基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放系统及方法
技术领域
本申请实施例涉及环保技术领域，尤其涉及一种基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放系统及方法。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，人民生活水平不断提高，人们的环境意识在不断增强，对生态环境的要求越来越高，传统工业环保升级的压力越来越大，而企业的社会责任感也越来越强。
现有的污泥干化机废气处理方式主要为：污泥通过污泥输送泵进入干化机，通过被蒸汽加热的圆盘刮刀获得热量，污泥中的水分被加热、气化，成为水蒸气从干化机的蒸汽出口排出。蒸汽放热后变成冷凝水从干化机排出。污泥中的水分汽化成为水蒸气与空气的混合物，先经过除尘，再经过洗涤降温，然后进入除臭设备，除去气体中的恶臭成分后，达标排放。由于污泥经过加热，少部分被焦化，产生阈值很低的焦糊臭味，对除臭系统的要求极高，往往需要经过氧氧化才能被生物降解，所以现有常规的除臭设备处理效果不能令人满意，扰民事件，时有发生，其存在较大污染安全隐患。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放系统及方法，实现了废气处理零排放，通过回收热能，最大限度节约运行费用，与传统污泥干化除臭工艺相比，处理规模大幅度降低，性价比高，具有良好经济效益。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放系统，所述系统包括：污泥干化机、螺旋出料机、除尘器、回热器、循环风机、热交换器、冷却塔和除臭系统，所述污泥干化机接收污泥输送泵输送的污泥，对所述污泥进行干化处理得到水蒸气与空气的混合物，所述除尘器和所述污泥干化机相连，用于对所述水蒸气与空气的混合物进行除尘，所述回热器和所述除尘器相连，用于对通过所述除尘器后的高温气体进行降温，所述热交换器分别和所述回热器以及所述冷却塔相连，用于对冷却塔提供的冷水以及经回热器降温后的气体进行热量交换，所述除臭系统分别和所述热交换器以及所述回热器相连，用于对通过所述热交换器后的废气进行除臭处理后，通过所述回热器送入所述循环风机，所述循环风机分别和所述回热器与所述污泥干化机相连，用于将净化处理后的气体送入所述污泥干化机。
可选的，所述循环风机还与所述螺旋出料机相连，用于将气体输送至所述螺旋出料机的管道旁路接口，通过管道旁路接口再回到污泥干化机，防止在负压状态下野风被吸入，所述螺旋出料机用于将所述污泥干化机产生的干污泥送入干污泥料仓。
可选的，所述除尘器为高温袋式除尘器，用于对所述水蒸气与空气的混合物中的污泥颗粒物进行去除。
可选的，所述除臭系统包括预处理单元和净化处理单元，所述预处理单元用于对污泥干化机产生的废气进行预处理，所述净化处理单元用于对预处理后的气体进行进一步净化。
可选的，所述预处理单元使用化学工艺和/或物理工艺对废气进行预处理；所述净化单元对含有恶臭成分的废气，采取生物洗涤、生物过滤、酸碱洗涤和化学氧化中的至少一种方式进行净化处理。
可选的，所述污泥干化机为圆盘式高温污泥干化机，所述圆盘式高温污泥干化机包括刮泥刀、空气入口、蒸汽出口、进料口、出料口、转子、定子、搅拌器、蒸汽入口和冷凝水出口。
可选的，所述圆盘式高温污泥干化机用于对污泥进行干化处理，将蒸汽入口进入的蒸汽在释放热量后产生的冷凝水从所述冷凝水出口排出，将所述污泥中的水分气化产生的水蒸气从所述蒸汽出口排出。
本方案公开的基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放系统，包括污泥干化机、螺旋出料机、除尘器、回热器、循环风机、热交换器、冷却塔和除臭系统，所述污泥干化机接收污泥输送泵输送的污泥，对所述污泥进行干化处理产生的水蒸气与空气的混合物，所述除尘器和所述污泥干化机相连，用于对所述水蒸气与空气的混合物进行除尘，所述回热器和所述除尘器相连，用于对经过所述除尘器产生后的高温气体进行降温除湿，所述热交换器分别和所述回热器以及所述冷却塔相连，用于对冷却塔提供的冷水以及经回热器降温后的气体进行热量交换，所述除臭系统分别和所述热交换器以及所述回热器相连，用于对经过所述热交换器高温的废气进行除臭处理后，通过所述回热器送入所述循环风机，所述循环风机分别和所述回热器与所述污泥干化机相连，用于将气体送入所述污泥干化机。该方案突破传统观念，彻底实现废气处理零排放，消除了对环境的污染隐患，解决生产企业长治久安的问题，本系统回收热能，最大限度节约运行费用，节能降耗，实现绿色、文明生产，同时与污泥干化机主体设备一体化设计，整齐、协调、美观，没有排气筒，室内(室外)均可布置，不影响立面结构，与传统污泥干化除臭工艺相比，处理规模大幅度降低(大量水蒸气冷凝成水，需要处理的气体体积大大减小)，性价比高，具有良好经济效益。除此之外，废气实现循环处理零排放，有效保护环境，有效规避环保检查和特殊事故状况条件下超标排污处罚，使得企业不受外界不确定环境因素的影响。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放系统的结构框图；
图2为本发明提供的一种基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放方法。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
现对本方案进行系统的具体的描述。
图1为本发明实施例提供的一种基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放系统的结构框图。如图1所示，该系统包括：
污泥干化机101、螺旋出料机102、除尘器103、回热器104、循环风机105、热交换器106、冷却塔107和除臭系统108。可选的，还包括污泥输送泵109和干污泥料仓110。
污泥干化机101接收污泥输送泵109输送的污泥，对污泥进行干化处理得到水蒸气与空气的混合物，除尘器103和污泥干化机101相连，用于对水蒸气与空气的混合物进行除尘，回热器104和除尘器103相连，用于对经过除尘器103高温气体进行降温，热交换器106分别和回热器104以及冷却塔107相连，用于对冷却塔107提供的冷水以及经回热器104降温后的气体进行热量交换，除臭系统108分别和所述热交换器106以及回热器104相连，用于对经过热交换器106的废气进行除臭处理后，通过回热器104送入循环风机105，循环风机105分别和回热器104与污泥干化机101相连，用于将净化后的气体再次送入污泥干化机101。
其中，经除尘器除尘后的气体温度大约在100℃，经回热器降温至大约90℃后，在热交换器和冷却塔中的冷凝水进行热量交换。经除臭系统进行除臭处理后的气体大约为30℃，经回热器加热升温至70℃后输送至循环风机，循环风机再将热风输送至污泥干化机以及螺旋出料机的旁路接口，从而在负压运行状态下，防止野风进入污泥干化机。
在一个实施例中，污泥干化机为圆盘式高温污泥干化机，该圆盘式高温污泥干化机包括刮泥刀、空气入口、蒸汽出口、进料口、出料口、转子、定子、搅拌器、蒸汽入口和冷凝水出口。可选的，还包括马达驱动装置，该圆盘式高温污泥干化机通过马达驱动。其中，过热蒸汽通过蒸汽入口进入污泥干化机内部，污泥通过进料口进入，污泥在污泥干化机内部通过刮泥刀搅拌以及过热蒸汽的干燥后由出料口排出，蒸汽入口进入的蒸汽在释放热量后产生的冷凝水从冷凝水出口排出，污泥中的水分气化得到的水蒸气从蒸汽出口排出，空气入口用于系统启动时对污泥干化机内部补充气体，起混合扰动作用。
优选的，循环风机105与螺旋出料机102相连，用于将气体输送至螺旋出料机102的旁路管道接口，螺旋出料机102用于将所述污泥干化机产生的干污泥送入干污泥料仓110。该方案中，通过循环风机将循环热风引一条旁路输送到螺旋出料机密封管道接口，以此防止呈负压状态的干化机从螺旋出料机出料口渗漏冷风，防止螺旋输送机结垢、堵塞，保证系统的安全稳定运行。
在一个实施例中，除尘器为高温袋式除尘器，用于对所述水蒸气与空气的混合物中的污泥颗粒物进行去除。示例性的，可采用内滤、下进气形式，除尘器可由壳体、阀系统、反吹风系统、输灰系统等几部分组成。
在一个实施例中，除臭系统采用生物降解方式进行除臭处理。该方式，紧密结合干化机产生的臭气特点，科学选择设计参数，达到精准治理。
在另一个实施例中，除臭系统包括预处理单元和净化处理单元，所述预处理单元用于对污泥干化机产生的废气进行预处理，所述净化处理单元用于对预处理后的气体进行进一步净化。其中，预处理单元使用化学工艺和/或物理工艺对废气进行预处理，具体的，所述预处理单元使用酸碱中和、化学氧化的方式对废气进行预处理。所述净化单元对含有恶臭成分的废气，采取生物洗涤、生物过滤、酸碱洗涤和化学氧化中的至少一种方式进行净化处理。
在一个实施例中，系统还包括蒸发器、冷凝器和余热冷凝器，所述蒸发器和所述热交换器相连，所述冷凝器分别和所述蒸发器以及所述余热冷凝器相连，所述余热冷凝器用于生产热水、加热锅炉给水或生产其当热能介质。其中，针对于非电厂蒸汽进行污泥烘干的场所，热量回用要求高，回收价值大的情况，对于没有被循环回用的废气吸收的大量的气化潜热，通过余热冷凝器进行回收利用，提高了热能回收效率。
本方案中，污泥干化机排出高温臭气先进入高温袋式除尘器，除去气体中的污泥颗粒物，除尘后的高温气体，进入热交换器，与循环回用的气体进行热交换，提高进气温度，减少热量投入。降温除湿后的气体进入除臭系统，对气体中的臭气进行精准治理。除去臭气的低温气体再次回到热交换器，与排出的高温气体进行热量交换，提高气体温度。经过热交换器提高温度后的气体，经循环风机再次进入污泥干化机，形成闭路循环、实现零排放。
上述方案实现了废气处理零排放，通过回收热能，最大限度节约运行费用，与传统污泥干化除臭工艺相比，处理规模大幅度降低，性价比高，具有良好经济效益。
图2为本发明提供的一种基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放方法，如图2所示，包括如下步骤：
步骤S101、通过污泥干化机接收污泥输送泵输送的污泥，对所述污泥进行干化处理得到水蒸气与空气的混合物。
步骤S102、通过除尘器对所述水蒸气与空气的混合物进行除尘。
步骤S103、通过回热器对所述除尘器产生的气体进行降温。
步骤S104、通过热交换对冷却塔提供的冷水以及经回热器降温后的气体进行热量交换。
步骤S105、通过除臭系统对所述热交换器产生的废气进行除臭处理后，经所述回热器送入所述循环风机。
步骤S106、通过所述循环风机将气体再次送入所述污泥干化机。
本方案中，通过污泥干化机接收污泥输送泵输送的污泥，对所述污泥进行干化处理得到水蒸气与空气的混合物；通过除尘器对所述水蒸气与空气的混合物进行除尘；通过回热器对所述除尘器产生的气体进行降温；通过热交换对冷却塔提供的冷水以及经回热器降温后的气体进行热量交换；通过除臭系统对所述热交换器产生的废气进行除臭处理后，经所述回热器送入所述循环风机；通过所述循环风机将气体送入所述污泥干化机。该方案，该方案突破传统观念，彻底实现废气处理零排放，消除了对环境的污染隐患，解决生产企业长治久安的问题，本系统回收热能，最大限度节约运行费用，节能降耗，实现绿色、文明生产，同时与污泥干化机主体设备一体化设计，整齐、协调、美观，没有排气筒，室内(室外)均可布置，不影响立面结构，与传统污泥干化除臭工艺相比，处理规模大幅度降低(大量水蒸气冷凝成水，需要处理的气体体积大大减小)，性价比高，具有良好经济效益。除此之外，废气实现循环处理零排放，有效保护环境，有效规避环保检查和特殊事故状况条件下超标排污处罚，使得企业不受外界不确定环境因素的影响。
值得注意的是，上述基于零排放架构的污泥干化机节能降耗和废气零排放系统的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。
注意，上述仅为本发明实施例的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明实施例不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明实施例的范围由所附的权利要求范围决定。
