火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水的系统及方法

技术领域

本发明属于节能环保领域，涉及一种污泥和废水处理系统及方法，具体涉及一种火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水的系统及方法。

背景技术

目前我国污泥处理方式主要有填埋、堆肥、焚烧、其他等方式，根据2007年和2016年城乡建设统计公报，2007年和2016年我国污泥体积大概分别为481.2万m

现要求火电等高耗水行业加大城市中水使用，但是中水相对于水库水、江河水等地表水，碱度、硬度、氯离子、硫酸根、含盐量、有机物等浓度高，火电厂使用中水一般需要增加中水预处理系统、循环水排污水脱盐系统，此外，由于水源带入的盐分增加，末端高盐废水水量也会增加，大幅增加火电企业负担，不利于中水的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水的系统及方法，该系统及方法能够对城市污水污泥和中水进行高效处理。

为达到上述目的，本发明所述的火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水的系统包括城市污水管道、污水处理厂市政污水污泥处理系统、中水处理系统、锅炉补给水系统、循环水系统、锅炉及水汽系统、脱硫系统、输煤系统、污泥干化处理系统及除浊除磷处理系统；

城市污水管道与污水处理厂市政污水污泥处理系统的入口相连通，污水处理厂市政污水污泥处理系统的出口与中水处理系统的相连通，中水处理系统的再生水出口与锅炉补给水系统的入口及循环水系统的入口相连通，锅炉补给水系统的除盐水出口与锅炉及水汽系统的入口相连通，锅炉及水汽系统的废水出口及锅炉补给水系统的化学废水出口与循环水系统的入口相连通，循环水系统的循环水排污水出口与脱硫系统的入口及输煤系统的入口相连通；

锅炉及水汽系统的蒸汽出口与污泥干化处理系统的蒸汽入口相连通，污水处理厂市政污水污泥处理系统的污泥出口、中水处理系统的污泥出口及除浊除磷处理系统的污泥出口与污泥干化处理系统的污泥入口相连通，污泥干化处理系统的污泥液出口与除浊除磷处理系统的入口相连通，除浊除磷处理系统的出水口与城市污水管道相连通。

还包括汽提脱氮处理系统，锅炉及水汽系统的蒸汽出口与汽提脱氮处理系统的蒸汽入口相连通，除浊除磷处理系统的出水口与汽提脱氮处理系统的入口相连通，汽提脱氮处理系统的出口与城市污水管道相连通。

脱硫系统的脱硫废水出口连通有脱硫废水零排放系统相连通。

污水处理厂市政污水污泥处理系统还包括市政污水污泥处理I系统及市政污水污泥处理II系统，其中，城市污水管道与市政污水污泥处理I系统的入口及市政污水污泥处理II系统的入口相连通，市政污水污泥处理I系统的出水口与中水处理系统的入口相连通，中水处理系统的浓水出口与市政污水污泥处理II系统的入口相连通。

中水处理系统的浓水出口经催化氧化系统与市政污水污泥处理II系统的入口相连通。

输煤系统的出煤口与锅炉及水汽系统的入煤口相连通。

一种火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水的方法包括以下步骤：

1)市政污水进入污水处理厂市政污水污泥处理系统中，污水处理厂市政污水污泥处理系统输出的水进入到中水处理系统中进行膜脱盐处理，其中，中水处理系统输出的产水分为两路，其中一路进入到锅炉补给水系统中，另一路进入到循环水系统中，中水处理系统输出的浓水进入到催化氧化系统中进行催化氧化处理；

2)锅炉补给水系统输出的除盐水进入锅炉及水汽系统中，锅炉补给水系统输出的化学废水及锅炉及水汽系统输出的锅炉排污废水进入到循环水系统中进行浓缩，循环水系统输出的循环水排污水分为两路，其中，一路作为补水进入到输煤系统中，另一路作为补水进入到脱硫系统中，实现循环水排污水的零排放；

3)脱硫系统产生的脱硫废水进入脱硫废水零排放系统中进行蒸汽处理；

4)污水处理厂市政污水污泥处理系统及中水处理系统产生的污泥进入到污泥干化处理系统中，通过锅炉及水汽系统产生的蒸汽对污泥干化处理系统中的污泥进行干化；

5)污泥干化处理系统输出的污泥液进入除浊除磷处理系统中，通过混凝除浊的同时去除磷，除浊除磷处理系统输出的水进入汽提脱氮处理系统中，通过锅炉及水汽系统产生的蒸汽对氨氮去除，汽提脱氮处理系统输出的水作为补充市政污水的碳源与市政污水一起进入水处理厂市政污水污泥处理系统中，除浊除磷处理系统产生的污泥进入污泥干化处理系统中；汽提脱氮处理系统产生的氨水作为火电厂脱硝剂资源化。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水的系统及方法在具体操作时，污水处理厂将污泥和处理后的中水送入火电厂，实现污泥和中水的资源化，火电厂利用自身能源优势，将脱氮除磷后的污泥液返回污水处理厂处理，实现火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水，同时对处理过程中产生的污泥干化，实现污泥的处理。

进一步，中水处理系统输出的浓水通过催化氧化，以提高浓水可生化性，然后送入市政污水污泥处理II系统中，以解决中水处理系统浓水排放问题，提高供水水价，提高污水处理厂收益。

附图说明

图1为本发明的原理图。

其中，1-1为市政污水污泥处理I系统、1-2为市政污水污泥处理II系统、2为中水处理系统、3为催化氧化系统、4为锅炉补给水系统、5为循环水系统、6为脱硫系统、7为脱硫废水零排放系统、8为锅炉及水汽系统、9为输煤系统、10为污泥干化处理系统、11为除浊除磷处理系统、12为汽提脱氮处理系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水的系统包括城市污水管道、污水处理厂市政污水污泥处理系统、中水处理系统2、锅炉补给水系统4、循环水系统5、锅炉及水汽系统8、脱硫系统6、输煤系统9、污泥干化处理系统10及除浊除磷处理系统11；城市污水管道与污水处理厂市政污水污泥处理系统的入口相连通，污水处理厂市政污水污泥处理系统的出口与中水处理系统2的相连通，中水处理系统2的再生水出口与锅炉补给水系统4的入口及循环水系统5的入口相连通，锅炉补给水系统4的除盐水出口与锅炉及水汽系统8的入口相连通，锅炉及水汽系统8的废水出口及锅炉补给水系统4的化学废水出口与循环水系统5的入口相连通，循环水系统5的循环水排污水出口与脱硫系统6的入口及输煤系统9的入口相连通；锅炉及水汽系统8的蒸汽出口与污泥干化处理系统10的蒸汽入口相连通，污水处理厂市政污水污泥处理系统的污泥出口、中水处理系统2的污泥出口及除浊除磷处理系统11的污泥出口与污泥干化处理系统10的污泥入口相连通，污泥干化处理系统10的污泥液出口与除浊除磷处理系统11的入口相连通，除浊除磷处理系统11的出水口与城市污水管道相连通。

本发明还包括汽提脱氮处理系统12，锅炉及水汽系统8的蒸汽出口与汽提脱氮处理系统12的蒸汽入口相连通，除浊除磷处理系统11的出水口与汽提脱氮处理系统12的入口相连通，汽提脱氮处理系统12的出口与城市污水管道相连通。

脱硫系统6的脱硫废水出口连通有脱硫废水零排放系统7相连通。

污水处理厂市政污水污泥处理系统还包括市政污水污泥处理I系统1-1及市政污水污泥处理II系统1-2，其中，城市污水管道与市政污水污泥处理I系统1-1的入口及市政污水污泥处理II系统1-2的入口相连通，市政污水污泥处理I系统1-1的出水口与中水处理系统2的入口相连通，中水处理系统2的浓水出口与市政污水污泥处理II系统1-2的入口相连通。

中水处理系统2的浓水出口经催化氧化系统3与市政污水污泥处理II系统1-2的入口相连通；输煤系统9的出煤口与锅炉及水汽系统8的入煤口相连通。

本发明所述的火电厂与城市污水厂协同处置污泥与废水的方法包括以下步骤：

1)市政污水进入市政污水污泥处理I系统1-1及市政污水污泥处理II系统1-2中，其中，市政污水污泥处理I系统1-1输出的水进入到中水处理系统2中进行膜脱盐处理，其中，中水处理系统2输出的产水分为两路，其中一路进入到锅炉补给水系统4中，另一路进入到循环水系统5中，中水处理系统2输出的浓水进入到催化氧化系统3中进行催化氧化处理，以降低有机物浓度，提高废水可生化性，然后进入到市政污水污泥处理II系统1-2，市政污水污泥处理II系统1-2对废水进行达标排放；

2)锅炉补给水系统4输出的除盐水进入锅炉及水汽系统8中，锅炉补给水系统4输出的化学废水及锅炉及水汽系统8输出的锅炉排污废水进入到循环水系统5中进行浓缩，由于再生水氯离子、结垢离子浓度低，循环水补充水水质好，循环水系统5可采用高浓缩倍率运行，循环水排污水水量减少，循环水系统5输出的循环水排污水分为两路，其中，一路作为补水进入到输煤系统9中，另一路作为补水进入到脱硫系统6中，实现循环水排污水的零排放；

3)由于火电厂水源水再生水，再生水含盐量、氯离子等浓度低，脱硫废水水量少，脱硫系统6产生的脱硫废水进入脱硫废水零排放系统7中，脱硫废水零排放系统7采用旁路烟气蒸发工艺，优化后脱硫废水水量基本与旁路烟气蒸发工艺可消耗水量持平，无需建设脱硫废水浓缩系统。

4)市政污水污泥处理I系统1-1、市政污水污泥处理II系统1-2及中水处理系统2产生的污泥进入到污泥干化处理系统10中，通过锅炉及水汽系统8产生的蒸汽对污泥干化处理系统10中的污泥进行干化，其中，干化后的污泥含水率约30％，干化污泥热值高，可作为电厂燃料资源化利用；

5)污泥干化处理系统10输出的污泥液进入除浊除磷处理系统11中，通过混凝除浊的同时去除磷，除浊除磷处理系统11输出的水进入汽提脱氮处理系统12中，通过锅炉及水汽系统8产生的蒸汽对氨氮去除，其中，去除率高于95％，汽提脱氮处理系统12输出的水送入污水处理厂中，以补充市政污水的碳源，然后与市政污水一起进入市政污水污泥处理I系统1-1及市政污水污泥处理II系统1-2中，除浊除磷处理系统11产生的污泥进入污泥干化处理系统10中；汽提脱氮处理系统12产生的氨水作为火电厂脱硝剂资源化。

污水处理厂提供高质的再生水，火电厂可减少中水预处理系统、循环水排污水脱盐系统，同时降低末端废水水量，降低末端零排放处理投资和运行费用，降低火电厂使用中水的成本，提高电厂使用中水的积极性；

火电厂利用自身能源优势，可实现低成本的污泥干化和污泥焚烧，解决污水处理厂污泥处理处置的难题，获取收益；同时对污泥液高效率脱氮，经混凝除浊除磷、汽提脱氮后的污泥液可作为一种良好的碳源，补充市政污水的碳源，与市政污水一起进入市政污水污泥处理系统，提高污水处理厂脱氮效果，提高污水处理厂出水水质；汽提脱氮处理系统12产生的氨水纯度高，可作为火电厂脱硝剂资源化利用，减少液氨用量。

以上所述仅是本发明的实施步骤的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。