一體化污水設(shè)備供應(yīng):本發(fā)明公開了一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)及處理方法，可以實現(xiàn)通過將垃圾熱解和熱解污水處理同步進行，共同構(gòu)建一個十分緊密的循環(huán)配合系統(tǒng)，實現(xiàn)水和余熱的多重交叉利用，大限度的利用一切資源，同時可以將熱解產(chǎn)物中的熱解炭經(jīng)過特殊的磁化和改性處理，提高其吸附性能和商用潛力，充當高比表面積和多孔隙結(jié)構(gòu)的吸附劑，直接用于熱解污水中進行吸附凈化，不僅節(jié)約了商用吸附劑的成本和消耗，同時有效利用垃圾的熱解產(chǎn)物，另外在吸附凈化后方便通過磁鐵一步回收重新加以利用，也可以進行精加工用于商業(yè)變廢為寶，一方面可以實現(xiàn)垃圾熱解處理后的無污染排放，另一方面可以有效利用剩余價值，充分利用資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

　　一體化污水設(shè)備供應(yīng):權(quán)利要求書

　　1.一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括原料倉，所述原料倉連接有原料處理單元，所述原料處理單元分別連接有滲透液池和垃圾干燥單元，所述垃圾干燥單元連接有熱解爐，所述熱解爐分別連接有油氣直冷塔和熱解炭冷卻單元，所述熱解炭冷卻單元連接有改性直用單元和剩余收集單元，所述改性直用單元連接有污水凈化單元，所述污水凈化單元包括污水池，所述污水池連接有第一調(diào)節(jié)池，所述第一調(diào)節(jié)池連接有氣浮池，所述氣浮池連接有第二調(diào)節(jié)池，所述第二調(diào)節(jié)池連接有生化處理池，所述生化處理池連接有吸附池，所述吸附池連接有清水池，且清水池均與油氣直冷塔、熱解炭冷卻單元和改性直用單元連接，所述滲透液池連接有沉淀池，且沉淀池與第二調(diào)節(jié)池連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述改性直用單元包括過濾箱(1)，所述過濾箱(1)內(nèi)端固定連接有斜過濾網(wǎng)(2)，所述過濾箱(1)右端與剩余收集單元之間連接有出料管(3)，所述過濾箱(1)左端連通有輸料管(4)，所述輸料管(4)遠離過濾箱(1)一端連接有反應(yīng)箱(5)，所述反應(yīng)箱(5)上安裝有多個均勻分布的超聲波振動棒(6)，所述超聲波振動棒(6)外端纏繞有換熱管(7)，所述反應(yīng)箱(5)左端與清水池之間連接有投料管(14)，所述反應(yīng)箱(5)右端連通有出液管(8)，所述出液管(8)遠離反應(yīng)箱(5)一端連接有改性箱(9)，所述改性箱(9)內(nèi)端固定連接有正過濾網(wǎng)(10)，所述改性箱(9)下端與第一調(diào)節(jié)池之間連接有廢液管(11)，所述改性箱(9)內(nèi)頂端安裝有微波發(fā)生器(12)，所述改性箱(9)內(nèi)側(cè)壁上安裝有正過濾網(wǎng)(10)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述斜過濾網(wǎng)(2)右端向下傾斜，且傾斜的角度大于熱解炭的自然傾角，所述出料管(3)的進口端與斜過濾網(wǎng)(2)低端齊平。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述換熱管(7)兩端分別與熱解爐的出氣口和油氣直冷塔的進氣口連接，所述換熱管(7)內(nèi)端涂覆有納米防腐涂層。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述油氣直冷塔連接有氣體凈化單元，且氣體凈化單元與熱解爐連接。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述油氣直冷塔與污水池之間連接有油水分離單元，且在油水分離單元內(nèi)靜置12-24h。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述熱解爐的出料口與熱解炭冷卻單元之間連接有螺旋出料單元，且破碎至粒徑為1-2mm。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的一種垃圾熱解污水處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

　　S1、生活垃圾經(jīng)稱重，進入原料倉堆積，堆積產(chǎn)生的垃圾滲濾液排入滲透液池;堆積后的垃圾所分出無機雜質(zhì)進行填埋;分出金屬外運銷售;分出有機質(zhì)和可燃物，破碎并干燥至含水量低于30%，立即進入熱解爐熱解;

　　S2、破碎后的物料通過熱解爐進料口進入，在熱解爐內(nèi)置輻射管隔絕氧氣的環(huán)境下進行熱解，加熱至熱解溫度600℃-700℃，熱解停留時間為60-80min，將物料干餾成高溫油氣和熱解炭;

　　在熱解爐熱解產(chǎn)生高溫油氣經(jīng)過換熱管(7)對超聲波振動棒(6)加熱后進入油氣直冷塔，利用清水池內(nèi)的水對高溫油氣進行噴淋冷卻使油氣溫度降至28℃以下，所收集的液體油水送入油水分離單元，靜置后油水分層，上層的熱解污水進入污水池;

　　S3、熱解炭通過熱解爐出料口進入熱解炭冷卻單元，生化處理池內(nèi)的污水也進入熱解炭冷卻單元，充分冷卻熱解炭，達到熄焦目的;

　　S4、熄焦之后，熱解炭經(jīng)過過濾箱(1)中的斜過濾網(wǎng)(2)后實現(xiàn)分離，達到粒徑要求的熱解炭從斜過濾網(wǎng)(2)中下落后由輸料管(4)進入反應(yīng)箱(5)，不滿足粒徑要求的通過出料管(3)被收集起來，污水進入吸附池中，熱解炭在超聲波振動棒(6)內(nèi)磁化后，進入改性箱(9)中微波改性，烘干后也送入吸附池內(nèi)進行吸附;

　　S5、經(jīng)過吸附處理后的污水進入清水池內(nèi)，通過磁鐵一步回收吸附飽和的改性熱解炭，用無水乙醇反沖洗后可以再生利用。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于：所述步驟S4中，熱解炭進入反應(yīng)箱(5)內(nèi)，稱取按Fe2+與Fe3+的1:2的比例稱量FeSO4和FeCl3與清水池內(nèi)的水混合通過投料管(14)中加入至反應(yīng)箱(5)內(nèi)，按照1.5-2g/g的浸漬比浸漬處理2-4h后，在換熱管(7)加熱至反應(yīng)箱(5)內(nèi)混合液至60-80℃后，滴加5-10ml聚乙二醇后通入氮氣并啟動超聲波振動棒(6)進行超聲攪拌，加入適量氨水(28g/L)，過程中控制PH值為9-10，攪拌反應(yīng)30min后冷卻。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于：所述步驟S4中，所述微波發(fā)生器(12)的功率為400-420W，微波時間4-4.5min，所述電加熱器(13)加熱至改性箱(9)內(nèi)溫度為120℃。

　　一體化污水設(shè)備供應(yīng):說明書

　　一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)及處理方法

　　一體化污水設(shè)備供應(yīng):技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)及處理方法。

　　一體化污水設(shè)備供應(yīng):背景技術(shù)

　　隨著人類活動的加劇，生活與工業(yè)垃圾已經(jīng)成為威脅人們生活健康的重要因素之一。目前，世界各國的垃圾處理方式主要包括填埋、焚燒、堆肥、熱解等方式。而在我國由于垃圾分類及垃圾綜合利用技術(shù)的滯后，目前對于垃圾的處理方式主要采用焚燒與填埋為主，焚燒與填埋的垃圾處理方式易對環(huán)境造成二次破壞，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的進步與持續(xù)性發(fā)展的重要性，焚燒與填埋的垃圾處理方式勢必會逐漸淘汰。

　　熱解處理技術(shù)是將垃圾處于無氧或缺氧的狀態(tài)下加熱使之分解，能夠?qū)M行無害化處理，并能產(chǎn)生可回收利用的熱解產(chǎn)物，是一種更加環(huán)保高效的垃圾處理技術(shù)生成燃氣、燃油、固體炭三種能源進行再利用，從機理上避免了二噁英污染的問題，完全符合垃圾無害化、資源化和減量化處理的原則和目的，并具有能量轉(zhuǎn)換效率高、技術(shù)先進、運行成本低、處理規(guī)模大等特點，日益得到市場認可。

　　但在生活垃圾熱解過程中，會生成大量難以處理的垃圾熱解污水，約占垃圾總重的55%。垃圾熱解污水是一種色度深、含油、有機污染物含量高的污水，目前針對熱解污水的處理方式大多與垃圾熱解分開獨立進行，不僅處理效率低下，且導(dǎo)致垃圾熱解過程中的余熱資源浪費和污水處理過程中的水浪費，無法即時將熱解產(chǎn)物中的熱解炭直接應(yīng)用在污水處理中，熱解炭從結(jié)構(gòu)觀點上來看,吸附劑具有的孔狀結(jié)構(gòu)達到總體的40%-50%。然而,熱解炭的孔狀結(jié)構(gòu)，大部分是大孔結(jié)構(gòu)，其小孔結(jié)構(gòu)相對其它典型吸附劑是相當?shù)偷模瑹峤馓恐?，還含有很多雜質(zhì)，這些雜質(zhì)對吸附能力不起作用，所以熱解炭的吸附能力較差，制約著其在污水處理中的深度應(yīng)用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　1.要解決的技術(shù)問題

　　針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)及處理方法，它可以實現(xiàn)通過將垃圾熱解和熱解污水處理同步進行，共同構(gòu)建一個十分緊密的循環(huán)配合系統(tǒng)，實現(xiàn)水和余熱的多重交叉利用，大限度的利用一切資源，同時可以將熱解產(chǎn)物中的熱解炭經(jīng)過特殊的磁化和改性處理，提高其吸附性能和商用潛力，充當高比表面積和多孔隙結(jié)構(gòu)的吸附劑，直接用于熱解污水中進行吸附凈化，不僅節(jié)約了商用吸附劑的成本和消耗，同時有效利用垃圾的熱解產(chǎn)物，另外在吸附凈化后方便通過磁鐵一步回收重新加以利用，也可以進行精加工用于商業(yè)變廢為寶，一方面可以實現(xiàn)垃圾熱解處理后的無污染排放，另一方面可以有效利用剩余價值，充分利用資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

　　2.技術(shù)方案

　　為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

　　一種垃圾熱解污水處理系統(tǒng)，包括原料倉，所述原料倉連接有原料處理單元，所述原料處理單元分別連接有滲透液池和垃圾干燥單元，所述垃圾干燥單元連接有熱解爐，所述熱解爐分別連接有油氣直冷塔和熱解炭冷卻單元，所述熱解炭冷卻單元連接有改性直用單元和剩余收集單元，所述改性直用單元連接有污水凈化單元，所述污水凈化單元包括污水池，所述污水池連接有第一調(diào)節(jié)池，所述第一調(diào)節(jié)池連接有氣浮池，所述氣浮池連接有第二調(diào)節(jié)池，所述第二調(diào)節(jié)池連接有生化處理池，所述生化處理池連接有吸附池，所述吸附池連接有清水池，且清水池均與油氣直冷塔、熱解炭冷卻單元和改性直用單元連接，所述滲透液池連接有沉淀池，且沉淀池與第二調(diào)節(jié)池連接。

　　進一步的，所述改性直用單元包括過濾箱，所述過濾箱內(nèi)端固定連接有斜過濾網(wǎng)，所述過濾箱右端與剩余收集單元之間連接有出料管，所述過濾箱左端連通有輸料管，所述輸料管遠離過濾箱一端連接有反應(yīng)箱，所述反應(yīng)箱上安裝有多個均勻分布的超聲波振動棒，所述超聲波振動棒外端纏繞有換熱管，所述反應(yīng)箱左端與清水池之間連接有投料管，所述反應(yīng)箱右端連通有出液管，所述出液管遠離反應(yīng)箱一端連接有改性箱，所述改性箱內(nèi)端固定連接有正過濾網(wǎng)，所述改性箱下端與第一調(diào)節(jié)池之間連接有廢液管，所述改性箱內(nèi)頂端安裝有微波發(fā)生器，所述改性箱內(nèi)側(cè)壁上安裝有正過濾網(wǎng)，方便直接對熱解炭進行磁化改性處理，變廢為寶，提升其吸附性能和商用潛力，可以直接用于熱解污水的吸附處理中。

　　進一步的，所述斜過濾網(wǎng)右端向下傾斜，且傾斜的角度大于熱解炭的自然傾角，所述出料管的進口端與斜過濾網(wǎng)低端齊平，用來直接對熱解產(chǎn)物中的熱解炭在輸送過程中進行分離，對合適粒徑的熱解炭進行改性處理，創(chuàng)造佳改性條件。

　　進一步的，所述換熱管兩端分別與熱解爐的出氣口和油氣直冷塔的進氣口連接，所述換熱管內(nèi)端涂覆有納米防腐涂層，利用高溫油氣在輸送過程中對超聲波振動棒進行加熱，不僅可以做到余熱回收利用，對高溫煙氣進行延長降溫，同時高溫煙氣溫度很高，可以快速對超聲波振動棒進行升溫，減少處理時間。

　　進一步的，所述油氣直冷塔連接有氣體凈化單元，且氣體凈化單元與熱解爐連接，氣體凈化單元通過對熱解氣進行凈化，部分回用至熱解爐充當燃料，另一部分可以收集也可以經(jīng)過深度處理達標后釋放。

　　進一步的，所述油氣直冷塔與污水池之間連接有油水分離單元，且在油水分離單元內(nèi)靜置12-24h，充分靜置分層后分離油和水，分別進行回收利用。

　　進一步的，所述熱解爐的出料口與熱解炭冷卻單元之間連接有螺旋出料單元，且破碎至粒徑為1-2mm，在輸送物料的同時進行破碎減小粒徑，既可以加快之后的冷卻速度，且改性更為充分，性能提升更多。

　　一種垃圾熱解污水處理方法，包括以下步驟：

　　S1、生活垃圾經(jīng)稱重，進入原料倉堆積，堆積產(chǎn)生的垃圾滲濾液排入滲透液池;堆積后的垃圾所分出無機雜質(zhì)進行填埋;分出金屬外運銷售;分出有機質(zhì)和可燃物，破碎并干燥至含水量低于30%，立即進入熱解爐熱解;

　　S2、破碎后的物料通過熱解爐進料口進入，在熱解爐內(nèi)置輻射管隔絕氧氣的環(huán)境下進行熱解，加熱至熱解溫度600℃-700℃，熱解停留時間為60-80min，將物料干餾成高溫油氣和熱解炭;

　　在熱解爐熱解產(chǎn)生高溫油氣經(jīng)過換熱管對超聲波振動棒加熱后進入油氣直冷塔，利用清水池內(nèi)的水對高溫油氣進行噴淋冷卻使油氣溫度降至28℃以下，所收集的液體油水送入油水分離單元，靜置后油水分層，上層的熱解污水進入污水池;

　　S3、熱解炭通過熱解爐出料口進入熱解炭冷卻單元，生化處理池內(nèi)的污水也進入熱解炭冷卻單元，充分冷卻熱解炭，達到熄焦目的;

　　S4、熄焦之后，熱解炭經(jīng)過過濾箱中的斜過濾網(wǎng)后實現(xiàn)分離，達到粒徑要求的熱解炭從斜過濾網(wǎng)中下落后由輸料管進入反應(yīng)箱，不滿足粒徑要求的通過出料管被收集起來，污水進入吸附池中，熱解炭在超聲波振動棒內(nèi)磁化后，進入改性箱中微波改性，烘干后也送入吸附池內(nèi)進行吸附;

　　S5、經(jīng)過吸附處理后的污水進入清水池內(nèi)，通過磁鐵一步回收吸附飽和的改性熱解炭，用無水乙醇反沖洗后可以再生利用。

　　進一步的，所述步驟S4中，熱解炭進入反應(yīng)箱內(nèi)，稱取按Fe2+與Fe3+的1:2的比例稱量FeSO4和FeCl3與清水池內(nèi)的水混合通過投料管中加入至反應(yīng)箱內(nèi)，按照1.5-2g/g的浸漬比浸漬處理2-4h后，在換熱管加熱至反應(yīng)箱內(nèi)混合液至60-80℃后，滴加5-10ml聚乙二醇后通入氮氣并啟動超聲波振動棒進行超聲攪拌，加入適量氨水(28g/L)，過程中控制PH值為9-10，攪拌反應(yīng)30min后冷卻，通過改進共沉淀法生成核殼結(jié)構(gòu)的磁化熱解炭，以納米Fe3O4粒子為內(nèi)核，以熱解炭為外殼，反應(yīng)結(jié)束后因為OH-的原因，表面的酸性官能團減少，堿性官能團增加，提高熱解炭的吸附性能，同時賦予熱解炭磁性，納米Fe3O4粒子對重金屬離子具有一定的吸附作用，熱解炭則可以對納米Fe3O4粒子進行保護防止氧化和腐蝕。

　　進一步的，所述步驟S4中，所述微波發(fā)生器的功率為400-420W，微波時間4-4.5min，所述電加熱器加熱至改性箱內(nèi)溫度為120℃，在合適的微波功率和時間下，熱解炭表面改性佳，比表面積大，孔隙結(jié)構(gòu)微小且豐富，小于合適值時改性不完全，大于合適值時容易導(dǎo)致炭孔坍塌，以至于表面微孔形成中孔甚至大孔，質(zhì)量損失率大，吸附量減小。

　　3.有益效果

　　相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

　　(1)本方案可以實現(xiàn)通過將垃圾熱解和熱解污水處理同步進行，共同構(gòu)建一個十分緊密的循環(huán)配合系統(tǒng)，實現(xiàn)水和余熱的多重交叉利用，大限度的利用一切資源，同時可以將熱解產(chǎn)物中的熱解炭經(jīng)過特殊的磁化和改性處理，提高其吸附性能和商用潛力，充當高比表面積和多孔隙結(jié)構(gòu)的吸附劑，直接用于熱解污水中進行吸附凈化，不僅節(jié)約了商用吸附劑的成本和消耗，同時有效利用垃圾的熱解產(chǎn)物，另外在吸附凈化后方便通過磁鐵一步回收重新加以利用，也可以進行精加工用于商業(yè)變廢為寶，一方面可以實現(xiàn)垃圾熱解處理后的無污染排放，另一方面可以有效利用剩余價值，充分利用資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

　　(2)方便直接對熱解炭進行磁化改性處理，變廢為寶，提升其吸附性能和商用潛力，可以直接用于熱解污水的吸附處理中。

　　(3)斜過濾網(wǎng)右端向下傾斜，且傾斜的角度大于熱解炭的自然傾角，出料管的進口端與斜過濾網(wǎng)低端齊平，用來直接對熱解產(chǎn)物中的熱解炭在輸送過程中進行分離，對合適粒徑的熱解炭進行改性處理，創(chuàng)造佳改性條件。

　　(4)換熱管兩端分別與熱解爐的出氣口和油氣直冷塔的進氣口連接，換熱管內(nèi)端涂覆有納米防腐涂層，利用高溫油氣在輸送過程中對超聲波振動棒進行加熱，不僅可以做到余熱回收利用，對高溫煙氣進行延長降溫，同時高溫煙氣溫度很高，可以快速對超聲波振動棒進行升溫，減少處理時間。

　　(5)油氣直冷塔連接有氣體凈化單元，且氣體凈化單元與熱解爐連接，氣體凈化單元通過對熱解氣進行凈化，部分回用至熱解爐充當燃料，另一部分可以收集也可以經(jīng)過深度處理達標后釋放。

　　(6)油氣直冷塔與污水池之間連接有油水分離單元，且在油水分離單元內(nèi)靜置12-24h，充分靜置分層后分離油和水，分別進行回收利用。

　　(7)熱解爐的出料口與熱解炭冷卻單元之間連接有螺旋出料單元，且破碎至粒徑為1-2mm，在輸送物料的同時進行破碎減小粒徑，既可以加快之后的冷卻速度，且改性更為充分，性能提升更多。

　　(8)通過改進共沉淀法生成核殼結(jié)構(gòu)的磁化熱解炭，以納米Fe3O4粒子為內(nèi)核，以熱解炭為外殼，反應(yīng)結(jié)束后因為OH-的原因，表面的酸性官能團減少，堿性官能團增加，提高熱解炭的吸附性能，同時賦予熱解炭磁性，納米Fe3O4粒子對重金屬離子具有一定的吸附作用，熱解炭則可以對納米Fe3O4粒子進行保護防止氧化和腐蝕。

　　(9)微波發(fā)生器的功率為400-420W，微波時間4-4.5min，電加熱器加熱至改性箱內(nèi)溫度為120℃，在合適的微波功率和時間下，熱解炭表面改性佳，比表面積大，孔隙結(jié)構(gòu)微小且豐富，小于合適值時改性不完全，大于合適值時容易導(dǎo)致炭孔坍塌，以至于表面微孔形成中孔甚至大孔，質(zhì)量損失率大，吸附量減小。