申请日20200330
公开(公告)日20200623
IPC分类号B01D53/04; B01D5/00; C02F11/13; B01D45/16
摘要
本发明提供了一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统及方法,尤其涉及废气的净化处理领域。该系统包括：污泥干化机、除尘器、活性炭吸附装置、冷凝器、水质在线检测器和汽轮机;所述污泥干化机用于对污泥进行干化处理;所述除尘器用于对污泥干化机在干化污泥过程中所产生的尾气进行除尘;所述活性炭吸附装置与除尘器相连，用于对除尘器除尘后的尾气内含有的有毒有害物质进行吸附;所述冷凝器与除尘器相连，用于活性炭吸附后的尾气冷凝;所述水质在线检测器用于冷凝废水的监测，最后排入废水管网;所述汽轮机供给污泥干化机和活性炭吸附装置蒸汽;经过该系统处理的干化尾气通入炉膛焚烧。该系统及方法可减少污泥干化后冷凝废水处理装置。
权利要求书
1.一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统，其特征在于，包括：污泥干化机、除尘器、活性炭吸附装置、冷凝器、水质在线检测器和汽轮机;
所述污泥干化机用于对污泥进行干化处理，干化后的污泥加入燃煤电厂的燃烧炉掺烧;
所述除尘器与污泥干化机相连，用于对污泥干化机在干化污泥过程中所产生的尾气进行除尘;
所述活性炭吸附装置与除尘器相连，用于对除尘器除尘后的尾气内含有的有毒有害物质进行吸附;
所述冷凝器与除尘器相连，用于活性炭吸附后的尾气冷凝，冷凝成水;
所述水质在线检测器与冷凝器相连，用于冷凝废水的监测;
所述汽轮机为燃煤电厂汽轮机，所述汽轮机的后端排出的蒸汽供给污泥干化机和活性炭吸附装置。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统，其特征在于，所述污泥干化机为圆盘式或桨叶式间接污泥干化机。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统，其特征在于，所述除尘器为旋风除尘器。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统，其特征在于，所述活性炭吸附装置为横向或竖向的活性炭吸附塔。
5.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统，其特征在于，所述冷凝器为水冷式冷凝器。
6.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统，其特征在于，所述水质在线检测器为能够连续对水质进行监测的水质检测器。
7.一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的方法，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理装置的系统，包括如下步骤：
步骤1：污泥干化机干化污泥过程中产生尾气经过除尘后进入活性炭吸附装置;
步骤2：活性炭吸附装置温度保持在100-150度，吸附尾气中含有的有毒有害气体;
步骤3：吸附后的尾气由冷凝器冷凝成废水;
步骤4：废水通过水质在线检测器监测;
步骤5：水质在线检测器监测合格的废水排至污水管网。
8.根据权利要求7所述的一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的方法，其特征在于，所述步骤1中污泥干化机和活性炭吸附装置工作所需热能由燃煤电厂汽轮机后端蒸汽提供。
9.根据权利要求7所述的一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的方法，其特征在于，所述步骤2中活性炭吸附装置吸附尾气中氨气、硫化氢和有机酸等气体组分。
说明书
一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统及方法
技术领域
本发明涉及废气的净化处理领域，尤其是涉及一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统及方法。
背景技术
污水处理厂处理市政污水过程中会产生大量的污泥。污泥中含有大量病原菌、寄生虫、致病微生物、重金属及其他有毒有害物质，如果处置不当，将会对生态环境造成巨大危害。因此，采用合理的方法处理处置污泥对保护我国生态环境具有重要意义。
利用现有燃煤电厂掺烧污泥被认为是最佳可行技术之一。在有条件的地区将污泥作为低质燃料在燃煤电厂掺烧，能够将污泥最大程度地减量化，同时回收废物资源，减少污泥对环境的危害。同时，基于燃煤电厂现有焚烧装置和烟气净化装置进行合理改造，相较于新建污泥焚烧厂，具有投资小、建设周期短、运行成本低等明显优势。
目前，我国污水处理厂所产生污泥的含水率通常为80%或60%,直接进入燃煤电厂掺烧通常会引起负面影响，例如堵塞输煤系统;增加烟气系统磨损;影响锅炉热效率等。因此，燃煤电厂污泥掺烧前需要采用干化或深度脱水工艺，将污泥含水率降低，减少高含水率污泥掺烧对燃煤电厂正常运行工况的影响。
目前，我国中央部门(如住房和城乡建设部、生态环境部等)推荐采用间接式污泥干化设备干化污泥。该工艺路线主要为：在干化装置内使蒸汽通过加热管与污泥间接接触，通过传热使污泥水分蒸发，而污泥干化过程中产生的尾气经除尘、冷凝处理后经风机送入锅炉焚烧，冷凝废水则通过生化处理后达标排放。
在污泥干化过程中，污泥中有机质在高温条件下降解并释放氨气、硫化氢、有机酸等气体，这些气体在冷凝处理阶段会不同程度地溶解于冷凝废水中，造成冷凝废水COD、氨氮等指标超标。因此，燃煤电厂建立污泥干化生产线时还需配套冷凝废水处理装置，增加投资及后续运行成本。
现有燃煤电厂利用间接式干化设备干化污泥后，污泥干化尾气通常需要经过除尘、冷凝等处理后再通入炉膛焚烧。冷凝过程产生的冷凝废水中 COD、氨氮含量超标，需要经过处理后才能排入城市管网或运输回污水处理厂。该工艺路线存在一些问题，例如：
(1)投资及运行成本较高。需构筑冷凝废水处理装置，增加投资成本;
(2)冷凝废水中COD、氨氮等参数影响废水C/N比，进而影响废水的可生化处理性能;
(3)冷凝废水中磷及其他微生物生产所需的微量元素含量较少，影响废水的可生化处理能力;
上述(2)(3)原因导致实际废水处理过程中，需要额外添加很多药剂以促进废水的处理效果，增加运行成本。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统及方法，该燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统及方法能够利用活性炭吸附装置，处理污泥干化后尾气，显著降低冷凝设备入口前尾气中氨气、硫化氢、有机酸等气体的含量，降低冷凝废水的COD和氨氮含量，使冷凝废水符合污水排放标准，以便于冷凝废水的外排;
本发明的第二目的在于提供一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统及方法，旨在解决投资及运行成本较高。现有技术需构筑冷凝废水处理装置，增加投资成本;冷凝废水中COD、氨氮等参数影响废水C/N比，进而影响废水的可生化处理性能;额外添加很多药剂以促进废水的处理效果，增加运行成本的问题。
本发明提供一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统，包括：污泥干化机、除尘器、活性炭吸附装置、冷凝器、水质在线检测器和汽轮机;
所述污泥干化机用于对污泥进行干化处理，干化后的污泥加入燃煤电厂的燃烧炉掺烧;
所述除尘器与污泥干化机相连，用于对污泥干化机在干化污泥过程中所产生的尾气进行除尘;
所述活性炭吸附装置与除尘器相连，用于对除尘器除尘后的尾气内含有的有毒有害物质进行吸附;
所述冷凝器与除尘器相连，用于活性炭吸附后的尾气冷凝，冷凝成水;
所述水质在线检测器与冷凝器相连，用于冷凝废水的监测;
所述汽轮机为燃煤电厂汽轮机，所述汽轮机的后端排出的蒸汽供给污泥干化机和活性炭吸附装置。
其中，所述污泥干化机为圆盘式或桨叶式间接污泥干化机。
其中，所述除尘器为旋风除尘器。
其中，所述活性炭吸附装置为横向或竖向的活性炭吸附塔。
其中，所述冷凝器为水冷式冷凝器。
其中，所述水质在线检测器为能够连续对水质进行监测的水质检测器。
一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的方法，包括如下步骤：
步骤1：污泥干化机干化污泥过程中产生尾气经过除尘后进入活性炭吸附装置;
步骤2：活性炭吸附装置温度保持在100-150度，吸附尾气中含有的有毒有害气体;
步骤3：吸附后的尾气由冷凝器冷凝成废水;
步骤4：废水通过水质在线检测器监测;
步骤5：水质在线检测器监测合格的废水排至污水管网。
其中，所述步骤1中污泥干化机和活性炭吸附装置工作所需热能由燃煤电厂汽轮机后端蒸汽提供。
其中，所述步骤2中活性炭吸附装置吸附尾气中氨气、硫化氢和有机酸等气体组分。
本发明的有益效果为：一种燃煤电厂内污泥干化尾气处理的系统及方法，由污泥干化机、除尘器、活性炭吸附装置、冷凝器、水质在线检测器等设备组成，取消了原有的消了冷凝废水处理装置，增加了活性炭吸附装置，无需另外构筑污水处理装置，可有效降低投资成本和后期运行成本。
本发明还具有如下有益效果：可有效降低污泥干化尾气中氨气、有机酸类等气体的含量，从而降低冷凝废水中氨氮、COD等，使冷凝废水符合排放标准，可直接排入城市管网。采用本发明提供的系统及方法，可减少污泥干化后冷凝液处理装置，降低投资及后续运行成本。（发明人原志敏;张国柱;孟磊;马建忠;白玉勇;谷小兵;张钧泰;文钰）