一种污泥干化过程中臭气在线监测系统及监控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种污泥干化过程中臭气在线监测系统及监控方法，其中系统包括：热量提供单元，用于根据火电厂的高温烟气提供热量；污泥干化单元，用于将臭气输入到吸收池；臭气在线监测单元，包括吸收池、激光模块和检测模块，激光模块用于产生混合激光并将混合激光输入吸收池，混合激光被臭气进行吸收后输入检测模块，检测模块根据混合激光对臭气组分状态和含量进行在线监测；臭气处理单元，用于对臭气进行处理并排放。本发明专利技术实现了污泥干化过程中臭气的原位在线监测，通过监测结果能够及时调整污泥干化温度、储料调理池中添加剂和洗涤药剂池中药剂的比例来抑制臭气的产生及定向调控臭气的组分，控制臭气的排放，可应用于污泥恶臭气体治理领域。恶臭气体治理领域。恶臭气体治理领域。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥干化过程中臭气在线监测系统及监控方法


[0001]本专利技术涉及污泥恶臭气体治理领域，尤其涉及一种污泥干化过程中臭气在线监测系统及监控方法。

技术介绍

[0002]一般城市污泥处理处置实行“厂内干化减量、市内处置”，但这要求污水处理厂内配建污泥干化设施，此项工程投资巨大，普通小型污水处理厂难以承担。因此，根据工程设计和实践，燃煤电站在运行过程中会产生大量的中低温烟气余热，此部分热量完全可以用于就近污泥的干化处理，同时，电站燃煤锅炉具有较好的燃料适应性，具备消纳污泥衍生燃料的条件，可以将干化后的污泥与煤掺烧实现就地利用。但不论是利用烟气余热还是采用新建的节能型独立热源干化污泥，此过程中都存在污泥颗粒无法很好的分离导致高粉尘含量和臭气浓度过高问题。在处理处置污泥与保护环境的同时，如何实现臭气的有效控制已成为亟待解决的课题之一。
[0003]恶臭气体在污泥贮存、输送和处理处置过程中均有产生，尤其是在热干化过程中会产生大量高浓度且成分复杂的臭气，这与污泥干化中大量的不稳定有机物的分解和挥发有关，含量最高的两类是含硫气体(H2S，SO2，COS，CS2，CH3SH等)和含氮气体(NH3，HCN，NOx等)，以及少量有机醇、醛、酸、酮等挥发性有机物(VOCs)。污泥干化产生的臭气强度为三级(共分六级，从零级无臭到五级巨臭)，属于人体易感觉出的气体范围，臭气的扩散会严重降低空气环境质量，直接影响人体健康和工作效率，即使是微量的臭气进入环境，都会使人感到不适，出现头痛、头昏、恶心、呕吐、食欲不振和精神不集中等症状。<br/>[0004]但现有工艺和和技术几乎都没有配置臭气在线监测设施，特别是用于实时反应臭气变化状态的原位在线监测，现有市场上也没有与在线测量适配的污泥干化反应器，难以实现臭气的有效调控和治理。

技术实现思路

[0005]为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种污泥干化过程中臭气在线监测系统及监控方法。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种污泥干化过程中臭气在线监测系统，包括：
[0008]热量提供单元，用于根据火电厂的高温烟气提供热量；
[0009]污泥干化单元，包括桨叶式污泥干化机，所述桨叶式污泥干化机利用热量提供单元提供的热量，对污泥进行干化处理，以及将臭气输入到Herriott吸收池；
[0010]臭气在线监测单元，包括Herriott吸收池、激光模块和检测模块，所述激光模块用于产生混合激光并将混合激光输入Herriott吸收池，混合激光被Herriott吸收池的臭气进行吸收后输入检测模块，检测模块根据混合激光对臭气组分状态和含量进行在线监测；
[0011]臭气处理单元，用于对臭气进行处理并排放。
[0012]进一步地，所述热量提供单元包括：
[0013]蒸汽冷凝水管道，所述蒸汽冷凝水管道穿过烟气换热器，以及连接至所述桨叶式污泥干化机；
[0014]烟气换热器，用于根据火电厂的高温烟气对蒸汽冷凝水管道中的液体进行加热，以产生蒸气；
[0015]第二控制泵，用于为蒸气提供动力，以使蒸气送入所述桨叶式污泥干化机；
[0016]定压水箱，与所述第二控制泵连接，用于控制热蒸汽的流量；
[0017]低低温除尘器，与烟气换热器连接，用于对从烟气换热器输出的烟气进行降温，并排出。
[0018]进一步地，所述污泥干化单元还包括：
[0019]储料调理池，用于对污泥进行预处理；
[0020]第一控制泵，用于控制污泥输入自动输料机的流量；
[0021]自动输料机，用于将污泥输入桨叶式污泥干化机，以使桨叶式污泥干化机对污泥进行干化处理；
[0022]氩气储气罐，用于存储氩气；
[0023]质量控制器，用于控制氩气储气罐中氩气进入桨叶式污泥干化机的流量。
[0024]进一步地，所述桨叶式污泥干化机包括：
[0025]空心轴，空心轴内置热蒸汽回流管，
[0026]空心桨叶叶片，设置在空心轴上，用于对污泥进行搅拌；
[0027]热蒸汽进口端，与空心轴连接，用于输入蒸汽；
[0028]蒸汽冷凝水出口端，与空心轴连接，用于输出蒸汽和/或液体；
[0029]载气进口端，用于输入氩气；
[0030]臭气出口端，用于输出臭气；
[0031]污泥进料口端，用于输入污泥；
[0032]干污泥出口端，用于输出干的污泥。
[0033]进一步地，所述臭气在线监测单元用于检测的臭气组分包括H2S、NH3、HCN和NO；
[0034]所述激光模块包括：
[0035]NH3激光子模块，用于输出第一波长激光；
[0036]H2S激光子模块，用于输出第二波长激光；
[0037]HCN激光子模块，用于输出第三波长激光；
[0038]NO激光子模块，用于输出第四波长激光；
[0039]光纤合束器，用于对第一波长激光、第二波长激光和第三波长激光进行耦合，并通过准直器转换为空间光；
[0040]第二二向色镜，用于对空间光和第四波长激光进行空间光合束，完成四束激光耦合，获得混合激光；
[0041]平面反射镜，用于混合激光反射入Herriott吸收池中。
[0042]进一步地，所述第一波长激光的波长为1.578μm，所述第二波长激光的波长为1.512μm，所述第三波长激光的波长为1.542μm，所述第四波长激光的波长为5.18μm；
[0043]所述检测模块包括：
[0044]第一二向色镜，用于将混合激光分束为近红外激光和中红外激光；
[0045]第一探测器，用于探测近红外激光，并对近红外激光中的第一波长激光和第二波长激光进行解调，以及根据第一波长激光获得第一电信号，根据第二波长激光获得第二电信号；
[0046]第二探测器，用于探测中红外激光，并对中红外激光中的第三波长激光和第四波长激光进行解调，以及根据第三波长激光获得第三电信号，根据第四波长激光获得第四电信号；
[0047]NH3锁相放大器，用于对第一电信号进行放大处理；
[0048]H2S锁相放大器，用于对第二电信号进行放大处理；
[0049]HCN锁相放大器，用于对第三电信号进行放大处理；
[0050]NO锁相放大器，用于对第四电信号进行放大处理；
[0051]数据采集卡，用于将放大处理后的谐波号，通过AD转换，经PCI接口与上位机通信；
[0052]上位机，用于与数据采集卡通信，并进行后续数据处理，获得各臭气组分含量的检测结果。
[0053]进一步地，所述Herriott吸收池包括：
[0054]腔体，包括进气开口和出气开口，腔体内壁采用反光材料制成；
[0055]第一反射镜，设置在进气开口上；
[0056]第二反射镜，设置在出气开口上；
[0057]激光入射孔，设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥干化过程中臭气在线监测系统，其特征在于，包括：热量提供单元，用于根据火电厂的高温烟气提供热量；污泥干化单元，包括桨叶式污泥干化机，所述桨叶式污泥干化机利用热量提供单元提供的热量，对污泥进行干化处理，以及将臭气输入到Herriott吸收池；臭气在线监测单元，包括Herriott吸收池、激光模块和检测模块，所述激光模块用于产生混合激光并将混合激光输入Herriott吸收池，混合激光被Herriott吸收池的臭气进行吸收后输入检测模块，检测模块根据混合激光对臭气组分状态和含量进行在线监测；臭气处理单元，用于对臭气进行处理并排放。2.根据权利要求1所述的一种污泥干化过程中臭气在线监测系统，其特征在于，所述热量提供单元包括：蒸汽冷凝水管道，所述蒸汽冷凝水管道穿过烟气换热器，以及连接至所述桨叶式污泥干化机；烟气换热器，用于根据火电厂的高温烟气对蒸汽冷凝水管道中的液体进行加热，以产生蒸气；第二控制泵，用于为蒸气提供动力，以使蒸气送入所述桨叶式污泥干化机；定压水箱，与所述第二控制泵连接，用于控制热蒸汽的流量；低低温除尘器，与烟气换热器连接，用于对从烟气换热器输出的烟气进行降温，并排出。3.根据权利要求1所述的一种污泥干化过程中臭气在线监测系统，其特征在于，所述污泥干化单元还包括：储料调理池，用于对污泥进行预处理；第一控制泵，用于控制污泥输入自动输料机的流量；自动输料机，用于将污泥输入桨叶式污泥干化机，以使桨叶式污泥干化机对污泥进行干化处理；氩气储气罐，用于存储氩气；质量控制器，用于控制氩气储气罐中氩气进入桨叶式污泥干化机的流量。4.根据权利要求1所述的一种污泥干化过程中臭气在线监测系统，其特征在于，所述桨叶式污泥干化机包括：空心轴，空心轴内置热蒸汽回流管，空心桨叶叶片，设置在空心轴上，用于对污泥进行搅拌；热蒸汽进口端，与空心轴连接，用于输入蒸汽；蒸汽冷凝水出口端，与空心轴连接，用于输出蒸汽和/或液体；载气进口端，用于输入氩气；臭气出口端，用于输出臭气；污泥进料口端，用于输入污泥；干污泥出口端，用于输出干的污泥。5.根据权利要求1所述的一种污泥干化过程中臭气在线监测系统，其特征在于，所述臭气在线监测单元用于检测的臭气组分包括H2S、NH3、HCN和NO；所述激光模块包括：
NH3激光子模块，用于输出第一波长激光；H2S激光子模块，用于输出第二波长激光；HCN激光子模块，用于输出第三波长激光；NO激光子模块，用于输出第四波长激光；光纤合束器，用于对第一波长激光、第二波长激光和第三波长激光进行耦合，并通过准直器转换为空间光；第二二向色镜，用于对空间光和第四波长激光进行空间光合束，完成四束激光耦合，获得混合激光；平面反射镜，用于混合激光反射入Herriott吸收池中。6.根据权利要求5所述的一种污泥干化过程中臭气在线监测系统，其特征在于，所述第一波长激光的波长为1.578μm，所述第二波长激光的波长为1.512μm，所述第三波长激光的波长为1.542μm，所述第四波长激光的波长为5.18μm；所述检测模块包括：第一二向色镜，用于将混合激光分束为近红外激光和中红外激光；第一探测器，用于探测近红外激光，并对近红外激光中的第一波长激光和第二波长...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚顺春，危由兴，郭松杰，陈金铮，卢志民，李博航，郭盛源，陈达，马维喆，
申请(专利权)人：佛山华谱测智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：