CN114772901A - 低能耗mvr干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统 - Google Patents

低能耗mvr干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，包括：原料输送系统、主体蒸发系统、电厂余热蒸汽管道和回收系统；原料输送系统包括输送机，输送机与主体蒸发系统的进料端连通；主体蒸发系统包括主体蒸发器，主体蒸发器内依次设置有一效蒸发系统、二效蒸发系统、循环蒸发系统和连续蒸发系统，主体蒸发系统用于将原料分步烘干、分离；电厂余热蒸汽管道用于为主体蒸发系统供热；回收系统包括依次连接的真空泵、过滤器和冷凝器和储液罐，回收系统用于将主体蒸发系统分离出的冷凝水进行回收、冷凝脱氮、除臭。本发明可通过电厂余热蒸汽对污泥、淤泥中的水分进行分离、脱氮除臭，避免了污泥等可能造成二次污染等问题。

Description

低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统
技术领域
本发明涉及固体废弃物处理领域，特别是涉及低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统。
背景技术
随着社会发展城市化进程的加快，污水处理厂建设的增加，污泥的产量也迅速增加。污泥的处理与处置已成为环境综合治理中新的聚焦点。由于污泥散发臭味，在污泥处理与处置的过程中，对周围环境及操作人员产生不良影响，所以要对污泥产生的臭气进行收集处理。污泥臭气的主要成分有硫化氢、氨等无机物及甲硫醇、甲胺、甲基硫等，成分中以硫化氢和氨浓度最高。
本发明针对河道、湖泊疏浚的淤泥，污水处理厂的污泥等可能造成二次污染、占用土地及处理成本高等问题，提出一种低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，为淤泥、污泥资源化利用打下基础。
发明内容
本发明的目的是提供低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，以解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，包括：原料输送系统、主体蒸发系统、电厂余热蒸汽管道和回收系统；
所述原料输送系统包括输送机，所述输送机与所述主体蒸发系统的进料端连通，所述原料输送系统用于为所述主体蒸发系统输送原料；
所述主体蒸发系统包括主体蒸发器，所述主体蒸发器内依次设置有一效蒸发系统、二效蒸发系统、循环蒸发系统和连续蒸发系统，所述主体蒸发系统用于将原料分步烘干、分离；
所述电厂余热蒸汽管道用于为所述主体蒸发系统供热；
所述回收系统用于将所述主体蒸发系统分离出的冷凝水进行回收、冷凝脱氮、除臭，所述回收系统包括依次连接的真空泵、过滤器和冷凝器和储液罐，所述真空泵与所述主体蒸发器连通。
优选的，所述一效蒸发系统包括一效蒸发器、一效循环泵和一效分离器，所述一效循环泵和一效分离器的输出端均与所述一效蒸发器连通，所述输送机的输出端与所述一效蒸发器的进料端连通，所述一效蒸发器和一效分离器用于对原料中的水分进行初步蒸发。
优选的，所述二效蒸发系统包括二效分离器、二效循环泵和二效蒸发器，所述二效循环泵和二效蒸发器与所述二效蒸发器连通，所述一效分离器的输出端与所述二效蒸发器的进料端连通，所述二效分离器和所述二效蒸发器用于二次对所述一效蒸发器和一效分离器分离后的原料进行蒸发和水分分离。
优选的，所述循环蒸发系统包括强制循环加热器、强制循环分离器和强制循环泵，所述强制循环分离器和强制循环泵与所述循环加热器连通，所述二效分离器的出料端与所述强制循环加热器的进料端连通，所述循环加热器和所述循环分离器能够将所述二效分离器和所述二效蒸发器处理后的原料进行再次的循环加热和水分分离。
优选的，所述连续蒸发系统包括换热装置，所述换热装置的进料端与所述强制循环加热器的出料端连通，所述换热装置的出料端与所述真空泵连通，所述换热装置用于对所述循环蒸发系统处理后的原料进行预热和连续蒸发。
优选的，所述一效蒸发器、二效蒸发器、强制循环分离器和换热装置内壁均设置有若干疏松毛细管，所述疏松毛细管为孔径小于50μm的微纳米金属管，疏松毛细管的间距为10-20cm，所述疏松毛细管用于原料中的水蒸气快速排出。
优选的，所述主体蒸发器内壁安装有除尘系统，所述除尘系统包括高压直流电机。
优选的，所述一效蒸发器、二效蒸发器、强制循环分离器和换热装置均与所述电厂余热蒸汽管道的输出端连通。
优选的，所述过滤器包括不凝性气体过滤器，所述不凝性气体过滤器与所述真空泵连接，所述冷凝器与所述不凝性气体过滤器连通且，所述冷凝器与所述不凝性气体过滤器之间设置有控制阀。
本发明公开了以下技术效果：本发明使用时，输送机将原料输送至主体蒸发器内，电厂余热蒸汽管道为主体蒸发系统提供热能，原料依次经过一效蒸发系统、二效蒸发系统、循环蒸发系统和连续蒸发系统的蒸发分离之后，将原料中的水分分离出，然后利用真空泵将主体蒸发器内水蒸气抽出，利用过滤器对水蒸气进行冷凝，然后通过冷凝器对水蒸气进行冷凝，最后利用储液罐进行收集，最后对储液罐收集的水进行脱氮、除臭，使得出水水质达到四类水标准。本发明可通过电厂余热蒸汽对污泥、淤泥中的水分进行分离、脱氮除臭，避免了污泥等可能造成二次污染、占用土地及处理成本高等问题，充分利用了能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图。
其中，1、电厂余热蒸汽管道；2、输送机；3、真空泵；4、冷凝器；5、储液罐；6、一效蒸发器；7、一效循环泵；8、一效分离器；9、二效分离器；10、二效循环泵；11、二效蒸发器；12、强制循环加热器；13、强制循环分离器；14、强制循环泵；15、换热装置；16、蒸汽压缩机；17、高压直流电机；18、不凝性气体过滤器；19、控制阀；20、压力变送器；21、压力变送器；22、安装管；23、垫板；24、滑杆；25、封堵块；26、连接管；27、挤压环；28、承载块；29、保护套；30、弹簧。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
参照图1，本发明提供低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，包括：原料输送系统、主体蒸发系统、电厂余热蒸汽管道1和回收系统；
原料输送系统包括输送机2，输送机2与主体蒸发系统的进料端连通，原料输送系统用于为主体蒸发系统输送原料；
主体蒸发系统包括主体蒸发器，主体蒸发器内依次设置有一效蒸发系统、二效蒸发系统、循环蒸发系统和连续蒸发系统，主体蒸发系统用于将原料分步烘干、分离；
电厂余热蒸汽管道1用于为主体蒸发系统供热；
回收系统用于将主体蒸发系统分离出的冷凝水进行回收、冷凝脱氮、除臭，回收系统包括依次连接的真空泵3、过滤器和冷凝器4和储液罐5，真空泵3与主体蒸发器连通。
使用时，输送机2将原料输送至主体蒸发器内，电厂余热蒸汽管道1为主体蒸发系统提供热能，原料依次经过一效蒸发系统、二效蒸发系统、循环蒸发系统和连续蒸发系统的蒸发分离之后，将原料中的水分分离出，然后利用真空泵3将主体蒸发器内水蒸气抽出，利用过滤器对水蒸气进行冷凝，然后通过冷凝器4对水蒸气进行冷凝，最后利用储液罐5进行收集，最后对储液罐5收集的水进行脱氮、除臭，使得出水水质达到四类水标准。
电厂余热蒸汽管道1为与主体蒸发器之间设置有蒸汽压缩机16，蒸汽压缩机16能够提高蒸汽的压力和温度，大大提升蒸发效率。
进一步优化方案，一效蒸发系统包括一效蒸发器6、一效循环泵7和一效分离器8，一效循环泵7和一效分离器8的输出端均与一效蒸发器6连通，输送机2的输出端与一效蒸发器6的进料端连通，一效蒸发器6和一效分离器8用于对原料中的水分进行初步蒸发。
进一步优化方案，二效蒸发系统包括二效分离器9、二效循环泵10和二效蒸发器11，二效循环泵10和二效蒸发器11与二效蒸发器11连通，一效分离器8的输出端与二效蒸发器11的进料端连通，二效分离器9和二效蒸发器11用于二次对一效蒸发器6和一效分离器8分离后的原料进行蒸发和水分分离。
进一步优化方案，循环蒸发系统包括强制循环加热器12、强制循环分离器13和强制循环泵14，强制循环分离器13和强制循环泵14与循环加热器12连通，二效分离器9的出料端与强制循环加热器12的进料端连通，循环加热器和循环分离器能够将二效分离器9和二效蒸发器11处理后的原料进行再次的循环加热和水分分离。
进一步优化方案，连续蒸发系统包括换热装置15，换热装置15的进料端与强制循环加热器12的出料端连通，换热装置15的出料端与真空泵3连通，换热装置15用于对循环蒸发系统处理后的原料进行预热和连续蒸发。
进一步优化方案，一效蒸发器6、二效蒸发器11、强制循环分离器13和换热装置15内壁均设置有若干疏松毛细管，疏松毛细管为孔径小于50μm的微纳米金属管，疏松毛细管的间距为10-20cm，疏松毛细管用于原料中的水蒸气快速排出。
进一步优化方案，主体蒸发器内壁安装有除尘系统，除尘系统包括高压直流电机17，直流电机17的输出端分别与一效蒸发器6、二效蒸发器11、强制循环分离器13和换热装置15连通。针对淤泥、污泥干燥后形成粉尘，采用高压直流电机17形成管式高压直流电场，吸附干燥器泥土颗粒向两级移动，达到除尘目的。
进一步优化方案，一效蒸发器6、二效蒸发器11、强制循环分离器13和换热装置15均与电厂余热蒸汽管道1的输出端连通。
进一步优化方案，冷凝水的脱氮、除臭过程为：采用浓度为0.1-0.4mg/L的微纳米臭氧气泡对冷凝水中的臭味物质进行氧化降解，同时对氨气进行氧化；最后通过缓释性碳源生物膜反应器耦合硝化细菌工艺对水中硝态氮进行去除。
进一步优化方案，过滤器包括不凝性气体过滤器18，不凝性气体过滤器18与真空泵3连接，冷凝器4与不凝性气体过滤器18连通且，冷凝器4与不凝性气体过滤器18之间设置有控制阀19。
具体实施过程：输送机2向主体蒸发器内输送原料，电厂余热蒸汽通过电厂余热蒸汽管道1进入至主体蒸发器内，原料通过一效蒸发器6、一效循环泵7和一效分离器8的循环加热蒸发后进入二效分离器9，在二效分离器9、二效循环泵10和二效蒸发器11中循环蒸发，然后进入强制循环加热器12、强制循环分离器13和强制循环泵14组成的循环蒸发蒸发系统，对原料中水份进行分离回收，最后通过换热装置15对原料预热和连续蒸发，蒸发出的水蒸气通过真空泵3抽出至不凝性气体过滤器18，将不凝性气体过滤出，然后通过冷凝器4对水蒸气进行冷凝，最后利用储液罐5进行收集，最后采用浓度为0.1-0.4mg/L的微纳米臭氧气泡对冷凝水中的臭味物质进行氧化降解，同时对氨气进行氧化；最后通过缓释性碳源生物膜反应器耦合硝化细菌工艺对水中硝态氮进行去除，使得出水水质达到四类水标准。
实施例2：主体蒸发器上开设有排气孔，排气孔上安装有电磁控制阀20，主体蒸发器内安装有压力变送器21，压力变送器21与电磁控制阀20电性连接，通过压力变送器21输出压力信号，控制电磁控制阀20打开或关闭，将主体蒸发器内的压力和不凝性气体排出。
实施例3：
控制阀19包括连接管26，连接管26两端分别与冷凝器4和不凝性气体过滤器18连通，安装管22内固定连接有垫板23，垫板23中部开设有通孔，垫板23一侧设置有滑杆24，滑杆24上滑动连接有封堵块25，封堵块25与通孔对应设置，滑杆24一端滑动连接有管套，管套一一端与封堵块25抵接，管套另一端贯穿安装管22侧壁伸出并固定连接有承载块28，安装管22外壁套设有连接管26，连接管26内壁固定连接有挤压环27，挤压环27和承载块28的接触面为斜面，安装管22外壁螺纹连接有两保护套29，两个保护套29分别与连接管26的两端固定，滑杆24上套设有弹簧30，弹簧30两端分别与固定块、安装管22内壁固定连接，通过转动保护套29带动连接管26移动，连接管26移动带动挤压环27对承载块28进行挤压，从而挤压封堵块25滑动，使得安装管22内连通，保护环的设置可对安装管22进行保护，避免由于通过的水蒸气温度变化导致安装管22发生变形，导致从管套滑动处漏气。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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，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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，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做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 (9)

1.低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于，包括：原料输送系统、主体蒸发系统、电厂余热蒸汽管道(1)和回收系统；
所述原料输送系统包括输送机(2)，所述输送机(2)与所述主体蒸发系统的进料端连通，所述原料输送系统用于为所述主体蒸发系统输送原料；
所述主体蒸发系统包括主体蒸发器，所述主体蒸发器内依次设置有一效蒸发系统、二效蒸发系统、循环蒸发系统和连续蒸发系统，所述主体蒸发系统用于将原料分步烘干、分离；
所述电厂余热蒸汽管道(1)用于为所述主体蒸发系统供热；
所述回收系统用于将所述主体蒸发系统分离出的冷凝水进行回收、冷凝脱氮、除臭，所述回收系统包括依次连接的真空泵(3)、过滤器和冷凝器(4)和储液罐(5)，所述真空泵(3)与所述主体蒸发器连通。
2.根据权利要求1所述的低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于：所述一效蒸发系统包括一效蒸发器(6)、一效循环泵(7)和一效分离器(8)，所述一效循环泵(7)和一效分离器(8)的输出端均与所述一效蒸发器(6)连通，所述输送机(2)的输出端与所述一效蒸发器(6)的进料端连通，所述一效蒸发器(6)和一效分离器(8)用于对原料中的水分进行初步蒸发。
3.根据权利要求2所述的低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于：所述二效蒸发系统包括二效分离器(9)、二效循环泵(10)和二效蒸发器(11)，所述二效循环泵(10)和二效蒸发器(11)与所述二效蒸发器(11)连通，所述一效分离器(8)的输出端与所述二效蒸发器(11)的进料端连通，所述二效分离器(9)和所述二效蒸发器(11)用于二次对所述一效蒸发器(6)和一效分离器(8)分离后的原料进行蒸发和水分分离。
4.根据权利要求3所述的低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于：所述循环蒸发系统包括强制循环加热器(12)、强制循环分离器(13)和强制循环泵(14)，所述强制循环分离器(13)和强制循环泵(14)与所述循环加热器(12)连通，所述二效分离器(9)的出料端与所述强制循环加热器(12)的进料端连通，所述循环加热器和所述循环分离器能够将所述二效分离器(9)和所述二效蒸发器(11)处理后的原料进行再次的循环加热和水分分离。
5.根据权利要求4所述的低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于：所述连续蒸发系统包括换热装置(15)，所述换热装置(15)的进料端与所述强制循环加热器(12)的出料端连通，所述换热装置(15)的出料端与所述真空泵(3)连通，所述换热装置(15)用于对所述循环蒸发系统处理后的原料进行预热和连续蒸发。
6.根据权利要求1所述的低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于：所述一效蒸发器(6)、二效蒸发器(11)、强制循环分离器(13)和换热装置(15)内壁均设置有若干疏松毛细管，所述疏松毛细管为孔径小于50μm的微纳米金属管，疏松毛细管的间距为10-20cm，所述疏松毛细管用于原料中的水蒸气快速排出。
7.根据权利要求1所述的低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于：所述主体蒸发器内壁安装有除尘系统，所述除尘系统包括高压直流电机(17)。
8.根据权利要求5所述的低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于：所述一效蒸发器(6)、二效蒸发器(11)、强制循环分离器(13)和换热装置(15)均与所述电厂余热蒸汽管道(1)的输出端连通。
9.根据权利要求1所述的低能耗MVR干燥淤泥、污泥及脱氮除臭系统，其特征在于：所述过滤器包括不凝性气体过滤器(18)，所述不凝性气体过滤器(18)与所述真空泵(3)连接，所述冷凝器(4)与所述不凝性气体过滤器(18)连通且，所述冷凝器(4)与所述不凝性气体过滤器(18)之间设置有控制阀(19)。
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