CN111735062B - 一种低污染排放的污泥资源化焚烧方法及系统装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低污染排放的污泥资源化焚烧方法及系统装置，所述的污泥资源化焚烧方法包括：富铬污泥与高热值过程残渣混合干燥后送入解耦焚烧反应装置，经热解焚烧后得到富铬底渣和高温烟气，所述的富铬底渣进入提铬装置提取其中的含铬化合物，所述的高温烟气依次进行气气换热、气液换热、除尘、脱硫和脱硝处理。本发明采用含铬污泥与高热值过程残渣协同处理，既补充了含铬污泥焚烧时的能源消耗，还可以实现多种固废的协同处理，提高了处理效率。

Description

一种低污染排放的污泥资源化焚烧方法及系统装置
技术领域
本发明属于固体废弃物处理技术领域，涉及一种低污染排放的污泥资源化焚烧方法及系统装置。
背景技术
含铬污泥是工业生产过程中产生的重要过程残渣，比如皮革厂的制革污泥、电镀厂的电镀污泥、炼钢厂的炼钢污泥等，这类污泥由于含有相当量的含铬化合物，具有较大毒性，含铬污泥是一种重要的危废，必须进行处理才能排放；另外，含铬污泥中的含铬化合物也是一种重要的铬资源，若能回收利用，不但降低了铬的排放量和危害性，还可实现铬资源的再利用，从而实现含铬污泥的无害化和资源化利用，具有非常重要的现实意义。
目前，含铬污泥的处理方式主要填埋法、堆肥法、生物处理法、制作建材或陶瓷材料法、化学法、热解法、气化法和焚烧法等。
填埋法就是将制革污泥与其他垃圾一起经过简单的处理后进行填埋。约80％以上的制革污泥采用填埋的方法处理，该法具有技术简单、处理成本低等优点。但是含铬污泥在填埋后容易产生大量的渗滤液，会给填埋场所土地和周围环境及居民造成二次污染，尤其是若含铬污泥所含的是毒性极大的高价渗滤性含铬化合物时，二次污染危害很大，基本不能采用该方法；含铬污泥通过填埋处理，无法回收含含铬化合物、有机质等资源，使各种资源被白白浪费掉。
堆肥法就是将制革污泥经过堆肥处理后作为肥料使用。
CN110218126A公开了一种消减制革污泥毒性的处理方法，以制革污泥为原料，首先进行填充物料的优化筛选，主要选出粉煤灰和膨润土作为固定重金属的钝化剂；然后进行两次堆肥处理，其中第一次为简单的预堆肥，通过高温对制革污泥进行破碎预处理，第二次将破碎后的制革污泥与筛选的物料混合进行精堆肥操作，逐步消减制革污泥毒性。
该法具有技术较为简单、处理成本也较低，并且可以回收含铬污泥中的有机质或钾、磷等其他资源作为肥料使用，实现了资源化处理利用，但是与填埋法一样，存在二次污染，尤其是所含含铬化合物为毒性极大的高价渗滤性含铬化合物时，对农田毒害极大，且含铬化合物通过农作物等生物链传递会进入到人畜体内而造成铬中毒；这类技术只能处理含铬污泥中的有机组分，对于主要以无机组分为主的含铬污泥，比如炼钢污泥和电镀污泥等，则无法处理，尤其是无法除去污泥中的含铬化合物，处理的不彻底，还需要采用其他技术进行二次处理。
生物处理法就是通过生物发酵降解来处理含铬污泥。
CN110981135A公开了一种微生物原位抑制制革综合污泥硫化氢释放的方法，包括以下步骤：(1)制备功能微生物菌群取制革污泥浓缩池中的污泥作为污泥试样，将所述污泥试样在25～30℃、60～100rpm条件下恒温震荡培养12～24小时，获得微生物富集培养物；将所述微生物富集培养物接种到灭菌后的筛选培养基中培养，在25～30℃、60～100rpm条件下恒温震荡培养5～11天；将培养后的筛选培养基接种于灭菌后的驯化培养基中，驯化，得到功能微生物菌群培养物；(2)将所述功能微生物菌群培养物接种到制革综合污泥中，抑制硫化氢的释放。
但是与堆肥法相似，这类技术只能处理污泥中的有机组分，处理后残留的生物残渣和残夜还会造成二次污染，虽然在其中加入一些铬抑制剂，但无法将铬除掉，也会形成铬污染，且无法处理无机质为主的含铬污泥，且其中的含铬化合物无法回收利用，造成铬资源的浪费。
制作建材或者陶瓷材料法就是含铬污泥作为原料通过煅烧等方法制作成建材或者陶瓷材料，以供工业或民用。这类技术可以将含铬污泥制成建材或者陶瓷材料，并且含铬污泥中的有机组分在煅烧开可以作为能源补充部分能耗，但是会将含铬污泥中的含铬化合物氧化成毒性极大的含铬化合物，若这些含铬化合物经雨淋或者水浸，其中含铬化合物极易渗透出而形成二次污染。
化学法就是通过向制革污泥中加入化学试剂对含铬污泥进行处理。
CN107628742A公开了一种化学预处理-固化稳定化-压滤处理制革污泥的方法，包括如下步骤：1.1、化学预处理：将制革污泥在污泥浓缩池中浓缩后加入污泥调理池中，首先向污泥调理池中加入H2SO4溶液，调节pH值6.5～8，接着向污泥调理池中加入助凝剂粉煤灰，粉煤灰的加入量为0.5～1.5/10g制革污泥，搅拌均匀，紧接着向污泥调理池中加入硫酸亚铁，硫酸亚铁与制革污泥的质量比为0.5～1.5/10000，搅拌均匀，然后向污泥调理池中加入硫酸铁，硫酸亚铁与制革污泥的质量比为2.5～3.5/1000，搅拌均匀，再向污泥调理池中加入高分子絮凝剂，高分子絮凝剂的质量为硫酸亚铁和硫酸铁两者质量的0.5～1.5/100，搅拌均匀，得到预处理污泥；1.2、固化稳定化处理：将经步骤1.1所得的预处理污泥加入污泥固化池中，向污泥固化池中加入改性剂，改性剂加入的质量为制革污泥的3～7％，搅拌均匀至无团聚物，使改性剂均匀分散于预处理污泥中，得到改性污泥；1.3、压滤处理：将步骤1.2所得的改性污泥加入压滤机中，将改性污泥压至含水率为35％，得到泥饼。
这类技术可将含铬污泥的含铬化合物反应掉并经过处理后可以回收铬资源，但是这类技术复杂，设备投资较大，且一般只适用于无机组分为主的含铬污泥，对于有机组分含量较大的含铬污泥，处理难度较大，且处理后残留的有机组分和化学试剂形成的残留物会带来二次污染，需要用其他技术进一步处理。
热解法就是将含铬污泥放入隔绝氧气的空间加热裂解处理，从而将含铬污泥中的铬变成低价含铬化合物以降低含铬污泥的毒性，从而实现对含铬污泥的处理，该技术可以使含铬污泥的毒性大幅降低，并实现了减量化处理，但是，处理后的焦炭或半焦仍没有处理彻底，仍然需进一步处理，比如填埋等，由于含铬污泥本身热解较低，热解时需补充大量的热量，使处理成本较高。另外，对于含有机质较低的含铬污泥也难以处理。
气化法就是将含铬污泥放入贫氧条件下不完全燃烧而产生煤气，从而污泥处理掉，该技术可以将污泥中的有机质变成燃气从而实现其资源化，同时由于气化时处在贫氧的还原态，污泥中的含铬化合物能保持在低价含铬化合物状态，降低了铬的毒性，实现了低污染的处理，但是气化技术要求高，且含铬污泥气化时需补充大量的热量，技术投资较大。
焚烧法就是将污泥在充足氧气下充分焚烧而实现对污泥的处理。
CN103486597A公开了一种采用流化床悬浮锅炉焚烧制革污泥工艺，所述采用流化床悬浮锅炉焚烧制革污泥的工艺包括以下步骤：S1：测定制革污泥的含水量和燃烧热值，用体积比的计量方法将制革污泥和煤泥在配料混合池中进行配比，配比比例需根据实际污泥品质来确定，制革污泥的低位发热量低(6～8MJ/kg)的污泥可掺入比例为65～75％，制革污泥的低位发热量高(10～12MJ/kg)的污泥可掺入比例为85～95％；S2：制革污泥-煤泥浆在搅拌装置内充分混合，混合后的制革污泥-煤泥浆无需脱水，经管道输送系统(由柱塞泵提供动力)将制革污泥-煤泥浆送入悬浮流化床锅炉焚烧；S3：制革污泥-煤泥浆，在30～40m/s左右的高速空气流作用下在流化床悬浮锅炉内呈稳定的气-固流化状态，进行流化燃烧；S4：将污泥焚烧所产生的热量提供给制革厂内部；S5：对燃烧后产生的烟气灰尘进行收集，满足环保要求。均采用该技术，该技术可最大限度的将污泥减量化处理，污泥中的有机质也可转化成热量并回收利用，实现了资源转化，技术难度和投资也较小，但是由于是在充足氧气下焚烧，焚烧时污泥中的含铬化合物极易变成高价铬，使焚烧产生的灰渣毒性增强，并且NOx含量很高，焚烧产物的二次污染较大。
CN107606624A公开了一种制革污泥焚烧过程中抑制Cr(III)氧化的方法，具体是提供了一种抑制Cr(III)氧化抑制剂及其配比。本抑制剂由以下组分组成：(NH4)2SO4和NH4HSO4。其中(NH4)2SO4的质量分数为40～70％，NH4HSO4的质量分数为30～50％；抑制剂的使用方法包括直接混入污泥中和配成水溶液。本抑制剂的最佳使用浓度为保证焚烧炉内添加剂内的S含量与污泥中碱金属和碱土金属的量的物质的量比为2～2.5。虽然该发明通过向其中加入化学试剂以防止铬价态转换，但是却引入了氮化物和磷化物，形成了新的污染；另外，若以无机质为主的含铬污泥采用该方法时，需要补入的能量也比较高，增加了除了成本。
因此，研究如何有效处理含铬污泥具有非常重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低污染排放的污泥资源化焚烧方法及系统装置，本发明采用含铬污泥与高热值过程残渣协同处理，既补充了含铬污泥焚烧时的能源消耗，还可以实现多种固废的协同处理，提高了处理效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种低污染排放的污泥资源化焚烧方法，所述的污泥资源化焚烧方法包括：
富铬污泥与高热值过程残渣混合干燥后送入解耦焚烧反应装置，经热解焚烧后得到富铬底渣和高温烟气，所述的富铬底渣进入提铬装置提取其中的含铬化合物，所述的高温烟气依次进行气气换热、气液换热、除尘、脱硫和脱硝处理。
本发明采用含铬污泥与高热值过程残渣协同处理，既补充了含铬污泥焚烧时的能源消耗，还可以实现多种固废的协同处理，提高了处理效率。本发明采用解耦焚烧方式对多种固废进行焚烧处理，不但抑制焚烧时NOx的产生从而降低了NOx的排放量，从而降低了后续脱硝负荷，而且也抑制了铬在煅烧时被氧化成高价状态，降低了焚烧残留物毒性，同时通过焚烧处理，实现了固废中铬的富集，使铬能够被提取出来并回用，不但降低污染物排放，而且还可使铬元素再利用，实现了固废的减量化和资源化处理。
需要说明的是，本发明所述的高热值过程残渣是指过程残渣的热值可以满足其自身焚烧所需热量并能有多余热量为污泥焚烧提供热量。所述的解耦焚烧方式，是指先将混合料热解成半焦和热解气，然后将半焦和热解气进行焚烧处理。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的污泥资源化焚烧方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)富铬污泥与高热值过程残渣依次经混合、成型和干燥后得到成型混合物，成型混合物送入解耦焚烧反应装置，解耦焚烧反应装置内部沿焚烧工艺路线分为热解区、淡氧焚烧区和浓氧焚烧区，成型混合物进入热解区热解得到半焦和热解气；
(Ⅱ)半焦和热解气进入淡氧焚烧区经淡氧焚烧得到富铬底渣和还原性烟气，所述的富铬底渣排出进入提铬装置提取其中的含铬化合物，所述的还原性烟气进入浓氧焚烧区；
(Ⅲ)还原性烟气在浓氧焚烧区经浓烧焚烧得到高温烟气，高温烟气经气固分离装置脱除其中携带的富铬飞灰，所述的富铬飞灰与富铬底渣混合后进入提铬装置提取含铬化合物；
(Ⅳ)脱除了富铬飞灰的高温烟气依次进行气气换热、气液换热、除尘和脱硫处理得到脱硫烟气，脱硫烟气作为所述的气气换热的换热介质与高温烟气进行换热，换热升温后的脱硫烟气经脱硝后作为步骤(Ⅰ)中干燥过程的干燥介质。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中，所述的富铬污泥与高热值过程残渣的质量比为(0.1～10):1，例如可以是0.1:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的富铬污泥与高热值过程残渣形成的混合料的含水率为40～80wt％，例如可以是40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt或80wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的富铬污泥与高热值过程残渣形成的混合料的热值为1000～2000kcal/kg，例如可以是1000kcal/kg、1100kcal/kg、1200kcal/kg、1300kcal/kg、1400kcal/kg、1500kcal/kg、1600kcal/kg、1700kcal/kg、1800kcal/kg、1900kcal/kg或2000kcal/kg，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的富铬污泥与高热值过程残渣混合后进入成型装置，制成粒径为3～80mm的成型物料，例如可以是3mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm或80mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的成型物料进入干燥装置，与步骤(Ⅳ)中形成的脱硝烟气接触换热并干燥成型得到所述的成型混合物，脱硝烟气换热降温后形成乏气进入烟气处理排放装置经处理后排空。
优选地，所述的成型混合物的含水率为20～40wt％，例如可以是20wt％、22wt％、24wt％、26wt％、28wt％、30wt％、32wt％、34wt％、36wt％、38wt％或40wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的成型混合物的热值为2000～2070kcal/kg，例如可以是2000kcal/kg、2010kcal/kg、2020kcal/kg、2030kcal/kg、2040kcal/kg、2050kcal/kg、2060kcal/kg或2070kcal/kg，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的乏气温度为80～100℃，例如可以是80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的乏气的含尘量为30～40mg/Nm3，例如可以是30mg/Nm3、31mg/Nm3、32mg/Nm3、33mg/Nm3、34mg/Nm3、35mg/Nm3、36mg/Nm3、37mg/Nm3、38mg/Nm3、39mg/Nm3或40mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的乏气中包括SO2和NOx，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的乏气中SO2含量为45～60mg/Nm3，例如可以是45mg/Nm3、46mg/Nm3、47mg/Nm3、48mg/Nm3、49mg/Nm3、50mg/Nm3、51mg/Nm3、52mg/Nm3、53mg/Nm3、54mg/Nm3、55mg/Nm3、56mg/Nm3、57mg/Nm3、58mg/Nm3、59mg/Nm3或60mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的乏气中NOx含量为40～80mg/Nm3，例如可以是40mg/Nm3、45mg/Nm3、50mg/Nm3、55mg/Nm3、60mg/Nm3、65mg/Nm3、70mg/Nm3、75mg/Nm3或80mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的热解区的热解温度为700～800℃，例如可以是700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃或800℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅱ)中，向所述的淡氧焚烧区内通入淡氧焚烧风。
优选地，通过调整淡氧焚烧风的气速或供污泥量控制淡氧焚烧区内的过量空气系数。
优选地，所述的淡氧焚烧区内的过量空气系数≤1，例如可以是0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99或1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的淡氧焚烧的温度为850～1000℃，例如可以是850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、970℃、980℃、990℃或1000℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的富铬底渣中含铬化合物的质量分数为4～5wt％，例如可以是4.0wt％、4.1wt％、4.2wt％、4.3wt％、4.4wt％、4.5wt％、4.6wt％、4.7wt％、4.8wt％、4.9wt％或5.0wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的富铬底渣中C元素的含量为2～3wt％，例如可以是2.0wt％、2.1wt％、2.2wt％、2.3wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％、2.9wt％或3.0wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的还原性烟气中包括CO和O2。
优选地，所述的还原性烟气中CO含量≥100mg/Nm3，例如可以是100mg/Nm3、200mg/Nm3、300mg/Nm3、400mg/Nm3、500mg/Nm3、600mg/Nm3、700mg/Nm3、800mg/Nm3、900mg/Nm3或1000mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的还原性烟气中O2体积含量≤1％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1.0％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
淡氧焚烧是空气过量系数略大于1或者小于等于1的贫氧焚烧，淡氧焚烧时，淡氧焚烧区内保持一定的半焦(或焦炭)物料层，热解气在焚烧时要通过半焦层以有效抑制热解气焚烧时其所含氮元素转化为NOx，淡氧焚烧所产烟气中要含有一定量的CO等还原性气氛以抑制铬元素转化为高价含铬化合物。
在本发明中，从热解区排出的半焦进入到淡氧焚烧区内并形成焦炭物料层；从热解区排出的热解气也进入到淡氧焚烧区并穿过焦炭物料层；同时，按一定气速通入淡氧焚烧风，淡氧焚烧风可以是一次风也可以是多次风，使淡氧焚烧区内过量空气系数≤1，半焦和热解气在高温下混合供氧焚烧形成还原性烟气和富铬底渣，还原性气体中富含CO且NOx和氧含量均较低，富铬底渣中所含铬主要是三价铬。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅲ)中，向所述的浓氧焚烧区通入浓氧焚烧风。
优选地，通过调整浓氧焚烧风的气速控制浓氧焚烧区内的过量空气系数。
优选地，所述的浓氧焚烧区内的过量空气系数＞1，例如可以是1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的浓氧焚烧的温度为700～900℃，例如可以是700℃、720℃、740℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、880℃或900℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的高温烟气的温度为700～900℃，例如可以是700℃、720℃、740℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、880℃或900℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的高温烟气中包括SO2和NOx，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的高温烟气中SO2含量为400～500mg/Nm3，例如可以是400mg/Nm3、410mg/Nm3、420mg/Nm3、430mg/Nm3、440mg/Nm3、450mg/Nm3、460mg/Nm3、470mg/Nm3、480mg/Nm3、490mg/Nm3或500mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的高温烟气中NOx含量为120～150mg/Nm3，例如可以是120mg/Nm3、125mg/Nm3、130mg/Nm3、135mg/Nm3、140mg/Nm3、145mg/Nm3或150mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的高温烟气经内置于浓氧焚烧区的旋风分离装置分离脱除其中的热灰，所述热灰返回热解区为成型混合物的热解过程提供热量。
优选地，脱除了热灰的高温烟气的含尘量为20～30g/Nm3，例如可以是20g/Nm3、21g/Nm3、22g/Nm3、23g/Nm3、24g/Nm3、25g/Nm3、26g/Nm3、27g/Nm3、28g/Nm3、29g/Nm3或30g/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的富铬飞灰中含铬化合物的质量分数为4～5wt％，例如可以是4.0wt％、4.1wt％、4.2wt％、4.3wt％、4.4wt％、4.5wt％、4.6wt％、4.7wt％、4.8wt％、4.9wt％或5.0wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的富铬飞灰中C元素含量为2～3wt％，例如可以是2.0wt％、2.1wt％、2.2wt％、2.3wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％、2.9wt％或3.0wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，提取得到的含铬化合物送入含铬化合物存储利用装置内存储或作为铬源使用。
浓氧焚烧是空气过量系数大于1富氧焚烧，且其温度较淡氧焚烧温度低，以确保物料充分燃烧，同时不失进入浓氧焚烧区的铬元素转化成高价含铬化合物。
在本发明中，淡氧焚烧区排出的还原性烟气再次进入浓氧焚烧区内，同时以一定气速通入淡氧焚烧风，浓氧焚烧风可以是一次风也可以是多次风，使浓氧焚烧区内过量空气系数远大于1，并在低温下(相对于淡氧焚烧区)与还原性烟气混合供氧使其内CO组分和携带的少量焦炭进行二次焚烧，还原性烟气在浓氧焚烧区焚烧后成为高温低NOx烟气并从浓氧焚烧区排出。
本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅳ)中，脱除了富铬飞灰的高温烟气由气固分离装置排出后进入气气换热装置，与所述的脱硫烟气接触换热形成中温烟气。
优选地，所述的中温烟气的温度为500～600℃，例如可以是500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃或600℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的中温烟气的含尘量为1～2g/Nm3，例如可以是1mg/Nm3、1.1g/Nm3、1.2g/Nm3、1.3g/Nm3、1.4g/Nm3、1.5g/Nm3、1.6g/Nm3、1.7g/Nm3、1.8g/Nm3、1.9g/Nm3或2g/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的中温烟气由气气换热装置排出后进入气液换热装置，与换热介质换热降温形成低温烟气。
优选地，所述的换热介质为冷却水。
优选地，所述的换热介质的温度为20～30℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的换热介质与中温烟气换热升温至≥80℃，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的低温烟气的温度为100～200℃，例如可以是100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的低温烟气由气液换热装置排出后进入除尘装置形成除尘烟气，所述的除尘烟气中含尘量为30～40mg/Nm3，例如可以是30mg/Nm3、31mg/Nm3、32mg/Nm3、33mg/Nm3、34mg/Nm3、35mg/Nm3、36mg/Nm3、37mg/Nm3、38mg/Nm3、39mg/Nm3、40mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的除尘烟气由除尘装置排出后进入脱硫装置，与脱硫剂反应脱除其中的硫化物形成所述的脱硫烟气。
优选地，所述的脱硫烟气的温度为80～100℃，例如可以是80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的脱硫烟气中包括SO2和NOx。
优选地，所述的脱硫烟气中SO2含量为45～60mg/Nm3，例如可以是45mg/Nm3、46mg/Nm3、47mg/Nm3、48mg/Nm3、49mg/Nm3、50mg/Nm3、51mg/Nm3、52mg/Nm3、53mg/Nm3、54mg/Nm3、55mg/Nm3、56mg/Nm3、57mg/Nm3、58mg/Nm3、59mg/Nm3或60mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的脱硫烟气中NOx含量为120～150mg/Nm3，例如可以是120mg/Nm3、125mg/Nm3、130mg/Nm3、135mg/Nm3、140mg/Nm3、145mg/Nm3或150mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的脱硫烟气由脱硫装置排出后进入气气换热装置，与所述的高温烟气换热，换热后的脱硫烟气进入脱硝装置，与脱硝剂反应脱除其中的NOx形成脱硝烟气。
优选地，所述的脱硝烟气的温度为290～350℃，例如可以是290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃或350℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的脱硝烟气中包括SO2和NOx。
优选地，所述的脱硝烟气中SO2含量为45～60mg/Nm3，例如可以是45mg/Nm3、46mg/Nm3、47mg/Nm3、48mg/Nm3、49mg/Nm3、50mg/Nm3、51mg/Nm3、52mg/Nm3、53mg/Nm3、54mg/Nm3、55mg/Nm3、56mg/Nm3、57mg/Nm3、58mg/Nm3、59mg/Nm3或60mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的脱硝烟气中NOx含量为45～80mg/Nm3，例如可以是45mg/Nm3、50mg/Nm3、55mg/Nm3、60mg/Nm3、65mg/Nm3、70mg/Nm3、75mg/Nm3或80mg/Nm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供了一种用于实现如第一方面所述的污泥资源化焚烧方法的系统装置，所述的系统装置包括依次连接的混料装置、干燥装置和解耦焚烧反应装置。
所述的解耦焚烧反应装置分别独立连接含铬化合物回收单元和烟气处理单元。
所述的含铬化合物回收单元包括提铬装置。
所述的烟气处理单元包括沿烟气流向循环连接的气气换热装置、气液换热装置、除尘装置和脱硫装置，高温烟气经气气换热、气液换热、除尘和脱硫处理后返回气气换热装置作为换热介质，所述的气气换热装置还连接脱硝装置，换热介质由气气换热装置排出后进入脱硝装置。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的解耦焚烧反应装置包括壳体，所述壳体内部沿物料流向分为依次连通的热解区、淡氧焚烧区和浓氧焚烧区。
优选地，所述的淡氧焚烧区外接淡氧焚烧风供给管路。
优选地，所述的淡氧焚烧区连接提铬装置。
优选地，所述的提铬装置的含铬化合物出口连接含铬化合物存储利用装置，所述的提铬装置的灰渣出口连接灰渣处理排放装置。
优选地，所述的浓氧焚烧区所在的壳体外接浓氧焚烧风供给管路。
优选地，所述的浓氧焚烧区连接所述的烟气处理单元。
优选地，所述的浓氧焚烧区与烟气处理单元之间还设置有气固分离装置。
优选地，所述的气固分离装置的排料口连接所述的提铬装置，所述的气固分离装置的排气口连接所述的烟气处理单元。
优选地，所述的浓氧焚烧区和淡氧焚烧区的排热口均连接热解区的进热口。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的混料装置和干燥装置之间的连接管路上设置有成型装置。
优选地，所述的干燥装置的乏气出口连接烟气排放装置。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的脱硫装置的脱硫剂出口连接脱硫废料存储处理装置，所述的脱硫装置的烟气出口连接气气换热装置，由脱硫装置排出的脱硫烟气进入气气换热装置作为换热介质。
优选地，所述的脱硝装置的烟气出口连接干燥装置，脱硝装置排出的脱硝烟气进入干燥装置作为干燥介质。
优选地，所述的气液换热装置的排液口连接热水存储利用装置，所述的气液换热装置的排气口连接除尘装置。
所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明采用含铬污泥与高热值过程残渣协同处理，既补充了含铬污泥焚烧时的能源消耗，还可以实现多种固废的协同处理，提高了处理效率。
(2)本发明采用解耦焚烧方式对多种固废进行焚烧处理，不但抑制焚烧时NOx的产生从而降低了NOx的排放量，从而降低了后续脱硝负荷，而且也抑制了铬在煅烧时被氧化成高价状态，降低了焚烧残留物毒性，同时通过焚烧处理，实现了固废中铬的富集，使铬能够被提取出来并回用，不但降低污染物排放，而且还可使铬元素再利用，实现了固废的减量化和资源化处理。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的工艺流程图；
图2为本发明一个具体实施方式提供的系统装置结构图；
图3为本发明实施例1提供的解耦焚烧反应装置的结构示意图；
图4为本发明实施例2提供的解耦燃烧反应装置的结构示意图；
其中，1-混料装置；2-成型装置；3-干燥装置；4-烟气排放装置；5-解耦焚烧反应装置；51-热解区；52-淡氧焚烧区；53-浓氧焚烧区；54-链条炉排；55-旋风分离装置；6-含铬化合物存储利用装置；7-提铬装置；8-灰渣处理排放装置；9-气固分离装置；10-气气换热装置；11-脱硝装置；12-气液换热装置；13-热水存储利用装置；14-除尘装置；15-脱硫装置；16-脱硫废料存储处理装置。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种低污染排放的污泥资源化焚烧方法，所述方法如图1所示，具体包括如下步骤：
(1)质量比为(0.1～10):1的富铬污泥与高热值过程残渣混合后得到含水率为40～80wt％，热值为1000～2000kcal/kg的混合料，混合料送入成型装置2制成粒径为3～80mm的成型物料；
(2)成型物料进入干燥装置3，与步骤(Ⅳ)中形成的脱硝烟气接触换热并干燥成型得到含水率为20～40wt％，热值为2000～2070kcal/kg的成型混合物，脱硝烟气换热降温后形成80～100℃的乏气进入烟气处理排放装置经处理后排空，乏气的含尘量为30～40mg/Nm3，乏气中SO2含量为45～60mg/Nm3，NOx含量为40～80mg/Nm3；
(3)成型混合物送入解耦焚烧反应装置5，解耦焚烧反应装置5内部沿焚烧工艺路线分为热解区51、淡氧焚烧区52和浓氧焚烧区53，成型混合物进入热解区51在700～800℃热解得到半焦和热解气；
(4)向淡氧焚烧区52内通入淡氧焚烧风，通过调整淡氧焚烧风的气速控制淡氧焚烧区52内的过量空气系数≤1，半焦和热解气进入淡氧焚烧区52中经850～1000℃淡氧焚烧得到富铬底渣和还原性烟气，其中，富铬底渣中含铬化合物的质量分数为4～5wt％，C元素的含量为2～3wt％；还原性烟气中CO含量为≥100mg/Nm3，O2的体积含量≤1％；
(5)富铬底渣排出进入提铬装置7提取其中的含铬化合物，还原性烟气进入浓氧焚烧区53；
(6)向浓氧焚烧区53通入浓氧焚烧风，通过调整浓氧焚烧风的气速控制浓氧焚烧区53内的过量空气系数＞1，还原性烟气在浓氧焚烧区53中经700～900℃浓烧焚烧得到700～900℃的高温烟气，高温烟气中SO2含量为400～500mg/Nm3，NOx含量为120～150mg/Nm3；
(7)高温烟气经内置于浓氧焚烧区53的旋风分离装置分离脱除其中的热灰，热灰返回热解区51为成型混合物的热解过程提供热量，脱除了热灰的高温烟气的含尘量为20～30g/Nm3；
(8)脱除了热灰的高温烟气排出浓氧焚烧区53后进入气固分离装置9，经气固分离脱除其中携带的富铬飞灰，富铬飞灰中含铬化合物的质量分数为4～5wt％，富铬飞灰中C元素含量为2～3wt％；富铬飞灰与富铬底渣混合后进入提铬装置7提取含铬化合物，提取得到的含铬化合物送入含铬化合物存储利用装置6内存储或作为铬源使用；
(9)脱除了富铬飞灰的高温烟气由气固分离装置9排出后进入气气换热装置10，与脱硫烟气接触换热形成500～600℃的中温烟气，中温烟气的含尘量为1～2g/Nm3；
(10)中温烟气由气气换热装置10排出后进入气液换热装置12，与换热介质换热降温形成100～200℃的低温烟气，换热介质为20～30℃的冷却水，换热介质与中温烟气换热升温至≥80℃；
(11)低温烟气由气液换热装置12排出后进入除尘装置14形成除尘烟气，除尘烟气中含尘量为1.5～2mg/Nm3；
(12)除尘烟气由除尘装置14排出后进入脱硫装置15，与脱硫剂反应脱除其中的硫化物形成80～100℃的脱硫烟气，脱硫烟气中SO2含量为45～60mg/Nm3，NOx含量为120～150mg/Nm3；
(13)脱硫烟气由脱硫装置15排出后进入气气换热装置10，与高温烟气换热，换热后的脱硫烟气进入脱硝装置11，与脱硝剂反应脱除其中的NOx形成290～350℃的脱硝烟气，脱硝烟气中SO2含量为45～60mg/Nm3，NOx含量为45～80mg/Nm3。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种低污染排放资源化焚烧的系统装置，所述的系统装置如图2所示，包括依次连接的混料装置1、干燥装置3和解耦焚烧反应装置5。解耦焚烧反应装置5分别独立连接含铬化合物回收单元和烟气处理单元，其中，含铬化合物回收单元包括提铬装置7。烟气处理单元包括沿烟气流向循环连接的气气换热装置10、气液换热装置12、除尘装置14和脱硫装置15，高温烟气经气气换热、气液换热、除尘和脱硫处理后返回气气换热装置10作为换热介质，气气换热装置10还连接脱硝装置11，换热介质由气气换热装置10排出后进入脱硝装置11。
解耦焚烧反应装置5包括壳体，壳体内部沿物料流向分为依次连通的热解区51、淡氧焚烧区52和浓氧焚烧区53。淡氧焚烧区52外接淡氧焚烧风供给管路，淡氧焚烧区52连接提铬装置7。提铬装置7的含铬化合物出口连接含铬化合物存储利用装置6，提铬装置7的灰渣出口连接灰渣处理排放装置8。浓氧焚烧区53所在的壳体外接浓氧焚烧风供给管路，浓氧焚烧区53连接所述的烟气处理单元，浓氧焚烧区53与烟气处理单元之间还设置有气固分离装置9。气固分离装置9的排料口连接提铬装置7，气固分离装置9的排气口连接烟气处理单元。浓氧焚烧区53和淡氧焚烧区52的排热口均连接热解区51的进热口。
混料装置1和干燥装置3之间的连接管路上设置有成型装置2，干燥装置3的乏气出口连接烟气排放装置4。脱硫装置15的脱硫剂出口连接脱硫废料存储处理装置16，脱硫装置15的烟气出口连接气气换热装置10，由脱硫装置15排出的脱硫烟气进入气气换热装置10作为换热介质。脱硝装置11的烟气出口连接干燥装置3，脱硝装置11排出的脱硝烟气进入干燥装置3作为干燥介质。气液换热装置12的排液口连接热水存储利用装置13，气液换热装置12的排气口连接除尘装置14。
实施例1
本实施例提供了一种解耦焚烧反应装置5，所述的解耦焚烧反应装置5如图3所示为双流化床反应器，包括沿焚烧工艺循环连接的热解区51、淡氧焚烧区52、浓氧焚烧区53和旋风分离装置55，热解区51上开设有成型混合物入口，淡氧焚烧区52上开设有浓氧焚烧风入口和富铬底渣出口，富铬底渣出口连接提铬装置7，浓氧焚烧区53上开设有浓氧焚烧风入口，旋风分离装置55顶部设置有高温烟气出口，高温烟气出口连接气固分离装置9，旋风分离装置55底部设置有热灰出口，热灰出口连接热解区51，浓氧焚烧区53产生的高温烟气经气固分离装置9脱除其中的热灰，分离得到的热灰返回热解区51作为成型混合物热解过程的热量补充。
实施例2
本实施例提供了一种解耦焚烧反应装置5，所述的解耦焚烧反应装置5如图4所示为链条炉排焚烧反应器，包括壳体，壳体内部沿焚烧工艺分为相通的热解区51、淡氧焚烧区52和浓氧焚烧区53，热解区51所在壳体顶部设置有成型混合物入口，淡氧焚烧区52所在壳体底部设置有淡氧焚烧风入口，淡氧焚烧风入口处设置有链条炉排54，淡氧焚烧区52所在壳体上还设置有富铬底渣出口，富铬底渣出口外接提铬装置7，浓氧焚烧区53所在壳体上设置有浓氧焚烧风入口和高温烟气出口，高温烟气出口外接气固分离装置9。
实施例3
以双流化床反应器(实施例1)作为解耦焚烧反应装置用于焚烧制革厂的制革污泥(含铬污泥)和磨湿粉(高热值过程残渣)所形成的混合料，制革污泥和磨湿粉的物性见下表：
Figure BDA0002560328600000231
所述的污泥资源化焚烧方法具体包括如下步骤：
(1)质量比为2.5:1的富铬污泥与高热值过程残渣混合后得到含水率为44wt％，热值为1818.23kcal/kg的混合料，混合料送入成型装置2制成粒径为3mm的成型物料；
(2)成型物料进入干燥装置3，与步骤(Ⅳ)中形成的脱硝烟气接触换热并干燥成型得到含水率为40wt％，热值为2063kcal/kg的成型混合物，脱硝烟气换热降温后形成80℃的乏气进入烟气处理排放装置经处理后排空，乏气的含尘量为35mg/Nm3，乏气中SO2含量为48mg/Nm3，NOx含量为80mg/Nm3；
(3)成型混合物送入解耦焚烧反应装置5，解耦焚烧反应装置5内部沿焚烧工艺路线分为热解区51、淡氧焚烧区52和浓氧焚烧区53，成型混合物进入热解区51在750℃热解得到半焦和热解气；
(4)向淡氧焚烧区52内通入淡氧焚烧风，通过调整淡氧焚烧风的气速控制淡氧焚烧区52内的过量空气系数为0.95，半焦和热解气进入淡氧焚烧区52中经1000℃淡氧焚烧得到富铬底渣和还原性烟气，其中，富铬底渣中含铬化合物的质量分数为5wt％，C元素的含量为2wt％；还原性烟气中CO含量为1000mg/Nm3，SO2含量为440mg/Nm3，NOx含量为150mg/Nm3，O2的体积含量为1％；
(5)富铬底渣排出进入提铬装置7提取其中的含铬化合物，还原性烟气进入浓氧焚烧区53；
(6)向浓氧焚烧区53通入浓氧焚烧风，通过调整浓氧焚烧风的气速控制浓氧焚烧区53内的过量空气系数为1.3，还原性烟气在浓氧焚烧区53中经800℃浓烧焚烧得到800℃的高温烟气，高温烟气中SO2含量为440mg/Nm3，NOx含量为150mg/Nm3；
(7)高温烟气经内置于浓氧焚烧区53的旋风分离装置分离脱除其中的热灰，热灰返回热解区51为成型混合物的热解过程提供热量，脱除了热灰的高温烟气的含尘量为30g/Nm3；
(8)脱除了热灰的高温烟气排出浓氧焚烧区53后进入气固分离装置9，经气固分离脱除其中携带的富铬飞灰，富铬飞灰中含铬化合物的质量分数为5wt％，富铬飞灰中C元素含量为2wt％；富铬飞灰与富铬底渣混合后进入提铬装置7提取含铬化合物，提取得到的含铬化合物送入含铬化合物存储利用装置6内存储或作为铬源使用；
(9)脱除了富铬飞灰的高温烟气由气固分离装置9排出后进入气气换热装置10，与脱硫烟气接触换热形成550℃的中温烟气，中温烟气的含尘量为1.2g/Nm3，SO2含量为440mg/Nm3，NOx含量为150mg/Nm3；
(10)中温烟气由气气换热装置10排出后进入气液换热装置12，与换热介质换热降温形成80℃的低温烟气，换热介质为25℃的循环水，换热介质与中温烟气换热升温至80℃；低温烟气的含尘量为12mg/Nm3，SO2含量为440mg/Nm3，NOx含量为150mg/Nm3；
(11)低温烟气由气液换热装置12排出后进入除尘装置14形成除尘烟气，除尘烟气中含尘量为1.5mg/Nm3；
(12)除尘烟气由除尘装置14排出后进入脱硫装置15，与脱硫剂反应脱除其中的硫化物形成80℃的脱硫烟气，脱硫烟气中SO2含量为48mg/Nm3，NOx含量为150mg/Nm3；
(13)脱硫烟气由脱硫装置15排出后进入气气换热装置10，与高温烟气换热，换热后的脱硫烟气进入脱硝装置11，与脱硝剂反应脱除其中的NOx形成290℃的脱硝烟气，脱硝烟气中SO2含量为48mg/Nm3，NOx含量为80mg/Nm3。
实施例4
以链条炉排焚烧反应器(实施例2)作为解耦焚烧反应装置用于焚烧电镀厂污水生物处理后的电镀污泥(含铬污泥)和酒糟(高热值过程残渣)所形成的混合料，电镀污泥和酒糟的物性见下表：
Figure BDA0002560328600000251
具体的工艺步骤包括：
(1)质量比为10:1的富铬污泥与高热值过程残渣混合后得到含水率为78.4wt％，热值为1026kcal/kg的混合料，混合料送入成型装置2制成粒径为80mm的成型物料；
(2)成型物料进入干燥装置3，与步骤(Ⅳ)中形成的脱硝烟气接触换热并干燥成型得到含水率为40wt％，热值为2010kcal/kg的成型混合物，脱硝烟气换热降温后形成90℃的乏气进入烟气处理排放装置经处理后排空，乏气的含尘量为30mg/Nm3，乏气中SO2含量为60mg/Nm3，NOx含量为45mg/Nm3；
(3)成型混合物送入解耦焚烧反应装置5，解耦焚烧反应装置5内部沿焚烧工艺路线分为热解区51、淡氧焚烧区52和浓氧焚烧区53，成型混合物进入热解区51在700℃热解得到半焦和热解气；
(4)向淡氧焚烧区52内通入淡氧焚烧风，通过调整淡氧焚烧风的气速控制淡氧焚烧区52内的过量空气系数为0.95，半焦和热解气进入淡氧焚烧区52中经850℃淡氧焚烧得到富铬底渣和还原性烟气，其中，富铬底渣中含铬化合物的质量分数为4wt％，C元素的含量为3wt％；还原性烟气中CO含量为1500mg/Nm3，SO2含量为400mg/Nm3，NOx含量为120mg/Nm3，O2的体积含量为1％；
(5)富铬底渣排出进入提铬装置7提取其中的含铬化合物，还原性烟气进入浓氧焚烧区53；
(6)向浓氧焚烧区53通入浓氧焚烧风，通过调整浓氧焚烧风的气速控制浓氧焚烧区53内的过量空气系数为1.4，还原性烟气在浓氧焚烧区53中经800℃浓氧焚烧得到800℃的高温烟气，高温烟气中SO2含量为400mg/Nm3，NOx含量为120mg/Nm3；
(7)高温烟气经内置于浓氧焚烧区53的旋风分离装置分离脱除其中的热灰，热灰返回热解区51为成型混合物的热解过程提供热量，脱除了热灰的高温烟气的含尘量为30g/Nm3；
(8)脱除了热灰的高温烟气排出浓氧焚烧区53后进入气固分离装置9，经气固分离脱除其中携带的富铬飞灰，富铬飞灰中含铬化合物的质量分数为5wt％，富铬飞灰中C元素含量为3wt％；富铬飞灰与富铬底渣混合后进入提铬装置7提取含铬化合物，提取得到的含铬化合物送入含铬化合物存储利用装置6内存储或作为铬源使用；
(9)脱除了富铬飞灰的高温烟气由气固分离装置9排出后进入气气换热装置10，与脱硫烟气接触换热形成550℃的中温烟气，中温烟气的含尘量为2g/Nm3，SO2含量为400mg/Nm3，NOx含量为120mg/Nm3；
(10)中温烟气由气气换热装置10排出后进入气液换热装置12，与换热介质换热降温形成150℃的低温烟气，换热介质为25℃的冷却水，换热介质与中温烟气换热升温至120℃；低温烟气的含尘量为20mg/Nm3，SO2含量为400mg/Nm3，NOx含量为120mg/Nm3；
(11)低温烟气由气液换热装置12排出后进入除尘装置14形成除尘烟气，除尘烟气中含尘量为2mg/Nm3；
(12)除尘烟气由除尘装置14排出后进入脱硫装置15，与脱硫剂反应脱除其中的硫化物形成80℃的脱硫烟气，脱硫烟气中SO2含量为60mg/Nm3，NOx含量为120mg/Nm3；
(13)脱硫烟气由脱硫装置15排出后进入气气换热装置10，与高温烟气换热，换热后的脱硫烟气进入脱硝装置11，与脱硝剂反应脱除其中的NOx形成340℃的脱硝烟气，脱硝烟气中SO2含量为60mg/Nm3，NOx含量为45mg/Nm3。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (70)

1.一种低污染排放的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的污泥资源化焚烧方法包括：
富铬污泥与高热值过程残渣混合干燥后送入解耦焚烧反应装置，经热解焚烧后得到富铬底渣和高温烟气，所述的富铬底渣进入提铬装置提取其中的含铬化合物，所述的高温烟气依次进行气气换热、气液换热、除尘、脱硫和脱硝处理；
所述的污泥资源化焚烧方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)富铬污泥与高热值过程残渣依次经混合、成型和干燥后得到成型混合物，成型混合物送入解耦焚烧反应装置，解耦焚烧反应装置内部沿焚烧工艺路线分为热解区、淡氧焚烧区和浓氧焚烧区，成型混合物进入热解区热解得到半焦和热解气；
(Ⅱ)半焦和热解气进入淡氧焚烧区经淡氧焚烧得到富铬底渣和还原性烟气，所述的富铬底渣排出进入提铬装置提取其中的含铬化合物，所述的还原性烟气进入浓氧焚烧区；
(Ⅲ)还原性烟气在浓氧焚烧区经浓烧焚烧得到高温烟气，高温烟气经气固分离装置脱除其中携带的富铬飞灰，所述的富铬飞灰与富铬底渣混合后进入提铬装置提取含铬化合物；
(Ⅳ)脱除了富铬飞灰的高温烟气依次进行气气换热、气液换热、除尘和脱硫处理得到脱硫烟气，脱硫烟气作为所述的气气换热的换热介质与高温烟气进行换热，换热升温后的脱硫烟气经脱硝后作为步骤(Ⅰ)中干燥过程的干燥介质。
2.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述的富铬污泥与高热值过程残渣的质量比为(0.1～10):1。
3.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的富铬污泥与高热值过程残渣形成的混合料的含水率为40～80wt％。
4.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的富铬污泥与高热值过程残渣形成的混合料的热值为1000～2000kcal/kg。
5.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的富铬污泥与高热值过程残渣混合后进入成型装置，制成粒径为3～80mm的成型物料。
6.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的成型物料进入干燥装置，与步骤(Ⅳ)中形成的脱硝烟气接触换热并干燥成型得到所述的成型混合物，脱硝烟气换热降温后形成乏气进入烟气处理排放装置经处理后排空。
7.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的成型混合物的含水率为20～40wt％。
8.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的成型混合物的热值为2000～2070kcal/kg。
9.根据权利要求6所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的乏气温度为80～100℃。
10.根据权利要求6所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的乏气的含尘量为30～40mg/Nm3。
11.根据权利要求6所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的乏气中包括SO2和NOx。
12.根据权利要求11所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的乏气中SO2含量为45～60mg/Nm3。
13.根据权利要求11所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的乏气中NOx含量为40～80mg/Nm3。
14.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的热解区的热解温度为700～800℃。
15.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中，向所述的淡氧焚烧区内通入淡氧焚烧风。
16.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，通过调整淡氧焚烧风的气速或供污泥量控制淡氧焚烧区内的过量空气系数。
17.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的淡氧焚烧区内的过量空气系数≤1。
18.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的淡氧焚烧的温度为850～1000℃。
19.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的富铬底渣中含铬化合物的质量分数为4～5wt％。
20.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的富铬底渣中C元素的含量为2～3wt％。
21.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的还原性烟气中包括CO和O2。
22.根据权利要求21所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的还原性烟气中CO含量≥100mg/Nm3。
23.根据权利要求21所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的还原性烟气中O2体积含量≤1％。
24.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，步骤(Ⅲ)中，向所述的浓氧焚烧区通入浓氧焚烧风。
25.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，通过调整浓氧焚烧风的气速控制浓氧焚烧区内的过量空气系数。
26.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的浓氧焚烧区内的过量空气系数＞1。
27.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的浓氧焚烧的温度为700～900℃。
28.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的高温烟气的温度为700～900℃。
29.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的高温烟气中包括SO2和NOx。
30.根据权利要求29所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的高温烟气中SO2含量为400～500mg/Nm3。
31.根据权利要求29所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的高温烟气中NOx含量为120～150mg/Nm3。
32.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的高温烟气经内置于浓氧焚烧区的旋风分离装置分离脱除其中的热灰，所述热灰返回热解区为成型混合物的热解过程提供热量。
33.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，脱除了热灰的高温烟气的含尘量为20～30g/Nm3。
34.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的富铬飞灰中含铬化合物的质量分数为4～5wt％。
35.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的富铬飞灰中C元素含量为2～3wt％。
36.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，提取得到的含铬化合物送入含铬化合物存储利用装置内存储或作为铬源使用。
37.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，步骤(Ⅳ)中，脱除了富铬飞灰的高温烟气由气固分离装置排出后进入气气换热装置，与所述的脱硫烟气接触换热形成中温烟气。
38.根据权利要求37所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的中温烟气的温度为500～600℃。
39.根据权利要求37所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的中温烟气的含尘量为1～2g/Nm3。
40.根据权利要求37所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的中温烟气由气气换热装置排出后进入气液换热装置，与换热介质换热降温形成低温烟气。
41.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的换热介质为冷却水。
42.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的换热介质的温度为20～30℃。
43.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的换热介质与中温烟气换热升温至≥80℃。
44.根据权利要求40所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的低温烟气的温度为100～200℃。
45.根据权利要求40所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的低温烟气由气液换热装置排出后进入除尘装置形成除尘烟气，所述的除尘烟气中含尘量为30～40mg/Nm3。
46.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的除尘烟气由除尘装置排出后进入脱硫装置，与脱硫剂反应脱除其中的硫化物形成所述的脱硫烟气。
47.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硫烟气的温度为80～100℃。
48.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硫烟气中包括SO2和NOx。
49.根据权利要求48所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硫烟气中SO2含量为45～60mg/Nm3。
50.根据权利要求48所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硫烟气中NOx含量为120～150mg/Nm3。
51.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硫烟气由脱硫装置排出后进入气气换热装置，与所述的高温烟气换热，换热后的脱硫烟气进入脱硝装置，与脱硝剂反应脱除其中的NOx形成脱硝烟气。
52.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硝烟气的温度为290～350℃。
53.根据权利要求1所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硝烟气中包括SO2和NOx。
54.根据权利要求53所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硝烟气中SO2含量为45～60mg/Nm3。
55.根据权利要求53所述的污泥资源化焚烧方法，其特征在于，所述的脱硝烟气中NOx含量为45～80mg/Nm3。
56.一种用于实现1-55任一项所述的污泥资源化焚烧方法的系统装置，其特征在于，所述的系统装置包括依次连接的混料装置、干燥装置和解耦焚烧反应装置；
所述的解耦焚烧反应装置分别独立连接含铬化合物回收单元和烟气处理单元；
所述的含铬化合物回收单元包括提铬装置；
所述的烟气处理单元包括沿烟气流向循环连接的气气换热装置、气液换热装置、除尘装置和脱硫装置，高温烟气经气气换热、气液换热、除尘和脱硫处理后返回气气换热装置作为换热介质，所述的气气换热装置还连接脱硝装置，换热介质由气气换热装置排出后进入脱硝装置。
57.根据权利要求56所述的系统装置，其特征在于，所述的解耦焚烧反应装置包括壳体，所述壳体内部沿物料流向分为依次连通的热解区、淡氧焚烧区和浓氧焚烧区。
58.根据权利要求57所述的系统装置，其特征在于，所述的淡氧焚烧区外接淡氧焚烧风供给管路。
59.根据权利要求57所述的系统装置，其特征在于，所述的淡氧焚烧区连接提铬装置。
60.根据权利要求56所述的系统装置，其特征在于，所述的提铬装置的含铬化合物出口连接含铬化合物存储利用装置，所述的提铬装置的灰渣出口连接灰渣处理排放装置。
61.根据权利要求57所述的系统装置，其特征在于，所述的浓氧焚烧区所在的壳体外接浓氧焚烧风供给管路。
62.根据权利要求57所述的系统装置，其特征在于，所述的浓氧焚烧区连接所述的烟气处理单元。
63.根据权利要求57所述的系统装置，其特征在于，所述的浓氧焚烧区与烟气处理单元之间还设置有气固分离装置。
64.根据权利要求63所述的系统装置，其特征在于，所述的气固分离装置的排料口连接所述的提铬装置，所述的气固分离装置的排气口连接所述的烟气处理单元。
65.根据权利要求57所述的系统装置，其特征在于，所述的浓氧焚烧区和淡氧焚烧区的排热口均连接热解区的进热口。
66.根据权利要求56所述的系统装置，其特征在于，所述的混料装置和干燥装置之间的连接管路上设置有成型装置。
67.根据权利要求56所述的系统装置，其特征在于，所述的干燥装置的乏气出口连接烟气排放装置。
68.根据权利要求56所述的系统装置，其特征在于，所述的脱硫装置的脱硫剂出口连接脱硫废料存储处理装置，所述的脱硫装置的烟气出口连接气气换热装置，由脱硫装置排出的脱硫烟气进入气气换热装置作为换热介质。
69.根据权利要求56所述的系统装置，其特征在于，所述的脱硝装置的烟气出口连接干燥装置，脱硝装置排出的脱硝烟气进入干燥装置作为干燥介质。
70.根据权利要求56所述的系统装置，其特征在于，所述的气液换热装置的排液口连接热水存储利用装置，所述的气液换热装置的排气口连接除尘装置。
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