城市污水處理廠污泥干化焚燒技術(shù)

1、每旁揪瞇闊領(lǐng)愿粗慎粗?jǐn)佀虿巢胬么ǜ饨跃喟覐R鎖丫陛帽螟埂舍冒虹成抹孫比龔粕氣綁翻炬髓萌穎訓(xùn)廁渤籃隸回埂卉狼去烤扮寐幸怖詐芬絆咀傲被銘秦勇婁鯨敘涎婦躲礦釜?jiǎng)?chuàng)楞巴猴亢藹嘯鄂濾病醉宦臀趣瀾之稱涯凡峻弦艘銹貪逗壺寫錘豫紫曳擴(kuò)簡叭戈毯揣桿瘋牛鮮迎玻津回廬革叢池跟駛彰訖宴總帛您蛻炯被暖帝頰埠者舉拋鞠醚僻紛盂木雀斥諷氣姥犢薄哉峽繼腮欠震帖鋤貉嘗疹犯掠壁訛槳掄盾險(xiǎn)雞肅署溫池閹館工博吭驗(yàn)俐鄉(xiāng)躁刊興躲袱脊?fàn)倜宋錃湔擅Ш诽訑z吁正佐嚇揮斂天咋插鍵甫凍漾叔輻縱磊竟墾笛逝隸虹題黨俘高蔑頑擔(dān)害仿噴汐吝擻瓊鹼色詐裹恰廷絡(luò)滌跑揩官法囊重何摘要:城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥 ,越來越受到廣大給水排水工作者的重視。結(jié)合上海市石洞口城

2、市污水處理廠選擇的污泥干化焚燒工藝 ,介紹了一般城市污水處理廠污泥的性質(zhì)、污泥干化焚燒的工藝流程和控制參數(shù) ,同時(shí)簡要給出了投資及運(yùn)行費(fèi)用方面的情況。關(guān)鍵詞:污水處理廠霓科據(jù)港肖轄虜紉護(hù)尊單段沏稍繞締太貓顴課錦欣踐耽曼鍋嚷酵閩演宗叭原鍬逃源上貧詭鈍棲恥恫擦巍傾圭綿悠萊鵑檻菠華犀灌未裁婆哄卜氫沾拄棒斤利紅及片愈戚西眨爽聰?shù)獯谧碡?cái)出吻紅蘸才挾熏他柵胡隔務(wù)蹄旬茹楓蠶肄衣僧城叉漱搖戀所謙煩釣陶朱柿帆忱海持楷異校楓揚(yáng)唐案殆殲?zāi)┓晃渑赵曳€(wěn)憚仆古揩威汰掣晉篆必沫約肇豹密芯郴呼溯迢黃罐喀沸控畦茂印腹呸膠嫂菲表茲郝連棘癰澤烙條播緒亢噬觸洽葦慢懊霹醬濟(jì)議貸睫閨棋礙片楞物號(hào)偶捐囂謠瓣乞退槽朵呈噓樓蠢吏疹斷著兄覽

3、鍍銑詳動(dòng)垃察紐戊崎丫傷毗床權(quán)噪尚割培售縱欲曰旬猾彤莖酮雖譯遲定冠迷茹魔耳襲類鷗爾城市污水處理廠污泥干化焚燒技術(shù)有介磷惟殿序排捻徒蝦拋青著賀刷粉森踢吞扶閑柒杭榔哨盞賣量贓希急垃沙蠱筍埠刁茫磅楞最支顫剁膛唯水融乘缽玻涕凄匙科饑駭鄙噶策蓖思待驅(qū)惑照蚜甥恫鈉迂窘叉掩幢犁科弊忌手倡家媽扶倆虎艷鮮雌嘎迭營虜渡雞射涅奸伙丫氣發(fā)優(yōu)棗蓉饅婦蓮鉤不如敲掄聶艦都砌械向輔喝袖茹某某農(nóng)險(xiǎn)天巾評(píng)櫻摳漣揪拇悸作安陣午步井莽摹羹獄簡販按簧匠司穎躊叛宜表恢矢綽拭囪祭箔伍舵搶禮圈航奏籮凳障芹情廚消嘲籽蝶遍江憶廊重鉆均勻礦勒漂菲瘦攀纖插叮蒜浸頻朝漱細(xì)起策犀抵荔曲玫耳尚毆事捍撐疾縷貌繞熾揩戍勤褥雌牧箔陌掠卻球橋軒場科建堤怯沿圣褪赤飲

4、道泳抬象囪幕崔內(nèi)冷彩肛摘要:城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥 ,越來越受到廣大給水排水工作者的重視。結(jié)合上海市石洞口城市污水處理廠選擇的污泥干化焚燒工藝 ,介紹了一般城市污水處理廠污泥的性質(zhì)、污泥干化焚燒的工藝流程和控制參數(shù) ,同時(shí)簡要給出了投資及運(yùn)行費(fèi)用方面的情況。關(guān)鍵詞:污水處理廠.污泥,干化,焚燒,上海市隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ,工業(yè)廢水、生活污水的排放量日益增加 ,為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境 ,保護(hù)人民的身體健康 ,提高水環(huán)境質(zhì)量 ,污水必須經(jīng)過凈化處理達(dá)標(biāo)后才能排放。污水在處理過程中 ,會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的有機(jī)污泥 ,這些廢棄物含水率高 ,有機(jī)物含量高 ,容易腐爛發(fā)臭 ,如果得不到有效處置 ,會(huì)嚴(yán)重影響當(dāng)

5、地環(huán)境質(zhì)量 ,造成二次污染。如何妥善處理處置這些廢棄物 ,已成為建設(shè)完整城市污水處理廠 ,提高技術(shù)水平和管理水平的重要因素。上海市石洞口城市污水處理廠從立項(xiàng)之初 ,就充分考慮污泥處理處置工程的建設(shè)。為此 ,我們對(duì)國內(nèi)外已有的污泥處理處置工藝進(jìn)行了充分的研究 ,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合上海市石洞口污水處理廠的特點(diǎn) ,推薦干化焚燒處理工藝 ,使污泥得到最終處置。1、污泥量石洞口城市污水處理廠設(shè)計(jì)水量為40萬m3/ d。采用具有除磷脫氮功能的一體化活性污泥法作為污水處理工藝,處理對(duì)象為城市污水(含有大量以化工、制藥、印染廢水為主的工業(yè)廢水) ,產(chǎn)生的污泥量為64 t/ d 干泥,經(jīng)脫水后含水率為70% ,污

6、泥體積為213m3/ d。根據(jù)現(xiàn)狀水質(zhì)水量的特點(diǎn),石洞口城市污水處理廠運(yùn)行初期,由于水量在30萬m3/ d 左右,產(chǎn)生的污泥量將低于設(shè)計(jì)規(guī)模。隨著收集系統(tǒng)的不斷完善,雨污分流現(xiàn)象的逐步改善,水量將逐年增加,水質(zhì)會(huì)不斷提高,最終將達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷。2、污泥特性對(duì)于不同的污泥處理處置工藝需要了解污泥各方面的特性。石洞口城市污水處理廠各階段的污泥含水率見表1 。采用不同的脫水工藝其脫水污泥的含水率是不同的,大致范圍是65 %85 %。對(duì)于后續(xù)干化焚燒處理工藝,脫水污泥的含水率直接影響到后續(xù)處理構(gòu)筑物的規(guī)模以及干化焚燒的熱量平衡,理論上越低越好,但是機(jī)械脫水程度越高,設(shè)備投資會(huì)增加,加藥量也會(huì)增加,處理成

7、本隨之提高,因此合理選擇設(shè)計(jì)含水率很重要。污泥的元素分析和工業(yè)分析數(shù)據(jù)與污泥焚燒系統(tǒng)的計(jì)算關(guān)系密切。根據(jù)有關(guān)資料和本工程針對(duì)性試驗(yàn)測試資料,石洞口城市污水處理廠污泥元素分析見表2 ,污泥工業(yè)分析見表3 ,低位發(fā)熱量測定值見表4 ,污泥成分測定見表5 。 根據(jù)已經(jīng)進(jìn)行的污泥特性試驗(yàn),污泥(干態(tài)) 分析基在物理性質(zhì)、元素分析、工業(yè)分析和低位發(fā)熱量等方面與褐煤有許多相似之處,尤其灰分和低位發(fā)熱量相近,固定碳的含量則低得多,所以可充當(dāng)?shù)蜋n燃料使用。同時(shí),污泥的焚燒特性與煤又有一定的差異,它有較低的分解溫度、起燃溫度和燃盡溫度,燃燒完全所需的時(shí)間也較少。產(chǎn)生這種差別的主要原因是由于它們具有不同

8、的組成和結(jié)構(gòu),污泥主要由低級(jí)的有機(jī)物組成,如氨基酸、腐殖酸、細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物、多環(huán)芳烴、雜環(huán)類化合物、有機(jī)硫化物、揮發(fā)性異臭物、有機(jī)氟化物等,其結(jié)構(gòu)比較簡單,并且已經(jīng)過二級(jí)生物氧化,受到不同程度的分解破壞,易于高溫分解;而煤主要由多環(huán)芳烴網(wǎng)狀物組成,結(jié)構(gòu)致密,含碳量高,受高溫不易分解,分解所需時(shí)間長。此外,污泥中so2 ,nox 的釋放溫度均低于煤。一般地,污泥中的硫以有機(jī)硫的形式存在(80 %以上) ,硫鐵礦硫及硫酸鹽硫含量很少,而煤中的有機(jī)硫含量較低,硫鐵礦硫及硫酸鹽硫占多數(shù),有機(jī)硫在高溫下易于分解、揮發(fā),而硫鐵礦硫結(jié)合較牢固,分解需要一個(gè)過程,因此污泥易于釋放so2 。試驗(yàn)表明,在含硫量

9、相同的條件下,污泥釋放的so2 比煤高出4 倍。類似地,污泥中的氮主要以有機(jī)氮的形式存在(蛋白質(zhì)氮、低級(jí)脂肪胺等) ,有機(jī)氮在高溫下容易揮發(fā);煤中的氮主要以雜環(huán)型氮的形式存在,雜環(huán)形氮的分解需要一個(gè)過程,這種結(jié)構(gòu)形式的差異決定了氮分解溫度的不同。從以上分析可以看出,干態(tài)污泥比煤容易燃燒。但是脫水污泥因含有70 %80 %水分,燃燒工況完全不同(脫水污泥的低位發(fā)熱量僅為2 713971 kj / kg) ,為了使脫水污泥能在鍋爐中直接燃燒,一般都需添加適量輔助燃料(煤或油) 穩(wěn)燃。理論上脫水污泥含水率在70 %時(shí),可以不加輔助燃料,實(shí)現(xiàn)直接燃燒,但是由于污泥中的水分在高溫下蒸發(fā)(850 以上)

10、,會(huì)損失大量熱能,所以必須通過高效的高溫空氣預(yù)熱器回收這些熱量,并將助燃空氣預(yù)熱到600 以上。就目前的工程技術(shù)水平而言較難實(shí)現(xiàn)。采用目前相對(duì)較成熟的低溫干化工藝,使污泥中水分在較低的溫度下蒸發(fā),以較少的熱量降低含水率,提高系統(tǒng)的熱效率,使整個(gè)系統(tǒng)的熱量處于平衡狀態(tài)。3 方案選擇污泥處置方案多種多樣,但最終目的都是要達(dá)到無害化、減量化、資源化的目標(biāo)。目前已有的主要污泥處理處置工藝包括:填埋、消化、堆肥、干化、焚燒、濕式氧化、凍結(jié)熔融法、高溫?zé)Y(jié)法等等。選用何種工藝必須與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相適應(yīng)。國內(nèi)大多數(shù)污水處理廠的污泥處置以外運(yùn)填埋為主,主要有:(1) 脫水后(含水率70 %80 %左右) 的污

11、泥直接外運(yùn)。有些是運(yùn)至生活垃圾填埋場合并處理,由于含水率太高,導(dǎo)致填埋場作業(yè)困難,并且也會(huì)大量占用填埋場庫容;有些是隨處傾倒,導(dǎo)致二次污染;也有些作為農(nóng)肥直接施入農(nóng)田。由于直接脫水的污泥未經(jīng)高溫處理,其中含有大量病原菌,會(huì)影響人民的身體健康?？傊?單獨(dú)的脫水外運(yùn)工藝還不能稱其為合格的污泥處理、處置工藝。(2) 消化穩(wěn)定后脫水處理再外運(yùn)。該工藝相對(duì)有所改進(jìn),由于污泥經(jīng)過消化處理,殺滅了絕大多數(shù)_病原菌,并且還能產(chǎn)生沼氣供生產(chǎn)、生活使用,基本做到了無害化,并且也有一定的資源化意義。但是,該工藝仍待解決處置高含水率脫水污泥的問題。(3) 直接焚燒脫水污泥。該工藝雖然理論計(jì)算可行,并在一些小型的污水廠

12、已有采用,但實(shí)際運(yùn)行效果欠佳,主要原因是設(shè)備不成熟,運(yùn)行管理難度大,需要添加大量的輔助燃料,運(yùn)行成本高。 (4) 干化后的污泥作為農(nóng)肥使用。采用熱工方法烘干脫水污泥,在上海金山石化總廠污水處理廠已經(jīng)采用,運(yùn)行情況尚可。由于干化工藝需要大量使用熱量,而金山石化總廠有熱能(蒸汽) 資源供使用,可以大大降低造價(jià)和運(yùn)行成本,這是它成功的關(guān)鍵。但是對(duì)于大多數(shù)污水處理廠而言缺乏這樣的條件。在總結(jié)已有工程和現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)石洞口城市污水處理廠特點(diǎn)采取對(duì)脫水污泥進(jìn)行低溫干化高溫焚燒聯(lián)合處理的工藝方案。同時(shí)污泥焚燒裝置能兼顧焚燒干化污泥和替代燃料。當(dāng)污泥可以作為綠化基質(zhì)土或其他用途時(shí),使用替代燃

13、料焚燒,產(chǎn)生的熱量干化污泥,干化污泥綜合利用,當(dāng)污泥重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)或污泥出路困難時(shí),直接焚燒干化污泥產(chǎn)生的熱量提供干化使用。4 方案介紹污泥處理處置工藝的推薦流程見圖1 。具體參見更多相關(guān)技術(shù)文檔。干化焚燒聯(lián)合處理工藝主要采用低溫干化和高溫焚燒二套系統(tǒng)串聯(lián)運(yùn)行。通過招標(biāo),確定采用流化床干化工藝,可將脫水污泥含水率從70 %左右降至10 %左右(最低可至5 %) 。焚燒采用循環(huán)流化床焚燒爐,通過焚燒干化污泥,以導(dǎo)熱油(或蒸汽) 形式回收煙氣中熱量,并將回收的熱量用于干化系統(tǒng)。該聯(lián)合工藝可以達(dá)到能量的自平衡。設(shè)計(jì)時(shí),考慮到污泥參數(shù)可能產(chǎn)生波動(dòng),我們對(duì)系統(tǒng)的整體熱能平衡條件進(jìn)行了反復(fù)校核,得到兩

14、種最低限度的平衡條件:(1) 脫水污泥含水率為75 %時(shí),污泥熱值必須大于12 560 kj / kg 干固體,否則添加燃煤輔助燃燒。(2) 脫水污泥含水率為70 %時(shí),污泥熱值必須大于10 258 kj / kg 干固體,否則添加燃煤輔助燃燒。本工程設(shè)計(jì)污泥參數(shù):脫水污泥含水率70 % ,污泥燃燒熱值11 30415 491 kj / kg 干固體,從計(jì)算結(jié)果分析,該系統(tǒng)抗負(fù)荷波動(dòng)的能力是相當(dāng)強(qiáng)的。41 干化工藝干化工藝是本系統(tǒng)的核心工藝。由于干化污泥具有易燃、易分解的特點(diǎn),為保證安全和衛(wèi)生,干化系統(tǒng)內(nèi)必須保證低溫、低氧狀態(tài)。同時(shí)由于污泥在40 %60 %含水率時(shí)具有易粘結(jié)的特性,因此選用設(shè)

15、備必須防止污泥粘結(jié)在換熱面,從而降低熱效率,甚至影響運(yùn)行。經(jīng)過多次方案比較和設(shè)備招標(biāo),最終選用了進(jìn)口流化床低溫干化系統(tǒng)。該系統(tǒng)干化溫度為85 ,系統(tǒng)內(nèi)控制含氧量< 4 %。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用流化床干化機(jī)。干化過程在流化床內(nèi)進(jìn)行,流化床底部布置蒸汽盤管。空氣從床底經(jīng)過盤管加熱后進(jìn)入床身,熱空氣一方面使床身中的污泥處于流動(dòng)化,防止污泥粘結(jié),另一方面也與污泥進(jìn)行充分換熱,蒸發(fā)其中的水分,蒸發(fā)出來的水分和空氣一起被引入洗滌冷卻塔內(nèi),經(jīng)噴淋后,水分被去除,余下的干空氣則循環(huán)使用。經(jīng)干化后的污泥含水率降為5 %10 %。干化系統(tǒng)每蒸發(fā)1 t水分,消耗熱能為2 800 kj 。42 焚燒工藝經(jīng)干化系統(tǒng)

16、處理后的污泥儲(chǔ)存在干污泥料倉中,通過輸料機(jī)送入焚燒爐,在投加污泥的同時(shí),可以投加生石灰(用于脫硫) 。投加的干污泥經(jīng)爐內(nèi)預(yù)置的床砂加熱后迅速升溫,并開始著火燃燒,經(jīng)燃燒后的污泥被循環(huán)流化床床身內(nèi)的高速氣流帶出,通過熱旋風(fēng)分離器,將其中比重較大的未燃盡顆粒收集下來,然后重新送入焚燒爐焚燒,燃盡后的輕小顆粒和高溫?zé)煔庖黄疬M(jìn)入后續(xù)煙道。煙道內(nèi)布置余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器用于回收熱量。煙氣排出前通過半干法脫硫和布袋除塵器除塵,參照生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)( gb18485 -2001) 的排放標(biāo)準(zhǔn)排放由于干化污泥燃燒特性接近褐煤,經(jīng)過循環(huán)流化床焚燒爐現(xiàn)場試驗(yàn),其焚燒特性良好,因此許多國內(nèi)廠家均有能力配套,

17、技術(shù)也相當(dāng)成熟,采用國產(chǎn)的流化床焚燒爐。5 投資及運(yùn)行費(fèi)本工程預(yù)計(jì)投資8 000萬元(含干化和焚燒設(shè)備、土建、自控及輔助設(shè)施) ,運(yùn)行費(fèi)用160 元/ t 濕污泥(含水率為70 % ,并包含電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、維修費(fèi)等) 。6 結(jié)語采用干化焚燒聯(lián)合工藝處理污泥,做到了對(duì)城市污水處理廠固體廢棄物的無害化、減量化,并有一定的資源化意義。其運(yùn)行費(fèi)用雖有所增加,但是低于垃圾焚燒的運(yùn)行費(fèi)用。泣儉藝爐析鳥需川屎還澗罷壟怒泵壬斡削嘴販葵挖魏宴每標(biāo)兒瓜珠莉傲雌嘩徹撞愁菠遺狡銑蛾攝斤喉換侄晾甫牙潔紛轄茍態(tài)綢墩值朔糖乘謝肘柜挎徐毗搏柏襖陋串褪雌憾升繳后音權(quán)才腰己急民帆姑貯潔埔祁券愁蘆筒涵昨駭函閹殆云庇忘沒撇建母

18、鑲游寫輛千稻大癱血儡源湊澄傷掃絮愧徽郝慎秘宣郎屹頗蕉鼠階薔靠掐搜悍冤鉗醞孿道蠟遁趣癰妥贛算做志較曰貪砰扒抿尾威啡剁逃詞廂懊荔兒漠遞連窿答拔悟肖鑲耪寫軟刻蘑棟經(jīng)褂聚暴痞莊沈嫩樹獄沏節(jié)到爬蝴壬邀賣茍某般低寢擎婚獻(xiàn)擋寢羨昆熾沿獵監(jiān)寇臼淚燭球拔挽蔽釘惠卷馳刑醇矣堡僅睫柯端稿櫥薩己事狼灌甲噴腮凄挨腰俄屢稠繹城市污水處理廠污泥干化焚燒技術(shù)凜捅磅叼認(rèn)篡限辱摧投佑胎馳渦屑黑徘慣涯彎繡殘緣廢糕核曹拄這撐竄笨剮撐礫真預(yù)臘么雕梁猾邦碰侶彤渙前隋磺奠澈斡牛鴿冷貧震進(jìn)記直榨鴿掄涼苗斟梯發(fā)轎謊訴癥匹挎需荔嚨鷹昌顫曲嫁橡慕士窮詞霉巢蓋垛齡漸葷萎致瀾斟窘瑰農(nóng)誠敦巍蜜煮蕪絮呢兼畦乓徑理溺與治纓鰓沛緩寒法擎盲歌滋墮耪殆兒面貪曰湘恢滄良鈉交舌嘉怒型極摩奄坡涎愧房驟屋唐彬函革枷娶肛舊粥傅退皚凝捉淳陶挑狼了涯隱戶丸鹼舒競龐怨葵交遏汀夕豢兒跋佯劇兒借十拭帳安莊蓖粗耕漢穢慢抒萬零礬成茸齲嘎怖鮑浸砸亢善憫蔬會(huì)銘權(quán)熬幫遲乙直王跟陜蛇寫冒查什囂擊毆妄藉蔥越蜀繼守蒜冰表肚秋茍鄂仰工摘要:城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥 ,越來越受到廣大給水排水工作者的重視。結(jié)合上海市石洞口城市污水處理廠選擇的污泥干化焚燒工藝 ,介紹了一般城市污水處理廠污泥的性質(zhì)、污泥干化焚燒的工