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一体化污水设备供应:垃圾热解污水处理技术

来源:四川名膜 时间:2020-03-24 16:28:04 浏览:

  一体化污水设备供应:本发明公开了一种垃圾热解污水处理系统及处理方法,可以实现通过将垃圾热解和热解污水处理同步进行,共同构建一个十分紧密的循环配合系统,实现水和余热的多重交叉利用,最大限度的利用一切资源,同时可以将热解产物中的热解炭经过特殊的磁化和改性处理,提高其吸附性能和商用潜力,充当高比表面积和多孔隙结构的吸附剂,直接用于热解污水中进行吸附净化,不仅节约了商用吸附剂的成本和消耗,同时有效利用垃圾的热解产物,另外在吸附净化后方便通过磁铁一步回收重新加以利用,也可以进行精加工用于商业变废为宝,一方面可以实现垃圾热解处理后的无污染排放,另一方面可以有效利用剩余价值,充分利用资源实现可持续发展。

一体化污水设备供应:垃圾热解污水处理技术

  一体化污水设备供应:权利要求书

  1.一种垃圾热解污水处理系统,其特征在于:包括原料仓,所述原料仓连接有原料处理单元,所述原料处理单元分别连接有渗透液池和垃圾干燥单元,所述垃圾干燥单元连接有热解炉,所述热解炉分别连接有油气直冷塔和热解炭冷却单元,所述热解炭冷却单元连接有改性直用单元和剩余收集单元,所述改性直用单元连接有污水净化单元,所述污水净化单元包括污水池,所述污水池连接有第一调节池,所述第一调节池连接有气浮池,所述气浮池连接有第二调节池,所述第二调节池连接有生化处理池,所述生化处理池连接有吸附池,所述吸附池连接有清水池,且清水池均与油气直冷塔、热解炭冷却单元和改性直用单元连接,所述渗透液池连接有沉淀池,且沉淀池与第二调节池连接。

  2.根据权利要求1所述的一种垃圾热解污水处理系统,其特征在于:所述改性直用单元包括过滤箱(1),所述过滤箱(1)内端固定连接有斜过滤网(2),所述过滤箱(1)右端与剩余收集单元之间连接有出料管(3),所述过滤箱(1)左端连通有输料管(4),所述输料管(4)远离过滤箱(1)一端连接有反应箱(5),所述反应箱(5)上安装有多个均匀分布的超声波振动棒(6),所述超声波振动棒(6)外端缠绕有换热管(7),所述反应箱(5)左端与清水池之间连接有投料管(14),所述反应箱(5)右端连通有出液管(8),所述出液管(8)远离反应箱(5)一端连接有改性箱(9),所述改性箱(9)内端固定连接有正过滤网(10),所述改性箱(9)下端与第一调节池之间连接有废液管(11),所述改性箱(9)内顶端安装有微波发生器(12),所述改性箱(9)内侧壁上安装有正过滤网(10)。

  3.根据权利要求2所述的一种垃圾热解污水处理系统,其特征在于:所述斜过滤网(2)右端向下倾斜,且倾斜的角度大于热解炭的自然倾角,所述出料管(3)的进口端与斜过滤网(2)最低端齐平。

  4.根据权利要求1所述的一种垃圾热解污水处理系统,其特征在于:所述换热管(7)两端分别与热解炉的出气口和油气直冷塔的进气口连接,所述换热管(7)内端涂覆有纳米防腐涂层。

  5.根据权利要求1所述的一种垃圾热解污水处理系统,其特征在于:所述油气直冷塔连接有气体净化单元,且气体净化单元与热解炉连接。

  6.根据权利要求1所述的一种垃圾热解污水处理系统,其特征在于:所述油气直冷塔与污水池之间连接有油水分离单元,且在油水分离单元内静置12-24h。

  7.根据权利要求1所述的一种垃圾热解污水处理系统,其特征在于:所述热解炉的出料口与热解炭冷却单元之间连接有螺旋出料单元,且破碎至粒径为1-2mm。

  8.根据权利要求1-7任一所述的一种垃圾热解污水处理方法,其特征在于:包括以下步骤:

  S1、生活垃圾经称重,进入原料仓堆积,堆积产生的垃圾渗滤液排入渗透液池;堆积后的垃圾所分出无机杂质进行填埋;分出金属外运销售;分出有机质和可燃物,破碎并干燥至含水量低于30%,立即进入热解炉热解;

  S2、破碎后的物料通过热解炉进料口进入,在热解炉内置辐射管隔绝氧气的环境下进行热解,加热至热解温度600℃-700℃,热解停留时间为60-80min,将物料干馏成高温油气和热解炭;

  在热解炉热解产生高温油气经过换热管(7)对超声波振动棒(6)加热后进入油气直冷塔,利用清水池内的水对高温油气进行喷淋冷却使油气温度降至28℃以下,所收集的液体油水送入油水分离单元,静置后油水分层,上层的热解污水进入污水池;

  S3、热解炭通过热解炉出料口进入热解炭冷却单元,生化处理池内的污水也进入热解炭冷却单元,充分冷却热解炭,达到熄焦目的;

  S4、熄焦之后,热解炭经过过滤箱(1)中的斜过滤网(2)后实现分离,达到粒径要求的热解炭从斜过滤网(2)中下落后由输料管(4)进入反应箱(5),不满足粒径要求的通过出料管(3)被收集起来,污水进入吸附池中,热解炭在超声波振动棒(6)内磁化后,进入改性箱(9)中微波改性,烘干后也送入吸附池内进行吸附;

  S5、经过吸附处理后的污水进入清水池内,通过磁铁一步回收吸附饱和的改性热解炭,用无水乙醇反冲洗后可以再生利用。

  9.根据权利要求8所述的一种垃圾热解污水处理系统的处理方法,其特征在于:所述步骤S4中,热解炭进入反应箱(5)内,称取按Fe2+与Fe3+的1:2的比例称量FeSO4和FeCl3与清水池内的水混合通过投料管(14)中加入至反应箱(5)内,按照1.5-2g/g的浸渍比浸渍处理2-4h后,在换热管(7)加热至反应箱(5)内混合液至60-80℃后,滴加5-10ml聚乙二醇后通入氮气并启动超声波振动棒(6)进行超声搅拌,加入适量氨水(28g/L),过程中控制PH值为9-10,搅拌反应30min后冷却。

  10.根据权利要求8所述的一种垃圾热解污水处理系统的处理方法,其特征在于:所述步骤S4中,所述微波发生器(12)的功率为400-420W,微波时间4-4.5min,所述电加热器(13)加热至改性箱(9)内温度为120℃。

  一体化污水设备供应:说明书

  一种垃圾热解污水处理系统及处理方法

  一体化污水设备供应:技术领域

  本发明涉及垃圾处理技术领域,更具体地说,涉及一种垃圾热解污水处理系统及处理方法。

  一体化污水设备供应:背景技术

  随着人类活动的加剧,生活与工业垃圾已经成为威胁人们生活健康的重要因素之一。目前,世界各国的垃圾处理方式主要包括填埋、焚烧、堆肥、热解等方式。而在我国由于垃圾分类及垃圾综合利用技术的滞后,目前对于垃圾的处理方式主要采用焚烧与填埋为主,焚烧与填埋的垃圾处理方式易对环境造成二次破坏,因此,随着科学技术的进步与持续性发展的重要性,焚烧与填埋的垃圾处理方式势必会逐渐淘汰。

  热解处理技术是将垃圾处于无氧或缺氧的状态下加热使之分解,能够对垃圾进行无害化处理,并能产生可回收利用的热解产物,是一种更加环保高效的垃圾处理技术生成燃气、燃油、固体炭三种能源进行再利用,从机理上避免了二噁英污染的问题,完全符合垃圾无害化、资源化和减量化处理的原则和目的,并具有能量转换效率高、技术先进、运行成本低、处理规模大等特点,日益得到市场认可。

  但在生活垃圾热解过程中,会生成大量难以处理的垃圾热解污水,约占垃圾总重的55%。垃圾热解污水是一种色度深、含油、有机污染物含量高的污水,目前针对热解污水的处理方式大多与垃圾热解分开独立进行,不仅处理效率低下,且导致垃圾热解过程中的余热资源浪费和污水处理过程中的水浪费,无法即时将热解产物中的热解炭直接应用在污水处理中,热解炭从结构观点上来看,吸附剂具有的孔状结构达到总体的40%-50%。然而,热解炭的孔状结构,大部分是大孔结构,其小孔结构相对其它典型吸附剂是相当低的,热解炭中,还含有很多杂质,这些杂质对吸附能力不起作用,所以热解炭的吸附能力较差,制约着其在污水处理中的深度应用。

  发明内容

  1.要解决的技术问题

  针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种垃圾热解污水处理系统及处理方法,它可以实现通过将垃圾热解和热解污水处理同步进行,共同构建一个十分紧密的循环配合系统,实现水和余热的多重交叉利用,最大限度的利用一切资源,同时可以将热解产物中的热解炭经过特殊的磁化和改性处理,提高其吸附性能和商用潜力,充当高比表面积和多孔隙结构的吸附剂,直接用于热解污水中进行吸附净化,不仅节约了商用吸附剂的成本和消耗,同时有效利用垃圾的热解产物,另外在吸附净化后方便通过磁铁一步回收重新加以利用,也可以进行精加工用于商业变废为宝,一方面可以实现垃圾热解处理后的无污染排放,另一方面可以有效利用剩余价值,充分利用资源实现可持续发展。

  2.技术方案

  为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。

  一种垃圾热解污水处理系统,包括原料仓,所述原料仓连接有原料处理单元,所述原料处理单元分别连接有渗透液池和垃圾干燥单元,所述垃圾干燥单元连接有热解炉,所述热解炉分别连接有油气直冷塔和热解炭冷却单元,所述热解炭冷却单元连接有改性直用单元和剩余收集单元,所述改性直用单元连接有污水净化单元,所述污水净化单元包括污水池,所述污水池连接有第一调节池,所述第一调节池连接有气浮池,所述气浮池连接有第二调节池,所述第二调节池连接有生化处理池,所述生化处理池连接有吸附池,所述吸附池连接有清水池,且清水池均与油气直冷塔、热解炭冷却单元和改性直用单元连接,所述渗透液池连接有沉淀池,且沉淀池与第二调节池连接。

  进一步的,所述改性直用单元包括过滤箱,所述过滤箱内端固定连接有斜过滤网,所述过滤箱右端与剩余收集单元之间连接有出料管,所述过滤箱左端连通有输料管,所述输料管远离过滤箱一端连接有反应箱,所述反应箱上安装有多个均匀分布的超声波振动棒,所述超声波振动棒外端缠绕有换热管,所述反应箱左端与清水池之间连接有投料管,所述反应箱右端连通有出液管,所述出液管远离反应箱一端连接有改性箱,所述改性箱内端固定连接有正过滤网,所述改性箱下端与第一调节池之间连接有废液管,所述改性箱内顶端安装有微波发生器,所述改性箱内侧壁上安装有正过滤网,方便直接对热解炭进行磁化改性处理,变废为宝,提升其吸附性能和商用潜力,可以直接用于热解污水的吸附处理中。

  进一步的,所述斜过滤网右端向下倾斜,且倾斜的角度大于热解炭的自然倾角,所述出料管的进口端与斜过滤网最低端齐平,用来直接对热解产物中的热解炭在输送过程中进行分离,对合适粒径的热解炭进行改性处理,创造最佳改性条件。

  进一步的,所述换热管两端分别与热解炉的出气口和油气直冷塔的进气口连接,所述换热管内端涂覆有纳米防腐涂层,利用高温油气在输送过程中对超声波振动棒进行加热,不仅可以做到余热回收利用,对高温烟气进行延长降温,同时高温烟气温度很高,可以快速对超声波振动棒进行升温,减少处理时间。

  进一步的,所述油气直冷塔连接有气体净化单元,且气体净化单元与热解炉连接,气体净化单元通过对热解气进行净化,部分回用至热解炉充当燃料,另一部分可以收集也可以经过深度处理达标后释放。

  进一步的,所述油气直冷塔与污水池之间连接有油水分离单元,且在油水分离单元内静置12-24h,充分静置分层后分离油和水,分别进行回收利用。

  进一步的,所述热解炉的出料口与热解炭冷却单元之间连接有螺旋出料单元,且破碎至粒径为1-2mm,在输送物料的同时进行破碎减小粒径,既可以加快之后的冷却速度,且改性更为充分,性能提升更多。

  一种垃圾热解污水处理方法,包括以下步骤:

  S1、生活垃圾经称重,进入原料仓堆积,堆积产生的垃圾渗滤液排入渗透液池;堆积后的垃圾所分出无机杂质进行填埋;分出金属外运销售;分出有机质和可燃物,破碎并干燥至含水量低于30%,立即进入热解炉热解;

  S2、破碎后的物料通过热解炉进料口进入,在热解炉内置辐射管隔绝氧气的环境下进行热解,加热至热解温度600℃-700℃,热解停留时间为60-80min,将物料干馏成高温油气和热解炭;

  在热解炉热解产生高温油气经过换热管对超声波振动棒加热后进入油气直冷塔,利用清水池内的水对高温油气进行喷淋冷却使油气温度降至28℃以下,所收集的液体油水送入油水分离单元,静置后油水分层,上层的热解污水进入污水池;

  S3、热解炭通过热解炉出料口进入热解炭冷却单元,生化处理池内的污水也进入热解炭冷却单元,充分冷却热解炭,达到熄焦目的;

  S4、熄焦之后,热解炭经过过滤箱中的斜过滤网后实现分离,达到粒径要求的热解炭从斜过滤网中下落后由输料管进入反应箱,不满足粒径要求的通过出料管被收集起来,污水进入吸附池中,热解炭在超声波振动棒内磁化后,进入改性箱中微波改性,烘干后也送入吸附池内进行吸附;

  S5、经过吸附处理后的污水进入清水池内,通过磁铁一步回收吸附饱和的改性热解炭,用无水乙醇反冲洗后可以再生利用。

  进一步的,所述步骤S4中,热解炭进入反应箱内,称取按Fe2+与Fe3+的1:2的比例称量FeSO4和FeCl3与清水池内的水混合通过投料管中加入至反应箱内,按照1.5-2g/g的浸渍比浸渍处理2-4h后,在换热管加热至反应箱内混合液至60-80℃后,滴加5-10ml聚乙二醇后通入氮气并启动超声波振动棒进行超声搅拌,加入适量氨水(28g/L),过程中控制PH值为9-10,搅拌反应30min后冷却,通过改进共沉淀法生成核壳结构的磁化热解炭,以纳米Fe3O4粒子为内核,以热解炭为外壳,反应结束后因为OH-的原因,表面的酸性官能团减少,碱性官能团增加,提高热解炭的吸附性能,同时赋予热解炭磁性,纳米Fe3O4粒子对重金属离子具有一定的吸附作用,热解炭则可以对纳米Fe3O4粒子进行保护防止氧化和腐蚀。

  进一步的,所述步骤S4中,所述微波发生器的功率为400-420W,微波时间4-4.5min,所述电加热器加热至改性箱内温度为120℃,在合适的微波功率和时间下,热解炭表面改性最佳,比表面积大,孔隙结构微小且丰富,小于合适值时改性不完全,大于合适值时容易导致炭孔坍塌,以至于表面微孔形成中孔甚至大孔,质量损失率大,吸附量减小。

  3.有益效果

  相比于现有技术,本发明的优点在于:

  (1)本方案可以实现通过将垃圾热解和热解污水处理同步进行,共同构建一个十分紧密的循环配合系统,实现水和余热的多重交叉利用,最大限度的利用一切资源,同时可以将热解产物中的热解炭经过特殊的磁化和改性处理,提高其吸附性能和商用潜力,充当高比表面积和多孔隙结构的吸附剂,直接用于热解污水中进行吸附净化,不仅节约了商用吸附剂的成本和消耗,同时有效利用垃圾的热解产物,另外在吸附净化后方便通过磁铁一步回收重新加以利用,也可以进行精加工用于商业变废为宝,一方面可以实现垃圾热解处理后的无污染排放,另一方面可以有效利用剩余价值,充分利用资源实现可持续发展。

  (2)方便直接对热解炭进行磁化改性处理,变废为宝,提升其吸附性能和商用潜力,可以直接用于热解污水的吸附处理中。

  (3)斜过滤网右端向下倾斜,且倾斜的角度大于热解炭的自然倾角,出料管的进口端与斜过滤网最低端齐平,用来直接对热解产物中的热解炭在输送过程中进行分离,对合适粒径的热解炭进行改性处理,创造最佳改性条件。

  (4)换热管两端分别与热解炉的出气口和油气直冷塔的进气口连接,换热管内端涂覆有纳米防腐涂层,利用高温油气在输送过程中对超声波振动棒进行加热,不仅可以做到余热回收利用,对高温烟气进行延长降温,同时高温烟气温度很高,可以快速对超声波振动棒进行升温,减少处理时间。

  (5)油气直冷塔连接有气体净化单元,且气体净化单元与热解炉连接,气体净化单元通过对热解气进行净化,部分回用至热解炉充当燃料,另一部分可以收集也可以经过深度处理达标后释放。

  (6)油气直冷塔与污水池之间连接有油水分离单元,且在油水分离单元内静置12-24h,充分静置分层后分离油和水,分别进行回收利用。

  (7)热解炉的出料口与热解炭冷却单元之间连接有螺旋出料单元,且破碎至粒径为1-2mm,在输送物料的同时进行破碎减小粒径,既可以加快之后的冷却速度,且改性更为充分,性能提升更多。

  (8)通过改进共沉淀法生成核壳结构的磁化热解炭,以纳米Fe3O4粒子为内核,以热解炭为外壳,反应结束后因为OH-的原因,表面的酸性官能团减少,碱性官能团增加,提高热解炭的吸附性能,同时赋予热解炭磁性,纳米Fe3O4粒子对重金属离子具有一定的吸附作用,热解炭则可以对纳米Fe3O4粒子进行保护防止氧化和腐蚀。

  (9)微波发生器的功率为400-420W,微波时间4-4.5min,电加热器加热至改性箱内温度为120℃,在合适的微波功率和时间下,热解炭表面改性最佳,比表面积大,孔隙结构微小且丰富,小于合适值时改性不完全,大于合适值时容易导致炭孔坍塌,以至于表面微孔形成中孔甚至大孔,质量损失率大,吸附量减小。

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