本發(fā)明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換熱方式，但并未對消化池溫度精確控制提出具體方法，也未提出兩級換熱設(shè)施與原廠區(qū)熱交換設(shè)備的結(jié)合性和利用性，同時，并未交代用于熱交換的冷卻水來源及去向，屬于局部設(shè)計，并未從整體進行熱系統(tǒng)的布置與升級。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施，也關(guān)系到后期運行是否可持續(xù)，是整個設(shè)計考慮的核心環(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，若采用新建新購的方式，無異于極大的增加了投資成本，也造成了原有設(shè)備的浪費，急需相關(guān)技術(shù)和方法，使升級后的熱系統(tǒng)能夠兼容已有系統(tǒng)，降低成本，實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種污泥處理換熱系統(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)的升級后兼容，實現(xiàn)最大程度利用原有設(shè)備的成本低改造方式及穩(wěn)定運行等技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用技術(shù)方案如下：

一種污泥處理換熱系統(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；一次換熱器的進口為熱水解后的污泥輸入端，一次換熱器的出口將經(jīng)過本級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口；二次換熱器的出口將經(jīng)過本級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、出端與冷卻水換熱器的一側(cè)熱交換進、出口連接，該一次換熱器的冷卻水為軟水，經(jīng)過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水、再生水或者經(jīng)過處理的二沉池出水供水。

所述的一種污泥處理換熱系統(tǒng)，冷卻水池和廢水池設(shè)置于冷卻水泵房內(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換熱系統(tǒng)，二次換熱器設(shè)置于消化池內(nèi)。

所述的一種污泥處理換熱系統(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換熱系統(tǒng)，冷卻水池的水為經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓格柵處理后的二沉池出水。

本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果：

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)，污泥通過兩次換熱，即一次換熱器、二次換熱器對熱水解污泥進行冷卻，精確的達到厭氧消化所需的反應(yīng)溫度，實現(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)長距離輸送的要求，不發(fā)生溫度過低出現(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)，可在最短時間內(nèi)完成對消化池內(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.運用冷卻水換熱器與一次熱交換器進行水水熱交換，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，在換熱過程中最大限度地減少換熱器的板結(jié)現(xiàn)象，實現(xiàn)泥水高效的換熱效率；同時此軟水閉路循環(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，不對現(xiàn)況消化池結(jié)構(gòu)進行改動；

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)需要運用水源熱泵利用剩余熱源。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成原理框圖。

具體實施方式

本發(fā)明的具體組成及工作原理參見圖1所示。一種污泥處理換熱系統(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；一次換熱器的進口為熱水解后的污泥輸入端，一次換熱器的出口將經(jīng)過本級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口；二次換熱器的出口將經(jīng)過本級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、出端與冷卻水換熱器的一側(cè)熱交換進、出口連接，該一次換熱器的冷卻水為軟水，經(jīng)過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水、再生水或者經(jīng)過處理的二沉池出水供水。

本發(fā)明的工作過程如下：熱水解后的污泥經(jīng)過依次經(jīng)過一次換熱器、二次換熱器，進入消化池，一次換熱器冷卻水經(jīng)過冷卻水換熱器后循環(huán)利用。熱水解后的污泥經(jīng)過熱水解處理后出泥溫度為70-90℃，污泥經(jīng)過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，同時可獲得高溫冷卻水利于再利用，并同時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自冷卻水池，采用自來水、再生水或者經(jīng)過處理的二沉池出水，經(jīng)過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自冷卻水池，采用自來水、再生水或者經(jīng)過處理的二沉池出水，經(jīng)過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)置于冷卻水泵房內(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)過一次換熱器后的溫度T2為53℃；污泥經(jīng)過二次換熱器后的溫度T3為40℃；冷卻水I進入冷卻水換熱器前的溫度T4為25℃；冷卻水I進入一次換熱器前的溫度T5為32℃；冷卻水II和冷卻水III進入換熱器前的溫度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改造為例，因泥線不能滿足處理需求，需同時進行改造，

核心工藝采用熱水解-厭氧消化，在不擴建消化池的情況下，滿足污泥處理需求，達到污泥處理標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計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，對熱水解后污泥進行兩次換熱方案。

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：