一种焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置论文和设计-顾峥

全文摘要

实用新型公开了一种焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置，其特征在于，包括汽水混合换热器，汽水混合换热器通过厌氧循环泵余厌氧反应器连接，厌氧反应器的出气口与脱硫系统连通，脱硫系统通过沼气储柜分别连接焚烧炉、应急火炬；酸碱加药罐一、酸碱加药罐二各自分别与厌氧出水口管道、鸟粪石提取装置连通；工业水管道同样与厌氧出水口管道连通；磷酸根储罐、镁盐储罐、厌氧反应器的回流水出口均与鸟粪石提取装置连通。本实用新型针对性解决垃圾渗滤液厌氧处理中温度控制、管道结垢及沼气处理，提高了厌氧处理效果和污水可生化性，从而提高后续生化处理污水效果，具有良好的经济和环境效益。

主设计要求

1.一种焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置，其特征在于，包括与蒸汽余热连通的汽水混合换热器(7)，汽水混合换热器(7)通过厌氧循环泵(8)与厌氧反应器(1)连接，厌氧反应器(1)上设有厌氧出水口管道(12)、回流水出口(13)及出气口，厌氧反应器(1)的出气口与脱硫系统(9)连通，脱硫系统(9)通过沼气储柜(19)分别连接焚烧炉(10)、应急火炬(11)；酸碱加药罐一(2)、酸碱加药罐二(3)各自分别与厌氧出水口管道(12)、鸟粪石提取装置(6)连通；工业水管道(16)同样与厌氧出水口管道(12)连通；磷酸根储罐(4)、镁盐储罐(5)、厌氧反应器(1)的回流水出口(13)均与鸟粪石提取装置(6)连通，鸟粪石提取装置(6)底部的鸟粪石提取装置出水口(14)与厌氧反应器(1)连通。

设计方案

2.如权利要求1所述的焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置，其特征在于，所述鸟粪石提取装置(6)内上部为反应区，下部为沉淀区，反应区内设有伞形挡板(17)，反应区与沉淀区之间设有液体分布器(18)；鸟粪石提取装置出水口(14)设于沉淀区底部。

3.如权利要求1所述的焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置，其特征在于，所述鸟粪石提取装置(6)还与酸碱加药罐一(2)、酸碱加药罐二(3)、磷酸根储罐(4)、镁盐储罐(5)相连接，且鸟粪石提取装置(6)上设有通过控制反应溶液的pH值使鸟粪石提取装置(6)内达到鸟粪石形成的最佳条件的pH在线检测装置，其与两个酸碱加药罐中的泵联动。

4.如权利要求3所述的焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置，其特征在于，所述鸟粪石提取装置(6)还设有用于对整个鸟粪石提取装置(6)的自动化运行进行控制的PLC控制系统，所有进水口、出水口、两个酸碱加药罐的控制阀门、磷酸根储罐(4)和镁盐储罐(5)的控制阀门和排料闸阀、鸟粪石提取装置(6)的pH在线检测装置均与PLC控制系统电控连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置。

背景技术

垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。垃圾渗滤液性质取决于垃圾成分、垃圾的粒径、压实程度、现场的气候、水文条件和填埋时间等因素。焚烧厂垃圾渗滤液具有以下特点：(1)焚烧厂垃圾一般为当天垃圾，渗滤液厌氧发酵过程时间短，有机物浓度高，可生化性较填埋场渗滤液差；(2)受地表水及降水影响小，其所含水分主要为垃圾本身自带水分和较少垃圾分解产生的水分；(3)氨氮浓度高；(4)盐份含量高；(5)水质水量波动较大等。由于垃圾渗滤液是一种量大且成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理直接排入环境，将造成严重的环境污染，威胁人体健康。

考虑到投入成本及处理效果，焚烧厂垃圾渗滤液主要是采用生物法进行处理。但由于焚烧厂垃圾渗滤液中BOD及COD浓度高、氨氮浓度高、水质水量变化大和可生化性较差等特点，常给生化处理带来一定的难度。因此在焚烧厂垃圾渗滤液进行生化处理之前，采用厌氧处理将渗滤液中一些难降解有机物酸化水解成易于生化的小分子化合物，然后将厌氧处理后的废水与调节池水在均衡池中进行碳氮比均衡再进行生化处理，生化处理工艺的处理效率将大大提高。

厌氧处理工艺中中温消化因中温菌(特别是产甲烷菌)种类多，易于培养驯化、活性高等优点受到广泛应用。但因中温菌生存环境对温度要求(35℃)较为严格，厌氧系统温度及投资成本控制成为工程应用的难点之一；焚烧厂垃圾渗滤液氨氮浓度高，高效厌氧反应器的出水回流工艺使得厌氧反应器产生富氮、富磷上清液，其中磷酸根离子、铵根离子与镁离子能够发生反应，产生难溶于水的固体物质——鸟粪石结晶体，即磷酸铵镁固体。当鸟粪石在污泥回流管道、离心泵进水口等处结垢后，就会严重堵塞管道，增加污泥或者污水流动阻力，限制污泥或者污水流量，从而增加水泵的能耗，降低污水、污泥的输送效率，还占用了反应器的有效容积，影响处理系统的运行和管理。因此新型厌氧处理防结垢工程技术迫在眉睫；此外，采用厌氧处理垃圾渗滤液产的沼气收集处理也应进行安全合理安排。

目前中温厌氧系统处理焚烧厂垃圾渗滤液工程应用重点是对厌氧反应器配套设施的完善，包括厌氧系统温度及投资成本控制(35℃)，厌氧处理防结垢技术和沼气处理装置等

发明内容

本实用新型所要解决的问题是：如何实现焚烧厂垃圾渗滤液厌氧处理中温度控制、鸟粪石防结垢及沼气安全处理。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是：提供一种焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置，其特征在于，包括与蒸汽余热连通的汽水混合换热器，汽水混合换热器通过厌氧循环泵与厌氧反应器连接，厌氧反应器上设有厌氧出水口管道、回流水出口及出气口，厌氧反应器的出气口与脱硫系统连通，脱硫系统通过沼气储柜分别连接焚烧炉、应急火炬；酸碱加药罐一、酸碱加药罐二各自分别与厌氧出水口管道、鸟粪石提取装置连通；工业水管道同样与厌氧出水口管道连通；磷酸根储罐、镁盐储罐、厌氧反应器的回流水出口均与鸟粪石提取装置连通，鸟粪石提取装置底部的鸟粪石提取装置出水口与厌氧反应器连通。厌氧反应器利用焚烧厂蒸汽余热进行汽水混合(蒸汽喷射)加热的方式，并通过在线温度计调节蒸汽的用量。

优选地，所述鸟粪石提取装置内上部为反应区，下部为沉淀区，反应区内设有伞形挡板，反应区与沉淀区之间设有液体分布器；鸟粪石提取装置出水口设于沉淀区底部。

优选地，所述鸟粪石提取装置还与酸碱加药罐一、酸碱加药罐二、磷酸根储罐、镁盐储罐相连接，且鸟粪石提取装置上设有通过控制反应溶液的pH值使鸟粪石提取装置内达到鸟粪石形成的最佳条件的pH在线检测装置，其与两个酸碱加药罐中的泵联动。

更优选地，所述鸟粪石提取装置还设有用于对整个鸟粪石提取装置的自动化运行进行控制的PLC控制系统，所有进水口、出水口、两个酸碱加药罐的控制阀门、磷酸根储罐和镁盐储罐的控制阀门和排料闸阀、鸟粪石提取装置的pH在线检测装置均与PLC控制系统电控连接。

本实用新型的鸟粪石提取装置通过控制pH和磷酸根、镁盐及铵根离子的摩尔比，最大程度形成鸟粪石结晶并从装置下端出料口排出；上清液则回流至厌氧反应器；易于结垢的出水及排泥管处增设三通连接清洗水泵对管道进行清洗。

本实用新型针对性解决垃圾渗滤液厌氧处理中温度控制、管道结垢及沼气处理，提高了厌氧处理效果和污水可生化性，从而提高后续生化处理污水效果，具有良好的经济和环境效益。

本实用新型根据工程案例结合焚烧厂实际情况，总结提出焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置，对垃圾渗滤液进行有效处理，提高整体污水处理工艺包括生化处理的处理效率，降低污水处理的运营成本，适合大规模应用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、厌氧加热保温设计采用焚烧厂蒸汽余热对厌氧反应器内的介质进行保温加热，经脱硫处理的沼气输送至焚烧厂助燃，经济环保，可减少设备运行成本；

2、厌氧处理防结垢技术，解决了钙、镁和碳酸根离子以及鸟粪石在厌氧反应器及管道中结垢，从而提高了整个厌氧反应处理效果；

3、由于垃圾渗滤液氨氮去除效果好，并通过厌氧中温消化系统提高了污水的可生化性，从而提高后续生化处理垃圾渗滤液的效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

如图1所示，为本实用新型提供的一种焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置，其包括厌氧处理防结垢装置、厌氧加热保温装置及沼气处理装置。厌氧防结垢装置由厌氧反应器1、酸碱加药罐一2、酸碱加药罐二3、磷酸根储罐4、镁盐储罐 5和鸟粪石提取装置6组成。厌氧加热保温装置采用焚烧厂的蒸汽余热对厌氧反应器1内的介质进行保温加热，其装置由汽水混合换热器7和厌氧循环泵8组成。厌氧产生的沼气经收集后经脱硫系统9预处理后经沼气储柜19输送到焚烧炉10 助燃，同时设置应急火炬11。

厌氧反应器1的厌氧出水口管道12连接酸碱加药罐一2、酸碱加药罐二3，厌氧反应器1的回流水出口管道13连接鸟粪石提取装置6，鸟粪石提取装置6 的鸟粪石提取装置出水口管道14与厌氧反应器1连接，酸碱加药罐一2、酸碱加药罐二3的出口管道连接鸟粪石提取装置6的鸟粪石提取装置进水口15，磷酸根储罐4、镁盐储罐5的出口管道同样连接鸟粪石提取装置进水口15，鸟粪石提取装置6的底部设置有鸟粪石提取装置出水口14和排料闸阀。

厌氧反应器1的厌氧出水口管道12还设置一路工业水16，用作厌氧出水的冲洗，防止出水管道的结垢。

鸟粪石提取装置6包括反应区和沉淀区，沉淀区呈锥形，反应区内安装有进水管，管下设伞形挡板17。反应区和沉淀区之间设置液体分布器18。

鸟粪石提取装置上安装有pH在线检测装置，pH在线检测装置用于实时检测装置内反应溶液的pH值，酸碱加药罐一2、酸碱加药罐二3根据检测出的反应溶液的pH值向装置内投加酸或碱，控制反应溶液的pH，以达到鸟粪石形成的最佳条件。

鸟粪石提取装置6还设置有PLC控制系统，用于对整个鸟粪石提取装置的自动化运行进行控制，鸟粪石提取装置进水口15、鸟粪石提取装置出水口14、两个酸碱加药罐的控制阀门、磷酸根储罐4和镁盐储罐5的控制阀门、排料闸阀、 pH在线检测装置均与PLC控制系统电控连接。

厌氧加热保温装置设置汽水混合换热器7和厌氧循环泵8，蒸汽余热经汽水混合换热器7和厌氧循环泵8后通入厌氧反应器1，加热方式为气水混合蒸汽喷射。

厌氧反应器1内还设置在线温度传感器，用于温度的传输以及警示，并能通过在线温度计调节蒸汽的用量。

厌氧沼气收集装置设置脱硫装置9和沼气储柜19，经收集后采用纯碱作吸收剂加脱硫催化剂的湿式氧化法来脱硫。经过脱硫处理后的沼气可输送至焚烧厂 10助燃，也可经应急火炬11点燃后达标排放。

本实用新型的工作过程为：经过调节池均质均量的垃圾渗滤液，通过泵泵送至厌氧反应器1，在厌氧反应器1中利用厌氧生物将高浓度有机废水消化，废水中绝大部分有机物被降解、消化。厌氧反应器1通过在线温度传感器调节蒸汽的用量使反应器温度控制在35℃±2℃；厌氧反应器1中的废水经回流水出口13 进入鸟粪石提取装置6反应区内的鸟粪石提取装置进水管15，通过伞形挡板17 均匀分布到整个反应区，PLC控制系统控制酸碱加药罐一2、酸碱加药罐二3投加酸液和碱液来调节pH，磷酸根储罐4和镁盐储罐5投加磷酸根离子和镁离子，在液体分布器18的液体扰动作用下，鸟粪石结晶开始形成，随着反应时间的增加，鸟粪石大颗粒开始沉降到沉淀区，反应结束后PLC控制系统控制反应区上清液回流到厌氧反应器1进一步处理，并控制开启底部的排料闸阀，对鸟粪石结晶进行资源化回收。垃圾渗滤液经中温消化分解产生沼气，经沼气收集系统后进入脱硫系统9脱硫，随后经沼气储柜19输送至焚烧厂10助燃。

厌氧反应器1还设有清洗功能，在厌氧反应器1的厌氧出水口管道12及排泥管道设置三通连接清洗水泵，并在清洗管道上设置酸碱药剂投加点，用于除去管道内钙、镁和碳酸根等离子的结垢。

鸟粪石提取装置6还设有定期检修功能，通常隔一段时间后会排空整个鸟粪石提取装置，对其易结垢部位进行检查，通过酸加药罐2加入酸液清洗结垢。

沼气收集系统还设置有应急火炬11。

设计图

一种焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置论文和设计

一种焚烧厂垃圾渗滤液厌氧预处理装置论文和设计-顾峥

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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