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文檔簡介

安徽省城鎮(zhèn)污水處理廠污泥高干脫水炭化處置技術(shù)導(dǎo)則安徽省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳安徽省通源環(huán)境節(jié)能股份有限公司合肥學(xué)院2018年10月安徽省城鎮(zhèn)污水處理過程中產(chǎn)生的污泥大多數(shù)是經(jīng)過高干脫水后送至生活垃圾填埋場處置。 隨著各地垃圾焚燒廠的建設(shè)運(yùn)營, 生活垃圾填埋場的封場,脫水后的污泥將沒有去處。 為此,在總結(jié)近年來我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置的實(shí)踐經(jīng)驗和研究成果的基礎(chǔ)上, 借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗, 安徽省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳城市建設(shè)處組織編制了本導(dǎo)則。本導(dǎo)則的主要內(nèi)容: 1.總則; 2.術(shù)語;3.基本規(guī)定;4.預(yù)處理;5.高干脫水;6.干化炭化;7.污泥基生物炭資源化; 8.廢水處理管理;9.廢氣處理管理。本導(dǎo)則由安徽省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)管理, 安徽省通源環(huán)境節(jié)能股份有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。 在執(zhí)行過程中各地如有意見和建議, 請寄送至安徽省通源環(huán)境節(jié)能股份有限公司(地址:安徽省合肥市望江西路129號,郵編 230000)。本導(dǎo)則主編單位:安徽省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳城市建設(shè)處安徽省通源環(huán)境節(jié)能股份有限公司合肥學(xué)院本導(dǎo)則主要編制人員:何光亞、周盈盈、盧歸、方志華、司恩良、王傳江、黃軍功、奚姍姍、楊見博、熊霞、劉程、劉龍霄、劉志強(qiáng)、胡順東、劉□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□本導(dǎo)則主要審查人員: 蔡新立、吳克、朱曙光、胡宏祥、張敬玉、 程俊、馬培勇、胡舟、周鎖勤、劉明中、丁琨7 7 污泥基生物炭資源化 187 7 污泥基生物炭資源化 18目錄TOC\o"1-5"\h\z總則 1術(shù)語 2\o"CurrentDocument"基本規(guī)定 3一般規(guī)定 3工藝組成 4運(yùn)行和管理 5\o"CurrentDocument"預(yù)處理技術(shù) 6濃縮預(yù)處理 6稀釋預(yù)處理 8混合預(yù)處理 8\o"CurrentDocument"高干脫水技術(shù) 10調(diào)理改性工藝 10高干脫水工藝 11\o"CurrentDocument"干化炭化技術(shù) 14干化炭化工藝 14干化炭化設(shè)備 15C.1GuidelineC.1Guideline 2788廢水處理管理 1933基本規(guī)定 34\o"CurrentDocument"9廢氣處理管理 20煙氣處理管理 20臭氣處理管理 20附錄A安徽省污泥泥質(zhì)調(diào)查分析與工程模擬試驗 22A.1污泥產(chǎn)量分析 22A.2污泥泥質(zhì)分析的必要性 23A.3污泥泥質(zhì)調(diào)查分析 25附錄B安徽省城鎮(zhèn)污水污泥主要污染物參考指標(biāo) 26\o"CurrentDocument"附錄C建設(shè)參考標(biāo)準(zhǔn) 27C.1建設(shè)原則 27C.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 27C.3示范工程處理單元實(shí)際建設(shè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 28\o"CurrentDocument"附錄D示范工程案例 29D.1安徽省xx縣城區(qū)污水處理廠污泥處理處置項目 29\o"CurrentDocument"條文說明 341總則 34預(yù)處理技術(shù) 36高干脫水技術(shù) 38干化炭化技術(shù) 41\o"CurrentDocument"污泥基生物炭資源化 43廢水處理管理 44廢氣處理管理 45ContentsTOC\o"1-5"\h\zGeneralProvisions 1Terms 2GeneralRequirement 3GeneralRequirements 3ProcessComposition 4OperationandManagement 5PretreatmentTechnology 6ConcentrationPretreatment 6DilutionPretreatment 8MixedPretreatment 8High-dryDehydrationTechnology 10ConditioningProcess 10High-dryDehydrationProcess 11DryingandCarbonizationTechnology 14Process 14Equipment 15Sludge-basedbio-carbonResources 18WastewaterTreatmentManagement 19WastegasTreatmentManagement 20FlueGasTreatmentProcess 20OdorControlManagement 20AppendixAInvestigationandAnalysisofSludgeinAnhuiProvinceandProjectSimulationTest 22A.1YieldAnalysis 22A.2NecessityofAnalysisonSludgeCharacteristics 23A.3SludgeAnalysis 25MainPollutantReferenceIndexinAnhuiProvince 26ConstructionReferenceStandard 27C.2EconomicIndicators 27C.3CaseEconomicIndicators 28Cases 29D.1Case1 29ExplanationofWordinginThisGuide 341GeneralProvisions 34GeneralRequirement 34PretreatmentTechnology 36High-dryDehydrationTechnology 38DryingandCarbonizationTechnology 41Sludge-basedbio-carbonResources 43WastewaterTreatmentManagement 44WastegasTreatmentManagement 4511總則#9廢氣處理管理煙氣處理管理煙氣處理應(yīng)具備下列技術(shù)特征:1污泥中溫炭化工藝煙氣主要由CO2、SO2、NOx、HCl、粉塵等組成,煙氣進(jìn)入處理系統(tǒng)溫度宜為120℃~150℃。 *2應(yīng)根據(jù)污染物指標(biāo)選定組合工藝。工藝段組成如下:脫硝工藝、除塵工藝、濕法洗滌脫酸工藝。3煙氣排放指標(biāo)應(yīng)符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996二級標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)。9.1.2煙氣處理設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定:根據(jù)煙氣進(jìn)口濃度、排放風(fēng)量、排放濃度指標(biāo),設(shè)計脫硝、除塵、濕法洗滌脫酸等工藝設(shè)備參數(shù),并應(yīng)滿足排放指標(biāo)要求。2煙氣中NOx脫除工藝可選擇SCR、SNCR或兩者組合。煙氣攜帶粉塵,須在前段設(shè)置煙氣除塵裝置,可選擇旋風(fēng)除塵器或布袋除塵器。煙氣脫酸選用濕法堿性噴淋洗滌工藝,氣體中酸性氣體與堿液中和反應(yīng),氣體中酸性氣體排放濃度降低。濕法脫酸洗滌可選擇文丘里噴淋、旋流板塔、霧化噴淋塔、填料噴淋塔等設(shè)備。9.2臭氣處理管理臭氣處理應(yīng)具備下列技術(shù)特征:污泥高干脫水、中轉(zhuǎn)儲存、干化處理過程中散發(fā)的臭氣主要成分為硫化氫、氨氣和有機(jī)類揮發(fā)性氣體。臭氣通過管道收集后進(jìn)入除臭設(shè)施處理。臭氣處理宜選擇生物除臭或離子除臭技術(shù),應(yīng)符合《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14554-1993和地方標(biāo)準(zhǔn)。臭氣處理設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定:應(yīng)根據(jù)規(guī)范對散發(fā)臭味的廠房空間進(jìn)行換風(fēng)設(shè)計,廠房的換風(fēng)頻次不小于6次/h。2除臭設(shè)備處理能力應(yīng)依據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠臭氣處理技術(shù)規(guī)程》CJJ/T243-2016計算的臭氣風(fēng)量設(shè)計,臭氣排放應(yīng)滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14554-1993和地方標(biāo)準(zhǔn)。附錄A安徽省污泥泥質(zhì)調(diào)查分析A.1□□□□□□城鎮(zhèn)污水處理廠污泥是污水處理的產(chǎn)物,主要來源于初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環(huán)節(jié)。每天每萬立方米污水經(jīng)處理后污泥產(chǎn)生量(按含水率 80%計)一□□□□ 5110)t/d,具體產(chǎn)量取決于排水體制、進(jìn)水水質(zhì)、污水及污泥處理工藝等因素?!丁笆濉卑不帐〕擎?zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》指出:十二五末污泥處理處置規(guī)模 2945噸/日,規(guī)劃“十三五”期間新增或改造污泥(按含水率80%的濕污泥計)無害化處理處置規(guī)模 3097噸/日。其中,設(shè)市城市 2020噸/日,縣城875噸/日,鄉(xiāng)鎮(zhèn) 202噸/日。新建或改造污泥無害化處理處置設(shè)施投資12.6億元,十三五末污泥處理處置規(guī)模達(dá)到 6042噸/日(含水率 80%)。到2020年,全省設(shè)區(qū)城市污泥無害化處理率達(dá)到 90%,縣城達(dá)到60%。表A.1-1“十三五”時期城鎮(zhèn)污水處理主要指標(biāo)及任務(wù)項目十二五口規(guī)劃十三五新增十三五口備注污水處理率口%)設(shè)市城市91.83.295縣城90.94.195建制鎮(zhèn)05045%,力爭達(dá)到 50%污泥無害化處理率( %)設(shè)市城市494190縣城1.358.760缺水城市再生利用率( %)6.213.820管網(wǎng)規(guī)模(公里)14995630021295污水處理規(guī)模時 mD/O)662.24269931.24升級改造規(guī)模(萬 mD/O)199139.15338.15污泥處理處置規(guī)模噸 /O)294530976042含水率80%再生水規(guī)模(萬 mD/O)6880.5148.5A.2污泥泥質(zhì)分析的必要性活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的總稱,活性污泥成分與污水水質(zhì)及處理工藝有關(guān)。由于活性污泥的組成成分復(fù)雜,吸附的有機(jī)質(zhì)較多,并且具有極強(qiáng)的親水性,導(dǎo)致活性污泥的深度脫水難以實(shí)現(xiàn)?;钚晕勰嗟纳疃让撍y易程度與活性污泥的物理、化學(xué)、生物學(xué)性質(zhì)有很大的關(guān)系,而不同泥質(zhì)的污泥對于調(diào)理藥劑及添加比例的要求也不同?;钚晕勰嗖煌竟?jié)的泥質(zhì)差異性也很大:冬季由于生化池需要保持較高的污泥濃度,在氣溫回升的初春時節(jié),極易發(fā)生活性污泥膨脹顯現(xiàn)(主要是絲狀菌引起的),對于污泥深度脫水有著很不利的影響;夏季由于國內(nèi)的雨污分流還不是很完善,導(dǎo)致活性污泥中有機(jī)質(zhì)含量較低,泥沙含量等無機(jī)質(zhì)含量會有所增加,相對于冬季污泥深度脫水較容易。污泥性質(zhì)主要包括物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)等方面,污泥性質(zhì)是選擇污泥處理處置工藝的重要依據(jù)。(1)物理性質(zhì)污泥的物理性質(zhì)主要有含水率、比阻、毛細(xì)吸水時間CST等指標(biāo)。含水率是指污泥中所含水分的質(zhì)量與污泥質(zhì)量之比。初沉污泥的含水率通常為97%?98%;活性污泥的含水率通常為99.1%?99.6%;污泥經(jīng)濃縮之后,含水率通常為92%?98%;經(jīng)脫水之后,可使含水率降低到60%左右。污泥比阻為單位過濾面積上,過濾單位質(zhì)量的干固體所受到的阻力,其單位為m/kg。通常,初沉污泥(20?60)X10i2m/kg,活性污泥比阻為(100?300)義10i2m/kg。一般來說,比阻小于1X10iim/kg的污泥易于脫水,大于1X10i3m/kg的污泥難以脫水。機(jī)械脫水前應(yīng)進(jìn)行污泥的調(diào)理,以降低比阻。毛細(xì)吸水時間CST是指未脫水污泥在吸水濾紙上滲透一定距離所需要的時間。毛細(xì)吸水時間越長,脫水性能越差,它是表征脫水效果的指標(biāo)。一般毛細(xì)吸水時間小于20s,則脫水性能較好。多數(shù)污泥比阻和毛細(xì)吸水時間也有較好的相關(guān)性,反映的脫水性能變化規(guī)律往往能達(dá)到一致。(2)化學(xué)性質(zhì)污泥化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜,影響污泥處理處置技術(shù)方案選擇的主要因素,包括揮發(fā)分、植物營養(yǎng)成分、熱值、重金屬含量等。揮發(fā)分是污泥最重要的化學(xué)性質(zhì),決定了污泥的熱值與可消化性。一般情況下,初沉污泥揮發(fā)性固體的比例為20%?30%,活性污泥為30%?60%。污泥的植物營養(yǎng)成分主要取決于污水水質(zhì)及其處理工藝。我國污水處理廠污

A.2-1。A.2-1。表A.2-1我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的植物營養(yǎng)成分(以干污泥計)( %)污泥類型總氮(TN)磷(P2O5D口(K)初沉污泥2.0~3.41.0~3.00.1~0.3活性污泥3.5~7.23.3~5.00.2~0.4污泥的熱值與污水水質(zhì)、排水體制、污水及污泥處理工藝有關(guān)。各類污泥的熱值見表 A.2-2。表A.2-2類污泥的熱值污泥類型熱值(以干污泥計)/(MJ/kgD初沉污泥15~18初沉污泥與活性污泥混合8~12污泥中的有毒有害物質(zhì)主要指重金屬和持久性有機(jī)物等物質(zhì)。我國 2006年140個城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中重金屬含量見表 A.2-3。表A.2-3我國2006年140個城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中重金屬含量(以干污泥計 mg/kg)項目CdCuPbZnCrNiHgAs平均值2.0121972.3105893.148.72.1320.2最大值99995921022300986365620617.5269最小值0.04513.62172016.40.040.78(3)衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)主要包括細(xì)菌總數(shù)、糞大腸菌群數(shù)、寄生蟲卵含量等。初沉污泥、活性污泥中細(xì)菌、糞大腸菌群及寄生蟲卵的一般數(shù)量見表 A.2-4。表A.2-4城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中細(xì)菌與寄生蟲卵均值表(以干污泥計)污泥類型細(xì)菌總數(shù)105個/g口大腸菌群數(shù)105個/g寄生蟲卵10個/g初沉污泥471.7158.023.3(活卵率78.3%)活性污泥738.012.117.0(活卵率67.8%)A.3污泥泥質(zhì)調(diào)查分析不同地區(qū)的污水處理廠污水水質(zhì)不同, 同一污水處理廠在不同季節(jié)污水理化指標(biāo)差異也較大,對于污泥脫水處理工藝、脫水調(diào)理藥劑及污泥最終處置工藝的選擇均有較大的影響。 地域相近的污水處理廠, 由于污水處理廠進(jìn)水的組成不同,其污泥性質(zhì)差別也較大(主要體現(xiàn)在有機(jī)質(zhì)含量的差異),導(dǎo)致污泥的脫水性能也存在一定的差異。通過準(zhǔn)確的化驗分析手段,檢測出不同地區(qū)、不同季節(jié)的污泥相關(guān)理化、生物指標(biāo),并分時間段整理分析存檔, 這對于污泥高干脫水及炭化的生產(chǎn)運(yùn)營管理,調(diào)理藥劑選擇、工藝技術(shù)研發(fā)和推廣使用具有較大的參考價值。污泥泥質(zhì)特征是確定污泥處理處置工藝方案的重要依據(jù)之一。 污泥進(jìn)泥泥質(zhì)不同,高干脫水調(diào)理改性所需添加的藥劑種類及劑量也不同。污泥進(jìn)泥泥質(zhì)及其所添加的調(diào)理改性藥劑對后段污泥炭化的工藝參數(shù)及污泥的最終資源化利用方式均有決定性的影響。下表是 2016年至2017年安徽省內(nèi) 5個城鎮(zhèn)污水處理廠污泥常規(guī)理化性質(zhì)的平均數(shù)據(jù)。表A.3-1安徽省5個城鎮(zhèn)污水處理廠污泥理化性質(zhì)檢測項目檢測方法巢湖六安淮北宿州池州計量單位pHCJ/T221-20056.766.707.097.286.65/堿度值CJ/T221-2005107.08138.63347.81206.73102.31mg/L有機(jī)質(zhì)含量CJ/T221-200530.7746.6052.7044.3929.74%揮發(fā)性固體濃度CJ/T221-20053100.55862.75709.61419.72901.2mg/L污泥濃度CJ/T221-200510075.812579.610833.43198.310539.6mg/L總氮(TN)CJ/T221-200527.0338.8447.7843.3624.31g/kg總磷(TP)CJ/T221-200521.1028.1315.5020.5115.09g/kg附錄B安徽省城鎮(zhèn)污水污泥主要污染物參考指標(biāo)附錄C建設(shè)參考標(biāo)準(zhǔn)C.1建設(shè)原則確保污泥處理能最大限度實(shí)現(xiàn)減量化、穩(wěn)定化、無害化,因地制宜地充分考慮資源化,逐步減少直至杜絕污泥填埋處理,以緩解垃圾填埋場的建設(shè)和運(yùn)營壓力。工程建設(shè)污染防治措施易實(shí)施,二次污染可控性強(qiáng)。廠址選擇應(yīng)綜合考慮項目的服務(wù)區(qū)域、交通、土地利用現(xiàn)狀、基礎(chǔ)設(shè)施狀況、運(yùn)輸距離等。盡量同被服務(wù)的污水處理廠(或其中一座)的廠址相結(jié)合,以減小污泥輸送和濾液回流的成本及二次污染的風(fēng)險, 同時可利用污水處理廠內(nèi)的中水條件,節(jié)約水資源。工程投資估算應(yīng)按國家及省現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定編制; 評估或?qū)徟椖靠尚行匝芯繄蟾娴耐顿Y估算時,可參照本附錄所列指標(biāo),但應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際內(nèi)容以及價格變化的情況,進(jìn)行調(diào)整后使用。C.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1工程單位泥量(以含水率 80%計,以下余同,除特殊說明外)的建設(shè)用地可參考表 C.2-1所列指標(biāo)。表C.2-1工程用地指標(biāo)建設(shè)規(guī)模 (t/d)工程用地 [口/(t/d)]200口40048口36150口20055口48100口15060口5550口10066口60口50100口66注:口建設(shè)規(guī)模大的取下限,規(guī)模小的取上口;對于 20t/d以下的極小規(guī)模,要根據(jù)項目實(shí)際判斷??诒碇杏玫刂笜?biāo)是指預(yù)處理、高干脫水和干化炭化全套處理系統(tǒng)占地面積,數(shù)據(jù)參考于獨(dú)立廠區(qū)條件,如果項目建設(shè)在污水處理廠內(nèi)相關(guān)配套設(shè)施和道路等可以共用,取值可相應(yīng)偏低。2工程項目投資估算指標(biāo)

表C.2-2工程項目投資估算指標(biāo)建設(shè)規(guī)模 (t/d)投資估算指標(biāo) [萬元/(t/d)]200口40037口34150口20040口37100口15045口4050口10050口45口5060口50注:①表中數(shù)據(jù)指工程直接費(fèi)用;②表中數(shù)據(jù)未包括特殊地質(zhì)情況處理費(fèi)用;③建設(shè)規(guī)模大的取下限,規(guī)模小的取上口;對于 20t/d以下的極小規(guī)模,要根據(jù)項目實(shí)際情況判斷。3□□□□□□□□□□□□□□ (87口91)kW?h/噸污泥。C.3示范工程處理單元實(shí)際建設(shè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表C.3-1示范工程處理單元實(shí)際建設(shè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)工段名稱規(guī)模時 /d)占地面積DDD能耗指標(biāo)(kW口h/噸)投資(萬元)直接運(yùn)行成本電/噸)預(yù)處理 +高干脫水507002911009010092028190085口化炭化506506214001801001100592600170注:口表中主廠房面積數(shù)據(jù)指該系統(tǒng)主體設(shè)備占地面積,不含其它輔助用地;②表中數(shù)據(jù)僅為示范工程的工程直接費(fèi)用;③直接運(yùn)行成本受不同地區(qū)的人工成本和藥劑成本影響較大。附錄D示范工程案例D.1安徽省xx縣城區(qū)污水處理廠污泥處理處置項目D.1.1項目建設(shè)概況xx縣城區(qū)污水處理廠污泥處理處置項目位于規(guī)劃環(huán)城北路與福西路交叉口北側(cè),xx縣城東污水處理廠東側(cè)空地內(nèi)。本項目污泥來源于兩個污水處理廠,其中第一污水處理廠產(chǎn)生絕干污泥約7.2t/d,第二污水處理廠產(chǎn)生絕干污泥約3.4t/d,污泥處理處置廠位于第二污水處理廠東側(cè),第二污水處理廠的污泥直接通過污泥泵房內(nèi)的污泥泵將原含水率99.2%的污泥抽送至本工程濃縮池內(nèi),而第一污水處理廠的污泥通過帶式濃縮機(jī)脫水至80%含水率后通過汽車運(yùn)輸至集中處理處置現(xiàn)場。本工程項目占地面積約3300m2,其中土建、設(shè)備和深度脫水及熱解炭化車間(鋼結(jié)構(gòu))均按50噸污泥/日(80%含水率計)設(shè)計;包括污泥深度脫水車間、污泥熱解炭化車間、倉庫、變配電間等。D.1.2項目工藝方案1工藝運(yùn)行參數(shù)

表D.1-1工藝運(yùn)行參數(shù)表序內(nèi)容參數(shù)1.原泥第二污水處理廠第一污水處理廠2.原污泥含水率99.2%80%3.處理量(口口污泥計)3.4t/d7.2t/d4.高有機(jī)調(diào)理劑35.7%(口口污泥)5.無機(jī)調(diào)理劑0.3%時干污泥)6.壓口機(jī)周期90min口120min7.壓濾機(jī)出口含水率口60%8.口濾日運(yùn)行時間16h9.處理后污泥重量約25噸/日(按泥口含水率 60%計)10.內(nèi)含水率口60%11.粒徑口50mm12.溫度要求120口口200℃13.停留時間60min14.爐內(nèi)壓力-200Pa口-300Pa15.外含水率20%口30%16.粒徑口3mm17.溫度要求350口650℃18.停留時間60min19.爐內(nèi)壓力-20Pa口-50Pa20.輔助燃料生物質(zhì)21.生物質(zhì)低位熱值14830KJ/kg22.顆粒直徑6mmD10mm23.顆粒長度10mm口35mm24.處理后污泥含水率05%時據(jù)污泥基生物炭資源化去向要求)25.炭化日運(yùn)行時間24h2污泥處理方案(1)兩種來源污泥的混合將第一污水處理廠產(chǎn)生的80%污泥和第二污水處理廠產(chǎn)生的經(jīng)重力濃縮后的98%污泥按一定比例混合,混合后污泥含水率控制在94?96%,現(xiàn)場有污泥混合調(diào)理池2座,單座設(shè)計有效容積30m"配套調(diào)理改性攪拌設(shè)備。首先將第二污水處理廠污泥按設(shè)定流量輸送至調(diào)理池,開啟攪拌裝置,然后將污泥暫存?zhèn)}含水率80%污泥通過絞龍輸送至調(diào)理池,輸送量以調(diào)理池液位計控制。每批次調(diào)理改性污泥總量24m3,其中來自第二污水處理廠重力濃縮池的含水率98%的污泥20m3,來自第一污水處理廠含水率80%的污泥4m3。(2)調(diào)理藥劑的選擇及投加為了在保證調(diào)理效果的前提下避免對炭化設(shè)備及炭化物的資源化利用產(chǎn)生不利影響,篩選了無機(jī)鹽+有機(jī)藥劑對混合后的污泥進(jìn)行調(diào)理。單個調(diào)理池單批次添加無機(jī)鹽藥劑0.43t,有機(jī)藥劑3.6kg,無機(jī)鹽藥劑通過隔膜計量泵進(jìn)行投加,有機(jī)藥劑利用現(xiàn)場溶解裝置溶解后由離心泵投加。每日調(diào)理統(tǒng)計每日調(diào)理改性批次:(7.2+3.4)-1.2=8.8批次;每日無機(jī)鹽調(diào)理劑用量:3.78t;每日有機(jī)藥劑用量31.68kg;調(diào)理系統(tǒng)日運(yùn)行時間:16h。(3)脫水系統(tǒng)調(diào)理后,將對應(yīng)調(diào)理池的出泥閥打開,由柱塞泵將調(diào)理好的污泥注入彈簧板框壓濾機(jī)中進(jìn)行深度脫水處理。壓濾機(jī)采用三次進(jìn)泥,三次壓榨的方式進(jìn)行脫水生產(chǎn)。壓濾機(jī)運(yùn)行周期1.5h;脫水泥餅重量1.89t;平均含水率58.25%;單批次處理污泥絕干量為:1.89tx(1—58.25%)=0.79t;日處理批次:(7.2+3.4+0.43)t/0.79t=14批次;機(jī)械幅度差取115%,單臺壓濾機(jī)日運(yùn)行時間:115%x14+2x1.5h=12h。(4)儲料系統(tǒng)壓濾機(jī)出泥泥餅落入壓濾機(jī)底部水平絞龍,經(jīng)提升絞龍共同輸送、破碎成小塊狀,輸送至泥餅儲倉。泥餅儲倉有效容積為36m3,泥餅含水率54%?59%,壓濾機(jī)單批次產(chǎn)泥餅1.893日產(chǎn)泥餅26.4t。泥餅倉內(nèi)的泥餅可根據(jù)炭化段工藝要求定量輸送至干化炭化系統(tǒng)。(5)干化炭化系統(tǒng)含水率60%以下的污泥通過破碎機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)送至內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)干化爐,在干化爐內(nèi),污泥與熱煙氣直接接觸換熱,污泥從干化爐前端向后端移動的過程中被加熱至90℃~150℃,含水率降低到20%?30%,完成干化過程。隨后,污泥通過輸送裝置輸送到外熱式回轉(zhuǎn)熱解炭化裝置內(nèi),以生物質(zhì)和熱解氣燃燒煙氣為熱源間接加熱炭化爐體,在炭化爐內(nèi),污泥熱解炭化形成污泥基生物炭,隨后經(jīng)冷卻輸送出料。系統(tǒng)最終形成的煙氣經(jīng)SNCR脫硝、旋風(fēng)除塵、濕法洗滌脫酸系統(tǒng)后,再由風(fēng)機(jī)通過煙囪達(dá)標(biāo)排放。3主要設(shè)備(1)供熱設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)干化炭化過程的熱能供給,主要包括生物質(zhì)燃燒器(120萬大卡)、熱解氣引送裝置、熱風(fēng)爐。a.內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)干化爐干化爐為回轉(zhuǎn)式干化設(shè)備,通過變頻電機(jī)(功率7.5kW)驅(qū)動爐體回轉(zhuǎn)。粉碎攪拌軸機(jī)構(gòu)由變頻電機(jī)(功率4kW)驅(qū)動;熱煙氣由一臺15kW高溫風(fēng)機(jī)提供。運(yùn)行參數(shù):熱煙氣直接接觸加熱脫水污泥,脫水污泥換熱溫度150℃~200℃,干化產(chǎn)物含水率達(dá)到20%?30%,爐內(nèi)設(shè)物料導(dǎo)流和粉碎機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)速可調(diào),物料停留時間約60分鐘。b.外熱式回轉(zhuǎn)炭化爐炭化爐為外熱式回轉(zhuǎn)設(shè)備,使用熱煙氣間接加熱爐體?;剞D(zhuǎn)爐體由變頻電機(jī)(功率:7.5kW)驅(qū)動。運(yùn)行參數(shù):熱煙氣加熱爐體與污泥間接換熱,污泥在溫度550℃左右發(fā)生熱解反應(yīng),熱解反應(yīng)在缺氧環(huán)境下進(jìn)行,炭化后產(chǎn)物含水率達(dá)到5%以下,轉(zhuǎn)速可調(diào),物料停留時間約60分鐘。c.輸送、儲料設(shè)備輸送設(shè)備主要包括:生物質(zhì)燃料輸送裝置(功率1.5kW)、破碎裝置(功率7.5kW)、上料刮板機(jī)(功率5.5kW)、干化定量供給裝置(2.2kW變頻電機(jī)+2.2kW攪拌電機(jī))、干化輸出裝置(功率:2.2kW)、炭化定量供給裝置(雙螺旋變頻調(diào)節(jié),功率1.5kW)、炭化輸出裝置(帶有冷卻夾套螺旋輸送機(jī),功率3x1.5kw)。儲存設(shè)備主要包括:干化定量供給倉、炭化定量供給倉、出料料倉。(2)煙氣凈化裝置經(jīng)內(nèi)熱式干化爐充分換熱后降溫的煙氣含有一定的粉塵及酸性物質(zhì),經(jīng)過旋風(fēng)除塵器除塵后,進(jìn)一步通過噴淋洗滌塔凈化處理后達(dá)標(biāo)排放,煙囪排放口設(shè)置檢測口。旋風(fēng)除塵器配電機(jī)為1.1kW。噴淋洗滌塔污泥泵功率1.5kW,2臺功率為7.5kW的高壓水泵(一備一用)。配備1臺35kW的總排煙風(fēng)機(jī)。環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)排放煙氣達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)及《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-1993)。廢水符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)表4中三級標(biāo)準(zhǔn)。表D.1-2示范項目廢水基本控制指標(biāo)及限值項目監(jiān)測結(jié)果pHCODSS氨氮BOD5動植物油日均值(或范圍)7.61~8.101613430.632.40.20標(biāo)準(zhǔn)限值6~9500400 300100達(dá)標(biāo)情況達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo) 達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)污泥基生物炭能夠達(dá)到《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-2018),《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486-2009),《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》(GB/T24600-2009)。資源化去向本項目污泥基生物炭資源化方向目前為園林利用,與合肥周邊兩家營養(yǎng)土制備廠家簽訂長期供需合同。條文說明總則.1制定本導(dǎo)則的目的:落實(shí)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》,結(jié)合安徽省城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀(深度脫水后送到垃圾處理場填埋),為安徽省城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置合理規(guī)劃建設(shè)提供指導(dǎo),為污泥高干脫水炭化處置項目設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)行管理提供依據(jù)。.2規(guī)定本導(dǎo)則的適用范圍。3基本規(guī)定高干脫水炭化項目指的是,城鎮(zhèn)污水處理廠污泥新建(擴(kuò)建)項目和對原有城鎮(zhèn)污水處理廠污泥(高干)脫水設(shè)施進(jìn)行提標(biāo)改造的項目。通過泥質(zhì)泥量分析確定調(diào)理改性方案和污泥基生物炭資源化利用可行性,廠址選擇應(yīng)綜合考慮項目環(huán)境、交通運(yùn)輸概況、廢水及廢氣處理等。若項目為提標(biāo)項目,廠址選擇原污水處理廠或毗鄰污水處理廠;若項目原污泥含水率60%左右時,在污泥泥質(zhì)調(diào)查分析的基礎(chǔ)上確定調(diào)理改性方案,保證不影響污泥炭化和資源化。工程設(shè)計前應(yīng)分析泥量和泥質(zhì)特征,調(diào)查統(tǒng)計項目服務(wù)區(qū)域城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥量及各污泥來源的泥量分配;對污泥含水率、熱值、有機(jī)質(zhì)含量、揮發(fā)份、重金屬含量等主要特征進(jìn)行檢測,并依據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》GB24188-2009指標(biāo)限值,確定項目建設(shè)實(shí)施的合理性。根據(jù)泥質(zhì)特征,通過小試或中試試驗,確定合適的調(diào)理改性方案,調(diào)理改性主要有化學(xué)調(diào)理、物理調(diào)理、生物調(diào)理技術(shù)?;瘜W(xué)調(diào)理因效果好且操作簡便成為最為常用的方法。廠址選擇遵循基本原則。項目擬建選址宜結(jié)合城鎮(zhèn)污水處理廠,能夠減少污泥輸送和濾液回流的成本及二次污染的概率,同時可利用污水處理廠內(nèi)的中水條件,節(jié)約水資源。項目為獨(dú)立選址指的是,未建設(shè)在城鎮(zhèn)污水處理廠的項目。目前脫水污泥大部分含水率約80%,該類污泥采用高干脫水(又稱深度脫水)技術(shù),處理過程會產(chǎn)生大量的壓濾液,考慮廢水處理經(jīng)濟(jì)性,所以擬建選址宜在市政管網(wǎng)覆蓋區(qū)域。另外,污泥干化炭化需要穩(wěn)定的熱源,故優(yōu)先考慮有穩(wěn)定熱源的場址。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥高干脫水炭化項目,項目實(shí)施技術(shù)單元組成有預(yù)處理、高干脫水、干化炭化、資源化、廢水處理和廢氣處理。污泥含水率不小于80%時,主要采用預(yù)處理+高干脫水+炭化+資源化技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)。其中生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水,結(jié)合城鎮(zhèn)污水處理廠的項目,可通過管道直接排入污水處理廠,經(jīng)污水處理廠處理達(dá)標(biāo)排放;獨(dú)立選址的項目,宜經(jīng)廢水處理達(dá)到納管標(biāo)準(zhǔn)后,通過管道納入市政管網(wǎng)。若來源污泥含水率60%左右時,采用炭化+資源化技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)。廢水處理條件同上。未脫水的污泥,工藝系統(tǒng)組成包括濃縮、調(diào)理、脫水、儲料、干化、炭化、供熱、輸送、煙氣處理、水處理等系統(tǒng)。若項目擬建在城鎮(zhèn)污水處理廠內(nèi),廢水可直接進(jìn)污水處理廠設(shè)施處理。經(jīng)深度脫水后的城鎮(zhèn)污水廠污泥,工藝系統(tǒng)組成包括儲料、干化、炭化、供熱、輸送、水處理和煙氣處理等系統(tǒng)。水處理系統(tǒng)處理同上。各工藝系統(tǒng)有關(guān)規(guī)定。為滿足污泥后續(xù)中溫炭化要求,需要進(jìn)一步降低常規(guī)機(jī)械脫水污泥的含水率,一般與余熱利用相結(jié)合。余熱煙氣溫度控制在120℃―200℃,污泥溫度在100℃―150℃,在此溫度下,污泥中的水分蒸發(fā)且有機(jī)揮發(fā)分不易溢出。根據(jù)污泥含水率和污泥處理量,控制污泥停留時間為40min?60min。2當(dāng)溫度在350℃―650℃時,污泥在缺氧狀態(tài)下,可以產(chǎn)生可燃?xì)狻⒅赜秃吞肌?污泥基生物炭輸送水冷螺旋,該設(shè)備收集輸送炭化出料端污泥,并通過水冷降低溫度和活性,實(shí)現(xiàn)污泥基生物炭長久保存和后續(xù)資源化利用。根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥各類處置用泥泥質(zhì)含水率要求,以及目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,考慮綜合處理成本等因素,污泥脫水采用機(jī)械脫水將污泥含水率控制在60%左右是合理的。為了避免在調(diào)理過程中添加對后續(xù)炭化和資源化處置有影響的藥劑,藥劑不應(yīng)含有腐蝕性及有毒有害物質(zhì),例如氯離子、重金屬元素等。定期檢測原污泥是為了保障污泥炭化可行,檢測主要污染物指標(biāo)依據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》GB24188-2009指標(biāo)限值。污泥基生物炭污染物控制部分標(biāo)準(zhǔn):《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》GB24188-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》GB/T23484-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)》GB/T23485-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》GB/T23486-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》GB/T24600-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置單獨(dú)焚燒用泥質(zhì)》GB/T24602-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置制磚用泥質(zhì)》GB/T25031-2010《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》GB4284-2018《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置林地用泥質(zhì)》CJ/T362-2011對同一來源污泥的污泥基生物炭定期檢測:在污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定情況下,宜按月度進(jìn)行檢測;當(dāng)水質(zhì)變化時,應(yīng)隨時進(jìn)行檢測。4預(yù)處理技術(shù)4.1.11污泥高干脫水項目一般建在原污水處理廠內(nèi),工藝連續(xù)性好且便于生產(chǎn)管理。污水處理廠污泥按工藝階段可劃分為:初沉污泥:在污水處理的初始階段,通過機(jī)械截留、重力沉降以及氣浮等方式分離所得到的污泥,這類污泥主要為無機(jī)物質(zhì),其含水率通常為95%?97%。剩余污泥:在污水的生物處理過程中所產(chǎn)生的由細(xì)菌、真菌以及原生動物等所形成的絮凝狀態(tài)的物質(zhì),這類污泥有機(jī)物含量較高、產(chǎn)量大,含水率能達(dá)到99%以上。其他污泥:由于不同污水廠所使用的工藝不同,還可能會有因使用混凝、化學(xué)沉淀等化學(xué)方法處理污水而產(chǎn)生的化學(xué)污泥,以及經(jīng)厭氧消化后產(chǎn)生的消化污泥等。在城市污水處理廠,一般將這些污泥混合后再進(jìn)行機(jī)械脫水。2污水處理廠污泥主要來源為剩余污泥,含水率一般為99.1%?99.6%,所以體積比較大。污泥濃縮就是通過物理法或化學(xué)法對污泥進(jìn)行增稠,大幅降低污泥體積,從而方便污泥輸送和處理。常見的濃縮方法有重力濃縮法和機(jī)械濃縮法,濃縮后污泥含水率降到90%?98%。重力濃縮利用污泥中固體顆粒與水之間的相對密度差來實(shí)現(xiàn)污泥濃縮。初沉池污泥可直接進(jìn)入濃縮池進(jìn)行濃縮,含水率一般可從95%?97%濃縮至90%?92%。剩余污泥一般不宜單獨(dú)進(jìn)行重力濃縮,如果采用重力濃縮,含水率可從99.1%?99.6%降至1」96%?98%。重力濃縮儲存污泥能力強(qiáng),操作要求一般,運(yùn)行費(fèi)用低,動力消耗小,但占地面積大,污泥易發(fā)酵產(chǎn)生臭氣。機(jī)械濃縮是通過機(jī)械設(shè)備對污泥中泥水進(jìn)行過濾,從而實(shí)現(xiàn)泥水分離,得到高含固率污泥。污泥機(jī)械濃縮之前一般需根據(jù)污泥的性質(zhì)添加絮凝劑,并通過泥藥反應(yīng)裝置充分混合后,再進(jìn)入濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮。機(jī)械濃縮后污泥含水率一般為90%?96%,操作要求較高,運(yùn)行費(fèi)用較高,但濃縮效果理想,且不易產(chǎn)生臭氣。對于含水率99%以上剩余污泥采用機(jī)械濃縮機(jī)具有優(yōu)勢。5濃縮后污泥體積減小為原污泥體積的1/25?1/2,污泥體積的縮小可節(jié)省調(diào)理池的容積,進(jìn)而減小占地面積。同時,污泥體積的減小可降低脫水設(shè)備進(jìn)泥時間從而提高設(shè)備工作效率。4.1.21重力濃縮主要特點(diǎn)是占地面積大,污泥停留時間長,往往不需要添加絮凝劑,但濃縮效果不穩(wěn)定,適用范圍受限。機(jī)械濃縮占地面積小、濃縮后污泥含水率可控,得到越來越廣泛的應(yīng)用。重力濃縮池的表面水力負(fù)荷、污泥固體負(fù)荷和濃縮時間設(shè)計應(yīng)充分考慮污泥來源、性質(zhì)和原始污泥及濃縮后污泥的含水率等要求,控制濃縮時間不超過24h,濃縮后污泥含水率穩(wěn)定。一般濃縮時間超過24h,污泥會厭氧腐化,黏度升高,不利于污泥高干脫水;因污泥調(diào)理劑的投加量與污泥含水率成反比關(guān)系,污泥含水率穩(wěn)定可保證調(diào)理劑的投加量穩(wěn)定,有利于污泥調(diào)理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和脫水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。機(jī)械濃縮的關(guān)鍵影響因素是濃縮設(shè)備的選型和絮凝劑的選型及投加量。轉(zhuǎn)鼓濃縮機(jī)和疊螺濃縮機(jī)因運(yùn)行穩(wěn)定且運(yùn)行費(fèi)用較低得到越來越廣泛的應(yīng)用。市政污泥最常用的絮凝劑是陽離子型聚丙烯酰胺,簡稱為PAM,應(yīng)根據(jù)污泥泥質(zhì)選取PAM型號,PAM的使用一般應(yīng)注意以下事項。.PAM需配制成0.1%?0.3%的比例使用。.PAM投加量一般為污泥絕干重量的0.1%?0.5%。.PAM溶解裝置為泡藥機(jī),可實(shí)現(xiàn)連續(xù)溶解和投加,PAM溶解過程中應(yīng)緩慢投加,投加過程中應(yīng)開啟攪拌裝置,攪拌轉(zhuǎn)速宜為50r/min,PAM在泡藥機(jī)攪拌停留時間一般不低于30min,以完成熟化過程。.溶解后的PAM應(yīng)盡快使用,陽離子PAM溶解后很容易水解,應(yīng)在24h內(nèi)用完。4.1.31重力濃縮池長期沒有排泥時,底部泥斗內(nèi)污泥含水率較低,直接用排泥泵排泥可能會損壞排泥泵,此時應(yīng)該將濃縮池排空并清理沉泥。2機(jī)械濃縮運(yùn)行過程中,絮凝劑的投加量直接影響濃縮污泥含水率,應(yīng)根據(jù)濃縮污泥含水率及時調(diào)整絮凝劑用量。濃縮污泥含水率為94%?96%時,污泥與藥劑混合效果較好。4.2.11隨著城市的發(fā)展,污水處理廠的數(shù)量逐年增多,其中包括日處理規(guī)模較小的污水處理廠與大型污水處理廠,為了整合資源,某些城市在污水處理廠之外選址擬建污泥處理處置中心,用來集中處理處置周邊污水處理廠污泥。很大部分早期建設(shè)的污水處理廠污泥脫水都是采用離心機(jī)或者帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理,脫水后泥餅含水率約為80%。為了運(yùn)輸方便,一般將含水率80%左右污泥用專用運(yùn)輸車集中運(yùn)輸至污泥處置中心進(jìn)行高干脫水,脫水后泥餅含水率55%?65%。2污泥高干脫水前需要對污泥添加調(diào)理劑進(jìn)行調(diào)理,而含水率80%左右的污泥因流動性差,難以與調(diào)理劑混合反應(yīng),應(yīng)對含水率80%左右污泥加水稀釋至含水率92%?95%,使調(diào)理劑與污泥充分混合反應(yīng)。4.2.21不同污水處理廠80%污泥運(yùn)送至污泥處理處置中心的時間因運(yùn)輸距離和污水處理廠生產(chǎn)安排而不同,因而需設(shè)計總?cè)莘e不低于24小時設(shè)計處理量的污泥接收池用來暫存污泥。3污泥接收池設(shè)計格柵是為了過濾大體積雜質(zhì),同時可防止生產(chǎn)人員跌落至接收池內(nèi)。含水率80%左右污泥常常因放置時間長而發(fā)酵產(chǎn)生惡臭氣味,設(shè)計蓋板是為了防止臭氣外溢,影響生產(chǎn)環(huán)境。5稀釋水和濕污泥應(yīng)定量投加至稀釋池完成濕污泥的稀釋過程,改善污泥流動性。為了保證稀釋后污泥含水率穩(wěn)定,應(yīng)對稀釋水和濕污泥定量投加。宜先投加稀釋水后開啟攪拌裝置,再投加濕污泥。稀釋水可選用自來水,其計量方式可采用在投加管道上安裝流量計計量或者通過稀釋池液位計量。濕污泥計量可通過稱重計量或者通過稀釋池液位計計量。4.2.33不同污水處理廠污泥脫水性能往往不一致,應(yīng)檢測不同來源污泥的脫水性能,將脫水性能相似的污泥存放在同一個接收池,保證調(diào)理藥劑投加量的可控性和調(diào)理改性效果的穩(wěn)定性。5高干脫水技術(shù)5.1.11污泥是污水處理過程中副產(chǎn)物,污泥的成分極其復(fù)雜包括有機(jī)物碎片、無機(jī)物殘片、微生物菌體、胞外聚合物等。由于污泥中含有大量脂肪、有機(jī)物和碳水化合物等高濃度有機(jī)物,導(dǎo)致污泥的含水率較高、粘度較大、固液分離性能差,不對污泥進(jìn)行調(diào)理直接通過機(jī)械方式脫水會導(dǎo)致脫水污泥含水率高,影響后續(xù)處理處置。對污泥進(jìn)行調(diào)理可改變污泥粒子表面的物化性質(zhì),破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu),減小與水的親和力,從而改善脫水性能。2污泥調(diào)理方式可分為物理調(diào)理、化學(xué)調(diào)理和生物調(diào)理。污泥化學(xué)調(diào)理是利用調(diào)理劑與污泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變污泥顆粒結(jié)構(gòu),中和污泥顆粒所帶的電荷,促使污泥微粒聚成大的絮體,達(dá)到泥水分離的效果?;瘜W(xué)調(diào)理因效果好且操作簡便成為最為常用的方法。污泥化學(xué)調(diào)理劑可分為無機(jī)調(diào)理劑、有機(jī)調(diào)理劑和復(fù)合調(diào)理劑。無機(jī)調(diào)理劑價廉易得,但投加量大,無機(jī)調(diào)理劑的單獨(dú)使用已越來越少。有機(jī)調(diào)理劑投加量小、基本無腐蝕性,但其脫水效果受泥質(zhì)影響較大,整體脫水效果較差,難以大面積推廣,有機(jī)調(diào)理劑的單獨(dú)使用也越來越少。復(fù)合調(diào)理劑能綜合單一混凝劑各自不同的優(yōu)點(diǎn),克服某些性能上的不足,在成本、適用性和脫水效果上占有優(yōu)勢,得到越來越廣泛的研究和應(yīng)用。4根據(jù)安徽省五個典型污水處理廠污泥高干脫水調(diào)研結(jié)果,有四個污水處理廠污泥高干脫水工藝調(diào)理劑為三氯化鐵和生石灰,三氯化鐵氯離子濃度為142g/kg?2208笈8,三氯化鐵投加量為100kg/TDS?200kg/TDS,調(diào)理后污泥中氯離子濃度為14.2kg/TDS?44kg/TDS,含量極高,容易對設(shè)備造成腐蝕,且不利于壓濾液處理及泥餅處置利用。生石灰投加量為150kg/TDS?300kg/TDS,生石灰的大量投加不僅嚴(yán)重影響生產(chǎn)環(huán)境,還大量增加了污泥無機(jī)分含量,不利于污泥處置利用。5污泥調(diào)理劑種類眾多,應(yīng)根據(jù)泥質(zhì)、調(diào)理劑成分、污泥處理處置工藝和藥劑成本選擇合適的調(diào)理劑。.泥質(zhì)泥質(zhì)分析是污泥高干脫水技術(shù)方案選擇的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通常來說,污泥有機(jī)質(zhì)含量越高越難脫水。常用污泥有機(jī)質(zhì)含量、沉降比、過濾比阻和毛細(xì)吸水時間表征污泥脫水性能,調(diào)理藥劑的選擇須依據(jù)上述表征參數(shù)。對安徽省五個城市典型污水處理廠的污泥樣品進(jìn)行了調(diào)研,分析結(jié)果表明,安徽省五個城市典型污水處理廠剩余污泥的VS/TS為29.7%?52.7%。有機(jī)質(zhì)含量越高的污泥,調(diào)理藥劑的選擇越局限,且投加量越高。.調(diào)理藥劑成分無機(jī)藥劑投加量大,增加了污泥絕干重量,三氯化鐵等氯化物對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,生石灰的強(qiáng)堿性導(dǎo)致壓濾液對水處理造成沖擊的同時導(dǎo)致泥餅難以資源化利用。調(diào)理藥劑的引入給污泥的處理處置帶來了諸多不利影響,調(diào)理藥劑的成分制約著調(diào)理藥劑的選擇。.污泥處理處置工藝脫水設(shè)備參數(shù)、泥餅處置方式及壓濾液處理方式均影響調(diào)理藥劑的選擇。④成本有機(jī)調(diào)理劑投加量小、基本無腐蝕性且有利于污泥處置,但因其價格高昂,單獨(dú)使用有機(jī)調(diào)理劑的案列并不多。無機(jī)調(diào)理劑投加量大,腐蝕性較強(qiáng),不利于污泥的處理處置,但因其價格低廉,市場接受度較高。無機(jī)/有機(jī)復(fù)合調(diào)理劑在成本和脫水效果上占有優(yōu)勢,得到越來越廣泛的研究和應(yīng)用。調(diào)理池容積和數(shù)量根據(jù)設(shè)計處理量、預(yù)處理后污泥含水率及調(diào)理批次來計算。根據(jù)調(diào)研結(jié)果,XX縣污泥高干脫水工程設(shè)計日處理絕干污泥10.6噸,包含170m3含水率98%污泥與36噸含水率80%污泥,兩種污泥混合后含水率為94.85%,設(shè)計兩個調(diào)理池,單個調(diào)理池每日調(diào)理5個批次,則單個調(diào)理池有效容積大于10.6+(0.051x10)=20.8m3,W25m3。添加調(diào)理劑的目的是改善污泥脫水性能,降低板框壓濾機(jī)泥餅含水率。在一定范圍內(nèi),泥餅含水率隨調(diào)理劑投加量的增加而降低,運(yùn)行成本也隨之增加,調(diào)理劑的投加量應(yīng)根據(jù)泥餅含水率適時進(jìn)行調(diào)整,在確保泥餅含水率的前提下降低調(diào)理劑投加量。調(diào)理池攪拌采用變頻控制。投加調(diào)理劑的過程中為了使污泥與調(diào)理劑充分混合,一般將攪拌頻率調(diào)至50HZ,轉(zhuǎn)速一般為60r/min?80r/min;調(diào)理完成后,宜將轉(zhuǎn)速調(diào)至30r/min?50r/min,防止污泥沉降。污泥脫水方式一般有熱處理和機(jī)械處理,通過加熱蒸發(fā)1kg水需要2500k?3000kJ熱量,熱量需求高,且易產(chǎn)生臭氣污染。調(diào)理后污泥含有大量自由水,可通過機(jī)械處理方式脫出。常見脫水設(shè)備有帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)。帶式壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)一般能將污泥含水率降低至80%左右,板框壓濾機(jī)壓力大、壓濾周期長,一般能將污泥含水率降低至55%?65%。板框壓濾機(jī)運(yùn)行過程一般分為兩個階段,第一階段是進(jìn)泥,調(diào)理后的污泥經(jīng)進(jìn)泥設(shè)備輸送至板框壓濾機(jī)濾板之間的濾室內(nèi),通過進(jìn)泥設(shè)備提供的壓力脫除一部分水分;第二階段是壓榨,通過收縮濾室體積而排出泥餅中水分。壓榨結(jié)束后松開濾板,逐一卸落泥餅。壓濾機(jī)從進(jìn)泥至卸泥結(jié)束稱為一個周期,彈簧式壓濾機(jī)一個周期一般為1h?1.5h,隔膜式壓濾機(jī)一個周期一般為3h?5h。板框式壓濾機(jī)可分為彈簧式壓濾機(jī)和隔膜式壓濾機(jī),彈簧式壓濾機(jī)附屬設(shè)備較少,壓濾周期短,占地面積小,適用于小型污水處理廠污泥高干脫水項目。隔膜式壓濾機(jī)附屬設(shè)備較多、占地面積大,但濾板耐腐蝕、設(shè)備造價低、運(yùn)行穩(wěn)定,得到越來越廣泛的研究和應(yīng)用。板框式壓濾機(jī)的脫水效率主要受污泥調(diào)理效果、進(jìn)泥壓力和壓榨壓力影響。一般進(jìn)泥壓力和壓榨壓力越大,污泥脫水效率越高。板框壓濾機(jī)進(jìn)泥壓力和壓榨壓力一般可調(diào),進(jìn)泥壓力大可能導(dǎo)致漏泥,壓榨壓力大可能導(dǎo)致彈簧斷裂或者隔膜板破裂,應(yīng)根據(jù)板框壓濾機(jī)性能設(shè)置合理進(jìn)泥壓力和壓榨壓力。6干化炭化技術(shù)6.1.12干化工藝主要作用是降低污泥含水率,以便降低炭化段的能量消耗。為降低干化段能耗,對物料進(jìn)料含水率進(jìn)行控制。理論上,進(jìn)料含水率越低干化熱能耗越低,但由于機(jī)械脫水性能的局限性,目前市場上主流機(jī)械脫水后,污泥含水率在55%以上。干化產(chǎn)物含水率是通過控制干化溫度、進(jìn)料量、物料停留時間,保證干化產(chǎn)物含水率不大于30%。污泥干化的實(shí)質(zhì)是熱量使污泥中的水分蒸發(fā),當(dāng)換熱溫度大于水的沸點(diǎn)時水分蒸發(fā)效率較高,所以,干化熱源選用炭化后的低溫余熱(溫度120℃~200℃)即可滿足干化要求。若單獨(dú)設(shè)立供熱系統(tǒng),則會增加投資和運(yùn)營成本,并造成能源浪費(fèi)。污泥干化工藝中煙氣與物料接觸方式可分為直接接觸換熱和間接接觸換熱。直接接觸換熱效率高,但存在氣體污染風(fēng)險,間接接觸換熱效率低,排放指標(biāo)環(huán)保,可根據(jù)項目周邊環(huán)境敏感性進(jìn)行項目設(shè)計??赏ㄟ^調(diào)節(jié)前端供熱系統(tǒng)燃料供給量和高溫風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率參數(shù)來調(diào)整干化風(fēng)溫和供風(fēng)量,以滿足不同工況的生產(chǎn)要求。6.1.21為降低污泥熱解能耗,污泥炭化進(jìn)料含水率控制在30%以下,含水率20%以下的污泥在有氧環(huán)境中存在粉塵塵爆風(fēng)險。缺氧環(huán)境是污泥高溫?zé)峤獾谋匾獥l件,污泥炭化應(yīng)在氧含量不大于0.5%的環(huán)境下進(jìn)行。污泥炭化過程需要大量熱量和較高的換熱溫度,所需熱量及溫度要求根據(jù)工況變化可單獨(dú)控制,所以,應(yīng)設(shè)立獨(dú)立的供熱系統(tǒng)為整個干化炭化工藝提供穩(wěn)定的熱量供給。熱解氣中存在著大量的可燃?xì)怏w,通過炭化反應(yīng)器和二燃室的負(fù)壓差,將熱解氣引送至二燃室中燃燒。熱解氣充分燃燒后,一方面為系統(tǒng)補(bǔ)充熱能源,另一方面潔凈煙氣??赏ㄟ^調(diào)節(jié)前端供熱系統(tǒng)燃料供給量和助燃風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率參數(shù)來調(diào)整炭化風(fēng)溫和供風(fēng)量,以滿足不同工況的生產(chǎn)要求。6.1.31污泥干化炭化是連續(xù)進(jìn)料過程,物料停留時間是物料在干化設(shè)備和炭化設(shè)備內(nèi)的停留時間,干化、炭化溫度越高,物料停留時間越短。污泥干化炭化需要補(bǔ)充能源,根據(jù)選用的能源介質(zhì)單位熱值和噸污泥需要補(bǔ)充的能量,可計算出噸污泥需要消耗的能源量。污泥干化炭化尾氣處理需使用水,水可以使用中水、自來水,根據(jù)項目現(xiàn)場條件選擇水源,污泥單位耗水指標(biāo)是根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行折算。污泥干化、炭化設(shè)備為連續(xù)運(yùn)行狀態(tài),設(shè)備在運(yùn)行過程中,會出現(xiàn)設(shè)備檢測、故障、維修等狀態(tài),為滿足生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定,設(shè)備設(shè)計要求年運(yùn)行時長不小于7200小時。6.1.44.污泥進(jìn)入干化料倉前,應(yīng)對污泥泥餅進(jìn)行破碎,當(dāng)污泥粒徑不大于50mm時,污泥在干化設(shè)備內(nèi)可均勻受熱和順利輸送,增加換熱面積,提高干化效率。5污泥干化溫度控制應(yīng)在合理范圍內(nèi),溫度過高會造成污泥有機(jī)份揮發(fā),造成排放氣體臭味濃度值高,溫度過低則達(dá)不到處理產(chǎn)能。干化溫度在120℃?200℃時,水分能很好地從污泥中蒸發(fā)出來,滿足干化生產(chǎn)需求。6.1.54污泥炭化必須在一定的溫度下才會發(fā)生,在缺氧環(huán)境下,當(dāng)換熱溫度達(dá)到350℃~650℃時,污泥中的有機(jī)物才會發(fā)生熱解反應(yīng),完成炭化過程。溫度的控制可通過調(diào)節(jié)燃料進(jìn)料量和助燃風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率來調(diào)節(jié)。5污泥必須在缺氧環(huán)境下熱解炭化變成污泥基生物炭,控制過程應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控反應(yīng)爐內(nèi)氧氣含量不大于0.5%。6.2.1污泥干化炭化技術(shù)供熱系統(tǒng)是污泥干化炭化的基本保證,供熱系統(tǒng)熱源燃料的選擇尤為重要。污泥干化炭化過程中需要消耗能量,除污泥熱解氣燃燒產(chǎn)生的能量外,系統(tǒng)還需要補(bǔ)充其它能量,燃料類型有:煤炭、生物質(zhì)燃料、燃料油、燃料氣等,根據(jù)使用燃料類型的不同,使用不同的供熱設(shè)備。在滿足供熱需求的前提下,應(yīng)充分考慮燃料的區(qū)域適用性、穩(wěn)定可靠性及經(jīng)濟(jì)性。國內(nèi)目前常用的熱風(fēng)供應(yīng)設(shè)備有燃燒器燃燒熱風(fēng)爐、爐排式熱風(fēng)爐等,根據(jù)結(jié)構(gòu)方式不同,可分為臥式爐和立式爐。在選擇熱風(fēng)供應(yīng)設(shè)備時,應(yīng)根據(jù)燃料特性和生產(chǎn)需求選擇合適的爐型。炭化熱解氣的回收可利用炭化反應(yīng)器與二燃室的負(fù)壓差將其直接引送到熱風(fēng)爐二燃室燃燒,也可用高溫風(fēng)機(jī)輸送至二燃室。6.2.22熱風(fēng)爐燃燒器及二燃室配風(fēng)要配置合理的風(fēng)量,風(fēng)量過大時,因要保證熱風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓,需要通過調(diào)大高溫風(fēng)機(jī)頻率,導(dǎo)致煙氣流速增大,換熱時間變短,排放煙氣余熱高,造成能源浪費(fèi)。溫度的調(diào)節(jié)可通過調(diào)節(jié)燃料進(jìn)料量和助燃風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率來調(diào)節(jié)。3供熱系統(tǒng)因二次補(bǔ)燃風(fēng)和爐體熱損失使得供熱溫度降低,為保障炭化溫度,供熱設(shè)備爐內(nèi)溫度應(yīng)在600℃~1000℃范圍內(nèi)可調(diào)。2直接換熱干化設(shè)備目前主要有回轉(zhuǎn)式干化爐、帶式干化爐、振動流化床式干化爐;間接換熱干化設(shè)備目前主要有槳葉式干化機(jī)和圓盤式干化機(jī)等。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥有害物質(zhì)含量較低,干化過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì)影響,所以宜采用直接換熱干化設(shè)備。2從設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性及設(shè)備設(shè)計處理能力考慮,設(shè)備生產(chǎn)能力宜控制在60%?120%。干化設(shè)備應(yīng)根據(jù)進(jìn)泥性質(zhì)、產(chǎn)能需求采取變頻可調(diào),確保污泥在設(shè)備內(nèi)達(dá)到足夠的停留時間和換熱溫度。同時,供熱量也對應(yīng)調(diào)節(jié)。污泥具有一定的黏性,進(jìn)干化階段的污泥含水率在60%左右,在干化過程中有一特殊的膠黏相階段(含水率為40%?60%左右),在這一極窄的過渡段內(nèi),污泥極易結(jié)塊,表面堅硬,不易粉碎,所以應(yīng)在干化爐內(nèi)設(shè)粉碎攪拌裝置,將膠黏相階段的污泥粉碎成小顆粒物料,從而提高干化效率。2污泥炭化階段要求污泥在缺氧環(huán)境下加熱進(jìn)行,污泥炭化應(yīng)為間接換熱。目前國內(nèi)外常采用的污泥炭化設(shè)備有外熱式回轉(zhuǎn)炭化爐和外熱式螺旋推進(jìn)炭化爐。外熱式回轉(zhuǎn)炭化爐:主要由用于熱解炭化反應(yīng)的回轉(zhuǎn)爐罐和用于加熱爐罐的煙氣夾套爐體組成?;剞D(zhuǎn)爐罐由變頻電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn),爐罐軸線與地平線有一定傾斜度?;剞D(zhuǎn)爐罐內(nèi)設(shè)置一系列的物料導(dǎo)流機(jī)構(gòu),在確保物料穩(wěn)定輸送的同時,對物料進(jìn)行翻拋,促進(jìn)物料均勻高效受熱。煙氣夾套爐體內(nèi)襯耐火材料,夾套需保證有足夠的空間供熱煙氣流動,同時夾套內(nèi)應(yīng)有熱風(fēng)導(dǎo)流裝置,保證熱風(fēng)分布均勻。外熱式螺旋推進(jìn)炭化爐:主要由固定爐罐、物料推進(jìn)螺旋和煙氣夾套爐體組成。爐罐軸線與地平線有一定傾斜度,爐罐固定不動。推進(jìn)螺旋在爐罐內(nèi),對污泥進(jìn)行輸送和翻拋。煙氣夾套爐體內(nèi)襯耐火材料,夾套需保證有足夠的空間供熱煙氣流動,同時夾套內(nèi)要有熱風(fēng)導(dǎo)流裝置,保證熱風(fēng)分布均勻。6污泥炭化產(chǎn)生的熱解氣為可燃?xì)怏w,炭化反應(yīng)器內(nèi)存在粉塵,炭化反應(yīng)器在微負(fù)壓缺氧狀態(tài)下運(yùn)行,考慮到系統(tǒng)的整體安全性,在炭化設(shè)備上應(yīng)設(shè)置安全防爆泄壓裝置。7污泥基生物炭溫度較高且具有一定活性,需對其進(jìn)行冷卻后才可裝卸。冷卻方式宜采用多級水冷,即多個具有水冷軸和水冷套的出料螺旋管路并聯(lián)冷卻。污泥基生物炭資源化污泥基生物炭的特性主要包括:.經(jīng)過高溫處理,病原性微生物和細(xì)菌等被殺滅,因而衛(wèi)生安全;.污泥基生物炭以“炭+無機(jī)灰分”的形式存在,在物理和化學(xué)性質(zhì)方面比較穩(wěn)定;.具有保水性通氣性,并含有豐富的磷、氮、鉀、鈉、鈣等多種礦物質(zhì),為土壤微生物提供適合生存和繁殖的環(huán)境,可作為肥料及土壤改良劑使用;.具有多孔質(zhì)特點(diǎn),表面面積大,有較強(qiáng)的吸附性和吸濕性特點(diǎn),.具有多孔質(zhì)特點(diǎn),表面面積大,有較強(qiáng)的吸附性和吸濕性特點(diǎn),可用作吸附劑;.具有較高的發(fā)熱值,可以作為燃料直接使用;.污泥基生物炭具有顆粒狀、干燥、無臭等特點(diǎn),運(yùn)輸和使用方便;.密度較輕,保管和使用容易。而且不會發(fā)生腐敗、變質(zhì)等,可以進(jìn)行長期儲存。園林綠化用用于園林綠化的污泥基生物炭符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》GB/T23486-2009標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時須根據(jù)樹木種類采用不同的污泥基生泥質(zhì)》物炭施用量。用于林地的污泥基生物炭符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置林地用泥質(zhì)》CJ/T用于林地的污泥基生物炭符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置林地用泥質(zhì)》CJ/T362-2011標(biāo)準(zhǔn)的要求。用于沙荒地、鹽堿地和礦山廢棄地土壤改良的污泥基生物炭符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》GB/T24600-2009標(biāo)準(zhǔn)的要求。用于農(nóng)業(yè) 用途的污泥基生物炭符合《農(nóng)用污泥污染 物控制標(biāo)準(zhǔn)》GB4284-2018標(biāo)準(zhǔn)的要求。制磚用泥質(zhì)》 GB/TGB/T制磚用泥質(zhì)》 GB/TGB/T5101-2003、《燒結(jié)GB/T13545-2014標(biāo)準(zhǔn)的GB/T25031-2010標(biāo)準(zhǔn)的要求。產(chǎn)品性能符合《燒結(jié)普通磚》多孔磚》 GB/T13544-2000和《燒結(jié)空心磚和空心砌塊》要求。污泥基生物炭制成的普通陶粒符合國家標(biāo)準(zhǔn)《輕集料及其試驗

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