本實(shí)用新型涉及一種污水處理技術(shù)。

背景技術(shù)：

由于熱水解為成套設(shè)備，相關(guān)技術(shù)參數(shù)由設(shè)備廠商提供，但如何與水廠現(xiàn)有熱系統(tǒng)相匹配，仍處于探索。部分學(xué)者雖然指出了污泥可采用兩級(jí)換熱方式，但并未對(duì)消化池溫度精確控制提出具體方法，也未提出兩級(jí)換熱設(shè)施與原廠區(qū)熱交換設(shè)備的結(jié)合性和利用性，同時(shí)，并未交代用于熱交換的冷卻水來(lái)源及去向，屬于局部設(shè)計(jì)，并未從整體進(jìn)行熱系統(tǒng)的布置與升級(jí)。熱水解-厭氧消化工藝中的熱系統(tǒng)，主要是供熱及換熱系統(tǒng)，直接決定了整套流程能否成功實(shí)施，也關(guān)系到后期運(yùn)行是否可持續(xù)，是整個(gè)設(shè)計(jì)考慮的核心環(huán)節(jié)。熱水解的改造是基于厭氧消化工藝進(jìn)行的，而污泥處理的厭氧消化設(shè)施中，已建有相應(yīng)換熱器，若采用新建新購(gòu)的方式，無(wú)異于極大的增加了投資成本，也造成了原有設(shè)備的浪費(fèi)，急需相關(guān)技術(shù)和方法，使升級(jí)后的熱系統(tǒng)能夠兼容已有系統(tǒng)，降低成本，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種污泥處理?yè)Q熱系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有污水處理廠污泥處理系統(tǒng)改造中泥區(qū)熱系統(tǒng)的升級(jí)后兼容，實(shí)現(xiàn)最大程度利用原有設(shè)備的成本低改造方式及穩(wěn)定運(yùn)行等技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用技術(shù)方案如下：

一種污泥處理?yè)Q熱系統(tǒng)，包括一次換熱器、二次換熱器、冷卻水換熱器、冷卻水池和廢水池；一次換熱器的進(jìn)口為熱水解后的污泥輸入端，一次換熱器的出口將經(jīng)過(guò)本級(jí)換熱器后溫度降幅為熱水解處理后出泥溫度與厭氧消化工藝設(shè)定溫度差值的65％-75％的污泥送入與其連接的二次換熱器的進(jìn)口；二次換熱器的出口將經(jīng)過(guò)本級(jí)換熱器后溫度降至為厭氧消化工藝設(shè)定溫度的污泥送往與之連接的消化池；一次換熱器的冷卻水進(jìn)、出端與冷卻水換熱器的一側(cè)熱交換進(jìn)、出口連接，該一次換熱器的冷卻水為軟水，經(jīng)過(guò)冷卻水換熱器后循環(huán)利用；冷卻水熱交換器的另一側(cè)冷卻水進(jìn)口端與冷卻水池連接，冷卻水出口端與廢水池連接；二次換熱器的冷卻水進(jìn)口端連接冷卻水池，冷卻水出口連接廢水池；所述廢水池連接二沉池，所述冷卻水池采用自來(lái)水、再生水或者經(jīng)過(guò)處理的二沉池出水供水。

所述的一種污泥處理?yè)Q熱系統(tǒng)，冷卻水池和廢水池設(shè)置于冷卻水泵房?jī)?nèi)，廢水池出水經(jīng)水源熱泵利用剩余熱源或排放二沉池。

所述的一種污泥處理?yè)Q熱系統(tǒng)，二次換熱器設(shè)置于消化池內(nèi)。

所述的一種污泥處理?yè)Q熱系統(tǒng)，所述一次換熱器、二次換熱器均采用套管式換熱器，冷卻水換熱器為板式換熱器。

所述的一種污泥處理?yè)Q熱系統(tǒng)，冷卻水池的水為經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)鼓格柵處理后的二沉池出水。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果：

1.利用廠區(qū)原有消化池，在消化池可承受的溫度應(yīng)力內(nèi)，污泥通過(guò)兩次換熱，即一次換熱器、二次換熱器對(duì)熱水解污泥進(jìn)行冷卻，精確的達(dá)到厭氧消化所需的反應(yīng)溫度，實(shí)現(xiàn)泥區(qū)改造后最佳的厭氧消化效果；

2.熱水解后高溫污泥，經(jīng)一次換熱后溫度為45-55℃，可滿足廠區(qū)內(nèi)長(zhǎng)距離輸送的要求，不發(fā)生溫度過(guò)低出現(xiàn)油脂凝固的“蠟化”現(xiàn)象；

3.二次換熱器設(shè)置于消化池內(nèi)，可在最短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)消化池內(nèi)污泥溫度的精確調(diào)控，使消化池內(nèi)處于最佳消化溫度；

4.運(yùn)用冷卻水換熱器與一次熱交換器進(jìn)行水水熱交換，可得到溫度更高的換熱水，此換熱水可用于廠區(qū)溶藥、配水以及采暖等用途，實(shí)現(xiàn)“熱”資源的綜合利用；

5.一次換熱器冷卻水為軟水，在換熱過(guò)程中最大限度地減少換熱器的板結(jié)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)泥水高效的換熱效率；同時(shí)此軟水閉路循環(huán)利用，可減少軟水用水，降低用水成本；

6.在泥區(qū)改造中，可以利用原厭氧消化系統(tǒng)中的換熱器等設(shè)備，不對(duì)現(xiàn)況消化池結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)；

7.所有換熱系統(tǒng)中未被使用的換熱水均排放至廢水池，此換熱水有部分熱能未經(jīng)利用，可結(jié)合廠區(qū)需要運(yùn)用水源熱泵利用剩余熱源。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成原理框圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的組成及工作原理參見(jiàn)圖1所示。一種污泥處理?yè)Q熱系統(tǒng)，包括一次換熱器、二次換熱器、冷卻水換熱器、冷卻水池和廢水池；一次換熱器的進(jìn)口為熱水解后的污泥輸入端，一次換熱器的出口將經(jīng)過(guò)本級(jí)換熱器后溫度降幅為熱水解處理后出泥溫度與厭氧消化工藝設(shè)定溫度差值的65％-75％的污泥送入與其連接的二次換熱器的進(jìn)口；二次換熱器的出口將經(jīng)過(guò)本級(jí)換熱器后溫度降至為厭氧消化工藝設(shè)定溫度的污泥送往與之連接的消化池；一次換熱器的冷卻水進(jìn)、出端與冷卻水換熱器的一側(cè)熱交換進(jìn)、出口連接，該一次換熱器的冷卻水為軟水，經(jīng)過(guò)冷卻水換熱器后循環(huán)利用；冷卻水熱交換器的另一側(cè)冷卻水進(jìn)口端與冷卻水池連接，冷卻水出口端與廢水池連接；二次換熱器的冷卻水進(jìn)口端連接冷卻水池，冷卻水出口連接廢水池；所述廢水池連接二沉池，所述冷卻水池采用自來(lái)水、再生水或者經(jīng)過(guò)處理的二沉池出水供水。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下：熱水解后的污泥經(jīng)過(guò)依次經(jīng)過(guò)一次換熱器、二次換熱器，進(jìn)入消化池，一次換熱器冷卻水經(jīng)過(guò)冷卻水換熱器后循環(huán)利用。熱水解后的污泥經(jīng)過(guò)熱水解處理后出泥溫度為70-90℃，污泥經(jīng)過(guò)二次換熱器后溫度為厭氧消化工藝設(shè)定溫度，污泥經(jīng)一次換熱器后溫度降幅為熱水解處理后出泥溫度與厭氧消化工藝設(shè)定溫度差值的65％-75％。這樣的處理既保證降溫需求，同時(shí)可獲得高溫冷卻水利于再利用，并同時(shí)增加厭氧消化工藝溫度控制精確性。

二次換熱器設(shè)置于消化池內(nèi)，可利用原有換熱器或新建；二次換熱器冷卻水來(lái)自冷卻水池，采用自來(lái)水、再生水或者經(jīng)過(guò)處理的二沉池出水，經(jīng)過(guò)二次換熱器后排放至廢水池。冷卻水換熱器可利用原有換熱器或新建，冷卻水換熱器冷卻水來(lái)自冷卻水池，采用自來(lái)水、再生水或者經(jīng)過(guò)處理的二沉池出水，經(jīng)過(guò)冷卻水換熱器后排放至廢水池。一次換熱器冷卻水為軟水，通過(guò)冷卻水換熱器降溫后，回到一次換熱器，閉路循環(huán)利用。冷卻水池和廢水池設(shè)置于冷卻水泵房?jī)?nèi)，廢水池出水可經(jīng)水源熱泵利用剩余熱源或排放二沉池。

在圖1中，熱水解后的污泥溫度T1為86℃；污泥經(jīng)過(guò)一次換熱器后的溫度T2為53℃；污泥經(jīng)過(guò)二次換熱器后的溫度T3為40℃；冷卻水I進(jìn)入冷卻水換熱器前的溫度T4為25℃；冷卻水I進(jìn)入一次換熱器前的溫度T5為32℃；冷卻水II和冷卻水III進(jìn)入換熱器前的溫度T6為25℃；冷卻水II從二次換熱器后的溫度T7為38℃；冷卻水III從冷卻水換熱器后的溫度T8為52℃。

冷卻水I：用于一次換熱器和冷卻水換熱器之間，閉路循環(huán)，軟水；

冷卻水II：用于二次換熱器冷卻；

冷卻水III：用于冷卻水換熱器冷卻。

以某污水處理廠水線升級(jí)改造為例，因泥線不能滿足處理需求，需同時(shí)進(jìn)行改造，核心工藝采用熱水解-厭氧消化，在不擴(kuò)建消化池的情況下，滿足污泥處理需求，達(dá)到污泥處理標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)污泥處理量由改造前的137.5tDS/d增至180tDS/d，采用“濃縮→預(yù)脫水→熱水解→厭氧消化→板框脫水”工藝流程。為滿足工藝要求，對(duì)熱水解后污泥進(jìn)行兩次換熱方案。

污泥兩次換熱，一次在新建熱交換車間內(nèi)完成(熱污泥與冷卻水I)，二次在消化池內(nèi)利用現(xiàn)況的管式換熱器(熱污泥與冷卻水II)。冷卻水I再次換熱在熱交換車間內(nèi)完成(冷卻水I、冷卻水III)，設(shè)計(jì)參數(shù)如附表1所示，共新建熱交換車間1座，冷卻水泵房1座，整體熱交換工藝流程同圖1所示。

附表1：