[发明专利]利用水热处理高浓度有机废水放热进行污泥干化的系统

说明书

本发明涉及利用水热处理高浓度有机废水放热进行污泥干化的系统，属于新型环保技术领域。将高浓度有机废水和药剂送入混合器均质化处理，然后混合物料经预热器预热后，送入水热反应器中进行水热氧化处理，产物经冷却后进入生化处理池作进一步处理；利用循环换热冷却装置带走水热反应产生的热量，以保持水热反应温度恒定，同时进行反应后物料的冷却；循环换热冷却装置中被加热的部分工质用于水热反应物料的预热，其余流经污泥干化床进行污泥的干化处理，经污泥干化床和预热器的工质温度降低回流至储水池继续用于水热系统的冷却换热；将脱水污泥送到污泥干化床上进行干化处理，干化过程中产生的臭气通入生物滤池脱臭处理。

技术领域

本发明属于新型环保技术领域，具体涉及一种利用水热处理高浓度有机废水放热进行污泥干化的系统。

背景技术

水污染是当前我国面临的主要环境问题之一，工业废水占总污水量的70％以上，而工业废水又以高浓度有机废水为主。高浓度有机废水一般是指由造纸、皮革及食品等行业排出的COD在2000mg/L以上的废水。这些废水含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物，如果直接排放，会造成严重污染。高浓度有机废水对环境水体的污染程度大，而且处理难度较高，是国内外环保研究领域中的难题之一，它的净化处理越来越受到关注。由于高浓度有机废水采用一般的废水治理方法难以满足净化处理的经济和技术要求，因此对其净化处理、回收和综合利用研究已逐渐成为国际上环境保护技术的研究热点课题之一。

目前，国内外环保工作者研究的高浓度有机废水的治理方法很多，有灌溉农田法、生化降解法、超滤法、浓缩干燥法、浓缩燃烧法、超级氧化法等。灌溉农田法，仅对废水进行简单的中和、沉淀处理，并受废水的性质、地理条件及季节的限制，不适合普遍使用；生化降解法，对废水进行中和、沉淀、厌氧、好氧等一系列处理，大大降低废水的BOD值，但仅适合对BOD值较高的废水处理，对废水浓度比较敏感；超滤法，对废水进行中和、沉淀、超滤处理，滤渣可以用来做其他用途或另外处理，该法对滤布要求较高；浓缩干燥法，对废水进行中和、沉淀、浓缩、干燥等处理，干粉可以用来做有机肥料或其他，但能耗较高；浓缩燃烧法，对废水进行中和、浓缩燃烧处理，燃烧后热量用来浓缩废水或生产回用，灰渣可以用来做其他用途，浓缩过程的冷凝水可以用来作生产稀释水，但投资费用较大；超级氧化法，将废水加温加压到超临界状态下进行深度氧化，回收热能，但对设备要求非常高，废水超级氧化技术还处在实验室试验阶段。

随着我国市政及工业污水处理率和污水处理程度的不断提高，污泥产量也逐年增加。城市污泥经浓缩脱水处理后含水率仍有80％左右，体积庞大，且污水中去除的污染物大部分集聚在污泥之中。大量的市政及工业污泥若不加以妥善处置，将会造成严重的二次污染。目前，污泥处置的方法主要有填埋、土地利用和焚烧等。直接填埋将会占用大量土地，同时会产生渗滤液污染地下水；土地利用则因运输量大、分散困难、容易污染地下水而受到很大限制；直接焚烧也会因为含固率低而导致热值太低，需耗费大量辅助燃料，显著增加处理成本。因此，对城市污泥进行干化处理、降低污泥含水率，是解决目前在污泥处置过程中所遇到的许多问题的关键。

传统的污泥干化法采用污泥干化场的形式，将污泥平铺在室外的干化场，通过自然通风和太阳能辐射对污泥进行干化。这种干化方式占地面积大，易受气候影响。现代化的干化工艺主要为热干化和生物干化。其中热干化主要包括直接加热式、间接加热式和辐射加热式，即通过外加热源将污泥中水分蒸发。直接加热式和间接加热式污泥干化工艺，具有占地面积小、减量化明显、产品用途灵活等优点，但投资和运行费用高、设备运行能耗高，并且具有粉尘爆炸安全隐患。辐射加热式有红外干化、微波干化和太阳能干化等工艺，其中以太阳能干化工艺不消耗化石能源受到人们特别的关注，但该方法占地面积大，处理效果受天气和季节性条件约束，改进型储热式和热泵式太阳能干化工艺的使用在一定程度上克服了天气和季节性条件的约束，但仍没有解决占地面积大的不足，增加污泥堆放厚度可减少占地面积，但干化过程中频繁的翻堆操作又增加了干化运行的能量消耗，而且热泵装置的使用还导致投资和运行能耗的增加，限制了污泥太阳能干化系统在我国的大面积推广应用。因此，发展一种更经济、更节能的污泥干化技术已成为我国城市污泥处理的迫切需要。