CN115738682A - 工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于废气处理技术领域，提供一种工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，包括烟气处理系统以及废液处理循环系统；所述烟气处理系统包括烟气表冷器、袋式除尘器、引风机、钠基一级脱硫塔、钠基二级脱硫塔、生物滤池、湿法静电除尘器、臭氧发生器、废液回收池、清水池以及为所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔提供脱硫浆液的浆液供给装置。本发明涵盖了除尘脱酸除臭多种工艺，具有良好的稳定性，每种工艺均具备双重保证，不仅能适配回转窑受炉型、生产工艺、物料配方、生产负荷和操作方式等因素影响而产生的多变工况，同时能够适配多种成分复杂的工业污泥处理需求，如生活污泥的臭味、印染污泥的高硫高毒性等。

Description

工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统。

背景技术

当前大环境下，利用回转窑等工业炉窑对污泥直接热干化和高温焚烧处理，凭借其较低的投资和运行成本逐步成为行业高效减量化、无害化和资源化的主流工艺。

为了覆盖全污染物且持续稳定达标，一般在工业污泥回转窑处理过程中配套使用烟气治理技术，及时处理回转窑排放的烟气，以实现烟气的达标排放。但是，工业污泥回转窑热干化和高温焚烧的烟气具有高温、高硫、高湿、高毒性等特点，并且烟气中的各成分含量不可控，导致烟气治理难度高，在废气治理过程所产生的固废及废水也存在极高的处理难度。因此，有必要提出一种工艺可行、适用性强、性价比高且安装便利的一体化的废气处理系统，对工业污泥回转窑排放的烟气治理过程的多种污染物进行一体化达标处理，以实现烟气在达到烟气治理排放标准的前提下实现污染物的闭环处理。

发明内容

为了克服现有技术的难点和不足，本发明的目的是提供一种工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，该系统实现对烟气的污染物处理，同时对烟气处理过程产生的固废及废水进行处理，有利于让烟气的排放持续稳定优于排放标准。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，包括用于处理烟气的烟气处理系统以及用于处理废液的废液处理循环系统；其中，所述烟气处理系统包括烟气表冷器、袋式除尘器、引风机、钠基一级脱硫塔、钠基二级脱硫塔、生物滤池、湿法静电除尘器、臭氧发生器、废液回收池、清水池以及为所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔提供脱硫浆液的浆液供给装置；

沿着烟气的流动方向，所述烟气表冷器、所述袋式除尘器、所述引风机、所述钠基一级脱硫塔、所述钠基二级脱硫塔、所述生物滤池以及所述湿法静电除尘器依次连接，所述烟气表冷器的进气口与回转窑烟气排放口连接；所述臭氧发生器的臭氧出口连接在所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔之间，并向经过一级脱硫后的烟气投加臭氧；所述浆液供给装置通过供液泵为所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔内的喷嘴供给加压脱硫浆液；所述钠基一级脱硫塔、所述钠基二级脱硫塔、所述生物滤池以及所述湿法静电除尘器中的废液出口与所述废液回收池连接；

所述生物滤池包括进气层、生物填料层以及出气层，所述进气层设置在所述生物填料层的下方，所述出气层设置在所述生物填料层的上方；所述进气层与所述钠基二级脱硫塔的出气口连接，所述出气层与所述湿法静电除尘器的进气口连接；

所述废液回收池的废液出口与所述废液处理循环系统连接，所述废液处理循环系统的清水排放口与所述清水池连接；废液回收池中的废水通过输送泵将烟气处理过程中产生的废水输送至所述废液处理循环系统中；

所述清水池通过管道和供水泵为所述浆液供给装置提供清水。

作为优选，所述烟气表冷器的灰斗中设有用于引导烟气从灰斗进烟口流动至灰斗排烟口的导流组件；所述导流组件包括两组导流板，该两组导流板分别为进气导流板组和排气导流板组，所述进气导流板组与所述灰斗的进烟口对应设置，所述排气导流板组与所述灰斗的排烟口对应设置，所述进气导流板组和排气导流板组的多个导流板均沿竖向方向排列设置；

沿着烟气在所述灰斗内腔中的流动方向，所述进气导流板组呈上行百叶式设置，所述排气导流板组呈下行百叶式设置。

作为优选，所述灰斗的进烟口处设有用于检测烟气温度的温度传感器；

所述烟气表冷器的每个表冷管组上均设有多个用于水冷降温的喷雾组件，多个所述喷雾组件沿所述表冷管组的竖向方向排列设置，每个喷雾组件均包括环形管道以及多个喷雾头，所述环形管道固定连接在所述表冷管组的外壁上，多个喷雾头沿圆周方向等间距环绕设置在所述环形管道上；所述清水池通过管道和供水泵为多个所述喷雾头提供水源。

作为优选，沿着烟气的流动方向，所述烟气表冷器的多个表冷管组上的喷雾组件分为前序喷雾组件和后序喷雾组件；当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第一预设值时，所述前序喷雾组件和后序喷雾组件不工作；当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第二预设值时，所述前序喷雾组件工作，所述后序喷雾组件不工作；当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第三预设值时，所述前序喷雾组件和后序喷雾组件同时工作。

作为优选，所述钠基一级脱硫塔内设有多个第一喷淋组件，多个所述第一喷淋组件沿竖向方向排列设置，每个第一喷淋组件的多个喷嘴沿圆周方向等间距排列设置在所述钠基一级脱硫塔的内壁上，多个所述第一喷淋组件的喷雾方向均与所述钠基一级脱硫塔内的烟气流动方向垂直设置；多个所述第一喷淋组件均通过管道和供液泵与所述浆液供给装置连接；

所述钠基一级脱硫塔的进气口设置在多个第一喷淋组件的下方，所述钠基一级脱硫塔的出气口设置在多个第一喷淋组件的上方。

作为优选，沿着从下往上的方向，所述钠基二级脱硫塔内依次设置有液膜发生器、第二喷淋组件以及折板除雾器；所述第二喷淋组件设有多个，多个所述第二喷淋组件沿竖向方向排列设置，每个第二喷淋组件的多个喷嘴的喷雾方向均朝下设置，多个所述第二喷淋组件均通过管道和供液泵与所述浆液供给装置连接；所述钠基二级脱硫塔的进气口设置在所述液膜发生器的下方，所述钠基二级脱硫塔的出气口设置在所述折板除雾器的上方。

作为优选，所述浆液供给装置包括为所述钠基一级脱硫塔提供脱硫浆液的一级循环池以及为所述钠基二级脱硫塔提供脱硫浆液的二级循环池；

多个所述第一喷淋组件均通过管道和第一供液泵与所述一级循环池连接，所述钠基一级脱硫塔的废液出口通过管道与所述一级循环池连接，所述一级循环池的废液出口通过管道和第一排液泵与所述废液回收池连接；

多个所述第二喷淋组件均通过管道和第二供液泵与所述二级循环池连接，所述钠基二级脱硫塔的废液出口通过管道与所述二级循环池连接，所述二级循环池的废液出口通过管道和第二排液泵与所述废液回收池连接。

作为优选，所述生物滤池还包括缓冲溶液层以及第三喷淋组件；所述缓冲溶液层设置在所述进气层的下方，所述缓冲溶液层中装有用于调节所述生物填料层的酸碱度的缓冲溶液；所述第三喷淋组件的多个喷嘴设置在所述出气层中且喷淋方向朝向所述生物填料层，所述第三喷淋组件通过第三供液泵和管道与所述缓冲溶液层连接；所述缓冲溶液层的废液出口通过第三排液泵与所述废液回收池连接。

作为优选，还包括用于向所述缓冲溶液层供给缓冲溶液的缓冲溶液池，所述缓冲溶液池通过管道和第四供液泵与所述生物滤池的缓冲溶液层连接。

作为优选，所述废液处理循环系统包括过滤装置、反渗透装置以及用于提取硫酸钠的硫酸钠提取装置；从所述废液回收池中排出的废水，依次经过所述过滤装置和反渗透装置的处理后，分为两个水路分别排向所述清水池和所述硫酸钠提取装置中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提出全新的烟气处理路线，烟气处理系统中涵盖了除尘脱酸除臭多种工艺，具有良好的稳定性，每种工艺均具备双重保证，不仅能适配回转窑受炉型、生产工艺、物料配方、生产负荷和操作方式等因素影响而产生的多变工况，同时能够适配多种成分复杂的工业污泥处理需求，如生活污泥的臭味、印染污泥的高硫高毒性等。实现对烟气的污染物处理，同时实现对烟气处理过程产生的固废及废水进行处理，不仅有利于让烟气的排放持续稳定优于排放标准，同时对副产物固废及废水进行循环回收利用。

2、此外，从工艺路线中的各处理单元上看，多个处理单元与高温烟气是无法兼容或处理单元之间无法兼容，如高温烟气与袋式除尘器、高温烟气与臭氧发生器的除臭、高温烟气与生物滤池的除臭、高酸性烟气与生物滤池的除臭、强氧化性烟气与生物滤池的除臭。但是，本发明的烟气处理路线，经过适当的工艺协同处理建立适当的温度体系(烟气表冷器)与吸收体系(钠基二级脱硫塔)，使工艺间能够相互协同处理，发挥最大的效应。

3、进一步地，烟气处理系统中，在生物滤池的前序处理流程，利用臭氧发生器向经过预脱酸及降温的烟气投放臭氧，实现烟气的预除臭处理，并结合钠基二级脱硫塔的深度脱酸以及除臭产物的捕获，让完成二级脱酸处理的烟气符合进入生物滤池的标准，避免臭氧等强氧化分子进入生物滤池后影响微生物的活性和寿命，替代了传统生物滤池中复杂的预洗池和除雾区，简化了废气处理系统中的生物滤池结构，只保留了具有微生物降解作用的生物填料层，有利于降低运营成本，提高系统经济效益；同时还在生物滤池的后序处理流程中结合湿法静电除尘器的除尘效果，确保烟气符合排放要求。

4、本发明在对回转窑的烟气进行处理的同时，结合废液处理循环系统，使得在进行烟气处理过程中产生的废水进行同步处理，并将经过处理后的清水循环使用至浆液供给装置中，实现废液废水的循环使用。同时，将本发明的一体化废气处理系统与工业污泥回转窑生产系统相结合后，有利于组合形成一种适用于多种工业污泥回转窑制备陶粒的“三废”治理系统，完成工业污泥、烟气和废水的同步循环处理，有利于增强生态环境的保护，提高固体废物焚烧污染物的控制标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统连接示意图。

图2为图1中烟气处理系统的连接示意图。

图3为钠基二级脱硫塔的结构示意图。

图4为生物滤池的主视图。

图5为生物滤池的侧视图。

图6为图5中A-A的剖视图.

图7为废液处理循环系统的连接示意图。

图8为烟气表冷器的整体示意图。

图9为烟气表冷器的主视图。

图10为烟气表冷器侧视图。

图11为烟气表冷器的俯视图。

图12为喷雾组件的主视图。

图13为灰斗中烟气流动示意图。

图14为前序喷雾组件或后序喷雾组件的导流板示意图。

图15为前序喷雾组件或后序喷雾组件的导流板与灰斗的示意图

其中：

A-烟气处理系统，B-废液处理循环系统，C-生产系统，1-烟气表冷器，2-袋式除尘器，3-引风机，4-钠基一级脱硫塔，401-第一喷淋组件，5-臭氧发生器，6-钠基二级脱硫塔，601-液膜发生器，602-第二喷淋组件，603-脱硫冲洗组件，604-折板除雾器，7-生物滤池，701-第三排液泵，702-第三供液泵，703-出气层，704-生物填料层，705-进气层，706-缓冲溶液层，707-第三喷淋组件，8-湿法静电除尘器，801-湿电冲洗喷淋组件，9-制浆池，901-原液泵，10-一级循环池，1001-第一排液泵，1002-第一供液泵，11-二级循环池，1101-第二排液泵，1102-第二供液泵，12-废液回收池，1201-输送泵，13-缓冲溶液池，1301-第四供液泵，14-清水池，1401供水泵，15-砂滤器，16-碳滤器，17-软化器，18-保安过滤器，19-高压泵，20-RO反渗透系统，21-浓水池，22-浓水泵，23-换热器，24-加热器，25-循环泵，26-压缩机，27-分离室，28-稠厚器，29-离心机，30-表冷管组，31-前序喷雾组件，32-后序喷雾组件，33-卸灰口，34-进烟口，35-排烟口，36-环形管道，37-喷雾头，38-进气导流板组，39-排气导流板组，40-星型卸灰器，41-灰斗。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

参见图1-图15，本发明公开一种工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，包括用于处理烟气的烟气处理系统A以及用于处理废液的废液处理循环系统B。

所述烟气处理系统A包括烟气表冷器、袋式除尘器、引风机、钠基一级脱硫塔、钠基二级脱硫塔、生物滤池、湿法静电除尘器、臭氧发生器、废液回收池、清水池14以及为所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔提供脱硫浆液的浆液供给装置。沿着烟气的流动方向，所述烟气表冷器、所述袋式除尘器、所述引风机、所述钠基一级脱硫塔、所述钠基二级脱硫塔、所述生物滤池以及所述湿法静电除尘器依次连接，所述烟气表冷器的进气口与生产系统C的回转窑烟气排放口连接；所述臭氧发生器的臭氧出口连接在所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔之间，并向经过一级脱硫后的烟气投加臭氧。所述浆液供给装置包括为所述钠基一级脱硫塔提供脱硫浆液的一级循环池、为所述钠基二级脱硫塔提供脱硫浆液的二级循环池以及用于制作脱硫浆液的制浆池。一级循环池、二级循环池、生物滤池以及湿法静电除尘器中的废液出口与所述废液回收池连接。

所述废液回收池的废液出口通过管道和输送泵1201与所述废液处理循环系统B连接，所述废液处理循环系统B的清水排放口与所述清水池14连接；废液回收池中的废水通过输送泵1201将烟气处理过程中产生的废水排放至所述废液处理循环系统B中；所述清水池14通过管道和供水泵1401为所述一级循环池、二级循环池、制浆池以及湿法静电除尘器提供清水。

参见图1,、图2和图8-图15，本实施例的烟气表冷器包括三个灰斗41，且每个灰斗41的顶部均设有进烟口34和排烟口35，每个灰斗41的内腔均设有用于引导烟气从进烟口34流动至排烟口35的导流组件，所述导流组件的导流面与所述进烟口34和所述排烟口35处的烟气流动方向交叉设置；相邻两个灰斗41之间均设有表冷管组30，所述表冷管组30的一端与前一个灰斗41的排烟口35连通，所述表冷管组30的另一端与后一个灰斗41的进烟口34连通；沿着烟气的流动方向，三个所述灰斗41依次排列设置，且位于最前方的灰斗41的排烟口35与袋式除尘器连接，位于最后方的灰斗41的进烟口6与回转窑烟气出口连接。

所述导流组件包括两组导流板，该两组导流板分别为进气导流板组38和排气导流板组39，所述进气导流板组38与所述灰斗41的进烟口34对应设置，所述排气导流板组39与所述灰斗41的排烟口35对应设置，所述进气导流板组38和排气导流板组39的多个导流板均沿竖向方向排列设置。所述进气导流板组38和所述排气导流板组39均呈百叶式倾斜设置，且所述进气导流板组38与所述排气导流板组39的百叶上下行方向相反。具体地，沿着烟气在灰斗41内腔中的流动方向，所述进气导流板组38倾斜向上设置，所述排气导流板组39倾斜向下设置；本实施例中，进气导流板组38呈上行百叶式设置，排气导流板组39呈下行百叶式设置。通过设置这样的进气导流板组38和排气导流板组39，一方面有利于将烟气进入灰斗41后被分隔成多股小气流，同时改变烟气进入灰斗41时的流动方向，从而使得烟气中的颗粒在惯性作用下仍然按照原来的流动方向移动并被拦截在进气导流板组38上，实现颗粒的拦截去除；另一方面，改变流动方向后的烟气转为向上流动，再次被反向设置的排气导流板组39改变流动方向，实现对颗粒的二次拦截分离；此外，通过进气导流板和排气导流板的设置，两者相互结合，延长了烟气在灰斗41内的流动轨迹，且流动轨迹方向多变，有利于烟气中的颗粒残留脱离在灰斗41内，实现对烟气的预除尘处理。本实施例的烟气流动轨迹可参见附图13中的虚线。

所述进气导流板组10和所述排气导流板组11的导流板的两端分别与所述灰斗1的内壁固定连接。具体地，本实施例可采用焊接或螺栓紧固的方式实现导流板与灰斗1的固定。

本实施例的烟气表冷器，在灰斗41内设置导流组件，利用导流组件引导烟气在灰斗41内腔中的流动方向，让烟气气流更加有序流动；同时，由于导流组件的导流面与与所述进烟口34和所述排烟口35处的烟气流动方向交叉设置，因此导流组件的导流面对烟气具有拦截效果，使得烟气中的颗粒在惯性作用下撞击并停留在灰斗内，实现对烟气中粗颗粒及未燃尽的拦截分离效果，实现对烟气的预除尘处理，减轻后续袋式除尘器的除尘负担，消除布袋被烧风险，有利于延长袋式除尘器的使用寿命，并提高烟气除尘质量。

所述灰斗41的进烟口34处设有用于检测烟气温度的温度传感器(附图未显示)。

每个所述表冷管组30上均设有多个用于水冷降温的喷雾组件，多个所述喷雾组件沿所述表冷管组30的竖向方向排列设置，每个喷雾组件均包括环形管道36以及多个喷雾头37，所述环形管道36固定连接在所述表冷管组30的外壁上，多个喷雾头37沿圆周方向等间距环绕设置在所述环形管道36上，多个所述喷雾头37均与供水泵1401连接。本实施例中的喷雾头37选用螺旋式喷头，可通过法兰或螺纹紧固的方式固定在环形管道36上，具体实施方式可参见现有技术。

沿着烟气的流动方向，三个灰斗41之间的两个表冷管组30上的喷雾组件分为前序喷雾组件31和后序喷雾组件32；前序喷雾组件31和后序喷雾组件32分别连接独立的供水泵1401，实现前序喷雾组件31和后序喷雾组件32的独立控制。当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第一预设值时，所述前序喷雾组件31和后序喷雾组件32不工作；当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第二预设值时，所述后序喷雾组件32工作，所述前序喷雾组件31不工作；当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第三预设值时，所述前序喷雾组件31和后序喷雾组件32同时工作。

具体地，一般而言烟气表冷器中的温度传感器检测到的烟气烟温范围为250-300℃时，冷却方式以整体风冷为主，前序喷雾组件31和后序喷雾组件32不工作。当检测到烟温范围为300-350℃时，向清水池14发出信号开启一级降温喷淋泵，冷却方式以前部风冷且后部水冷为主，后序喷雾组件32工作。当检测到烟温范围为350-400℃时，向清水池14发出信号同时开启一级和二级供水泵1401，冷却方式以整体水冷为主，前序喷雾组件3和后序喷雾组件4同时工作。关于以上冷却方式，可采用手动或自动的方式进行控制。

所述灰斗41的底部设有用于卸灰的卸灰口33，所述卸灰口33处设有星型卸灰器40。具体地，每个灰斗41底部均设置星型卸灰器40，在控制卸灰时，可采用自动或手动控制的方式，其中自动控制分为定时控制或料位控制。若以定时作为控制点，通过手动设置卸灰时间及卸灰周期时长，星型卸料器按时间设置运行；若以料位控制，则可以将高低料位作为控制点，高位料位计发出高料位信号后，星型卸料器自动启动运行，直至低位料位发出低料位信号后自动停止。

此外，标况烟气量与烟气表冷系统的换热面积比例系数可设置为(80～100)Nm3/h:1m2，烟气流速可设计约为10～12m/s，标况烟气量与喷雾组件的喷淋量比例系数可设计为(30000：32500)Nm3/h:1m3/h。本实施例中，采用风冷和水冷的有机结合组成为回转窑复杂多变的工况提供多种调节方式，不仅解决了普通烟气表冷器温度难以调节的痛点，同时由于引入水冷的控制方式，可有效减少系统的换热面积(普通表冷器标况烟气量与烟气表冷器换热面积比例系数为(40～50)Nm3/h:1m2)，不仅减少了系统的占地面积及建造成本，同时降低了系统的运行阻力(约450～600Pa)。

另外，本实施例中的烟气表冷系统中的其他具体实施方式，可参见现有技术的烟气表冷器。

参见图1-图2，本实施例的袋式除尘器2，包括除尘器本体(净气室、中箱体、灰斗)、布袋、袋笼、脉冲喷吹系统(储气罐、喷吹阀、喷吹管)、卸灰系统(螺旋输送机、插板阀、星型卸料器)、电控仪表、连接管道及管阀件等，袋式除尘器2的具体实施方式可参见现有技术。

参见图1-图2，本实施例的钠基一级脱硫塔4内设有三个第一喷淋组件401，三个第一喷淋组件401沿竖向方向排列设置，每个第一喷淋组件401的多个喷嘴沿圆周方向等间距排列设置在所述钠基一级脱硫塔4的内壁上，第一喷淋组件401的喷雾方向均与所述钠基一级脱硫塔4内的烟气流动方向(钠基一级脱硫塔4的轴线)垂直设置；每个第一喷淋组件401均通过管道和供液泵与所述浆液供给装置连接。所述钠基一级脱硫塔4的进气口设置在多个第一喷淋组件401的下方，所述钠基一级脱硫塔4的出气口设置在多个第一喷淋组件401的上方，烟气进入钠基一级脱硫塔4后从下往上流动。进一步地，三个第一喷淋组件401均通过管道和第一供液泵1002与所述一级循环池10连接，所述钠基一级脱硫塔4的废液出口通过管道与所述一级循环池10连接，所述一级循环池10的废液出口通过管道和第一排液泵1001与所述废液回收池12连接。

参见图1和图3，本实施例的钠基二级脱硫塔6，从下往上依次设置有液膜发生器601、第二喷淋组件602以及折板除雾器604。所述第二喷淋组件602设有三个，三个第二喷淋组件602沿竖向方向排列设置，每个第二喷淋组件602的多个喷嘴的喷雾方向均朝下设置，即多个第二喷淋组件602的喷嘴喷雾方向与烟气流动方向相反，形成逆向喷淋层；本实施例的第二喷淋组件602均通过管道和第二供液泵1102与所述二级循环池11连接，所述钠基二级脱硫塔6的废液出口通过管道与所述二级循环池11连接，所述二级循环池11的废液出口通过管道和第二排液泵1101与所述废液回收池12连接。所述钠基二级脱硫塔6的进气口设置在所述液膜发生器601的下方，所述钠基二级脱硫塔6的出气口设置在所述折板除雾器604的上方，烟气进入钠基二级脱硫塔6后从下往上流动。

此外，本实施例的折板除雾器604设有两层。钠基二级脱硫塔6内还设有用于冲洗所述折板除雾器604的脱硫冲洗组件603，所述脱硫冲洗组件603上的喷嘴的喷雾方向均朝向所述折板除雾器604，所述脱硫冲洗组件603通过管道和供水泵1401与清水池14连接。具体地，脱硫冲洗组件603设有三个，其中两个脱硫冲洗组件603设置在两层折板除雾器604之间且分别朝向两个折板除雾器604，另一个脱硫冲洗组件603设置在下层折板除雾器604下方；每个脱硫冲洗组件603均包括多个沿径向方向排列的喷嘴。

进一步地，本实施例的钠基一级脱硫塔4和钠基二级脱硫塔6中的第一喷淋组件401和第二喷淋组件602的喷嘴，可采用螺旋喷嘴。螺旋喷嘴产生的喷雾，由第一供液泵1002和第二供液泵1102加压提供；具有一定压力和速度的循环浆液流经螺旋喷嘴时，其外层部分液体撞击上呈一定角度的螺旋面，从而改变喷射方向离开喷嘴，形成具有一定喷射面的喷雾，有效提高对烟气的覆盖面积，从而提高脱硫除酸效果。

进一步地，本实施例的钠基一级脱硫塔4和钠基二级脱硫塔6中的第一喷淋组件401和第二喷淋组件602，两者的喷淋方向不同，从而实现对烟气的预脱酸及降温和深度脱酸降温。具体地，钠基一级脱硫塔4中的第一喷淋组件401的喷淋方向与烟气流动方向垂直，钠基二级脱硫塔6中的第二喷淋组件602与烟气流动方向相逆，实现根据不同的使用要求对烟气产生不同的脱酸效果，设计巧妙。

本实施例的钠基一级脱硫塔4和钠基二级脱硫塔6的其他具体实施方式，可参见现有技术的钠基-湿法脱硫塔。

参见图1-图2，为了方便持续地为第一循环池和第二循环池补给脱硫浆液，制浆池9通过管道和原液泵901分别与所述一级循环池10和所述二级循环池11连接。所述制浆池9内设有用于搅拌浆液的搅拌器，该搅拌器可采用电动控制，可包含有电机、叶片等，其具体实施方式参见现有技术。进一步地，制浆池9与清水池14连接，目的是向制浆池9提供清水，以便与碱性物质混合搅拌从而形成所需的脱硫浆液，碱性物质可选用NaOH。另外，清水池14也可与第一循环池和第二循环池连接，为第一循环池和第二循环池提供清水，有利于维持池内的液位高度，保证浆液的停留时间；由于本实施例中的钠基二级脱硫塔6中设有清洗组件，因此可利用清洗组件向第二循环池中提供清水。

本实施例的臭氧发生器5主要包括臭氧发生系统(臭氧发生器5本体、臭氧高压变压器、臭氧中频电源)、空气处理系统(空压机、储气罐、空气过滤器、油水分离器、冷冻干燥机、吸附式干燥机)、冷却水系统(冷水机、蒸发器、冷凝器、不锈钢水泵)、臭氧投加喷枪、连接管道及管阀件、控制仪表等；其具体实施方式也可参见现有技术的臭氧发生器5。

参见图1、图2、图4-图6，本实施例的生物滤池7包括进气层705、生物填料层704、出气层703、缓冲溶液层706以及第三喷淋组件707。所述进气层705设置在所述生物填料层704的下方，所述出气层703设置在所述生物填料层704的上方；所述进气层705与所述钠基二级脱硫塔6的出气口连接，所述出气层703与所述湿法静电除尘器8的进气口连接。所述缓冲溶液层706设置在所述进气层705的下方，所述缓冲溶液层706中装有用于调节所述生物填料层704的酸碱度的缓冲溶液；所述第三喷淋组件707的多个喷嘴设置在所述出气层703中且喷淋方向朝向所述生物填料层704，所述第三喷淋组件707通过第三供液泵702和管道与所述缓冲溶液层706连接；所述缓冲溶液层706的废液出口通过第三排液泵701与所述废液回收池12连接。

参见图1-图2，在生物滤池7运行过程中，由于微生物的代谢废物及酸性烟气都会带来一定的pH波动，因此在实际运行中需要添加一定量的缓冲溶液，因此本实施例还设置有用于向所述缓冲溶液层706供给缓冲溶液的缓冲溶液池13，所述缓冲溶液池13通过管道和第四供液泵1301与所述生物滤池7的缓冲溶液层706连接。所述缓冲溶液池13通过管道和供水泵1401与清水池14连接，清水池14为缓冲溶液池提供清水，以便调节配置合适酸碱度的缓冲溶液。

本实施例的湿法静电除尘器8主要包括湿电主体(阳极筒、气流均布板)、阴极系统(阴极线、绝缘箱、阴极框架)、湿电冲洗喷淋组件801、连接管道及管阀件、控制仪表等，所述湿电冲洗喷淋组件801通过管道和供水泵1401与清水池14连接；本实施例的湿法静电除尘器8的具体实施方式可参见现有技术。湿法静电除尘器8运行时，湿电利用电场内高压直流电电晕放电使微粒荷电，电场驱动烟气内荷电微粒，使其加速沉降于阳极表面，以除去烟气中的污染微粒，是对吸收塔、机械除尘器过滤后残留的臭气因子、液滴和烟尘进行二次捕捉的净化设备。

本实施例的清水池14，同时也与自来水出水口连接，在系统循环运行过程中，可通过向清水池14添加自来水，以便更好地为制浆池、一级循环池和二级循环池等单元提供水源，防止水源供给不足。

参见图1和图7，本实施例的废液处理循环系统B，包括过滤装置、反渗透装置以及用于提取硫酸钠的硫酸钠提取装置。从所述废液回收池中排出的废水，依次经过所述过滤装置和反渗透装置的处理后，分为两个水路分别排向所述清水池14和所述硫酸钠提取装置中。

其中，所述过滤装置包括依次设置的砂滤器15、碳滤器16、软化器17以及保安过滤器18。所述反渗透装置可选用现有技术中的RO反渗透系统20。保安过滤器18与RO反渗透系统20之间设有高压泵19。所述硫酸钠提取装置包括浓水池21、浓水泵22、换热器23、循环泵25、加热器24、压缩机26、分离室27、稠厚器28以及离心机29。本实施例的废液处理循环系统B也可参见现有技术中的废水处理系统。

参见图1-图15，本实施例的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统的工作原理如下：

回转窑排出的高温烟气通过管道进入烟气表冷器1的灰斗41后，由于烟气的运动惯性作用，未燃尽颗粒及粗颗粒被拦截落入灰斗41中，实现烟气的预除尘；烟气经过灰斗41后进入表冷管组30，通过对表冷管组30的风冷或水冷的降温处理，实现烟气温度的适度降温调节，降温后的烟气由管道排出，在引风机3的引流作用下，流动至袋式除尘器2中。烟气表冷器1的灰斗41内的烟尘量随运行时间增加而增加，当灰斗41内的烟尘量到达一定存量后，可通过卸灰系统排出，排出的烟尘回用至回转窑的生产系统中。

经过烟气表冷器1降温后的烟气含有大量灰尘颗粒，该烟气在风机作用下进入袋式除尘器2后，由于气流断面积突然扩大，流速降低，气流中一部分颗粒粗、密度大的尘粒在重力作用下自然沉降至灰斗41；粒度细、密度小的尘粒跟随气流进入袋滤室，通过滤袋表面的惯性碰撞、筛滤等综合效益，使粉尘沉积在滤袋表面上。经过袋式除尘器2净化后的烟气气体进入净气室并由排气管道排出，并在引风机3的牵引作用下流动至钠基一级脱硫塔4中。

经袋式除尘器2除尘后的烟气自下向上流动，依次经过三层由三个第一喷淋组件401组成的径向喷淋层，径向喷淋的雾化浆液与烟气流动方向形成90°夹角，喷淋覆盖率约为100％，较高的二氧化硫浓度在低覆盖率的情况下也能产生较高的去除效率，使钠基一级脱硫塔4在较低功耗的情况下，完成预脱硫及降温的功能。经一级脱硫降温后的烟气则从塔顶出气口烟道排出，并流向钠基二级脱硫塔6中。

本实施例的臭氧发生器5的臭氧出口设置在钠基一级脱硫塔4和钠基二级脱硫塔6之间，因此臭氧发生器5产生的臭氧气体通过臭氧投加系统喷射至钠基一级脱硫塔4和钠基二级脱硫塔6之间的烟道中，利用高速烟气紊流度充分地与经过预脱硫及降温的烟气混合反应。

投加臭氧后的烟气进入钠基二级脱硫塔6，烟气自下向上流动依次经过液膜发生器601、三层逆向喷淋层、两层折板除雾器604后从塔顶烟道排出。烟气经过液膜发生器601后形成一股旋切向上的气流，与逆向喷淋高速旋切向下的雾化浆液形成气液两相持续碰撞旋切的紊流液膜，喷淋覆盖率提高至200～300％，完成最后的深度脱硫。经脱硫后的烟气通过安装在脱硫塔顶部的双层折板除雾器604，用以分离烟气夹带的雾滴和部分极细粉尘；折板除雾器604面上的尘粒沉积到一定厚度后，由塔内设置的清洗组件进行冲洗，冲洗水直接用至二级循环池11内。

在钠基一级脱硫塔4和钠基二级脱硫塔6运行过程中，由于不断吸收酸性气体，一级循环池10和二级循环池11中的浆液pH也呈不断下降的趋势，当其pH达到某一规定值时，需要开启原液泵901将碱性浆液补充至一级循环池10和二级循环池11中。此外，一级循环池10和二级循环池11长时间富集后的循环溶液，分别通过第一排液泵1001和第二排液泵1101定期抽出至废液池中。

经深度脱硫(二级脱硫)后的烟气通过管道进入生物滤池7。生物滤池7运行时，通过第三喷淋组件707的喷雾加湿，使生物滤池7内的生物填料层704保持一个湿润环境，确保烟气在通过时，烟气中的臭气因子有效从气体中转移至生物膜中，再经由微生物吸附降解。经长时间富集后的循环浆29由第三排液泵701定期排至废液回收池12，而净化后的烟气则从出气口排出，并沿管道流向湿法静电除尘器8。

在生物滤池7运行过程中，由于微生物的代谢废物及酸性烟气都会带来一定的pH波动，因此在实际运行中需要添加一定量的缓冲溶液，缓冲溶液的配置采用人工拆包的方式结合清水的配比而成，并通过第四供液泵1301将缓冲溶液池13中的缓冲溶液供给至所述生物滤池7的缓冲溶液层706中。

经生物滤池7处理的烟气，从湿法静电除尘器8的底部烟道进入，经气流均布板进入电场区。除尘器的阳极板和阴极线之间施加了直流高压电，在强电场的作用下，阴阳两极间的气体发生局部电离，使电场区内充满带负电荷的离子。随烟气流进入除尘器内的尘粒与负离子相碰撞而荷电，带电尘粒由于受到高压静电场库仑力的作用而向阳极运动，在到达阳极后将所带的电荷释放并吸附至阳极上，阳极表面上的尘粒沉积到一定厚度后，由电场上方设置的湿电冲洗喷淋组件801进行冲洗，冲洗水排至废液回收池12，而净化后的烟气通过烟囱排放。

废液回收池12回收第一循环池10、第二循环池11、生物滤池的缓冲溶液层706以及湿法静电除尘器8产生的废液，并通过输送泵1201将废液排流至所述废液处理循环系统B中，让废液经过处理变成合格的清水后，再循环排流至所述清水池14中，由清水池14为制浆池9、第一循环池10、脱硫冲洗组件603、缓冲溶液池13以及湿电冲洗喷淋组件801等提供水源。

具体地，废液回收池12到达高液位设置时，输送泵1201自动启动将废液送至前处理系统(过滤装置)，废液依次经过砂滤器15、碳滤器16、软化器17及保安过滤器18。废水通过前处理处置后，经由高压泵19加压后进入RO反渗透系统20，通过反渗透膜的作用对废水进行分离、提纯和浓缩后，产生的清水送至清水池14，可回用至生产系统C或烟气处理系统A，而产生的浓水收集至浓水池21中。当浓水池21液位到达高液位设置后进入硫酸钠提取装置中进行蒸发浓缩，浓水由浓水泵22输送至换热器23，由加热器24产生的热水与浓水进行热交换，浓水经加热后进入硫酸钠提取系统，经降温后的热水进入清水池14。浓水进入硫酸钠提取系统后跟随分离室浓浆经循环泵加压后进入加热器24，通过过热蒸汽的加热使浓水继续升温至沸腾，然后经管道进入分离器，过热蒸汽经放热后冷凝为热水进入换热器。沸腾的浓水在分离室上部进行水蒸气蒸发，下部通过沉降形成浓稠液。蒸汽从分离室上部离开，通过压缩机的加压升温形成过热蒸汽进入加热器，浓稠液从分离室下部管道离开进入稠厚器28，通过稠厚器28的增稠作用形成高水分硫酸钠结晶，随后进入离心机脱水分离，产生粗硫酸钠结晶，离心产生的废液与稠厚器溢流液回流至浓水池21。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，包括用于处理烟气的烟气处理系统以及用于处理废液的废液处理循环系统；其中，所述烟气处理系统包括烟气表冷器、袋式除尘器、引风机、钠基一级脱硫塔、钠基二级脱硫塔、生物滤池、湿法静电除尘器、臭氧发生器、废液回收池、清水池以及为所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔提供脱硫浆液的浆液供给装置；

沿着烟气的流动方向，所述烟气表冷器、所述袋式除尘器、所述引风机、所述钠基一级脱硫塔、所述钠基二级脱硫塔、所述生物滤池以及所述湿法静电除尘器依次连接，所述烟气表冷器的进气口与回转窑烟气排放口连接；所述臭氧发生器的臭氧出口连接在所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔之间，并向经过一级脱硫后的烟气投加臭氧；所述浆液供给装置通过供液泵为所述钠基一级脱硫塔和所述钠基二级脱硫塔内的喷嘴供给加压脱硫浆液；所述钠基一级脱硫塔、所述钠基二级脱硫塔、所述生物滤池以及所述湿法静电除尘器中的废液出口与所述废液回收池连接；

所述生物滤池包括进气层、生物填料层以及出气层，所述进气层设置在所述生物填料层的下方，所述出气层设置在所述生物填料层的上方；所述进气层与所述钠基二级脱硫塔的出气口连接，所述出气层与所述湿法静电除尘器的进气口连接；

所述废液回收池的废液出口与所述废液处理循环系统连接，所述废液处理循环系统的清水排放口与所述清水池连接；废液回收池中的废水通过输送泵将烟气处理过程中产生的废水排放至所述废液处理循环系统中；

所述清水池通过管道和供水泵为所述浆液供给装置提供清水。

2.根据权利要求1所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，所述烟气表冷器的灰斗中设有用于引导烟气从灰斗进烟口流动至灰斗排烟口的导流组件；所述导流组件包括两组导流板，该两组导流板分别为进气导流板组和排气导流板组，所述进气导流板组与所述灰斗的进烟口对应设置，所述排气导流板组与所述灰斗的排烟口对应设置，所述进气导流板组和排气导流板组的多个导流板均沿竖向方向排列设置；

沿着烟气在所述灰斗内腔中的流动方向，所述进气导流板组呈上行百叶式设置，所述排气导流板组呈下行百叶式设置。

3.根据权利要求2所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，所述灰斗的进烟口处设有用于检测烟气温度的温度传感器；

所述烟气表冷器的每个表冷管组上均设有多个用于水冷降温的喷雾组件，多个所述喷雾组件沿所述表冷管组的竖向方向排列设置，每个喷雾组件均包括环形管道以及多个喷雾头，所述环形管道固定连接在所述表冷管组的外壁上，多个喷雾头沿圆周方向等间距环绕设置在所述环形管道上；所述清水池通过管道和供水泵为多个所述喷雾头提供水源。

4.根据权利要求3所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，沿着烟气的流动方向，所述烟气表冷器的多个表冷管组上的喷雾组件分为前序喷雾组件和后序喷雾组件；当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第一预设值时，所述前序喷雾组件和后序喷雾组件不工作；当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第二预设值时，所述前序喷雾组件工作，所述后序喷雾组件不工作；当所述温度传感器检测的烟气温度值到达第三预设值时，所述前序喷雾组件和后序喷雾组件同时工作。

5.根据权利要求1-3任一项所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，所述钠基一级脱硫塔内设有多个第一喷淋组件，多个所述第一喷淋组件沿竖向方向排列设置，每个第一喷淋组件的多个喷嘴沿圆周方向等间距排列设置在所述钠基一级脱硫塔的内壁上，多个所述第一喷淋组件的喷雾方向均与所述钠基一级脱硫塔内的烟气流动方向垂直设置；多个所述第一喷淋组件均通过管道和供液泵与所述浆液供给装置连接；

所述钠基一级脱硫塔的进气口设置在多个第一喷淋组件的下方，所述钠基一级脱硫塔的出气口设置在多个第一喷淋组件的上方。

6.根据权利要求5所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，沿着从下往上的方向，所述钠基二级脱硫塔内依次设置有液膜发生器、第二喷淋组件以及折板除雾器；所述第二喷淋组件设有多个，多个所述第二喷淋组件沿竖向方向排列设置，每个第二喷淋组件的多个喷嘴的喷雾方向均朝下设置，多个所述第二喷淋组件均通过管道和供液泵与所述浆液供给装置连接；所述钠基二级脱硫塔的进气口设置在所述液膜发生器的下方，所述钠基二级脱硫塔的出气口设置在所述折板除雾器的上方。

7.根据权利要求6所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，所述浆液供给装置包括为所述钠基一级脱硫塔提供脱硫浆液的一级循环池以及为所述钠基二级脱硫塔提供脱硫浆液的二级循环池；

多个所述第一喷淋组件均通过管道和第一供液泵与所述一级循环池连接，所述钠基一级脱硫塔的废液出口通过管道与所述一级循环池连接，所述一级循环池的废液出口通过管道和第一排液泵与所述废液回收池连接；

多个所述第二喷淋组件均通过管道和第二供液泵与所述二级循环池连接，所述钠基二级脱硫塔的废液出口通过管道与所述二级循环池连接，所述二级循环池的废液出口通过管道和第二排液泵与所述废液回收池连接。

8.根据权利要求1所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，所述生物滤池还包括缓冲溶液层以及第三喷淋组件；所述缓冲溶液层设置在所述进气层的下方，所述缓冲溶液层中装有用于调节所述生物填料层的酸碱度的缓冲溶液；所述第三喷淋组件的多个喷嘴设置在所述出气层中且喷淋方向朝向所述生物填料层，所述第三喷淋组件通过第三供液泵和管道与所述缓冲溶液层连接；所述缓冲溶液层的废液出口通过第三排液泵与所述废液回收池连接。

9.根据权利要求8所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，还包括用于向所述缓冲溶液层供给缓冲溶液的缓冲溶液池，所述缓冲溶液池通过管道和第四供液泵与所述生物滤池的缓冲溶液层连接。

10.根据权利要求1所述的工业污泥热干化和焚烧混合烟气多污染物高效处理系统，其特征在于，所述废液处理循环系统包括过滤装置、反渗透装置以及用于提取硫酸钠的硫酸钠提取装置；从所述废液回收池中排出的废水，依次经过所述过滤装置和反渗透装置的处理后，分为两个水路分别排向所述清水池和所述硫酸钠提取装置中。

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