CN214693719U - 一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置 - Google Patents

Abstract

本实用公开一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，涉及垃圾渗滤液处理技术领域，其技术方案要点是：包括渗滤液储存系统、制浆系统、反应系统和除尘系统；所述反应系统包括反应塔和旋转雾化器，所述旋转雾化器的喷射端伸入反应塔的内部，所述除尘系统包括布袋除尘器，所述布袋除尘器的进口端通过烟管与反应塔的烟气出口联通，还包括两组吸收剂喷射系统，两组吸收剂喷射系统均联通于烟管上，分别用于向烟管内喷射吸收剂。本实用将垃圾焚烧发电厂的渗滤液浓缩液应用于后续烟气净化处理系统中，通过高温烟气的对渗滤液进行加热蒸发处理，达到垃圾焚烧电厂全厂废水零排放。

Description

一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置

技术领域

本实用涉及垃圾渗滤液处理技术领域，更具体地说，它涉及一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置。

背景技术

目前，城市垃圾处理开始通过垃圾焚烧发电的方式进行，一方面能够燃烧发热得到一部分的电能，另一方面通过焚烧还能够将垃圾的体积大大缩小，利用后续的填埋，甚至理想化地达到完全焚烧无需填埋，相对于传统的直接填埋方式具有更佳的处理效果。

城市生活垃圾的含水率和有机组分含量较高，在进行垃圾焚烧发电处理过程中，垃圾堆体中的有机组分经过复杂有机降解，并和垃圾堆体中的水分汇聚，形成大量渗滤液。垃圾渗滤液具有较高的氨氮含量、化学需氧量以及各类有毒有害成分，并包含大量有机组分和有毒有害杂质，必须经过进一步处理达标后才能想环境中排放。该部分垃圾焚烧发电厂渗滤液经过传统的废水处理系统处理后仍有15％-30％的渗滤液浓水产生，需要向厂外排放这部分废水，仍然会对自然环境产生较大的污染破坏，该部分渗滤液的处理成为了垃圾处理行业当中的痛点和难点。

公开号为CN110397940A的中国实用专利申请公开了一种高温焚烧处理垃圾渗滤液的工艺，包括预热系统，蒸发结晶系统，相变蓄热系统，焚烧系统，实施特征包括启动阶段S1、进料阶段S2和循环阶段S3，通过相变蓄热与显热蓄热的联用，回收蒸发排放的蒸发湿气中的大量潜热和显热，回收的热能继续回到系统用于处理渗滤液，能够提升整个处理过程中热量回收利用的效果。但是该处理工艺在渗滤液的处理过程中，需要通过焚烧炉对渗滤液进行额外加热焚烧，焚烧过程中又会产生较大的焚烧污染和能源的消耗。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

实用新型内容

本实用的目的就在为了解决上述的问题而提供一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，将渗滤液浓缩液应用于垃圾焚烧发电厂后续烟气净化处理系统中，通过高温烟气的对渗滤液进行加热蒸发处理，达到垃圾焚烧电厂全厂废水零排放。

本实用的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放系统，包括渗滤液储存系统、制浆系统、反应系统和除尘系统；所述反应系统包括反应塔和旋转雾化器，所述旋转雾化器的喷射端伸入反应塔的内部，所述除尘系统包括布袋除尘器，所述布袋除尘器的进口端通过烟管与反应塔的烟气出口联通，还包括两组吸收剂喷射系统，两组吸收剂喷射系统均联通于烟管上，分别用于向烟管内喷射吸收剂。

本实用进一步设置为，所述渗滤液储存系统包括的渗滤液储罐；所述制浆系统包括制浆粉仓、储浆罐和制浆罐，所述制浆罐通过渗滤液管与渗滤液储罐联通。

本实用进一步设置为，所述渗滤液储罐上连接有渗滤液管，所述渗滤液管上设置有渗滤液泵送装置，所述渗滤液泵送装置包括渗滤液输送泵。

本实用进一步设置为，所述储浆罐与制浆罐联通，所述制浆罐连接有浆液管，所述浆液管上设置有石灰浆泵送装置，所述石灰浆泵送装置包括至少两个并联的石灰浆液泵，所述制浆罐和储浆罐内均设置有搅拌桨。

本实用进一步设置为，所述反应塔的顶部设置烟气入口，所述反应塔的下部设置烟气出口。

本实用进一步设置为，所述旋转雾化器设于反应塔的顶部，所述旋转雾化器的转速为13500rpm，雾化粒径在20-50μm。

本实用进一步设置为，所述反应塔的内腔设置喷淋装置，所述喷淋装置通过渗滤液管与渗滤液储罐联通。

本实用进一步设置为，两组吸收剂喷射系统均包括喷射装置、喷射管、喷射风机和喷射储仓，所述喷射管的一端连接烟管，另一端连接喷射风机，所述喷射装置接入喷射管，所述喷射储仓通过喷射装置与喷射管联通。

综上所述，本实用具有以下有益效果：通过渗滤液储存系统将渗滤液浓水供给至制浆系统进行制浆，无需消耗工艺用水，再将制得的消石灰浆液雾化形成浆液雾滴，将其喷淋至反应系统当中，通过反应系统当中烟气的高温将浆液当中的水干燥，形成固态的颗粒，在通过喷射系统喷射消石灰和活性炭吸收剂，对干燥后的烟气当中的酸性污染等杂质进行中和并吸附，通过除尘系统进行过滤最终得到清洁的尾气，并且渗滤液完全蒸发，烟气中酸性物质被脱除，实现垃圾焚烧电厂全厂废水零排放。

附图说明

图1为本实用一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的方法的结构示意图；

图2为本实用的喷射系统的喷射装置结构示意图。

附图标记：1、旋转雾化器；2、反应塔；3、制浆粉仓；4、制浆罐；5、储浆罐；6、石灰浆液泵；7、渗滤液储罐；8、渗滤液输送泵；9、布袋除尘器； 10、活性炭喷射储仓；11、活性炭喷射风机；12、活性炭喷射装置；13、消石灰喷射储仓；14、消石灰喷射风机；15、消石灰喷射装置；16、引风机；17、烟囱；18、喷淋装置；19、渗滤液管；20、浆液管；21、烟管；22、喷射管；200、调节阀二；201、外管；202、缩口管；203、喷射腔；204、物料管；205、喷射孔；206、平衡管；207、平衡孔；208、调节阀一；209、支管。

具体实施方式

下面将结合本实用实施例中的附图，对本实用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实用一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用中的实施例，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，都属于本实用保护的范围。

实施例一

本实施例公开一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放系统，请参阅图1和图2 所示，包括渗滤液储存系统、制浆系统、反应系统、除尘系统以及吸收剂喷射系统，通过渗滤液储存系统将渗滤液浓水供给至制浆系统进行制浆，无需消耗工艺用水，再将制得的消石灰浆液雾化形成浆液雾滴，将其喷淋至反应系统当中，通过反应系统当中烟气的高温将浆液当中的水干燥，形成固态的颗粒，在通过喷射系统喷射消石灰和活性炭吸收剂，对干燥后的烟气当中的酸性污染等杂质进行中和并吸附，通过除尘系统进行过滤最终得到清洁的尾气，并且渗滤液完全蒸发，烟气中酸性物质被脱除，实现垃圾焚烧电厂全厂废水零排放。

渗滤液储存系统包括的渗滤液储罐7，渗滤液储罐7上连接有渗滤液管19，渗滤液管19上设置有渗滤液泵送装置，渗滤液泵送装置包括至少两个并联的渗滤液输送泵8，两个渗滤液输送泵8能够确保渗滤液泵送的稳定，确保设备持续稳定工作；

制浆系统包括制浆粉仓3、制浆罐4和储浆罐5，制浆粉仓3能够存储消石灰，通过车辆定期运送到制浆粉仓3当中；浆粉仓和制浆罐4之间通过螺旋送料机连接进行输送；制浆罐4通过渗滤液管19与渗滤液储罐7联通，通过渗滤液输送泵8的泵送能够将渗滤液输送至制浆罐4当中，代替原本需要使用的工艺用水，通过制浆罐4当中的搅拌桨进行搅拌，对形成10％-20％的消石灰浆液；

制浆罐4和储浆罐5采用碳钢衬玻璃鳞片防腐，其中的搅拌桨采用碳钢衬胶防腐。

储浆罐5与制浆罐4联通，通过浆液的自重流至储浆罐5当中进行储存，并且在储浆罐5当中也设置有搅拌桨，通过搅拌能够保持浆液均匀稳定；在制浆罐4连接有浆液管20，浆液管20上安装石灰浆泵送装置，浆液管20采用碳钢衬胶防腐，石灰浆泵送装置采用两个并联的石灰浆液泵6，石灰浆液泵6叶轮采用高铬合金，两个石灰浆液泵6能够分别工作，确保石灰浆能够稳定可靠地运送。

反应系统主要用于将高温烟气与石灰浆液接触反应，其主要包括反应塔2 和旋转雾化器1，反应塔2的顶部设置烟气入口，下部设置烟气出口，烟气在反应塔2内形成上下走向的流通；在反应塔2的底部连接有排空管，设备运行时排空管连续运行，将反应塔2底部可能存留的积液和灰尘排出，便于维护和清洁。

旋转雾化器1入口端与浆液管20连接，也通过渗滤液管19与渗滤液储罐7 联通，浆液管20能够将石灰浆液输送至雾化旋转器当中，旋转雾化器1与浆液接触部分采用哈氏合金进行防腐，并根据雾化旋转器的运转情况和石灰浆的浓稠情况通过渗滤液管19加入一定量的渗滤液，保证石灰浆液的稳定雾化；雾化旋转器能够高速旋转，由于离心力的作用，浆液延展成薄膜或被拉成细丝，在雾化盘边缘破裂分散为液滴，雾化器的转速为13500rpm，雾化粒径在20～50μm 之间。

旋转雾化器1安装与反应塔2的顶部，并且其喷射端伸入反应塔2的内部，能够将雾化液滴喷射在反应塔2内部，将雾化液滴与高温烟气接触，在高温的作用下石灰浆液滴中的渗滤液得以完全蒸发，烟气中的酸性物质被石灰浆液中和，并干燥形成固态的颗粒。

为了便于对反应塔2内的反应情况进行调节，在反应塔2的内腔中部位置安装喷淋装置18，喷淋装置18可为若干喷嘴，喷淋装置18通过渗滤液管19与渗滤液储罐7联通，并安装过滤器、阀门等附属设备，通过泵送能够箱反应塔2 内喷淋一定的渗滤液，能够对烟气进行喷淋，并调节反应塔2内的反应温度，当温度较高时可适当喷淋，加快渗滤液的干燥处理。

除尘系统包括布袋除尘器9，可根据除尘的需要，采用多组布袋除尘器9连接组合的方式进行构建，布袋除尘器9的进口端通过烟管21与反应塔2的烟气出口联通，布袋除尘器9的出口端通过引风机16与烟囱17联通，将清洁后的尾气排出。

该废水零排放系统还包括两组吸收剂喷射系统，两组吸收剂喷射系统均连接于烟管21上，分别用于向烟管21内喷射活性炭和消石灰，通过消石灰粉末能够对烟管21当中的可能存在的酸性污染物进行吸收中和，而活性炭粉末则能够吸附烟气当中的异味、小颗粒杂质、粉尘等污染物，将其附着吸收在活性粉末上，便于后续布袋除尘；

并且活性炭具有较大的比表面积，在喷射吸附时，污染物和消石灰粉末能够吸附在活性炭颗粒表面，能够供消石灰粉末和烟气当中的污染物更大更稳定的接触反应面积，从而提高消石灰粉末对于污染物当中酸性污染物等杂质的吸附和中和，起到加速反应吸收效率的效果。

两组吸收剂喷射系统均包括喷射装置、喷射管22、喷射风机和喷射储仓，根据两组吸收剂喷射系统的喷射物不同，将两组吸收剂喷射系统分别为消石灰喷射系统和活性炭喷射系统，消石灰喷射系统包括消石灰喷射装置15、消石灰喷射管22、消石灰喷射风机14和消石灰喷射储仓13，活性炭喷射系统包括活性炭喷射装置12、活性炭喷射管22、活性炭喷射风机11和活性炭喷射储仓10。

两组喷射系统的结构基本一致，喷射管22的一端连接烟管21，另一端连接喷射风机，喷射装置接入喷射管22，所述喷射储仓通过喷射装置与喷射管22联通，所述喷射装置为文丘里喷射结构，通过文丘里效应吸附将吸收剂混入喷射管22的气流当中喷出；

喷射装置具体包括外管201、缩口管202以及物料管204，外管201两端接入喷射管22，缩口管202呈两端大中间小的结构，并且缩口管202的两端的外径与外管201的内径一致，安装在外管201的内部，使得在缩口管202中间段的外壁与外管201的内壁之间形成环状的喷射腔203，在缩口管202中间较窄的管壁上开设喷射孔205，联通喷射腔203和缩口管202内腔；并且在外管201对应于喷射腔203的位置连接物料管204，物料管204的另一端连接喷射储仓；当喷射风机的气流流经外管201和缩口管202时，由于缩口管202的口径缩小，在缩口管202处产生文丘里效应，缩口管202的缩口段的烟气流速增加，压力减少，通过负压将吸收剂从喷射储仓顺着物料管204、喷射腔203和喷射孔205 进入到缩口管202内，再随着喷射风机的气流的流通，进入到烟管21当中与烟管21内的烟气进行接触反应，采用文丘里机构进行吸附喷射的方式，喷射时物料颗粒与空气气流相互接触碰撞，能够借助气流将物料颗粒打散，能够增加喷射过程中吸收剂的均匀性。

为了调节吸收剂的吸附喷射量，在文丘里机构当中设置平衡管206，平衡管 206通过支架安装在外管201当中，将平衡管206的一端伸入缩口管202的缩口段内腔当中，另一端向喷射风机进风端延伸，并在平衡管206的两端位置的侧壁上开设平衡孔207，从而当文丘里机构产生文丘里效应时，平衡管206两端的气流流速存在一定的差异，形成压差，一部分气流通过平衡管206当中流通进入到缩口管202内，能够在平衡管206当中对压力平衡调节，缩口管202内的平衡管206能够向外喷出平衡气流与喷射孔205当中喷出的吸收剂粉末产生对冲，加剧两者的接触混合；

可在平衡管206上安装调节阀一208，调节阀一208能够对平衡管206的流量进行调节，调节平衡管206平衡压力的效果，从而调节文丘里效应在缩口管 202内吸入烟气和物料的量的比例。

为了进一步增加平衡管206的平衡效果，可在平衡管206的中段位置连接一个支管209，支管209与外接的压力气源联通，在支管209上安装调节阀二 200对支管209的流量进行调节控制，能够对平衡管206当中补充压力的进一步增加，能够对平衡管206内部进行增压或者负压调节，也可在关闭调节阀一208 的情况，通过支管209主动调节平衡管206位于缩口管202内的压力控制，从而调节喷射孔205当中喷射的吸收剂，从而增加文丘里结构的物料喷射情况；为了避免吸收剂误入到平衡管206当中，可在平衡孔207上设置滤网，对吸收剂颗粒进行阻挡，并定期向平衡管206内部通入高压气体，将过滤网上附着的吸收剂颗粒进行吹落，去除，从而保持平衡孔207的通畅性。

通过将渗滤液浓水进行重复利用，节省了烟气处理当中所需的工艺用水，制备形成石灰浆液，采用旋转雾化、半干法、布袋除尘等工艺，将渗滤液完全蒸发，并通过吸收剂对固化污染物进行吸收中和被脱除，被后续的布袋除尘器9 捕获收集，得到相对清洁的尾气，实现了垃圾焚烧发电厂的全厂废水零排放。

实施例二

本实施例公开一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的方法，采用实施例一当中的垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置进行处理，包括以下步骤：

S1反渗透阶段，将垃圾渗滤液进行废水处理，再通过DTRO反渗透膜渗透，得到原水质量15％-30％的渗滤液浓水，将所得渗滤液浓水储存于渗滤液储罐7内；

S2制浆阶段，通过制浆系统进行制浆，密封罐车将消石灰粉末运输至消石灰制浆粉仓3当中进行暂存；制浆时，将消石灰制浆粉仓3当中的消石灰粉末和渗滤液浓水加入到石灰浆制备罐当中混合搅拌，制得浓度为10％-20％的消石灰浆液；搅拌混合均匀后，将消石灰浆液输送至实惠浆液储存罐当中储存待用；

S3烟气处理阶段，通过反应系统对将高温烟气和消石灰浆液进行混合反应；消石灰浆液泵6将消石灰浆液输送至高速旋转的旋转雾化器1内，雾化器的转速为13500rpm，由于离心力的作用，浆液延展成薄膜或被拉成细丝，在旋转雾化器1的雾化盘边缘破裂分散为液滴，雾化粒径在20-50μm之间；

将雾化液滴通入反应塔2，使得雾化液滴与高温烟气接触，高温烟气得到降温，雾化液滴当中的渗率液受热完全蒸发，形成固态颗粒物混杂在烟气当中形成混合烟气；烟气当中的酸性物质受雾化液滴中和脱除；

根据烟气反应的温度，向反应塔2当中喷淋渗滤液，调节反应塔2内的温度，同时将一部分渗滤液直接蒸发；

S4吸收阶段；通过吸收剂喷射系统将混合烟气与消石灰粉末、活性炭粉末混合接触，通过消石灰粉末能够对烟管21当中的可能存在的酸性污染物进行吸收中和，而活性炭粉末则能够吸附烟气当中的异味、小颗粒杂质、粉尘等污染物，将其附着吸收在活性粉末上，便于后续布袋除尘；

活性炭具有较大的比表面积，在喷射吸附时，污染物和消石灰粉末能够吸附在活性炭颗粒表面，能够供消石灰粉末和烟气当中的污染物更大更稳定的接触反应面积，从而提高消石灰粉末对于污染物当中酸性污染物等杂质的吸附和中和，起到加速反应吸收效率的效果；

S5除尘阶段，混合后的烟气通过除尘系统当中的布袋除尘器9除尘，捕获混合烟气当中颗粒物杂质，形成相对清洁的烟气尾气，最终通过烟囱17排出。

与现有的渗滤液浓水处理技术相比，减少了全场废水的排放，将渗滤液浓缩液应用于垃圾焚烧发电厂后续烟气净化处理系统中，达到垃圾焚烧电厂全厂废水零排放，同时节约了厂区工艺水的使用。以某垃圾焚烧发电厂入炉垃圾设计值1000t/d为例，全厂约产生40％的渗滤液，约400t/d，经渗滤液废水处理系统后，产生渗滤液浓水为60t/d，将这部分废水全部综合利用，每天可减少 60t的废水排放，相应地，每天节约60t的工艺水。

以上所述仅是本实用的优选实施方式，本实用的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用思路下的技术方案均属于本实用的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用的保护范围。

Claims (8)

1.一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，其特征在于，包括渗滤液储存系统、制浆系统、反应系统和除尘系统；所述反应系统包括反应塔(2)和旋转雾化器(1)，所述旋转雾化器(1)的喷射端伸入反应塔(2)的内部，所述除尘系统包括布袋除尘器(9)，所述布袋除尘器(9)的进口端通过烟管(21)与反应塔(2)的烟气出口联通，还包括两组吸收剂喷射系统，两组吸收剂喷射系统均联通于烟管(21)上，分别用于向烟管(21)内喷射吸收剂。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，其特征在于，所述渗滤液储存系统包括的渗滤液储罐(7)；所述制浆系统包括制浆粉仓(3)、储浆罐(5)和制浆罐(4)，所述制浆罐(4)通过渗滤液管(19)与渗滤液储罐(7)联通。

3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，其特征在于，所述渗滤液储罐(7)上连接有渗滤液管(19)，所述渗滤液管(19)上设置有渗滤液泵送装置，所述渗滤液泵送装置包括渗滤液输送泵(8)。

4.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，其特征在于，所述储浆罐(5)与制浆罐(4)联通，所述制浆罐(4)连接有浆液管(20)，所述浆液管(20)上设置有石灰浆泵送装置，所述石灰浆泵送装置包括至少两个并联的石灰浆液泵(6)，所述制浆罐(4)和储浆罐(5)内均设置有搅拌桨。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，其特征在于，所述反应塔(2)的顶部设置烟气入口，所述反应塔(2)的下部设置烟气出口。

6.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，其特征在于，所述旋转雾化器设于反应塔(2)的顶部，所述旋转雾化器(1)的转速为13500rpm，雾化粒径在20-50μm。

7.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，其特征在于，所述反应塔(2)的内腔设置喷淋装置(18)，所述喷淋装置(18)通过渗滤液管(19)与渗滤液储罐(7)联通。

8.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧发电厂全厂废水零排放的装置，其特征在于，两组吸收剂喷射系统均包括喷射装置、喷射管(22)、喷射风机和喷射储仓，所述喷射管(22)的一端连接烟管(21)，另一端连接喷射风机，所述喷射装置接入喷射管(22)，所述喷射储仓通过喷射装置与喷射管(22)联通。

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