本發明屬于污水處理領域,更具體地說,涉及一種污水綜合利用系統及方法。
背景技術:
1、在固廢處理過程中,多種工業設備或介質在運行過程中會出現溫度升高的情況,因而需要對這些設備進行冷卻,常見的冷卻方式是使用低溫的冷卻水給需要降溫的設備或介質進行降溫,吸收熱量的高溫冷卻水回到冷卻裝置進行降溫并循環使用。然而,由于冷卻水在高溫環境下循環,也會產生較大的損耗,常常需要額外補充冷卻水以保證冷卻水水量和冷卻效果滿足要求。
2、此外,利用等離子體熔融爐處置底渣以及污泥形成無害化的玻璃體,激冷水對高溫的液態玻璃體進行激冷,此環節會蒸發大量的水。激冷水也常常需要額外補充。
3、再者,在使用等離子體爐熔融物料時,固廢在進入等離子體熔融爐中進行加熱熔融之前,需要進行預處理,其中關鍵的一步是將固廢進行干化處理以降低固廢中的水含量,避免在加熱熔融過程中浪費較多能源,通常的做法是將含水率為60%的污泥和含水率為30%的底渣干化至含水率分別為20%和5%,含水載氣直接排放,蒸發出來的水分較為浪費的同時增加廢氣的排放量。
4、而等離子體熔融爐配置的尾氣凈化裝置,其脫酸過程中產生的廢水一般直接作為污水排入污水處理系統,除鹽水濃水等廢水也直接作為污水進入污水處理系統,這些水沒有被充分利用,并且處理成本較高,增加了運行成本。
5、中國專利文獻cn201620034773.6公開了一種泥質物質干化焚燒系統,該泥質物質干化焚燒系統用顆粒熱載體回收高溫尾氣和蒸汽從爐膛帶出熱量,該泥質物質干化焚燒系統只將60%左右的濕泥質物質在爐內直接焚燒,其余的濕泥質物質利用爐尾部熱量干化后再入爐焚燒,有效降低了能耗并提高了熱量利用率,實現了對流化床爐內熱量的充分利用。
6、但是上述專利及現有技術并未對前述的物料干化產生的水分、脫酸廢水以及除鹽設備殘留的除鹽水濃水的處理提供解決方案或者產生任何技術啟示。
技術實現思路
1、針對物料干化產生的氣態水、脫酸廢水以及除鹽水濃水無法得到有效回收利用等缺陷,本發明的目的是提供一種污水綜合利用系統及方法。
2、本發明提供的技術方案為:
3、一種污水綜合利用系統,包括循環冷卻水系統;還包括:
4、第一污水利用系統,所述第一污水利用系統包括干化冷凝水管路以及接入所述干化冷凝水管路的脫酸廢水管路;其中,干化冷凝水管路用于收集冷凝水,所述冷凝水從濕物料中獲取;脫酸廢水管路收集脫酸廢水;所述冷凝水稀釋脫酸廢水,稀釋后的脫酸廢水作為工業水的補充進入所述循環冷卻水系統。
5、進一步地,還包括第二污水利用系統,所述第二污水利用系統包括激冷水管路,除鹽設備中排出的除鹽水濃水與工業水同步進入所述激冷水管路,所述除鹽水濃水作為工業水的補充,混合后形成激冷水,用于冷卻等離子體熔融爐處理危廢形成的液態玻璃體。
6、進一步地,還包括污水處理系統;所述循環冷卻水系統中的冷卻水經多次循環利用后含鹽量增加,進入污水處理系統處理;所述第二污水利用系統中使用后的激冷水被濃縮,含鹽量增加,進入污水處理系統處理。
7、進一步地,所述干化冷凝水管路包括通過管道連接的氣體輸送設備以及分離設備;所述氣體輸送設備將干化載氣引入分離設備,所述分離設備從濕物料中提取氣態水。
8、進一步地,所述分離設備包括通過第一管道連接的物料干化設備以及除塵設備,所述除塵設備與冷凝設備通過第二管道連接。
9、進一步地,所述物料干化設備通過蒸發濕物料獲得氣態水,由所述氣體輸送設備引入的干化載氣與氣態水混合形成含水載氣,含水載氣通入所述除塵設備,所述除塵設備用于凈化含水載氣,形成凈水載氣;所述冷凝設備將凈水載氣中的氣態水液化為冷凝水。
10、進一步地,所述除塵設備為水膜除塵器,所述含水載氣經過水膜除塵器處理后,含塵廢水流入污水處理系統處理。
11、進一步地,所述冷凝設備與循環冷卻水系統通過第三管道連接,所述脫酸廢水管路接入第三管道。
12、進一步地,所述物料干化設備包括底渣干化機以及污泥干化機。
13、進一步地,所述第二污水利用系統還包括位于熔融爐下方的渣池以及位于所述渣池下游的沉淀過濾池;所述渣池收集經激冷水冷卻后的玻璃體渣;所述沉淀過濾池沉淀過濾激冷水中的其它雜物,沉淀過濾池中的上清液循環流入激冷水管路中利用。
14、進一步地,所述循環冷卻水系統包括冷卻設備以及熱負荷設備,所述冷卻設備的出水口通過第五管道與熱負荷設備的進水口相連;所述熱負荷設備的出水口通過第六管道與冷卻設備的進水口相連;所述熱負荷設備用于對液體進行熱量交換;所述第五管道設有第一循環泵。
15、一種污水綜合利用系統的污水綜合利用方法,包括以下步驟:
16、氣體輸送設備向物料干化設備引入干化載氣;
17、干化載氣與物料干化設備蒸發濕物料獲得的氣態水混合成含水載氣,含水載氣由氣體輸送設備引入除塵設備;
18、除塵設備對含水載氣進行除塵凈化,含塵廢水則進入污水處理系統處理;
19、凈水載氣中的氣態水進入冷凝設備液化為冷凝水,冷凝水稀釋脫酸廢水,稀釋后的脫酸廢水作為工業水的補充進入循環冷卻水系統,循環冷卻水系統中的冷卻水經多次循環利用后含鹽量增加,引入污水處理系統處理;
20、凈水載氣經冷凝后,氣液分離,部分多余載氣排入大氣,其余載氣再次引回物料干化設備,進行循環利用;
21、在冷卻水中加入緩蝕劑、阻垢劑,使其與冷卻水中的鈣、鎂離子形成穩定的絡合物,防止其沉淀和結晶,并在管道表面形成一層保護膜,以減緩金屬腐蝕;
22、除鹽水濃水作為工業水的補充,與工業水同步流入激冷水管路,混合后的激冷水用于冷卻熔融爐處理危廢形成的液態玻璃體;
23、使用后的激冷水因蒸發損失而濃縮,含鹽量及其它雜質增加,經過沉淀過濾后排污,排污水進入污水處理系統處理,上清液進入激冷水管路循環使用。
24、采用本發明提供的技術方案,與現有技術相比,具有如下有益效果:
25、(1)本發明的污水綜合利用系統,通過將干化設備中產生的水蒸氣引至冷凝設備中進行冷凝得到補給水,再和脫酸廢水混合,稀釋脫酸廢水降低氯鹽含量,并將稀釋后的脫酸廢水作為工業水的補充,稀釋后的脫酸廢水以及工業水混合形成循環冷卻水,進入循環冷卻水系統,這樣一來,實現了干化裝置中產生的水蒸氣、脫酸廢水得到有效回收利用,節約工廠用水,縮減污水處理系統規模,降低初期投資的目的。
26、(2)本發明解決了現有技術中除鹽水濃水無法被有效利用,直接排放至污水處理系統,使得污水的處理量和最終的排放量都比較大的問題,因液態玻璃體渣溫度高,激冷水蒸發損失大,本發明將除鹽水濃水作為激冷水的補水,使除鹽水濃水得到充分利用,降低了污水處理系統的處理量和投資成本。
27、(3)在本發明中,冷凝水、脫酸廢水、除鹽水濃水作為補水,大大節約了工業用水并減少污水排放量,經過循環利用后,少量的循環冷卻水排污和激冷水排污,進入污水處理系統處理,污水處理系統接收的廢水比通常做法少了四分之三左右,達到廢水利用趨零排放的目的。