公布日：2023.03.07
申请日：2022.09.16
分类号：B01D53/84(2006.01)I;B03C3/017(2006.01)I;B01D53/48(2006.01)I;B01D53/78(2023.01)I;B01D53/96(2006.01)I;C02F9/00(2006.01)I;C02F103/18(2006.01)N
摘要
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。
权利要求书
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。
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。
（发明人：李宇翔;潘柏盛;陈俊杰;李悦楼;李泳;林文达;梁贵棠;陈健宏;刘海峰;温超强;周景堂）
