公布日：2023.04.07
申請(qǐng)日：2022.10.28
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C10L5/46(2006.01)I;F01D15/10(2006.01)I;F01K11/02(2006.01)I;F23G7/00(2006.01)I;F23G7/06(2006.01)I;C02F1
/00(2006.01)N;C02F1/20(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)，濃縮池底部排泥口與污水脫水車間連接，濃縮池頂部排水口連接至污水處理管線；污水處理管線一端與凝汽器的出水口連接，另一端與生化處理構(gòu)筑物連接，生化處理構(gòu)筑物包括SBR好氧反應(yīng)池和SBBR反應(yīng)器；生化處理構(gòu)筑物底部排泥口連接至濃縮池，生化處理構(gòu)筑物頂部排水口通過(guò)出水管路連接至循環(huán)補(bǔ)水系統(tǒng)；凝汽器出水端與發(fā)電系統(tǒng)連接。該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中污水處理進(jìn)行厭氧氨氧化時(shí)，需要外部設(shè)置熱源進(jìn)行水溫維持，能耗較高，且污水處理產(chǎn)生的污泥占地面積大，后續(xù)處理能耗較高，造成較多熱量浪費(fèi)的問(wèn)題，通過(guò)將垃圾焚燒發(fā)電與污水處理聯(lián)合設(shè)置，彼此利用剩余能量實(shí)現(xiàn)熱交換，有效降低了能耗。
權(quán)利要求書(shū)
1.生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于：包括濃縮池（1），濃縮池（1）底部排泥口與污水脫水車間（2）連接，濃縮池（1）頂部排水口連接至污水處理管線（3）；污水處理管線（3）一端與凝汽器（4）的出水口連接，另一端與生化處理構(gòu)筑物連接，生化處理構(gòu)筑物包括SBR好氧反應(yīng)池（5）和SBBR反應(yīng)器（6）；生化處理構(gòu)筑物底部排泥口連接至濃縮池（1），生化處理構(gòu)筑物頂部排水口通過(guò)出水管路連接至循環(huán)補(bǔ)水系統(tǒng)；凝汽器（4）出水端與發(fā)電系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)電系統(tǒng)包括補(bǔ)水管路（7），補(bǔ)水管路（7）一端與凝汽器（4）連接，另一端與鍋爐（8）連接；補(bǔ)水管路（7）上從凝汽器（4）一端依次連接有凝結(jié)水精處理裝置（9）、低壓加熱器（10）、除氧器（11）、鍋爐補(bǔ)水泵組（12）和高壓加熱器（13）；鍋爐（8）排汽端與汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組（14）連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于：所述汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組（14）的乏汽管路（15）連接至凝汽器（4）。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于：所述鍋爐（8）的煙道氣管路（16）與煙道氣加熱器（17）連接，污水處理管線（3）上并聯(lián)有換熱支路（18），換熱支路（18）與煙道氣加熱器（17）連接進(jìn)行加熱；換熱支路（18）的進(jìn)出口之間設(shè)置電動(dòng)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)補(bǔ)水系統(tǒng)包括冷卻塔（19），冷卻塔（19）通過(guò)循環(huán)水管（20）與凝汽器（4）連接，循環(huán)水管（20）上連接有循環(huán)水泵（21）；冷卻塔（19）底部排水口外排至外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水脫水車間（2）的分離回收液回流至濃縮池（1），污水脫水車間（2）的固體和氣體可燃物用于鍋爐（8）的燃燒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任意一項(xiàng)所述的一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，將垃圾發(fā)電廠與污水處理廠合并選址，通過(guò)污水處理的固態(tài)廢料和排放氣作為垃圾發(fā)電廠的燃料補(bǔ)充；S2，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的生活污水，進(jìn)入凝汽器（4）進(jìn)行換熱，加熱后的污水原水進(jìn)入污水處理管線（3），保持水溫在30~35℃，然后送入SBR好氧反應(yīng)池（5）進(jìn)行好氧反應(yīng)，進(jìn)行除COD和除磷；反應(yīng)后的污水原水進(jìn)入SBBR反應(yīng)器（6）進(jìn)行短程反硝化耦合厭氧氨氧化工藝；反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣通過(guò)管路送入鍋爐（8）進(jìn)行焚燒；反應(yīng)后的尾水通過(guò)管路連至冷卻塔（19）；S3，步驟S2中反應(yīng)產(chǎn)生的剩余污泥排入濃縮池進(jìn)行濃縮，濃縮后的上層清液排入污水處理管線（3）進(jìn)行再反應(yīng)；濃縮后的濃縮污泥排入污泥脫水車間（2）進(jìn)行脫水，脫水后的分離液排入濃縮池（1）進(jìn)行再處理，分離后的濃縮污泥送入破碎裝置，與生活垃圾混合破碎后，作為鍋爐（8）的燃料；S4，步驟S2中處理過(guò)后的尾水，先經(jīng)過(guò)冷卻塔（19）進(jìn)行冷卻，冷卻后通過(guò)循環(huán)水管（20）和循環(huán)水泵（21）抽入凝汽器（4），與補(bǔ)水管路（7）中用于發(fā)電的鍋爐水進(jìn)行熱交換；S5，步驟S4中，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組（14）發(fā)電過(guò)后的乏汽通過(guò)乏汽管路（15）進(jìn)入凝汽器（4），利用污水處理管線（3）中的生活污水原水，以及循環(huán)管路（20）的循環(huán)水對(duì)乏汽進(jìn)行冷卻；冷卻后的鍋爐水經(jīng)過(guò)補(bǔ)水管路（7）依次精處理、加熱和除氧后，通過(guò)鍋爐補(bǔ)水泵組（12）送入鍋爐（8）進(jìn)行加熱汽化，汽化后的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組（14）進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電后的乏汽重復(fù)上述循環(huán)過(guò)程；S6，鍋爐（8）燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋馔ㄟ^(guò)管路連接至煙道氣加熱器（17），污水處理管線（3）上設(shè)置的換熱支路（18）從煙道氣加熱器（17）內(nèi)部繞過(guò)，通過(guò)與煙道氣加熱器（17）進(jìn)行換熱，對(duì)污水處理管線（3）上的污水原水進(jìn)行加熱，加熱至反應(yīng)所需的溫度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)及處理方法，該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中污水處理進(jìn)行厭氧氨氧化時(shí)，需要外部設(shè)置熱源進(jìn)行水溫維持，能耗較高，且污水處理產(chǎn)生的污泥占地面積大，后續(xù)處理能耗較高，造成較多熱量浪費(fèi)的問(wèn)題。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)，包括濃縮池，濃縮池底部排泥口與污水脫水車間連接，濃縮池頂部排水口連接至污水處理管線；污水處理管線一端與凝汽器的出水口連接，另一端與生化處理構(gòu)筑物連接，生化處理構(gòu)筑物包括SBR好氧反應(yīng)池和SBBR反應(yīng)器；生化處理構(gòu)筑物底部排泥口連接至濃縮池，生化處理構(gòu)筑物頂部排水口通過(guò)出水管路連接至循環(huán)補(bǔ)水系統(tǒng)；凝汽器出水端與發(fā)電系統(tǒng)連接。
優(yōu)選地，發(fā)電系統(tǒng)包括補(bǔ)水管路，補(bǔ)水管路一端與凝汽器連接，另一端與鍋爐連接；補(bǔ)水管路上從凝汽器一端依次連接有凝結(jié)水精處理裝置、低壓加熱器、除氧器、鍋爐補(bǔ)水泵組和高壓加熱器；鍋爐排汽端與汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組連接。
優(yōu)選地，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組的乏汽管路連接至凝汽器。
優(yōu)選地，鍋爐的煙道氣管路與煙道氣加熱器連接，污水處理管線上并聯(lián)有換熱支路，換熱支路與煙道氣加熱器連接進(jìn)行加熱；換熱支路的進(jìn)出口之間設(shè)置電動(dòng)閥。
優(yōu)選地，循環(huán)補(bǔ)水系統(tǒng)包括冷卻塔，冷卻塔通過(guò)循環(huán)水管與凝汽器連接，循環(huán)水管上連接有循環(huán)水泵；冷卻塔底部排水口外排至外部。
優(yōu)選地，污水脫水車間的分離回收液回流至濃縮池，污水脫水車間的固體和氣體可燃物用于鍋爐的燃燒。
優(yōu)選地，一種生活垃圾生活污水協(xié)同處理系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟：S1，將垃圾發(fā)電廠與污水處理廠合并選址，通過(guò)污水處理的固態(tài)廢料和排放氣作為垃圾發(fā)電廠的燃料補(bǔ)充；S2，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的生活污水，進(jìn)入凝汽器進(jìn)行換熱，加熱后的污水原水進(jìn)入污水處理管線，保持水溫在30~35℃，然后送入SBR好氧反應(yīng)池進(jìn)行好氧反應(yīng)，進(jìn)行除COD和除磷；反應(yīng)后的污水原水進(jìn)入SBBR反應(yīng)器進(jìn)行短程反硝化耦合厭氧氨氧化工藝；反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣通過(guò)管路送入鍋爐進(jìn)行焚燒；反應(yīng)后的尾水通過(guò)管路連至冷卻塔；S3，步驟S2中反應(yīng)產(chǎn)生的剩余污泥排入濃縮池進(jìn)行濃縮，濃縮后的上層清液排入污水處理管線進(jìn)行再反應(yīng)；濃縮后的濃縮污泥排入污泥脫水車間進(jìn)行脫水，脫水后的分離液排入濃縮池進(jìn)行再處理，分離后的濃縮污泥送入破碎裝置，與生活垃圾混合破碎后，作為鍋爐的燃料；S4，步驟S2中處理過(guò)后的尾水，先經(jīng)過(guò)冷卻塔進(jìn)行冷卻，冷卻后通過(guò)循環(huán)水管和循環(huán)水泵抽入凝汽器，與補(bǔ)水管路中用于發(fā)電的鍋爐水進(jìn)行熱交換；S5，步驟S4中，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組發(fā)電過(guò)后的乏汽通過(guò)乏汽管路進(jìn)入凝汽器，利用污水處理管線中的生活污水原水，以及循環(huán)管路的循環(huán)水對(duì)乏汽進(jìn)行冷卻；冷卻后的鍋爐水經(jīng)過(guò)補(bǔ)水管路依次精處理、加熱和除氧后，通過(guò)鍋爐補(bǔ)水泵組送入鍋爐進(jìn)行加熱汽化，汽化后的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電后的乏汽重復(fù)上述循環(huán)過(guò)程；S6，鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋馔ㄟ^(guò)管路連接至煙道氣加熱器，污水處理管線上設(shè)置的換熱支路從煙道氣加熱器內(nèi)部繞過(guò)，通過(guò)與煙道氣加熱器進(jìn)行換熱，對(duì)污水處理管線上的污水原水進(jìn)行加熱，加熱至反應(yīng)所需的溫度。
進(jìn)一步地，脫水后的污泥為含水率50~60%的污泥。
進(jìn)一步地，經(jīng)過(guò)處理后的生活污水，可以用于垃圾發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程的循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水、熱力系統(tǒng)補(bǔ)水、工藝補(bǔ)水等。多余的尾水排入水體，作為生態(tài)補(bǔ)水。
進(jìn)一步地，生活污水預(yù)處理包括污水處理格柵攔截以及初沉處理；預(yù)處理后的廢料也一并送入破碎機(jī)構(gòu)，與污泥和生活垃圾一起進(jìn)行破碎處理，后續(xù)進(jìn)入鍋爐進(jìn)行焚燒。
進(jìn)一步地，管路上設(shè)置有多處電動(dòng)閥，電動(dòng)閥與垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組的智能溫控系統(tǒng)連接，根據(jù)污水來(lái)水溫度、污水水量和垃圾發(fā)電機(jī)組的出力。
本發(fā)明的有益效果為：1、本系統(tǒng)中，垃圾和污水協(xié)同治理，一方面以廢制廢，另一方面生產(chǎn)電力，低碳高效；2、本系統(tǒng)中，通過(guò)污水處理的廢氣和污泥廢料作為焚燒發(fā)電的補(bǔ)充燃料，節(jié)省了能耗成本，另一方面，焚燒發(fā)電的剩余熱量可以作為污水處理中污水原水的溫度維持的熱源，從而避免了額外設(shè)置單獨(dú)的熱源給污水處理，進(jìn)一步節(jié)省了能耗；污水原水的低溫以及后續(xù)尾水經(jīng)過(guò)冷卻的低溫度，可以為乏汽的冷凝提供熱交換媒介；處理后的尾水也可以作為循環(huán)水以及鍋爐水的補(bǔ)水，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用；整個(gè)系統(tǒng)在發(fā)電和污水處理之間相互配合，合理利用了各個(gè)環(huán)節(jié)的剩余能源，有效實(shí)現(xiàn)了成本控制；且系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)便于實(shí)施和維護(hù)，具有很強(qiáng)的可實(shí)施性。
（發(fā)明人：徐正;孟海;耿欣;趙仲;林宏;劉紅玉;劉雅雯;王艷偉;張少偉）
