HCR水利空化污泥源頭減量技術(shù)課件

1、HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)簡(jiǎn)介Hydrodynamic Cavitation Technology Introduction for Sludge Reduction 東莞源控環(huán)保科技有限公司簡(jiǎn)介我們?cè)纯毓緦ｉT從事污泥源頭減量、資源化及其設(shè)備的研發(fā)與制造；是污泥處理領(lǐng)域的高科技環(huán)保技術(shù)公司；我公司專注于城市污水廠污泥資源化處理處置工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、設(shè)備制造、投資運(yùn)營(yíng)；在科技創(chuàng)新方面，我公司1、開創(chuàng)了“污泥源頭減量+過程減排+末端減容+建材資源化”的一條龍、整裝性、系統(tǒng)化的污泥處理處置技術(shù)模式；2、擁有創(chuàng)新的HCR水力空化減泥技術(shù) 3、擁有創(chuàng)新的HCR水力空化補(bǔ)充碳源技術(shù)。在商務(wù)模式方面我公

2、司提出了污泥處理技術(shù)與裝備自行投資、自行運(yùn)營(yíng)管理、與合作者利潤(rùn)分成的風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)的商業(yè)運(yùn)作模式。公司定位公司業(yè)務(wù)科技創(chuàng)新商務(wù)模式Contents(目錄)1HCR技術(shù)研發(fā)背景HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)工程應(yīng)用效果環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益 234城市污水處理規(guī)模擴(kuò)大，剩余污泥產(chǎn)量連年增加，污泥處理處置成為污水廠和政府的難題。污泥中含有大量病原菌、寄生蟲、多種重金屬等有毒有害物質(zhì)，未經(jīng)合適的處置會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。當(dāng)前污泥處理處置多采用填埋、堆肥、厭氧消化、焚燒等方法。技術(shù)研發(fā)背景數(shù)據(jù)來自中國(guó)污泥處理處置市場(chǎng)分析報(bào)告（2013）數(shù)據(jù)根據(jù)全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)公布(預(yù)計(jì))填埋占地面積大，成本高，易對(duì)地下水造成二次污

3、染，并且量已經(jīng)超過填埋場(chǎng)承受能力堆肥占地面積大，適用范圍小，易對(duì)空氣造成污染，難于廣泛采用焚燒與污泥熱值相關(guān)，單獨(dú)焚燒成本高；厭氧消化易造成二次污染，短期內(nèi)無法大面積應(yīng)用技術(shù)研發(fā)背景污泥產(chǎn)量連年增加導(dǎo)致了污泥處理處置有巨大的市場(chǎng)需求；當(dāng)前填埋，堆肥等方法的缺點(diǎn)導(dǎo)致污泥處理處置對(duì)污泥源頭減量技術(shù)有比較迫切的技術(shù)需求。污泥末端處理處置急需污泥源頭減量清潔生產(chǎn)技術(shù)Contents(目錄)1HCR技術(shù)研發(fā)背景HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)工程應(yīng)用效果未來發(fā)展方向環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益 2345HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)水力空化Hydrodynamic Cavitation： 流體通過一個(gè)收縮裝置時(shí)產(chǎn)生壓降

4、，當(dāng)壓力降至飽和蒸汽壓甚至負(fù)壓時(shí)，溶解在流體中的氣體會(huì)釋放出來，同時(shí)流體汽化而產(chǎn)生大量空化泡在隨流體進(jìn)一步流動(dòng)過程中，遇到周圍壓力增大時(shí)，體積急劇縮小直至潰滅?？栈ㄆg）Cavitation：液體內(nèi)局部壓力降低時(shí)，液體內(nèi)部或液固交界面上蒸氣或氣體的空穴（氣泡）的形成、發(fā)展和潰滅的過程。原理 污水處理廠生化處理過程中產(chǎn)生的經(jīng)過沉淀、濃縮處理后的剩余污泥，在經(jīng)過HCR水力空化減泥機(jī)時(shí)，通過進(jìn)入水力空化機(jī)中的氧氣氧化作用、空氣泡潰滅過程的空化作用以及水力破碎作用等多重耦合協(xié)同效應(yīng)，在瞬間將污泥絮體結(jié)構(gòu)破壞，使部分污泥顆粒中沉淀的有機(jī)物以及部分細(xì)胞物質(zhì)溶出進(jìn)入水相。 空化后污泥回流至反應(yīng)池前端抽取濃

5、縮污泥HCR減泥機(jī) 從污泥濃縮單元抽取濃縮污泥（10g/L以上）經(jīng)水力空化處理后，使得水中難降解的固體性物質(zhì)轉(zhuǎn)化、分解成為易降解的溶解性物質(zhì)。然后將這些破碎后的污泥以及細(xì)胞溶出物質(zhì)再次輸入生物處理系統(tǒng)中，利用微生物來降解空化后有機(jī)物質(zhì)，大幅減少有機(jī)污泥產(chǎn)生量，同時(shí)起到補(bǔ)充水中碳源的作用，在資源化利用的同時(shí)，提高系統(tǒng)脫氮效率，是一種實(shí)現(xiàn)污泥源頭減量的清潔生產(chǎn)技術(shù)；HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù) 經(jīng)水力空化后污泥，利用高干隔膜板框壓濾機(jī)對(duì)水力空化后的污泥進(jìn)行脫水減容，外運(yùn)污泥的含水率可降至46%以下。HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)HCR技術(shù)在A2O工藝中的流程圖HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)回流污

6、泥源頭減量過程減排末端減容1234HCR減泥技術(shù)壓濾減容階段過程減泥階段水力空化階段對(duì)剩余污泥進(jìn)行水力空化作用，起到破解污泥絮體的效果利用微生物對(duì)空化后的污泥進(jìn)行再次降解，提高脫氮效率進(jìn)行高壓脫水減容，含水率達(dá)到46%以下干化后的污泥進(jìn)入水泥窯焚燒處理，可實(shí)現(xiàn)污泥的徹底無害化處置水泥窯協(xié)同處置階段污泥減量污泥減容HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)已獲得1項(xiàng)發(fā)明專利，1項(xiàng)實(shí)用新型專利，另有4項(xiàng)發(fā)明專利處于公示階段。國(guó)內(nèi)外公開發(fā)表的文獻(xiàn)中，均未見明確提及“將水力空化減泥技術(shù)應(yīng)用于大型污水處理廠的實(shí)際工程中。HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)利用水力空化及微生物降解作用，從源頭減少污泥的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)污

7、泥源頭減量補(bǔ)充水中碳源，提高系統(tǒng)的脫氮效果，改善出水水質(zhì)水力空化改善污泥脫水性能，污泥經(jīng)隔膜板框壓濾后含水率在46%以下無需改變污水處理廠流程，建設(shè)周期短、投資成本低，適用于污水廠改造設(shè)備自動(dòng)化程度高、操作方便、運(yùn)行過程不產(chǎn)生二次污染，減輕臭味1.2.3.4.5.Contents(目錄)1HCR技術(shù)研發(fā)背景HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)工程應(yīng)用效果未來發(fā)展方向環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益 2345工程應(yīng)用效果1、應(yīng)用時(shí)間為2012年12月11日至2013年10月23日，長(zhǎng)春市南部污水處理廠，處理規(guī)模15萬噸/日；2、應(yīng)用時(shí)間為2014年，東莞市大嶺山污水處理廠，處理規(guī)模8萬噸/日；3、應(yīng)用時(shí)為2015年6月

8、至2016年1月，深圳市鹽田污水處理廠，處理規(guī)模8萬噸/日，在減泥設(shè)備開機(jī)運(yùn)行期間平均綜合減泥率達(dá)到64.5%深圳市水務(wù)集團(tuán)清華大學(xué)深圳研究生院生態(tài)工業(yè)和環(huán)境檢測(cè)中心第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)評(píng)價(jià)方第三方檢測(cè)技術(shù)使用方工程應(yīng)用效果1.取近6個(gè)月運(yùn)行數(shù)據(jù)2.采樣615個(gè)，數(shù)據(jù)3472個(gè)ETV驗(yàn)證評(píng)價(jià)驗(yàn)證評(píng)價(jià)結(jié)果認(rèn)為：“HCR水力空化+高干隔膜板框壓濾”系統(tǒng)中，水力空化與生物處理系統(tǒng)可減干泥21%，經(jīng)板框壓濾后污泥含水率可減少到46%以下，使得全系統(tǒng)總減泥重量達(dá)到65%。.可使出水總氮去除率提高9%，是一種源頭減量、過程減排、末端減容的污水處理清潔生產(chǎn)技術(shù)。序號(hào)水質(zhì)指標(biāo)單位進(jìn)水值水質(zhì)設(shè)計(jì)出

9、水值1BOD5mg/L100-170202CODcrmg/L160-300603NH3-Nmg/L10-24154TNmg/L20-32205TPmg/L2-40.56SSmg/L100-350207pH-6-76-9技術(shù)應(yīng)用時(shí)間：2015年6月-2016年1月污水處理規(guī)模：日處理總污水量80000m3/d污水處理工藝：MSBR工藝系統(tǒng)進(jìn)出水水質(zhì)情況：工程應(yīng)用效果兩個(gè)處理規(guī)模均為4萬噸/日的MSBR反應(yīng)池： I #對(duì)比組：保持現(xiàn)狀I(lǐng)II#實(shí)驗(yàn)組：安裝HCR水力空化減泥 機(jī)+高干隔膜板框壓濾機(jī)厭氧池4#缺氧池5#好氧池6#預(yù)缺氧池3#污泥濃縮池2#上清液回流SBR池7#SBR池1#消毒出水離心脫

10、水污泥外運(yùn)I#對(duì)比組上清液回流SBR池7#SBR池1#III#實(shí)驗(yàn)組厭氧池4#缺氧池5#好氧池6#除油沉砂池出水預(yù)缺氧池3#污泥濃縮池2#減泥機(jī)經(jīng)減泥機(jī)處理后的污泥剩余污泥剩余污泥高干板框壓濾機(jī)儲(chǔ)泥池污泥外運(yùn)工程應(yīng)用效果日期1#對(duì)比組III#實(shí)驗(yàn)組12月1日MSBR總污泥濃度（mg/L）5030 5917 12月30日MSBR總污泥濃度（mg/L）6160 5708 處理系統(tǒng)污泥濃度差值（mg/L）1130-209折合干泥量（噸）21.27-3.93對(duì)比組和實(shí)驗(yàn)組系統(tǒng)內(nèi)污泥量差值系統(tǒng)內(nèi)污泥濃度計(jì)算公式根據(jù)深圳市水務(wù)（集團(tuán)）鹽田污水廠顏少玫等人于2005年發(fā)表的論文簡(jiǎn)化MSBR系統(tǒng)污泥量計(jì)算方法

11、：1#對(duì)比組III#實(shí)驗(yàn)組12月排出剩余污泥干泥量（噸）181.32163.85對(duì)比組和實(shí)驗(yàn)組排出干泥量1#對(duì)比組III#實(shí)驗(yàn)組排出剩余污泥干泥量（噸）181.32163.85系統(tǒng)內(nèi)干泥量差值（噸）21.27-3.93產(chǎn)生污泥合計(jì)（噸）202.59159.92差值（噸）-42.68減泥率（%）-21.07%工程應(yīng)用效果序 號(hào)指標(biāo)水力空化后的污泥經(jīng)板框脫水后的含水率（%）未進(jìn)行水力空化的污泥經(jīng)板框脫水后的含水率（%）差值-1平均值45.89%58.67%-12.78%2最大值50.84%65.50%-14.66%3最小值42.00%53.56%-11.56%4標(biāo)準(zhǔn)偏差3.20%4.0%-0.81

12、%未經(jīng)過水力空化的污泥脫水后照片經(jīng)過水力空化的污泥脫水后照片工程應(yīng)用效果工程應(yīng)用效果污泥減量效果 綜上所述，通過“HCR水力空化減泥機(jī)+高干隔膜板框壓濾機(jī)”相結(jié)合的污泥減量化技術(shù)應(yīng)用在城市污水處理廠的生化系統(tǒng)中，可以通過源頭和生化過程使干泥產(chǎn)量將少21%，再通過壓濾機(jī)減量56%，全系統(tǒng)污泥減少總量為65.3%。 由此可見，這種HCR水力空化減泥機(jī)與高干隔膜板框壓濾機(jī)相結(jié)合的污泥減量化技術(shù)應(yīng)用在城市污水處理廠的生化系統(tǒng)中可使污泥的總量減少65%以上。指標(biāo)總進(jìn)水SBR池出水對(duì)比組實(shí)驗(yàn)組差值-TN（mg/L）最大值31.8213.7112.701.01最小值19.915.603.112.49平均值2

13、7.1510.828.422.40標(biāo)準(zhǔn)偏差2.341.621.620.00去除率60.13%68.98%+8.86%氨氮（mg/L）最大值23.561.962.28+0.32最小值10.480.20.27+0.07平均值20.340.670.77+0.10標(biāo)準(zhǔn)偏差2.600.490.450.03去除率96.71%96.23%-0.48%說明：使用HCR水力空化減泥機(jī)后，污水生化處理系統(tǒng)對(duì)TN的去除效果明顯改善，總氮去除率提高約9%以上，說明通過HCR水力空化機(jī)明顯起到了補(bǔ)碳作用，提高了反硝化的效果。工程應(yīng)用效果說明：在ETV測(cè)試過程中，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)比組的出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)（除TN外）沒有明顯差異，

14、說明HCR水力空化過程不影響污水處理生化系統(tǒng)。工程應(yīng)用效果 噪聲測(cè)試位置測(cè)點(diǎn)編號(hào)檢測(cè)結(jié)果LeqdB（A）主要噪聲來源6月18日8月18日9月10日污水廠大門外1#56.754.557.1大門口馬路噪音污水廠東面2#53.452.953.7小路污水廠西南面3#59.159.759.6生產(chǎn)（鼓風(fēng)機(jī)房）污水廠南面4#57.258.958.2生產(chǎn)（減泥機(jī)設(shè)備）污水廠西北面5#55.954.654.8生產(chǎn)（污泥脫水機(jī)房）以上數(shù)值均低于國(guó)家工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)（GB12348-2008）中規(guī)定的晝間廠界噪聲不得超過65LeqdB（A）的要求。日期種類含水率折算每克干泥中H2S含量（g/kg）差值百

15、分率備注1月14日離心脫水機(jī)后污泥82%163.8943.18%實(shí)驗(yàn)組和對(duì)比組混合污泥高干隔膜壓濾機(jī)后的污泥57.8%93.13實(shí)驗(yàn)組污泥1月15日離心脫水機(jī)后污泥81.5%174.3235.6%實(shí)驗(yàn)組和對(duì)比組混合污泥高干隔膜壓濾機(jī)后的污泥47.8%112.26實(shí)驗(yàn)組污泥平均值39.39%由此可見，經(jīng)過HCR水力空化減泥處理的污泥H2S含量低，臭味少，對(duì)污泥脫水場(chǎng)所的環(huán)境有明顯改善，對(duì)大氣污染防治有積極的作用。脫水污泥H2S含量的比較 臭味工程應(yīng)用效果序號(hào)日期設(shè)備故障說明故障持續(xù)時(shí)間（h）故障解決方法備注15月30日2#減泥機(jī)出口堵塞2.5打開設(shè)備出口連接法蘭，清除堵塞物26月4日III#減泥

16、機(jī)變頻器報(bào)警6.5更換備用變頻器主板，更換后設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定36月5日III#減泥機(jī)變頻器報(bào)警8.5電機(jī)加黃油46月10日III#溫度過高變頻器報(bào)警4電機(jī)加黃油56月20日2#減泥機(jī)出口堵塞2打開設(shè)備出口連接法蘭，清除堵塞物67月24日2#粉碎泵空開跳閘0.52#粉碎泵接線盒進(jìn)水，烘干電機(jī)后正常開機(jī)運(yùn)行2用1備，對(duì)運(yùn)行沒有影響78月8日2#減泥機(jī)軸承機(jī)械密封故障102用1備，對(duì)運(yùn)行沒有影響88月9日2#減泥機(jī)軸承機(jī)械密封故障242用1備，對(duì)運(yùn)行沒有影響98月10日2#減泥機(jī)軸承機(jī)械密封故障152#泵更換機(jī)械密封 HCR水力空化減泥機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)的問題大多屬于設(shè)備維護(hù)停機(jī)，并非設(shè)備自身直接影響使用的

17、故障，這些故障均由現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行了快速維修并恢復(fù)正常。因此，HCR水力空化減泥相關(guān)設(shè)備可以穩(wěn)定運(yùn)行，能滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)設(shè)備可靠性的要求。設(shè)備運(yùn)行記錄表工程應(yīng)用效果工程應(yīng)用效果鑒定結(jié)果認(rèn)為：“HCR水力空化污泥減量綜合技術(shù)”首次被成功地應(yīng)用于大規(guī)模城市污水處理工程中，屬于國(guó)際首創(chuàng)，為有機(jī)廢水生化處理系統(tǒng)的污泥減量化提供了一種高效實(shí)用的新方法，在生化處理過程中實(shí)現(xiàn)污泥減量，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。Contents(目錄)1HCR技術(shù)研發(fā)背景HCR水力空化污泥源頭減量技術(shù)工程應(yīng)用效果未來發(fā)展方向經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益 2345經(jīng)濟(jì)效益減少每噸濕污泥（含水率80%）的成本僅為148.9元，與其他技術(shù)相比，水力空化技術(shù)處

18、理污泥成本低廉，完全可被市場(chǎng)接受，具有良好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。折合處理每噸污水耗電0.06kWh，成本為0.047元。序號(hào)項(xiàng) 目單位數(shù)量備 注一水力空化減量成本按每日污泥減量2.67t干泥計(jì)算1水力空化電費(fèi)元/t干泥1492.16按減少每噸絕干污泥電耗1492.16元計(jì)算2水力空化人工費(fèi)元/t干泥756000元/月/30天*1人/2.67t干泥=753設(shè)備折舊與維護(hù)費(fèi)元/t干泥30成本小計(jì)元/t干泥1597.16減少每噸濕泥（含水率80%）成本為319.4元/噸二壓濾減量成本按每日處理6.7t干泥計(jì)算1壓濾電費(fèi)元/t干泥50.3以24小時(shí)工作計(jì)，每噸絕干污泥耗電64.5（kwh /t干泥）2壓濾藥費(fèi)

19、元/t干泥163生石灰：130kg/t干泥*0.7元/kg=91元三氯化鐵：120kg/t干泥*0.6元/kg=72元3壓濾水費(fèi)元/t干泥7.82.3噸/t干泥*3.4元/噸水=7.84壓濾人工費(fèi)元/t干泥89.66000元/月/30天*3人/6.7t干泥=89.65設(shè)備折舊與維護(hù)費(fèi)元/t干泥25成本小計(jì)元/t干泥335.7處理每噸濕泥（含水率80%）成本為67.14元/噸三系統(tǒng)減量總成本1水力空化減泥量%212壓濾減泥量%563減泥總量%6521%+（1-21%）*56%=65%4減泥總成本元/t干泥744.5處理每噸濕泥（含水率80%）成本為148.9元/噸5減泥利潤(rùn)元/t濕泥131.1每噸濕泥外運(yùn)處理成本以280元/t計(jì)。也即減少每噸泥的利潤(rùn)為131.1元。市場(chǎng)占有率10%20%30%40%50%60%70%80%減泥率65%65%65%65%65%65%65%65%每年減泥量（萬噸）349698104613951744209324412790產(chǎn)值（億元）9.7719.5329.3039.0648.