1）之间的脱硫废水管道（95）上设置有流量调节阀（97）。
7.权利要求1-6任意一项所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、含水率50-60%的市政污泥倾倒入混合调质池内，与脱硫装置（8）内排出的脱硫废水混合，形成含水率70-80%的高含水率污泥；
步骤二、将高含水率污泥搅拌均匀后，送入圆盘干燥机（3），与热蒸汽进行间接热交换，高含水率污泥吸热增焓不断蒸发湿份，形成含水率30-40%的干燥污泥；
步骤三、干燥污泥与原煤混合粉碎后，进入燃煤锅炉（6）内充分焚烧；
步骤四、干燥过程中产生的高温乏汽进入换热装置（2），与经过换热装置（2）的高含水率污泥进行间接热交换，预热高含水率污泥；
步骤五、同时，干燥过程中所用蒸汽的疏水通过蒸汽疏水阀（93）送入燃煤锅炉（6）作为锅炉补水回用；
步骤六、步骤三中燃煤锅炉（6）焚烧产生的烟气进行脱硫净化处理，净化过程中产生的脱硫废水泵（96）入混合调质池内，用于混合稀释市政污泥。
8.根据权利要求7所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，其特征在于：步骤二中的热蒸汽为0.5-0.6MPa的饱和蒸汽。
9.根据权利要求7所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，其特征在于：步骤四中热交换产生的低温不凝气体送入燃煤锅炉（6）作为二次风助燃，冷凝水直接排入污水处理管道。
10.根据权利要求7所述的市政污泥与脱硫废水的联合处理系统的处理方法，其特征在于：步骤四中的高温干燥乏汽在进入换热装置（2）之前，进行除尘处理，出去乏汽中的杂质。
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