用水煤浆气化协同有机废水和生活污泥处理装置及其工艺的制作方法

本发明涉及废水污泥处理领域，更具体地说，涉及用水煤浆气化协同有机废水和生活污泥处理装置及其工艺。

背景技术：

随着我国城镇化水平不断提高，污泥处理形势十分严峻，污水处理的过程并不是简单的将污染物转移到了污泥中。所谓的污泥，其实是各种微生物与无机物质的组合，在污水处理工艺中，大部分有机污染通过微生物的降解转换，转化成自身的蛋白质等细胞成分，以及co2，氮气等等物质。但也存在许多物质只是被吸附到微生物组成的菌胶团中。

为缓解污泥产量和污泥处理能力滞后的矛盾，我国近年出台了一系列政策、规划，但是卫生填埋方式产生的渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境，且填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧，焚烧方式处理设施投资大，处理费用高，设备维护成本高，而污泥干燥都以牺牲大量的热能或机械能为代价，是单纯的环保措施，并未将污泥资源化利用。

因此需要提出一种新的方法工艺，将多种污染物相结合进行共同处理，改善现有的处理方式。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供用水煤浆气化协同有机废水和生活污泥处理装置及其工艺，通过将焦油渣处理与生活污泥处理通过水煤浆气化技术进行结合，制取富含co和h2的煤气，部分煤气通过变换与变压吸附制取高纯度氢气，用于焦油渣分离出的中低温煤焦油的加氢裂解，生产高附加值的车用发动机燃料油和化学品，剩余煤气用于热电联产，实现焦油渣处理与生活污泥处理的清洁资源化综合利用，保证污泥处理的同时提高资源利用率，同时保证生产生活需求，高效稳定，利于推广使用。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

用水煤浆气化协同有机废水和生活污泥处理装置及其工艺，包括制浆系统，所述制浆系统固定连接有水煤浆管道，所述水煤浆管道的另一端固定安装有气化系统，所述气化系统的一端固定俩借由高温燃气管道，所述高温燃气管道的表面固定安装有燃气余热回收系统，所述高温燃气管道的另一端固定设有燃气管道，所述燃气管道的另一端固定安装有燃气净化系统，所述燃气净化系统的另一端通过燃气输送管道固定安装有内燃机发电系统，所述内燃机发电系统的另一端设有高温烟气管道，所述高温烟气管道的另一端固定安装有烟气余热回收系统，所述烟气余热回收系统的另一端通过第一中温中压蒸汽管道固定安装有汽轮机发电系统，所述汽轮机发电系统的另一端设有汽轮机排气管道，所述汽轮机排气管道的另一端固定安装有回收利用系统。

进一步的，所述燃气余热回收系统的一端固定连接有第二中温中压蒸汽管道，所述第二中温中压蒸汽管道的另一端固定安装于汽轮机发电系统，通过第二中温重压蒸汽管道连接汽轮机发电系统，可以将燃气预热回收系统的热量进行回收利用，进行二次发电，提高回收效率，保证使用稳定性。

进一步的，所述制浆系统的另一端固定连接有污泥管道，所述污泥管道的另一端固定安装有污泥加药调制供配系统，通过污泥管道连接污泥加药调制供配系统，可以对污泥进行调配处理后输送，利于统一管理，有效提高污泥处理和利用效率。

进一步的，所述制浆系统的另一端固定连接有煤末管道，所述煤末管道的另一端固定连接有原料煤系统，通过煤末管道安装原料煤系统，可以将原煤支撑粉末，利于输送，方便后续转化，不保证利用率和工作效率。

进一步的，所述气化系统的一端并联安装有氧气管道，所述氧气管道的另一端固定安装有空分制氧系统，通过氧气管道安装空分制氧系统，可以高效稳定供氧，保证气化效率，提高使用稳定性。

进一步的，所述回收利用系统包括工业生产利用和居民采暖利用，通过连接回收利用系统，可以将二次发电后的凝结水再次利用，可以有效提高使用效率，降低成本，保证生产生活需求。

进一步的，所述第一中温中压蒸汽管道和第二中温中压蒸汽管道均并联于汽轮机发电系统的进气端口。

进一步的，所述氧气管道和水煤浆管道并联安装于气化系统的输入端。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过将焦油渣处理与生活污泥处理通过水煤浆气化技术进行结合，制取富含co和h2的煤气，部分煤气通过变换与变压吸附制取高纯度氢气，用于焦油渣分离出的中低温煤焦油的加氢裂解，生产高附加值的车用发动机燃料油和化学品，剩余煤气用于热电联产，实现焦油渣处理与生活污泥处理的清洁资源化综合利用，保证污泥处理的同时提高资源利用率，同时保证生产生活需求，高效稳定，利于推广使用。

(2)通过第二中温重压蒸汽管道连接汽轮机发电系统，可以将燃气预热回收系统的热量进行回收利用，进行二次发电，提高回收效率，保证使用稳定性。

(3)通过污泥管道连接污泥加药调制供配系统，可以对污泥进行调配处理后输送，利于统一管理，有效提高污泥处理和利用效率。

(4)通过煤末管道安装原料煤系统，可以将原煤支撑粉末，利于输送，方便后续转化，不保证利用率和工作效率。

(5)通过氧气管道安装空分制氧系统，可以高效稳定供氧，保证气化效率，提高使用稳定性。

(6)通过连接回收利用系统，可以将二次发电后的凝结水再次利用，可以有效提高使用效率，降低成本，保证生产生活需求。

附图说明

图1为本发明的工艺流程框图。

图中标号说明：

1制浆系统、11水煤浆管道、12气化系统、13高温燃气系统、14燃气余热回收系统、15燃气管道、16燃气净化系统、17燃气输送管道、18内燃机发电系统、2高温烟气管道、21烟气余热回收系统、22第一中温中压蒸汽管道、23汽轮机发电系统、24汽轮机排气管道、25回收利用系统、26第二中温中压蒸汽管道、27污泥加药调制供配系统、28污泥管道、3煤末管道、31原料煤系统、32氧气管道、33空分制氧系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，用水煤浆气化协同有机废水和生活污泥处理装置及其工艺，包括制浆系统1，来自原料煤系统31的煤块首先进入磨前缓冲仓，缓冲仓设置必要的除铁、除杂质装置，然后进入球磨机辅以来自污泥加药调制系统27的污泥添加剂进行磨浆，经过滤浆装置后进行稳定，性处理，制浆系统1固定连接有水煤浆管道11，水煤浆管道11的另一端固定安装有气化系统12，来自制浆系统的水煤浆通过喷嘴在来自空分制氧系统的氧气高速气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉，氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火砖里的高温辐射作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气；熔渣向下流，离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截流在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放，气化系统12的一端固定俩借由高温燃气管道13，高温燃气管道13的表面固定安装有燃气余热回收系统14，来自气化系统的高温燃气进入燃气余热锅炉回收热量，依次经过过热器、蒸发器、省煤器产出中温中压蒸汽，高温燃气管道13的另一端固定设有燃气管道15，燃气管道15的另一端固定安装有燃气净化系统16，燃气净化系统16的另一端通过燃气输送管道17固定安装有内燃机发电系统18，内燃机发电系统18的另一端设有高温烟气管道2，高温烟气管道2的另一端固定安装有烟气余热回收系统21，经降温净化之后达标的燃气进入内燃机进行燃烧发电，本发明采用新型往复式内燃富氢低热值燃料发动机进行燃烧发电，大大提高了发电效率，烟气余热回收系统21的另一端通过第一中温中压蒸汽管道22固定安装有汽轮机发电系统23，汽轮机发电系统23的另一端设有汽轮机排气管道24，汽轮机排气管道24的另一端固定安装有回收利用系统25，气化系统燃气出口和燃气内燃机发电机组烟气出口设置的蒸汽余热锅炉，所产蒸汽进入汽轮发电机组发电的同时，为工业生产或居民采暖供热，不但增加项目经济效益，而且减少厂区无组织散热和热岛效应，改善了运行操作环境。

请参阅图1，燃气余热回收系统14的一端固定连接有第二中温中压蒸汽管道26，来自内燃机发电系统的高温烟气进入烟气余热锅炉回收热量，依次经过过热器、蒸发器、省煤器产出中温中压蒸汽，第二中温中压蒸汽管道26的另一端固定安装于汽轮机发电系统23，制浆系统1的另一端固定连接有污泥管道28，污泥管道28的另一端固定安装有污泥加药调制供配系统27，来自污水处理厂含水量80％左右的污泥及有机废水，首先经过过滤滤除大块杂质；然后再根据工程规模、制浆工艺要求、添加剂性能、添加剂用量、环保要求、使用的经济性，添加生化药剂进行调制，制浆系统1的另一端固定连接有煤末管道3，煤末管道3的另一端固定连接有原料煤系统31，原料煤卸载采用机械卸煤方式，储存采用封闭式储煤场或仓库，原料煤经过筛分、破碎等流程获得制浆系统所需原料，气化系统12的一端并联安装有氧气管道32，氧气管道32的另一端固定安装有空分制氧系统33，通过变压吸附空分装置制取高纯度氧气，作为水煤浆气化装置的气化剂，原料热值较高时，采用空气气化，以节省投资成本，在原料热值较低时，为提高气化效率及所产燃气热值，可采用纯氧气化工艺。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。