本實(shí)用新型主要涉及到污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，特指一種污泥熱水解產(chǎn)生的高濃度惡臭氣體處理的裝置。

背景技術(shù)：

根據(jù)《國家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》及《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》的要求，到2015年，污水處理設(shè)施負(fù)荷率提高到80％以上，城市污水處理率達(dá)到85％；屆時(shí)，我國的污水處理規(guī)模將達(dá)到20805萬m³/d。根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于全國城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施2016年第一季度建設(shè)和運(yùn)行情況的通報(bào)：截至2016年3月底，全國設(shè)市城市、縣累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠3910座，污水處理能力為1.67億m³/d；伴隨產(chǎn)生的污泥(含水率以80％計(jì))近5000萬t/a左右(每萬m³污水產(chǎn)泥5～10t)。而且，該數(shù)字還在以10％～15％的速度增加。

我國的污水處理事業(yè)在過去的幾十年中，已經(jīng)有了突破性的進(jìn)展。然而由于我國污水處理廠建設(shè)存在嚴(yán)重的“重水輕泥”現(xiàn)象，導(dǎo)致大量污泥“積壓”，未得到合理安全的處理處置。因此，相對(duì)于已經(jīng)較為成熟的污水處理技術(shù)，污泥處理處置技術(shù)在我國尚處于起步階段，并且發(fā)展緩慢。根據(jù)《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》：到2015年，直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市的污泥無害化處理處置率達(dá)到80％，其他設(shè)市城市達(dá)到70％，縣城及重點(diǎn)鎮(zhèn)達(dá)到30％。但截至2014年年底，全國污泥處理處置設(shè)施建設(shè)僅完成“十二五”規(guī)劃目標(biāo)的43.4％，即224.81萬噸/年，缺口巨大。

厭氧消化作為污泥處理重要技術(shù)之一，在歐美國家應(yīng)用廣泛，也被我國大力鼓勵(lì)發(fā)展。但目前為止，我國僅50余家污水廠建有污泥厭氧消化設(shè)備，且40％左右停運(yùn)。全國經(jīng)過厭氧處理的污泥不足2％。其主要原因在于我國污泥普遍存在含砂量高、有機(jī)質(zhì)含量低的問題，導(dǎo)致厭氧消化運(yùn)行效率差，產(chǎn)氣量低。熱水解作為一種新興的污泥預(yù)處理技術(shù)，可有效破壞污泥中的微生物結(jié)構(gòu)，釋放污泥中微生物及胞外聚合物的水及有機(jī)物，并將難以生物降解的大分子有機(jī)物水解為易生物降解的小分子有機(jī)物，從而改善污泥的消化及脫水性能。

現(xiàn)有傳統(tǒng)的熱水解處理方式為“催化氧化脫硫+化學(xué)堿洗+生物除臭”，其設(shè)備包括催化氧化脫硫塔、化學(xué)堿洗塔、生物除臭箱、風(fēng)機(jī)、加濕泵及加濕箱。但傳統(tǒng)工藝和設(shè)備存在如下缺陷：

1、臭氣中的硫化氫、含硫有機(jī)物易導(dǎo)致現(xiàn)有方法中催化劑失活，造成處理效率下降，催化劑更換頻次提高也造成運(yùn)行成本提高。

2、該套除臭裝置未設(shè)置臭氣降溫設(shè)備，高溫臭氣易導(dǎo)致生物除臭系統(tǒng)中微生物失活。

3、熱水解臭氣中甲硫醇、甲硫醚及三甲胺等有機(jī)惡臭氣體濃度高且臭氣嗅閾值極低，該方法對(duì)有機(jī)物惡臭氣體去除效率較低，無法保證熱水解，尤其是高溫?zé)崴庀鲁魵馓幚磉_(dá)標(biāo)排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種原理簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)、處理效果好的污泥熱水解產(chǎn)生的高濃度惡臭氣體處理的裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種污泥熱水解產(chǎn)生的高濃度惡臭氣體處理的裝置，包括

洗滌換熱單元，通過換熱器及洗滌罐將熱水解釋壓的臭氣降溫，去除熱水解臭氣中夾帶的水蒸氣及污泥，并去除臭氣中部分惡臭物質(zhì)；

焚燒除臭單元，以天然氣為燃料，將臭氣中的惡臭氣體通過燃燒轉(zhuǎn)化；

化學(xué)洗滌塔，與洗滌換熱單元和焚燒除臭單元的輸出端相連，通過化學(xué)洗滌去除臭氣；

生物除臭單元，與化學(xué)洗滌塔的輸出端相連，通過微生物將惡臭物質(zhì)降解為二氧化碳和水，所述生物除臭單元輸出端進(jìn)行排放。

作為本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述洗滌換熱單元的尾端通過一臭氣煙氣換熱器連接焚燒除臭單元，所述化學(xué)洗滌塔與焚燒除臭單元之間設(shè)置一煙氣急冷設(shè)備，用以冷卻焚燒爐排出的煙氣。

作為本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述化學(xué)洗滌塔與洗滌液自動(dòng)加液設(shè)備相連，所述洗滌液自動(dòng)加液設(shè)備包括相連的洗滌液加藥裝置、洗滌液循環(huán)箱及石墨換熱器，所述洗滌液加藥裝置和洗滌液循環(huán)箱用于洗滌液自動(dòng)投加、輸送，所述石墨換熱器用于對(duì)洗滌液降溫。

作為本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述生物除臭單元與化學(xué)洗滌塔之間設(shè)置有板式換熱器，用以冷卻經(jīng)化學(xué)洗滌塔處理后的煙氣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本實(shí)用新型污泥熱水解產(chǎn)生的高濃度惡臭氣體處理的裝置，將臭氣直燃式焚燒這一工藝設(shè)備應(yīng)用至污泥熱水解臭氣治理領(lǐng)域，并形成了“降溫+焚燒+二次降溫+化學(xué)洗滌+生物除臭”的成套的工藝設(shè)備，對(duì)于處理高含濕、高溫、臭氣氣量及濃度波動(dòng)大、組分復(fù)雜的惡臭氣體有顯著效果，該套工藝設(shè)備也可用于其他領(lǐng)域的高濃度、高濕度臭氣的處理。

2、本實(shí)用新型污泥熱水解產(chǎn)生的高濃度惡臭氣體處理的裝置，成功解決了污泥熱水解過程中產(chǎn)生的高溫、高濃度、組分復(fù)雜的惡臭氣體處理的難題。經(jīng)檢測(cè)，熱水解產(chǎn)生的臭氣溫度110～150℃，臭氣濃度約173萬，硫化氫約為15000mg/m³，甲硫醇1700～2000mg/m³，甲硫醚約1000mg/m³，三甲胺約100mg/m³等，臭氣成分包括硫化氫、氨、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、二硫化碳等，處理后對(duì)排氣筒及廠界進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)污染物指標(biāo)符合《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14554-1993中排氣筒高度為15米時(shí)排放限值及廠界為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，二氧化硫及氮氧化物排放符合《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)中排氣筒高度為15米時(shí)對(duì)應(yīng)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2是本實(shí)用新型在實(shí)施時(shí)的流程示意圖。

圖例說明：

1、焚燒除臭單元；2、洗滌換熱單元；3、除臭風(fēng)機(jī)；4、臭氣煙氣換熱器；5、煙氣急冷設(shè)備；6、化學(xué)洗滌塔；7、洗滌液加藥裝置；8、洗滌液循環(huán)箱；9、板式換熱器；10、石墨換熱器；11、離心風(fēng)機(jī)；12、生物除臭裝置；13、排氣筒。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型的一種污泥熱水解產(chǎn)生的高濃度惡臭氣體處理的裝置，包括：

洗滌換熱單元2，通過換熱器及洗滌罐將熱水解釋壓的臭氣降溫，去除熱水解臭氣中夾帶的水蒸氣及污泥，并去除臭氣中部分惡臭物質(zhì)。

焚燒除臭單元1，以天然氣為燃料，將臭氣中的含硫有機(jī)物、硫化氫、三甲胺、苯類物質(zhì)等惡臭氣體轉(zhuǎn)化為硫氧化物、二氧化碳及水蒸氣。

化學(xué)洗滌塔6，通過化學(xué)洗滌去除煙氣中的硫氧化物及未完全燃燒的少量硫化氫。

生物除臭單元12，利用微生物去除焚燒系統(tǒng)及化學(xué)洗滌未完全去除的惡臭物質(zhì)，通過微生物將惡臭物質(zhì)降解為二氧化碳和水，最后達(dá)標(biāo)排放。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，在洗滌換熱單元2的尾端通過一臭氣煙氣換熱器4連接焚燒除臭單元1。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，在化學(xué)洗滌塔6與焚燒除臭單元1之間設(shè)置一煙氣急冷設(shè)備5，用以冷卻焚燒爐排出的煙氣。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，化學(xué)洗滌塔6與洗滌液自動(dòng)加液設(shè)備相連，該洗滌液自動(dòng)加液設(shè)備包括相連的洗滌液加藥裝置7、洗滌液循環(huán)箱8及石墨換熱器10，洗滌液加藥裝置7和洗滌液循環(huán)箱8用于洗滌液自動(dòng)投加、輸送，石墨換熱器10用于對(duì)洗滌液降溫。該洗滌液可以選擇為堿液。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，生物除臭單元12與化學(xué)洗滌塔6之間設(shè)置有板式換熱器9，用以冷卻經(jīng)化學(xué)洗滌塔6處理后的煙氣，使煙氣溫度適宜生物除臭裝置12中微生物的生存。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，本裝置各個(gè)單元之間通過連接管路相連，并設(shè)置有除臭風(fēng)機(jī)3、離心風(fēng)機(jī)11，用以臭氣及煙氣輸送。在本裝置的尾端，即生物除臭單元12的后端設(shè)置有排氣筒13，用來排放處理后的尾氣，在本實(shí)例中排氣筒13高度為15米左右。

如圖2所示，為本實(shí)用新型在實(shí)際應(yīng)用中的工作流程，其步驟為：

S1:熱水解臭氣洗滌及換熱；即將熱水解釋壓的臭氣降溫，去除熱水解臭氣中夾帶的水蒸氣及污泥，并去除臭氣中部分惡臭物質(zhì)。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，通過洗滌及降溫將高溫?zé)崴獬魵?一般最高180℃)降低至20～40℃，并去除臭氣中夾帶的污泥與水蒸氣。通過降溫，本實(shí)用新型可將熱水解中部分惡臭物質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)化至液相，去除率約為20％。該步驟中換熱設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際需要，選擇為板式換熱器或其他類型的換熱器。

S2:焚燒除臭；通過燃燒的方式除去臭氣；即以天然氣為燃料，將臭氣中的含硫有機(jī)物、硫化氫、三甲胺、苯類物質(zhì)等惡臭氣體轉(zhuǎn)化為硫氧化物、二氧化碳及水蒸氣。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，所用的燃料可以使用污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣。如，以天然氣或沼氣為燃料，燃燒去除熱水解中硫化氫及有機(jī)惡臭氣體，燃燒溫度為600～1100℃，優(yōu)選為850～1000℃，臭氣進(jìn)入焚燒爐前與焚燒爐煙氣先進(jìn)行換熱，之后進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行燃燒，燃燒后臭氣基本轉(zhuǎn)化為硫氧化物、二氧化碳、水及少量氮氧化物。該步驟臭氣去除率99.9％。

在具體應(yīng)用時(shí)，可以令出口煙氣與進(jìn)口臭氣進(jìn)行換熱，提高進(jìn)氣溫度，降低能耗，同時(shí)降低出口煙氣溫度，減小后續(xù)降溫能耗。

S3:化學(xué)洗滌除臭；即通過化學(xué)洗滌去除煙氣中的硫氧化物及未完全燃燒的少量硫化氫。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，可以選擇采用的洗滌劑為氫氧化鈉，配置溶液pH＝13～14。如，通過堿液洗滌去除煙氣中硫氧化物及未燃燒的少量硫化氫等惡臭物質(zhì)，該裝置對(duì)硫氧化物去除率超過90％，對(duì)硫化氫去除率為80～85％。

S4:生物除臭；

利用微生物對(duì)臭氣中的硫氧化物、氮氧化物、未燃燒完全的少量硫化氫及有機(jī)惡臭氣體進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、硫酸根、硝酸根等無機(jī)物，該步驟對(duì)進(jìn)氣去除率超過90％，最后臭氣達(dá)標(biāo)排放。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，所述的微生物為硫氧化菌群、硝化菌群及反硝化菌群。

以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。