公布日：2023.09.05
申请日：2023.06.16
分类号：C02F11/13(2019.01)I;C02F11/06(2006.01)I;B01D53/75(2006.01)I;B01D53/56(2006.01)I;B01D53/02(2006.01)I;B01D46/00(2022.01)I
摘要
本申请涉及污泥处置技术领域，尤其涉及一种污泥综合处置系统和方法。系统包括：进料装置；脱水装置，与进料装置连接，用于对预热浓缩污泥脱水得到脱水污泥；干化装置，与脱水装置连接，用于将脱水污泥干化得到干污泥；焚烧装置，与干化装置连接，用于对干污泥进行焚烧；余热处理装置，与干化装置和焚烧装置连接，用于产生饱和蒸汽，并将饱和蒸汽送入干化装置；浓缩污泥预热浓缩污泥预热装置，与干化装置连接，用于对浓缩污泥进行处理，得到预热浓缩污泥；尾气处理装置，与浓缩污泥预热浓缩污泥预热装置连接，用于处理浓缩污泥预热装置产生的尾气。本申请提供的污泥综合处置系统能够实现内部能量与物料交叉利用，显著降低能耗和处理成本。
权利要求书
1.一种污泥综合处置系统，其特征在于，包括：进料装置(1)；脱水装置(2)，与所述进料装置(1)相连接，用于对预热浓缩污泥脱水得到脱水污泥；干化装置(3)，与所述脱水装置(2)相连接，用于将所述脱水污泥进行干化得到干污泥；焚烧装置(4)，与所述干化装置(3)相连接，用于对所述干污泥进行焚烧；余热处理装置(5)，与所述干化装置(3)和所述焚烧装置(4)相连接，用于根据来自所述焚烧装置(4)的烟气和来自所述干化装置(3)的冷凝液，产生饱和蒸汽，并将所述饱和蒸汽送入所述干化装置(3)；浓缩污泥预热装置(6)，与所述干化装置(3)和所述进料装置(1)相连接，用于通过来自所述干化装置(3)的烟气对浓缩污泥进行预热处理，得到所述预热浓缩污泥，并将所述预热浓缩污泥送入所述进料装置(1)；尾气处理装置(7)，与所述浓缩污泥预热浓缩污泥预热装置(6)相连接，用于处理所述浓缩污泥预热装置(6)产生的尾气。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：空气换热装置(8)，与所述余热处理装置(5)和所述尾气处理装置(7)相连接，用于将来自所述余热处理装置(5)的烟气进行换热处理，并送入所述干化装置(3)、所述焚烧装置(4)，和/或送入所述尾气处理装置(7)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述干化装置(3)包括：面条机(31)、干化带(32)、内部换热器(33)、第一风机(34)、第二风机(35)；所述面条机(31)分别与所述脱水装置(2)和所述干化带(32)相连接，所述干化带(32)与所述焚烧装置(4)相连接；来自所述脱水装置(2)的脱水污泥经所述面条机(31)后形成条状污泥并送入所述干化带(32)，所述条状污泥经过所述干化带(32)后得到所述干污泥并送入所述焚烧装置(4)；所述内部换热器(33)用于将来自所述余热处理装置(5)的饱和蒸汽和来自所述空气预热装置(8)的烟气热量，进行换热处理；所述第一风机(34)与所述空气预热装置(8)和所述内部换热器(33)相连接，用于将空气预热装置(8)的热量送入所述内部换热器(33)；所述第二风机(35)与所述干化装置(3)和所述浓缩污泥预热浓缩污泥预热装置(6)相连接，用于将所述干化装置(3)的烟气送入所述浓缩污泥预热装置(6)。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：热量补充单元(36)，与所述内部换热器(33)和所述第一风机(34)相连接，用于对所述第一风机(34)对送入所述内部换热器(33)的热量进行补充。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括:高温报警装置(9)，设置于所述干化装置(3)内，用于对所述干化装置(3)内温度进行监测。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述空气预热装置(8)还包括：锅炉补风单元(81)，用于向所述焚烧装置(4)送入烟气。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述焚烧装置(4)设置有干污泥进料口(41)、一次风入口(42)、二次风入口(43)和补充燃料入口(44)和冷渣单元(45)；其中，所述干污泥进料口(41)与所述干化带(32)相连接，用于将所述干污泥送入所述焚烧装置(4)；所述一次风入口(42)和所述二次风入口(43)与所述锅炉补风单元(81)相连接，用于向焚烧装置(4)进行补风。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：脱硝装置(10)，与所述焚烧装置(4)和所述余热处理装置(5)相连接，用于对来自所述焚烧装置(4)的烟气进行脱硝，并将脱硝后的烟气送入所述余热处理装置(5)。
9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述尾气处理装置(7)包括依次连接的第三风机(71)、除尘单元(72)、化学洗涤单元(73)、生物过滤单元(74)、活性炭吸附单元(75)、第四风机(76)以及烟囱(77)；所述第三风机(71)与所述第一风机(34)以及所述空气预热装置(8)相连接，来自所述空气预热装置(8)的烟气被所述第一风机(34)送入所述干化装置(3)，来自所述浓缩污泥预热装置(6)的尾气被所述第三风机(71)送入所述除尘单元(72)。
10.一种污泥综合处置方法，其特征在于，包括：通过进料装置(1)进料预热浓缩污泥；通过脱水装置(2)对所述预热浓缩污泥脱水得到脱水污泥；通过干化装置(3)将所述脱水污泥进行干化得到干污泥；通过焚烧装置(4)对所述干污泥进行焚烧；通过余热处理装置(5)根据来自所述焚烧装置(4)的烟气和来自所述干化装置(3)的冷凝液产生饱和蒸汽，并将饱和蒸汽送入所述干化装置(3)；通过浓缩污泥预热装置(6)根据来自所述干化装置(3)的烟气对浓缩污泥进行预热处理，得到所述预热浓缩污泥，并将所述预热浓缩污泥送入所述进料装置(1)；尾气处理装置(7)，用于处理所述浓缩污泥预热装置(6产生的尾气通过空气预热装置(8)，将来自所述余热处理装置(5)的烟气进行换热处理，并送入所述干化装置(3)、所述焚烧装置(4)，和/或送入所述尾气处理装置(7)。
发明内容
鉴于现有技术的以上问题，本申请提供一种污泥综合处置系统和方法，其能够实现污泥综合处置系统内部能量与物料的交叉利用，显著降低能耗和处理成本。
为达到上述目的，本申请第一方面提供的一种污泥综合处置系统，包括：
进料装置1；
脱水装置2，与进料装置1相连接，用于对预热浓缩污泥脱水得到脱水污泥；
干化装置3，与脱水装置2相连接，用于将脱水污泥进行干化得到干污泥；其中，干化装置3通过饱和蒸汽对脱水污泥进行干化处理后形成冷凝液送入余热处理装置5产生饱和蒸汽，并送入干化装置3；
焚烧装置4，与干化装置3相连接，用于对干污泥进行焚烧；
余热处理装置5，与干化装置3和焚烧装置4相连接，用于根据来自焚烧装置(4)的烟气和来自干化装置(3)的冷凝液，产生饱和蒸汽，并将饱和蒸汽送入干化装置3；
浓缩污泥预热装置6，与干化装置3和所述进料装置1相连接，用于通过来自干化装置3的烟气对浓缩污泥进行预热处理，得到预热浓缩污泥，并将预热浓缩污泥送入所述进料装置1；
尾气处理装置7，与浓缩污泥预热装置6相连接，用于处理浓缩污泥预热装置(6)产生的尾气。
本实施方式中，通过充分整合浓缩、脱水、干化、焚烧各环节的物料与能量优势，实现了内部能量与物料交叉利用，彻底利用焚烧余热，降低能耗。
作为本申请一种可能的实现方式，还包括：
空气预热装置8，与余热处理装置5和尾气处理装置7相连接，用于将来自余热处理装置5的烟气传入干化装置3，和/或传入尾气处理装置7。
本实施方式中，通过空气预热装置将携带有热量的烟气送入干化装置，对烟气中的热量加以利用，实现了能量的高效利用。
作为本申请一种可能的实现方式，干化装置3包括：
面条机31、干化带32、内部换热器33、第一风机34、第二风机35；
面条机31分别与脱水装置2和干化带32相连接，干化带32相与焚烧装置4相连接；来自脱水装置2的脱水污泥经面条机31后送入干化带32，干化带32将干污泥送入焚烧装置4；
内部换热器33用于将余热处理装置5的饱和蒸汽和空气预热装置8的热量，进行换热处理；
第一风机34与空气预热装置8和内部换热器33相连接，用于将空气预热装置8的热量送入内部换热器33；
第二风机35与干化装置3和浓缩污泥预热装置6相连接，用于将干化装置3的烟气送入浓缩污泥预热装置6。
本实施方式中，通过焚烧烟气并入循环载气进行换热，后被浓缩污泥洗涤，同时利用经面条机后送入干化带，铺在干化带上形成污泥层，吸附、截留烟气中粉尘、颗粒、有害气体等污染物，有效降低尾气处理成本。
作为本申请一种可能的实现方式，还包括：
热量补充单元36，与内部换热器33和第一风机34相连接，用于对第一风机34对送入内部换热器33的热量进行补充。
本实施方式中，当循环烟气的热量不足时，通过设置的热量补充单元进行热量补充，保证进入干化装置3内热量符合要求。
作为本申请一种可能的实现方式，还包括:
高温报警装置9，设置于干化装置3内，用于对干化装置3内温度进行监测。
本实施方式中，通过高温报警装置9对干化装置3内温度进行监测，若其温度过高，则可以停止携带热量的循环烟气进入干化装置3。
作为本申请一种可能的实现方式，空气预热装置8还包括：锅炉补风单元81，用于向焚烧装置4送入烟气。
作为本申请一种可能的实现方式，焚烧装置4设置有干污泥进料口41、一次风入口42、二次风入口43、补充燃料入口44和冷渣单元45；
其中，干污泥进料口41与干化带32相连接，用于将干污泥送入所述焚烧装置4；
一次风入口42和二次风入口43与锅炉补风单元81相连接，用于向焚烧装置4补风。
作为本申请一种可能的实现方式，还包括：
脱硝装置10，与焚烧装置4和余热处理装置5相连接，用于对来自焚烧装置4的烟气进行脱硝。
作为本申请一种可能的实现方式，尾气处理装置7包括依次连接的第三风机71、除尘单元72、化学洗涤单元73，生物过滤单元74，活性炭吸附单元75、第四风机76以及烟囱77。
本实施方式中，通过设置尾气处理装置7，对烟气进行处理，达标后进行排放，有效减小污染。
作为本申请一种可能的实现方式，第三风机71与第一风机34以及空气预热装置8相连接，来自空气预热装置8的烟气被第一风机34送入干化装置3，来自浓缩污泥预热装置6的尾气被第三风机71送入除尘单元72。
本实施方式中，通过设置第三风机71与第一风机34以及空气预热装置8相连接，并且合理设置风机的风压，使得在系统正常工作时，来自空气预热装置8的烟气能够被第一风机34送入干化装置3，来自浓缩污泥预热装置6的尾气能够被第三风机71送入除尘单元72等进行尾气处理。而在干化装置3温度过高时，可以由第三风机71将来自空气预热装置8的烟气送入尾气处理装置7。
本申请第二方面提供的一种污泥综合处置方法，包括：
通过进料装置1进料预热浓缩污泥；
通过脱水装置2对预热浓缩污泥脱水得到脱水污泥；
通过干化装置3将脱水污泥进行干化得到干污泥；
通过焚烧装置4对干污泥进行焚烧；
通过余热处理装置5产生饱和蒸汽，并将饱和蒸汽送入干化装置3对脱水污泥进行干化；其中，干化装置3通过饱和蒸汽对脱水污泥进行干化后形成冷凝液，并将冷凝液送入余热处理装置5产生饱和蒸汽，并送入干化装置3；
通过浓缩污泥预热装置6，与干化装置3相连接，通过来自干化装置3的烟气对浓缩污泥进行处理，得到预热浓缩污泥；
尾气处理装置7，与浓缩污泥预热装置6相连接，用于进行尾气处理；
通过空气预热装置8，将来自余热处理装置5的烟气送入干化装置3，和/或送入尾气处理装置7。
本申请提供的污泥综合处置方案，从浓缩污泥源头进行全流程设计，充分整合浓缩、脱水、干化、焚烧各环节的物料与能量优势，实现内部能量与物料交叉利用。彻底利用焚烧余热，降低能耗。焚烧烟气在浓缩污泥预热装置合并进入循环载气，换热后，被浓缩污泥洗涤，大部分循环，少部分进入尾气处理。处理后烟气温度低，同时利用干化带上的污泥层吸附、截留烟气中粉尘、颗粒、有害气体等污染物，可显著降低尾气处理成本，处理后达标排放，极大降低项目投资。同时，利用浓缩污泥作为冷却介质冷却尾气，一方面节省冷却水等冷却介质的投入成本，同时可提高进料浓缩污泥温度，显著提高脱水效果。
（发明人：李国文;高鑫;唐述山;郭卓一;党文达）
