d脫水污泥處理廠干燥焚燒一體化清潔生產(chǎn)工藝開題報(bào)告

1、學(xué) 號(hào) 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)論文開題報(bào)告200 t/d脫水污泥處理廠干燥焚燒一體化清潔生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名付雙宇 專業(yè)名稱環(huán)境工程 指導(dǎo)教師王偉云 2014 年 3月 7 日 畢 業(yè) 論 文 開 題 報(bào) 告題目名稱： 說(shuō)明：隨著社會(huì)不斷發(fā)展與人民生活水平的提高，對(duì)于周圍的生活環(huán)境要求越來(lái)越高，特別是對(duì)于水的治理，越來(lái)越引起政府部門與人民群眾的關(guān)注。在許多場(chǎng)合，都需要對(duì)污水進(jìn)行處理，污泥是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，隨著國(guó)內(nèi)污水處理事業(yè)的發(fā)展，污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴(kuò)大和提高，產(chǎn)生的污泥量也日益增加，目前在國(guó)內(nèi)一般污水廠中其基建和運(yùn)行費(fèi)用約占總基建和運(yùn)行費(fèi)用20%-

2、50%。污水污泥中除了含有大量的有機(jī)物和豐富的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還存在重金屬、致病菌和寄生蟲等有毒有害成分。為防止污泥造成的二次污染及保證污水處理廠的正常運(yùn)行和處理效果，污水污泥的處理處置在我國(guó)污水處理中占有的位置已日益突出。1.研究背景及意義1.1 城市生活污水和污泥的排放量情況 城市人口的持續(xù)增長(zhǎng)使得城市生活污水排放量不斷提高，作為污水處理的必然伴生物，市政污泥的產(chǎn)量亦隨之日趨增加。以2008 年為例，全國(guó)生活污水排放總量330.1 億噸，城市污水處理率為65%。以1 萬(wàn)噸污水產(chǎn)生1.3 噸干污泥計(jì)算，2008年全國(guó)共產(chǎn)生干污泥278.9 萬(wàn)噸，折合含水率82%的市政脫水污泥1549.6

3、萬(wàn)噸。1.2我國(guó)污泥的處理情況 我國(guó)目前除了有獨(dú)特因素的幾個(gè)污水處理廠外，我國(guó)新建的中小型污水處理廠污泥處置方式多采用低成本的棄置與填埋，整體上還達(dá)不到無(wú)害化的水平。深圳、上海、北京、天津、廣州等建立了大型污水處理廠的城市，迫于污泥處置的壓力，正在嘗試著引進(jìn)國(guó)外的污泥熱干化和焚燒技術(shù)及裝備，以提高污泥處理和處置水平及改善自身的應(yīng)變能力。1.2.1農(nóng)業(yè)利用 污水污泥含有氮和磷,特別是在從硝化-反硝化階段廢水處理過(guò)程中。因?yàn)檫@些元素包含在污泥中,這使污泥有獨(dú)特施肥效益,對(duì)工廠來(lái)說(shuō)是必不可少的收益。然而,污泥同時(shí)可能包含其他元素,如重金屬、病原菌等。 而且污泥農(nóng)用存在社會(huì)和技術(shù)障礙。技術(shù)問(wèn)題是因?yàn)槲?/p>

4、泥一年四季而產(chǎn)生，而應(yīng)用在陸地上一次或兩次,因此污泥應(yīng)該有存儲(chǔ)區(qū)。此外,污泥在特定的內(nèi)容物質(zhì)應(yīng)滿足明確的標(biāo)準(zhǔn),但是這些標(biāo)準(zhǔn)有時(shí)非常不統(tǒng)一。另一個(gè)禁止因素是污水污泥有重金屬存在。 此外,社會(huì)識(shí)別中的“黑洞”。發(fā)展污泥的回收利用,在農(nóng)業(yè)、整理,與可能性提高污泥本身的質(zhì)量,使公眾的信心在上面的問(wèn)題。事實(shí)污泥處置和回收不斷增加歐洲表明,農(nóng)民和他們的客戶之間的關(guān)系,食品行業(yè)和零售商是接受污泥在農(nóng)業(yè)中使用至關(guān)重要的因素1.2.2 焚燒 目前在歐洲,焚燒仍然是最具吸引力的處理方法。特別是法律限制關(guān)于掩埋和農(nóng)業(yè)重用同時(shí),海洋處置不再是一個(gè)出口。在這種情況下,將會(huì)增加長(zhǎng)期焚燒的作用。技術(shù)焚燒的過(guò)程工程、能源效率

5、和工廠最近經(jīng)歷了巨大的改進(jìn)?，F(xiàn)代流化床焚燒爐變得越來(lái)越有吸引力的資金以及運(yùn)營(yíng)成本相比傳統(tǒng)的多個(gè)爐型。焚燒的優(yōu)點(diǎn)可以概括如下: 大大減少污泥體積,研究人員得出結(jié)論,污泥最后焚燒的體積大約是機(jī)械脫水后的10%。加熱破壞了有毒有機(jī)化合物。污水污泥的熱值幾乎等于褐煤;因此焚燒提供能量。 最小化的氣味。 然而,焚燒不構(gòu)成一個(gè)完整的處理方法大約30%的固體成為灰。這是一般掩埋和灰在某些情況下,它被認(rèn)為是高度有毒的因?yàn)樗慕饘俸俊Ｔ诘姆贌膹V泛使用的主要限制是公眾的擔(dān)憂有害排放。然而,控制氣體引入新技術(shù)排放可以預(yù)先提到的負(fù)面影響最小化,而減少成本給焚燒在未來(lái)比相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)其他可用的處理路線。 2. 課題研

6、究的基本內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)或成果2.1課題研究的基本內(nèi)容：針對(duì)200t/d的污泥采用干燥-焚燒處理工藝。1）工藝選擇及論證；2）干燥系統(tǒng)的主要設(shè)備的選型；3）焚燒系統(tǒng)主要設(shè)備的選型；4）干燥-焚燒工藝系統(tǒng)的能量和質(zhì)量衡算；5）干燥-焚燒工藝系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，完成相關(guān)的計(jì)算，撰寫詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書。2.2 課題研究的預(yù)期目標(biāo)或成果畢業(yè)設(shè)計(jì)成果包括：1)設(shè)計(jì)說(shuō)明書；2)翻譯一篇與設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的外文文獻(xiàn)；4)設(shè)計(jì)計(jì)算書。 脫水污泥干燥焚燒技術(shù)是基于脫水污泥含水率高、固液結(jié)合能大的特點(diǎn)研究開發(fā)的一種污泥減量化、資源化、無(wú)害化和穩(wěn)定化處理技術(shù)。機(jī)械脫水后污泥首先進(jìn)行轉(zhuǎn)鼓干燥，可析出部分液態(tài)水和氣態(tài)水，其中占污泥

7、總含水量三分之一的水分以液態(tài)形式析出，可大幅降低干燥能量消耗。然后經(jīng)成型二次干燥，含水率降低至20%濕基含水率，輸送至流化床焚燒爐進(jìn)行焚燒，焚燒產(chǎn)物中的燃燒熱煙氣可為二次干燥提供過(guò)程所需干燥介質(zhì)熱空氣。焚燒殘?jiān)糜谥圃斓卮u，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源化利用。整套工藝脫水污泥減量化率高達(dá)90%以上，污泥自身能量得到充分利用，實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化利用，焚燒過(guò)程可實(shí)現(xiàn)重金屬的固化穩(wěn)定化，且污泥焚燒技術(shù)可降低二噁英、氮氧化物和硫氧化物排放量，實(shí)現(xiàn)過(guò)程及產(chǎn)物的無(wú)害化，是一種環(huán)境友好型污泥處理及最終處置技術(shù)。3. 課題的研究方案 含水率80%的脫水污泥經(jīng)干燥后送入氣化爐氣化，氣化氣經(jīng)凈化后在燃?xì)忮仩t燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量

8、用于污泥干燥，干燥氣體冷凝液處理后并入下水管網(wǎng)處理，冷凝后的氣體一部分送入氣化爐，一部分送入燃?xì)忮仩t燃燒，無(wú)需設(shè)立干燥氣體凈化裝置。由工藝流程圖可知，工藝具有全程封閉連續(xù)緊湊的特點(diǎn)，工藝簡(jiǎn)潔且符合污泥處理減量化、資源化、無(wú)害無(wú)、穩(wěn)定化處理要求。 污泥干燥單元工藝方案;影響脫水污泥處理處置的最主要因素是污泥的高含水率特性。干燥是實(shí)現(xiàn)脫水污泥含水率降低的最主要方法。但污泥熱干燥過(guò)程中的高能量消耗是影響其廣泛應(yīng)用的瓶頸，這主要由污泥自身性質(zhì)決定的。污泥燃燒單元工藝方案;污泥焚燒是在略超過(guò)理論氧氣量條件下，將污泥加熱到一定溫度，利用溫度驅(qū)動(dòng)污泥中有機(jī)質(zhì)發(fā)生燃燒分解和熱化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，使固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃燒

9、煙氣和灰渣等可燃物，它們具有較高的熱值和利用價(jià)值，有利于能源的回收和利用。工藝過(guò)程污染物綜合控制方案;污泥干燥過(guò)程尾氣中含有大量水蒸氣，以含水率80%脫水污泥降至20%計(jì)算，析出水分質(zhì)量為干燥前脫水污泥質(zhì)量的3/4。干燥產(chǎn)生的冷凝水經(jīng)測(cè)試表明，COD 值、氨氮值等超出城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002)基本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度值，可采用生物接觸氧化法進(jìn)行處理后排入下水管網(wǎng)。4. 研究進(jìn)度安排 3.43.8： 查詢并收集相關(guān)資料，制定設(shè)計(jì)任務(wù)書； 3.83.17：初步確定設(shè)計(jì)方案，工藝的選擇與論證，完成開題報(bào)告； 3.173.29：完成設(shè)計(jì)方案，編寫各構(gòu)筑物計(jì)算書； 4.1

10、5.10： 繪制及修改設(shè)計(jì)圖紙； 5.116.7： 制定設(shè)計(jì)說(shuō)明書，整理文檔材料； 6.86.15： 論文后期修改，準(zhǔn)備答辯。5. 參考文獻(xiàn)1魏礫宏, 王雪花, 李潤(rùn)東, 等. 2011. 脫水污泥等溫干燥特性實(shí)驗(yàn)研究及回歸分析 J . 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 31( 1 ): 123-1292 劉志強(qiáng)，彭望明，徐愛祥市政污泥干燥技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展J 給水排水（增刊），2009，（35）：266-269.3韓治成，陳艷華生物接觸氧化法處理生活污水J 環(huán)境衛(wèi)生工程，2004，12（3）：162-164.4 李軍，王忠民，張寧，等污泥焚燒工藝技術(shù)研究 J 環(huán)境工程，2005，23（6）：48-51.5中華

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