1.本发明属于垃圾渗滤液与污水处理领域，具体涉及一种浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置及方法。
背景技术：2.垃圾渗滤液具有污染物成分复杂、高氨氮、高 cod、高毒性、水质水量变化大等特点，使其对环境具有极大的危害性。随着环保意识的不断增强，相关部门对于污水排放标准要求也随之不断提高，有必要研究新型的垃圾渗滤液处理技术。
3.目前常见的主流垃圾渗滤液处理技术为生物处理技术和膜分离技术。生物处理技术利用好养生物或者厌氧生物自身代谢对渗滤液中的有机物进行分解，其缺点为生物对于渗滤液的条件要求较高，否则生物活性将降低甚至死亡；膜处理技术在不同压力下利用半透膜将物质通过孔径有选择性的分离，其问题在于半透膜造价昂贵且易堵塞。新兴的蒸发处理技术通过外界热量蒸馏出水减少渗滤液体积，但加热面固定，长期运行易结垢，降低传热效率。浸没式燃烧法则通过鼓泡进行加热，没有固定换热面，气液界面换热效率接近100%。
4.目前已有的浸没式燃烧处理垃圾渗滤液装置如下图所示，存在以下几种问题：1.常压下浸没式燃烧装置的浸没深度较浅，多处于10~20cm之间。
5.较浅的浸没深度会导致烟气换热不充分；鼓泡过程中气体需要克服水压并且排开一定体积的水，浸没深度升高会造成燃烧室压力波动的上升，以及烟气排出不畅压力升高导致火焰熄灭。因此目前浸没式燃烧装置的浸没深度较为受限，无法在大范围内根据工艺的改变进行调节。
6.2.由于稳定蒸发时液面上方是烟气与水蒸气的混合气，和液面上方是空气有所不同。混合气中水蒸气的含量较少，对应的水蒸气分压力较小，烟气加热渗滤液常压下在85℃左右稳定蒸发 ，较高的温度会将渗滤液中一些易挥发物质一同携带进冷凝水中，增加冷凝水处理成本。
7.3.气泡运动过程中由于浸没管面积有限，若在相同鼓泡面积下想实现较小孔径需将孔的距离设置的较为接近，这使得气泡在上升过程中会发生聚合，使得气泡体积增大，气液接触面积减小，即换热面积减小。
8.4.燃烧室置于蒸发室中，对蒸发过程有温度上的影响，自身在高温下易被渗滤液和污水中的氯离子腐蚀。
技术实现要素：9.本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种热利用高，对燃烧室压力波动小的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置及方法。
10.本发明的技术方案：本发明所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，包括燃烧室和蒸发室，所述燃烧室产生的高温烟气经浸没管进入所述蒸发室；所述浸没管设置在所述
蒸发室内液体面以下，所述蒸发室内，设有分隔所述蒸发室内渗滤液的隔板；所述隔板上设有通孔；所述浸没管设置在所述隔板下方；所述蒸发室内液位高于所述隔板。
11.进一步的，所述隔板将所述蒸发室自下而上分隔为一级蒸发室和二级蒸发室；所述隔板设置在浸没管上方10~15cm处；所述通孔的孔径，满足浸没管喷出烟气由隔板向上鼓泡时，二级蒸发室中渗滤液不会大量渗漏至所述一级蒸发室。
12.进一步的，所述通孔的孔径根据实际烟气流量与二级蒸发室液位高度进行设置。
13.进一步的，所述蒸发室一侧设有观察渗滤液液位高度的液位计；所述蒸发室上方设有进液口，底部设有出液口；所述蒸发室上端设有蒸发室出气口；所述蒸发室出气口后方依次连接冷凝器和分离室，所述分离室一侧设有液位高度传感器和真空泵。
14.进一步的，所述燃烧室设置于蒸发室外部；所述燃烧室底部设有连通所述浸没管的烟气排气管。
15.进一步的，所述烟气排气管末端设有燃烧室尾管法兰；所述浸没管前端设有匹配所述燃烧室尾管法兰的浸没管管头法兰；进一步的，所述蒸发室一侧设有用于固定所述浸没管的蒸发室法兰；所述浸没管通过管身法兰与蒸发室法兰紧固连接。
16.进一步的，所述浸没管一端封闭，管壁上设有若干均匀分布的浸没孔。
17.本发明还公开了一种浸没式燃烧垃圾渗滤液处理方法，包括基于上述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，燃料气和空气在燃烧室被混合点燃，产生的高温气体，通过浸没管进入蒸发室；高温气体从浸没管喷出后，在隔板下的渗滤液中形成气泡，在与隔板底部的渗滤液换热之后，气泡与蒸发出的水蒸气混合物富集在所述渗滤液上方与隔板之间，开始通过隔板上的通孔向隔板上方渗滤液重新鼓泡流动，将烟气中的剩余热量传递给上方渗滤液。
18.进一步的，所述渗滤液液位高度满足浸没管喷出烟气由隔板向上鼓泡时，二级蒸发室中渗滤液不会大量渗漏至所述一级蒸发室；从蒸发室侧壁上液位计中观察到渗滤液的液位高度减少时，通过蒸发室上方的进液口对二级蒸发室内的垃圾渗滤液进行补充，达到一定高度后，二级蒸发室中的渗滤液向一级蒸发式渗漏，与浸没管喷出烟气达到平衡后，二级蒸发室停止向一级蒸发式渗漏；浓缩后的高浓度垃圾渗滤液则通过蒸发室底部的出液口排出；被冷却的烟气与蒸发出的水蒸气混合物一同进入排出蒸发室，经冷凝器冷凝为冷凝水与不凝性气体，由分离室进口进入分离室；冷凝水在分离室中被收集，不凝性气体则从分离室气体出口被真空泵抽出；所述分离室侧壁设有液位高度传感器，当分离室中的冷凝水液位达到一定高度后，排水阀打开进行排水。
19.有益效果：本发明与现有技术相比的有益效果：1.通过在浸没管上方布置隔板，在不减少蒸发室垃圾渗滤液容量的情况下，减少了燃烧室的背压，降低了对燃烧器的设计要求。
20.燃烧室产生的高温烟气通过浸没管管壁上的小孔喷出，在一级蒸发室中与渗滤液
换热，一级蒸发室中的液位较浅，相当于燃烧室的背压只有一级蒸发室液位的水压与上方气压之和，极大减少了燃烧室的压力。
21.一级蒸发室中高温烟气没有换热完全，在液面上方与隔板之间的空间内汇集。由于隔板距一级蒸发室液面上方距离较小，当气泡喷出时液面波动会被隔板限制，不会产生大幅的液位变化，减小了压力波动。
22.随着烟气的不断喷入，这一气体空间内的气体开始由隔板上的小孔向二级蒸发室内鼓泡，由于隔板上的孔径较小，在气体流速较高的情况下二级蒸发室中的渗滤液并不会向一级蒸发室中渗漏。高温烟气中未完全交换的热量在二级蒸发室中进行完全换热。
23.2.隔板对烟气进行了重新鼓泡，增大了气液换热面积；相较于浸没管，隔板的面积较大，在隔板上设置相应面积的小孔，孔间距会极大的增加。气体从浸没管喷出，到达隔板处后，相当于重新鼓泡，由大气泡变为了小气泡，换热面积大幅增加。
24.3.由于负压状态下蒸发有利于减少冷凝水中的污染物；真空泵保持系统内的负压状态，渗滤液在负压状态下稳定蒸发温度下降，在较低的蒸发温度下污染物未达到沸点，挥发量降低，冷凝水中污染物含量也随之下降，同时由于液面上方气压的减少，燃烧室中的背压也有少量下降。
25.4.燃烧室设置在蒸发室外，避免了提高垃圾渗滤液稳定蒸发温度，降低了腐蚀；常见的浸没式燃烧装置中，燃烧室放置于蒸发室中，燃烧室在稳定工作时温度较高，会通过直接导热与辐射将部分热量传给液面上方的混合气。混合气的温度上升会导致水蒸气的分压力也随之上升，最终垃圾渗滤液稳定蒸发的温度上升，增加了污染物挥发的概率。
26.本发明中燃烧室置于蒸发室外，燃烧室尾部有一烟气管，尾部焊接法兰，浸没管头部也焊接法兰，燃烧室与浸没管连通，燃烧室中烟气通过浸没管进入蒸发室，不会影响混合气温度，也避免了燃烧室被垃圾渗滤液中氯离子在高温下腐蚀。
附图说明
27.图1为本发明浸没式燃烧垃圾渗滤液处理器的结构示意图；图2为本发明中蒸发室中隔板的侧面结构示意图及正面结构示意图；图3为本发明中浸没式燃烧垃圾渗滤液处理器运行时蒸发室中气液流动示意图。
具体实施方式
28.为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
29.如图1-3所示，本发明提出的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，包括燃烧室1和蒸发室，燃烧室1设置于蒸发室外部；燃烧室1底部设有连通浸没管10的烟气排气管2。烟气排气管2末端设有燃烧室尾管法兰3；浸没管10前端设有匹配燃烧室尾管法兰3的浸没管管头法兰4；蒸发室一侧设有用于固定浸没管10的蒸发室法兰6；浸没管10通过管身法兰5与蒸发室法兰6紧固连接。
30.燃烧室1产生的高温烟气经浸没管10进入蒸发室；浸没管10设置在蒸发室内液体
面以下，浸没管10一端封闭，管壁上设有若干均匀分布的浸没孔8。
31.蒸发室内，设有分隔蒸发室内渗滤液的隔板13；隔板13上设有通孔14；浸没管10设置在隔板13下方；蒸发室内液位高于隔板13。隔板13将蒸发室自下而上分隔为一级蒸发室9和二级蒸发室11；隔板13设置在浸没管10上方10~15cm处；通孔14的孔径，根据实际烟气流量与二级蒸发室11液位高度进行设置；满足浸没管10喷出烟气由隔板13向上鼓泡时，二级蒸发室11中渗滤液不会大量渗漏至一级蒸发室9。
32.蒸发室一侧设有观察渗滤液液位高度的液位计12；蒸发室上方设有进液口15，底部设有出液口7；蒸发室上端设有蒸发室出气口16；蒸发室出气口16后方依次连接冷凝器17和分离室22，分离室22一侧设有液位高度传感器21和真空泵20。
33.本发明还公开了一种浸没式燃烧垃圾渗滤液处理方法，包括基于上述浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，燃料气和空气在燃烧室1被混合点燃，产生的高温气体，通过浸没管10进入蒸发室；高温气体从浸没管10喷出后，在隔板13下的渗滤液中形成气泡，在与隔板13底部的渗滤液换热之后，气泡与蒸发出的水蒸气混合物富集在渗滤液上方与隔板13之间，开始通过隔板13上的通孔14向隔板13上方渗滤液重新鼓泡流动，将烟气中的剩余热量传递给上方渗滤液。
34.渗滤液液位高度满足浸没管10喷出烟气由隔板13向上鼓泡时，二级蒸发室11中渗滤液不会大量渗漏至一级蒸发室9；从蒸发室侧壁上液位计12中观察到渗滤液的液位高度减少时，通过蒸发室上方的进液口15对二级蒸发室11内的垃圾渗滤液进行补充，达到一定高度后，二级蒸发室11中的渗滤液向一级蒸发式9渗漏，与浸没管10喷出烟气达到平衡后，二级蒸发室11停止向一级蒸发式9渗漏；浓缩后的高浓度垃圾渗滤液则通过蒸发室9底部的出液口7排出；被冷却的烟气与蒸发出的水蒸气混合物一同进入排出蒸发室，经冷凝器17冷凝为冷凝水与不凝性气体，由分离室进口18进入分离室22；冷凝水在分离室22中被收集，不凝性气体则从分离室气体出口19被真空泵20抽出；分离室22侧壁设有液位高度传感器21，当分离室中的冷凝水液位达到一定高度后，排水阀23打开进行排水。
35.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。
技术特征：1.一种浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，包括燃烧室（1）和蒸发室，所述燃烧室（1）产生的高温烟气经浸没管（10）进入所述蒸发室；所述浸没管（10）设置在所述蒸发室内液体面以下，其特征在于：所述蒸发室内，设有分隔所述蒸发室内渗滤液的隔板（13）；所述隔板（13）上设有通孔（14）；所述浸没管（10）设置在所述隔板（13）下方；所述蒸发室内液位高于所述隔板（13）。2.根据权利要求1所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，其特征在于：所述隔板（13）将所述蒸发室自下而上分隔为一级蒸发室（9）和二级蒸发室（11）；所述隔板（13）设置在浸没管(10)上方10~15cm处；所述通孔（14）的孔径，满足浸没管（10）喷出烟气由隔板（13）向上鼓泡时，二级蒸发室(11)中渗滤液不会大量渗漏至所述一级蒸发室（9）。3.根据权利要求2所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，其特征在于：所述通孔（14）的孔径根据实际烟气流量与二级蒸发室(11)液位高度进行设置。4.根据权利要求2所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，其特征在于：所述蒸发室一侧设有观察渗滤液液位高度的液位计（12）；所述蒸发室上方设有进液口（15），底部设有出液口（7）；所述蒸发室上端设有蒸发室出气口（16）；所述蒸发室出气口（16）后方依次连接冷凝器（17）和分离室（22），所述分离室（22）一侧设有液位高度传感器（21）和真空泵（20）。5.根据权利要求2所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，其特征在于：所述燃烧室(1)设置于蒸发室外部；所述燃烧室(1)底部设有连通所述浸没管（10）的烟气排气管（2）。6.根据权利要求5所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，其特征在于：所述烟气排气管末端设有燃烧室尾管法兰(3)；所述浸没管(10)前端设有匹配所述燃烧室尾管法兰(3)的浸没管管头法兰（4）。7.根据权利要求2所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，其特征在于：所述蒸发室一侧设有用于固定所述浸没管（10）的蒸发室法兰（6）；所述浸没管(10)通过管身法兰(5)与蒸发室法兰(6)紧固连接。8.根据权利要求2所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，其特征在于：所述浸没管(10)一端封闭，管壁上设有若干均匀分布的浸没孔(8)。9.一种浸没式燃烧垃圾渗滤液处理方法，其特征在于：基于权利要求1-7中任一所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置，燃料气和空气在燃烧室（1）被混合点燃，产生的高温气体，通过浸没管（10）进入蒸发室；高温气体从浸没管（10）喷出后，在隔板（13）下的渗滤液中形成气泡，在与隔板（13）底部的渗滤液换热之后，气泡与蒸发出的水蒸气混合物富集在所述渗滤液上方与隔板（13）之间，开始通过隔板（13）上的通孔（14）向隔板（13）上方渗滤液重新鼓泡流动，将烟气中的剩余热量传递给上方渗滤液。10.根据权利要求9所述的浸没式燃烧垃圾渗滤液处理方法，其特征在于：所述渗滤液液位高度满足浸没管（10）喷出烟气由隔板（13）向上鼓泡时，二级蒸发室(11)中渗滤液不会大量渗漏至所述一级蒸发室（9）；从蒸发室侧壁上液位计（12）中观察到渗滤液的液位高度减少时，通过蒸发室上方的进液口（15）对二级蒸发室（11）内的垃圾渗滤液进行补充，达到一定高度后，二级蒸发室（11）中的渗滤液向一级蒸发式（9）渗漏，与浸没管（10）喷出烟气达到平衡后，二级蒸发室（11）停
止向一级蒸发式（9）渗漏；浓缩后的高浓度垃圾渗滤液则通过蒸发室（9）底部的出液口（7）排出；被冷却的烟气与蒸发出的水蒸气混合物一同进入排出蒸发室，经冷凝器（17）冷凝为冷凝水与不凝性气体，由分离室进口（18）进入分离室（22）；冷凝水在分离室（22）中被收集，不凝性气体则从分离室气体出口（19）被真空泵（20）抽出；所述分离室（22）侧壁设有液位高度传感器（21），当分离室中的冷凝水液位达到一定高度后，排水阀（23）打开进行排水。
技术总结本发明公开了一种浸没式燃烧垃圾渗滤液处理装置及方法，本发明涉及一种低背压浸没式燃烧处理垃圾渗滤液的装置。通过在浸没管上方布置隔板，在不减少蒸发室垃圾渗滤液容量的情况下，减少了燃烧室的背压，降低了对燃烧器的设计要求。燃烧室产生的高温烟气通过浸没管管壁上的小孔喷出，在一级蒸发室中与渗滤液换热，一级蒸发室中的液位较浅，相当于燃烧室的背压只有一级蒸发室液位的水压与上方气压之和，极大减少了燃烧室的压力。一级蒸发室中高温烟气没有换热完全，在液面上方与隔板之间的空间内汇集。由于隔板距一级蒸发室液面上方距离较小，当气泡喷出时液面波动会被隔板限制，不会产生大幅的液位变化，减小了压力波动。减小了压力波动。减小了压力波动。
技术研发人员：葛仕福 张思函
受保护的技术使用者：南京扬子江生态环境产业研究院有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
