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污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化方法

 郭东俊 2020-04-09

  申请日2019.10.19

  公开(公告)日2019.12.20

  IPC分类号C02F11/143; C02F11/147; C02F11/122; C02F11/13; F23G7/00

  摘要

  一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化方法及装置,属于污泥脱水焚烧技术领域,解决了目前污泥脱水焚烧过程中存在的投资大,运行成本高等问题,方法包含将含水率80%的污泥、水及调质剂PAM1?2%tDS或PAC4?5%tDS加入混合搅拌罐搅拌均匀,得到含水率为90%的污泥,之后将含水率为90%的污泥送入蒸汽加热罐加热至90?100℃,再将90?100℃含水率为90%的污泥送入高压板框压滤机在5.0MPa压力下压滤脱水,得到含水率为30?35%的污泥滤饼;最后将含水率为30?35%的污泥滤饼粉碎后送入流化床焚烧炉中自持焚烧;装置包含混合搅拌罐、蒸汽加热罐、高压板框压滤机、流化床焚烧炉、喷淋塔和余热锅炉;本发明用于污泥脱水焚烧。

  权利要求书

  1.一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化方法,其特征在于它包含将含水率80%的污泥、水及调质剂PAM1-2%tDS或PAC4-5%tDS加入混合搅拌罐搅拌均匀,得到含水率为90%的污泥,之后将含水率为90%的污泥送入蒸汽加热罐加热至90-100℃,再将90-100℃含水率为90%的污泥送入高压板框压滤机在5.0MPa压力下压滤脱水,得到含水率为30-35%的污泥滤饼;最后将含水率为30-35%的污泥滤饼粉碎后送入流化床焚烧炉中自持焚烧。

  2.一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化装置,其特征在于它包含混合搅拌罐、蒸汽加热罐、高压板框压滤机、流化床焚烧炉、喷淋塔和余热锅炉,混合搅拌罐的物料出口通过污泥泵一连接蒸汽加热罐的物料入口,蒸汽加热罐的物料出口通过污泥泵二连接高压板框压滤机的物料入口,蒸汽加热罐的气体出口与喷淋塔的热气入口连接,喷淋塔的不凝气出口通过三通接头来与流化床焚烧炉的鼓风机入口连接;高压板框压滤机的出水口与混合搅拌罐的进水口连接;流化床焚烧炉的烟气出口与高温空气预热器的烟气入口连接,高温空气预热器的空气出口与流化床焚烧炉的风室入口连接;高温空气预热器的烟气出口与余热锅炉的烟气入口连接;余热锅炉的蒸汽出口与蒸汽加热罐的顶部集箱连接;余热锅炉的烟气出口连接低温空气预热器的烟气入口,低温空气预热器的空气出口与高温空气预热器的空气入口连接,低温空气预热器的空气入口与鼓风机的出风口连接;低温空气预热器的烟气出口连接尾气处理系统。

  3.如权利要求2所述一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化装置,其特征在于余热锅炉的蒸汽出口与汽轮发电机的蒸汽入口连接,汽轮发电机的抽气出口连接蒸汽加热罐的顶部集箱。

  说明书

  一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化方法及装置

  技术领域

  本发明属于污泥脱水焚烧技术领域,具体涉及一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化方法及装置。

  背景技术

  目前污水处理厂大多采用叠螺式污泥脱水机或带式压滤机进行污泥脱水,脱水后污泥含水率80%左右。这种污泥含水率高,热值很低,为了适应后续的干化焚烧处理,就需要将含水80%的污泥进一步脱水至含水60%以下,这样需要加入较多的调质剂,如PAM(1-5%tDS)或PAC(2-5%tDS),FeCl3(8-10%tDS)和大量的CaO(20-30%tDS),通过板框压滤机压滤,才能实现脱水污泥达到含水率60%左右。这样不仅消耗大量的调质剂,大幅增加脱水成本,同时污泥热值下降很多,对后续焚烧非常不利,往往达不到污泥自持焚烧的要求,需要添加天然气作为辅助燃料,增加污泥焚烧运行成本。

  由于我国市政污泥泥沙含量大,热值低,含水60%的污泥一般不能稳定着火燃烧,需要通过浆叶或圆盘干化机等干燥装置将含水60%的湿污泥干燥至含水率30-40%半干污泥,才能实现自持稳定焚烧,而浆叶或圆盘干化机等干燥装置需要低压饱和蒸汽作为热源,蒸发1t水需要1.4t的饱和蒸汽,能耗高,并且干燥装置造价昂贵,例如日处理100t含水60%湿污泥通过浆叶或圆盘干燥机干燥至含水30%,设备投资300万元左右,设备功率120KW,使得污泥压滤、干燥及焚烧系统投资大,运行成本高,所以急需改善污泥脱水焚烧技术,降低设备初投资和运行成本。

  发明内容

  本发明的目的是为了解决目前污泥脱水焚烧过程中存在的投资大,运行成本高等上述问题,提供了一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化方法及装置,其技术方案如下:

  一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化方法,它包含将含水率80%的污泥、水及调质剂PAM1-2%tDS或PAC4-5%tDS加入混合搅拌罐搅拌均匀,得到含水率为90%的污泥,之后将含水率为90%的污泥送入蒸汽加热罐加热至90-100℃,再将90-100℃含水率为90%的污泥送入高压板框压滤机在5.0MPa压力下压滤脱水,得到含水率为30-35%的污泥滤饼;最后将含水率为30-35%的污泥滤饼粉碎后送入流化床焚烧炉中自持焚烧。

  一种污泥蒸汽调质高干脱水耦合焚烧一体化装置,它包含混合搅拌罐、蒸汽加热罐、高压板框压滤机、流化床焚烧炉、喷淋塔和余热锅炉,混合搅拌罐的物料出口通过污泥泵一连接蒸汽加热罐的物料入口,蒸汽加热罐的物料出口通过污泥泵二连接高压板框压滤机的物料入口,蒸汽加热罐的气体出口与喷淋塔的热气入口连接,喷淋塔的凝结水送污水处理厂处理,喷淋塔的不凝气出口通过三通接头来与流化床焚烧炉的鼓风机进气口连接,三通接头的两个端口分别连接喷淋塔和鼓风机,将不凝臭气送焚烧炉焚烧除臭,另一个端口进空气;高压板框压滤机的出水口与混合搅拌罐的进水口连接,滤出的透明高温水温度达到70-75℃,送至混合搅拌罐回用,减少蒸汽耗量;流化床焚烧炉的烟气出口与高温空气预热器的烟气入口连接,高温空气预热器的空气出口与流化床焚烧炉的风室入口连接,高温空气预热器将空气预热至500-550℃后送入流化床焚烧炉助燃,保证污泥在流化床焚烧炉中自持燃烧;高温空气预热器的烟气出口与余热锅炉的烟气入口连接;余热锅炉的蒸汽出口与汽轮发电机的蒸汽入口连接,汽轮发电机的抽气出口连接蒸汽加热罐的顶部集箱,余热锅炉产生的3.82MPa、400℃的过热蒸汽送入汽轮发电机发电,从汽轮发电机抽出低压蒸汽送入蒸汽加热罐加热污泥;当含水率80%的污泥处理量小于等于500t/d,因蒸汽产生量小,发电量少,投资汽轮发电机组不经济,所以余热锅炉产生的蒸汽不经过汽轮发电机发电,余热锅炉的蒸汽出口与蒸汽加热罐的顶部集箱连接,这样余热锅炉产生的蒸汽一部分送入蒸汽加热罐,剩余部分向外部供蒸汽;余热锅炉的烟气出口连接低温空气预热器的烟气入口,低温空气预热器的空气出口与高温空气预热器的空气入口连接,低温空气预热器的空气入口与鼓风机的出风口连接,低温空气预热器将空气预热至100-120℃后,再送入高温空气预热器加热至500-550℃;低温空气预热器的烟气出口连接尾气处理系统,烟气经尾气处理系统处理达标后排入大气。

  本发明的有益效果为:调质剂添加量小且不添加CaO和FeCl3,污泥热值较高;经高压板框压滤机一次压滤后含水率降至30-35%,就能实现污泥自持焚烧,不需要使用浆叶或圆盘干化机等干燥装置,大幅降低投资成本和运行成本;使用本方案提供的方法处理1t含水80%的污泥加水稀释至含水90%时添加水量为1000kg,只需添加PAM(1-2%tDS)或PAC(4-5%tDS),总量变为2000kg,将其加热至90-100℃,消耗低压饱和蒸汽0.133t-0.155t,而现有技术处理1t含水率80%的污泥,通过板框压滤后水分降至60%,再经浆叶或圆盘干化机将60%水分降至30%,需要消耗0.3t蒸汽,蒸汽消耗量是本方法的2倍左右,并且浆叶或圆盘干化机投资较大,电耗较高。(发明人别如山)

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