申请日2017.02.10
公开(公告)日2017.10.24
IPC分类号B01D53/75; B01D53/78; B01D53/56; B01D53/50; B01D53/58; B01D53/52; B01D53/04; B01D53/32; B01D50/00
摘要
本实用新型公开了一种用于城市 污水 处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，包括依次连接的双碱法降温脱硫塔、湿法脱硝净化塔、化学氧化喷淋塔、活性炭吸附净化器、HPC净化器、排风机、排气筒。本实用新型通过一系列的工艺流程设备完成对包含臭气、NOx、SO2、二噁英以及悬浮的未燃烧或部分燃烧的废物、灰分等颗粒性物质的污泥焚烧烟气净化;具有工艺流程较长、布置紧凑、净化效率高，适应性强，便于推广的优点;采用化学洗涤+低温等离子体、UV光催化的组合工艺除臭，具有一定的创新性;对于可能出现的二噁英，采用固定箱式活性炭吸附方式，活性炭的利用率更高、二噁英净化更彻底。
权利要求书
1.一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，其特征在于：包括依次连接的双碱法降温脱硫塔(1)、湿法脱硝净化塔(2)、化学氧化喷淋塔(3)、活性炭吸附净化器(4)、HPC净化器(5)、排风机(6)、排气筒(7)，其中：
双碱法降温脱硫塔(1)：用于吸收污泥焚烧烟气，使得烟气与液体接触，将污染物从废气中分离出来，然后送入湿法脱硝净化塔(2);
湿法脱硝净化塔(2)：用于吸收脱硫后的废气，与液体接触，利用喷淋液中的尿素与NOX反应，生成氮气，然后进入化学氧化喷淋塔(3);
化学氧化喷淋塔(3)：用于吸收脱硝后的废气，采用双氧水作为氧化剂对废气进行洗涤氧化，然后送入活性炭吸附净化器(4);
活性炭吸附净化器(4)：用于吸收氧化后的废气，利用活性炭吸收废气中悬浮的二噁英颗粒，净化废气，然后送入HPC净化器(5);
HPC净化器(5)：用于吸收去除二噁英颗粒后的废气，对其进行分解和氧化还原反应，将废气转换成H2O和CO2;
排风机(6)：将净化后的废气通过排气筒(7)排放。
2.根据权利要求1所述的一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，其特征在于：所述的活性炭吸附净化器(4)采用固定箱式活性炭。
3.根据权利要求1所述的一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，其特征在于：所述HPC净化器(5)的UV光催化反应区中UV-D波段的真空紫外线其波长为160-200nm。
说明书
一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统
技术领域
本实用新型涉及一种环保处理设备，具体涉及一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统。
背景技术
城市污水处理厂生活污泥是生活用水在生化处理过程中所产生的固态废弃物，不仅产生量大，而且成分复杂，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等，如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。
目前污泥的处置方式主要有：卫生填埋、污泥焚烧和土地利用等。其中污泥焚烧是利用污泥中有机成分高、具有一定热值等特点来处置污泥，一般分为两大类：一类是直接燃烧、一类是干化焚烧。污泥焚烧的优点是一切病原体可以被焚烧杀死，在燃烧过程中，一切有机物都会最大程度地被分解;可迅速和较大程度的使污泥减量化;焚烧产物还可以用来制作某些建筑材料，如污泥砖、地砖、灰渣混凝土、灰渣水泥等。目前，焚烧存在的最大问题是产生的焚烧烟气的处置问题，污泥焚烧废气中含有大量的臭气(如：氨、H2S和其他致臭成分)、NOx、SO2、具有致癌性的二噁英以及悬浮的未燃烧或部分燃烧的废物、灰分等颗粒性物质。随着城市的扩建，污水处理厂的位置已经处于城市的较为中心的位置，烟气净化的难度大，已经不仅仅是烟气净化达标的问题，同时面临着异味对周边居民的影响而造成的环保纠纷问题，而目前的设备还处于对烟气的简单过滤状态，并没有可以完成烟气净化的成套设备可用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，解决城市污泥燃烧后产生的废气难以净化处理的问题，提高污泥燃烧后的空气排放质量。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，包括依次连接的双碱法降温脱硫塔、湿法脱硝净化塔、化学氧化喷淋塔、活性炭吸附净化器、HPC净化器、排风机、排气筒，其中：
双碱法降温脱硫塔：用于吸收污泥焚烧烟气，使得烟气与液体接触，将污染物从废气中分离出来，然后送入湿法脱硝净化塔;
湿法脱硝净化塔：用于吸收脱硫后的废气，与液体接触，利用喷淋液中的尿素与NOX反应，生成氮气，然后进入化学氧化喷淋塔;
化学氧化喷淋塔：用于吸收脱硝后的废气，采用双氧水作为氧化剂对废气进行洗涤氧化，然后送入活性炭吸附净化器;
活性炭吸附净化器：用于吸收氧化后的废气，利用活性炭吸收废气中悬浮的二噁英颗粒，净化废气，然后送入HPC净化器;
HPC净化器：用于吸收去除二噁英颗粒后的废气，对其进行分解和氧化还原反应，将废气转换成H2O和CO2;
排风机：将净化后的废气通过排气筒排放。
本实用新型的发明力至于污泥燃烧后的废气处理，在对污泥燃烧后的烟气进行了详细的分析后，并根据现有的化工工艺设计出了针对城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，首先将污泥燃烧后的烟气引入双碱法降温脱硫塔，使废气与液体密切接触，将污染物从废气中分离出来，它既能净化废气中的固体颗粒污染物，也能脱出气态污染物，同时还能起到气体的降温作用，并且焚烧过程会产生油质成分，利用碱液能较好的将之除去，对后续设备有保护作用;再进入湿法脱硝净化塔，废气通过与液体密切接触，增大接触面积，而喷淋液中含有的尿素能与NOX反应，生成氮气，能够有效地去除废气中的NOX，其优点是：结构简单，造价低廉，净化效率高;原材料为氧气和尿素，材料价廉易得，反应生成物为二氧化碳、氮气和水，不产生二次污染的水体;接着进入化学氧化喷淋塔，该塔主要针对废气中的氨气和硫化氢等主要致臭物质，由于氨气和硫化氢具有较强的溶解性，同时还具有一定的还原性，采用双氧水作为氧化剂的化学洗涤法，进行循环喷淋，就能起到较强的净化效果;紧接着进入活性炭吸附净化器，它利用活性炭比表面积大、吸附容量大、阻力小、设备紧凑、净化效率高等特点，通过废气中的悬浮二噁英颗粒与吸附剂表面分子间引力作用，使废气得到净化;再接着进入HPC净化器，HPC净化器利用高压交变电作用产生高能离子：“活性氧、氧离子(O-，O+)、氢氧基”，在与恶臭物质经过一系列的反应后最终生成小分子有机物，小分子有机物进入UV光催化反应区，通过采用UV-D波段的真空紫外线，波长160-200nm裂解小分子有机物的化学键，使之裂解成游离态的原子或基团(C*、H*、O*等);同时通过死角混合空气中的氧气，使之形成游离的氧原子并结合生成自臭氧，具有强氧化性的臭氧与小分子有机废气被裂解生成的原子发生氧化反应，形成H2O和CO2，达到消毒灭菌净化的目的，净化后的气体最后利用排风机，通过排气筒排出。根据现场试验检测，本实用新型的烟气净化设备可以使各有害成分达到国家的对应标准，即《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》(GB/T 24602-2009)中相关标准;厂界内臭气主要污染物成分需达到《臭气污染物排放标准》(GB14554-93)的二级标准。
优选的方案是，所述的活性炭吸附净化器采用固定箱式活性炭。
优选的方案是，所述HPC净化器的UV光催化反应区中UV-D波段的真空紫外线其波长为160-200nm。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，将污泥燃烧后的烟气引入双碱法降温脱硫塔，使废气与液体密切接触，将污染物从废气中分离出来，它既能净化废气中的固体颗粒污染物，也能脱出气态污染物，同时还能起到气体的降温作用，并且焚烧过程会产生油质成分，利用碱液能较好的将之除去，对后续设备有保护作用;再进入湿法脱硝净化塔，废气通过与液体密切接触，增大接触面积，而喷淋液中含有的尿素能与NOX反应，生成氮气，能够有效地去除废气中的NOX，其优点是：结构简单，造价低廉，净化效率高;原材料为氧气和尿素，材料价廉易得，反应生成物为二氧化碳、氮气和水，不产生二次污染的水体;接着进入化学氧化喷淋塔，该塔主要针对废气中的氨气和硫化氢等主要致臭物质，由于氨气和硫化氢具有较强的溶解性，同时还具有一定的还原性，采用双氧水作为氧化剂的化学洗涤法，进行循环喷淋，就能起到较强的净化效果;紧接着进入活性炭吸附净化器，它利用活性炭比表面积大、吸附容量大、阻力小、设备紧凑、净化效率高等特点，通过废气中的悬浮二噁英颗粒与吸附剂表面分子间引力作用，使废气得到净化;再接着进入HPC净化器，HPC净化器利用高压交变电作用产生高能离子：“活性氧、氧离子(O-，O+)、氢氧基”，在与恶臭物质经过一系列的反应后最终生成小分子有机物，小分子有机物进入UV光催化反应区，通过采用UV-D波段的真空紫外线，波长160-200nm裂解小分子有机物的化学键，使之裂解成游离态的原子或基团(C*、H*、O*等);同时通过死角混合空气中的氧气，使之形成游离的氧原子并结合生成自臭氧，具有强氧化性的臭氧与小分子有机废气被裂解生成的原子发生氧化反应，形成H2O和CO2，达到消毒灭菌净化的目的，净化后的气体最后利用排风机，通过排气筒排出。根据现场试验检测，本实用新型的烟气净化设备可以使各有害成分达到国家的对应标准，即《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》(GB/T 24602-2009)中相关标准;厂界内臭气主要污染物成分需达到《臭气污染物排放标准》(GB14554-93)的二级标准;
2、本实用新型一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，通过一系列的工艺流程设备完成对包含臭气(如：氨、H2S和其他致臭成分)、NOx、SO2、二噁英以及悬浮的未燃烧或部分燃烧的废物、灰分等颗粒性物质的污泥焚烧烟气净化;净化系统采用组合的工艺流程，首先通过第一级双碱法除尘降温脱硫塔对烟气进行降温的同时，利用循环喷淋液中的碱液吸收烟气中的二氧化硫;第二级湿法脱硝净化塔利用在酸性条件下的尿素溶液与烟气中的氮氧化物进行反应生成氮气，达到湿法脱硝的目的;第三级化学氧化喷淋塔利用在具有强氧化性的双氧水和次氯酸钠水溶液等循环喷淋液将烟气中硫化氢和氨气等致臭成分进行氧化分解达到除臭的目的;第四级活性炭吸附净化器利用活性炭巨大的比表面积和吸附容量对烟气中的微量二噁英进行吸附净化;最后，第五级HPC净化器采用光电净化的模式将烟气中较低浓度的臭气进行净化，达到无臭的目的;
3、本实用新型一种用于城市污水处理厂生活污泥焚烧烟气的净化系统，工艺流程较长、布置紧凑、净化效率高，适应性强，便于推广;采用化学洗涤+低温等离子体、UV光催化的组合工艺除臭，具有一定的创新性;对于可能出现的二噁英，采用固定箱式活性炭吸附方式，活性炭的利用率更高、二噁英净化更彻底。