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污泥處置方法比較
時間:2017-03-16 來源: 點擊數:0

導讀:簡介:污水處理和污泥處理是與解決城市水污染問題同等重要又緊密關聯的兩個系統。城市污水處理廠在凈化污水的同時產生大量生物活性污泥,許多化工、制藥工業中也會產生污泥廢料,其特點是含水量高、不穩定、易腐敗、有惡臭

 

污水處理和污泥處理是與解決城市水污染問題同等重要又緊密關聯的兩個系統。城市污水處理廠在凈化污水的同時產生大量生物活性污泥,許多化工、制藥工業中也會產生污泥廢料,其特點是含水量高、不穩定、易腐敗、有惡臭。未經恰當處理處置的污泥進入環境后,會給水體和大氣帶來二次污染,對生態環境構成嚴重威脅。因此,必須采用有效的方法和成熟的技術,對污泥進行專業的處理。

污泥的常見處置方式

目前,污泥的常見處置方法有以下4種:

填埋

衛生填埋操作簡單、費用低,而且經過消化后的污泥有機物含量減少、性能相對穩定、總體積減小,脫水后再進行填埋也就成了一種比較經濟的污泥處理方式。鑒于目前國內經濟的發展狀況,污泥填埋在相當長的時間內仍會繼續存在。

但是,脫水污泥含水率往往大大高于普通生活垃圾衛生填埋場所要求的30%含水率,需經再處理后才能送至生活垃圾填埋場填埋,或者根據污泥的含水率及理化特性等因素,設置專用的污泥填埋場。同時,專用污泥填埋場會存在占地面積較大、選址不易、滲瀝液難處理,并可能影響地下水質以及其他安全隱患等問題,一旦處理不當,很可能會造成二次污染。

制肥利用

污泥制肥料曾是污泥利用的主要途徑,其實質是利用污泥中的好氧微生物菌對污泥中的多種有機物進行氧化分解,轉化為植物容易吸收的類腐殖質,因此生物能得到利用,能源得以節約。

但近年來隨著人們對綠色食品的要求和對土壤污染的警惕,污泥肥料農用的標準日趨苛刻,并因其使用不便和肥效差等原因也無法和化肥抗衡,污泥用作農業肥料已難以為繼。此外,源于對重金屬、洗滌添加劑污染等方面的顧慮,使得此種處置方式日益萎縮。

干化

污泥干化技術是指利用熱來破壞污泥的膠凝結構,并對污泥進行消毒滅菌。干化溫度高達95℃以上,除有效殺滅病原菌外,還能使污泥容積顯著降低,并將臭味消除。

然而,干化處理工藝能耗高、設備復雜、投資及運行費用高、減量化也不徹底,而且,還要對蒸發物采取冷凝、除臭等措施,綜合成本較高。干化后的污泥或送去焚燒或用作肥料,仍然存在出路問題,一般使用較少。

焚燒

污泥焚燒是一種高溫熱處理技術,利用高溫氧化燃燒反應,在過量空氣的條件下,使污泥的全部有機質、病原體等物質在850~1100℃下氧化、熱解并被徹底破壞。

污泥焚燒的優點是占地小、處理快速、處理量大、減量明顯,減容量可大于90%;焚燒后的灰渣,根據其重金屬含量,可選擇直接或使用重金屬螯合劑處理后進入填埋場,也可用作建筑材料或鋪路等。采用焚燒法處理污泥,可最大程度地實現減量化、穩定化和無害化,是污泥處理最徹底的方法,西方發達國家普遍采用此法。污泥焚燒所面臨的挑戰和難點

隨著經濟的不斷發展以及對環境保護的加強,污泥處理將會成為另一新興產業,但目前國內污泥焚燒技術發展還不成熟,有待完善;同時,需要政府、企業和其他社會團體在政策、技術和資金等系列產業要素方面的緊密配合。

污泥的含水率是制約污泥處置系統運行成本的關鍵因素,因此需要通過預處理降低污泥的含水率。

污泥焚燒會產生酸性煙氣、灰渣和飛灰等環境污染物,需要后續處理,必須嚴格控制并達標排放,也是關鍵技術所在。

根據重金屬含量的不同,可以考慮對灰分做如下處理:直接填埋或加水泥制綠化磚;加重金屬螯合劑后填埋。

流化床焚燒工藝簡述

污泥焚燒系統主要由以下操作單元組成:污泥輸送系統、污泥預處理系統、流化床焚燒爐、余熱蒸汽鍋爐、煙氣處理系統、灰分收集及輸送系統等。

污泥輸送系統:實現對污泥的傳輸操作

對于來自污水處理廠的污泥,因其含水率很高,污水污泥呈液態狀,故一般采用流量可無級調節的螺桿泵,將污泥送往離心機進行脫水。而對于隔柵柵渣以及污泥脫水后的泥餅,其狀態一般為糊狀,由輸送機進行操作,一般有無軸螺旋輸送機和皮帶輸送機兩大類。

污泥預處理系統:降低污泥的含水率

污泥的含水率是制約污泥處理運行成本的關鍵因素,就焚燒處置方法來說,污泥含水率越高、熱值就越低、系統能耗就越大、運行成本也就越高。常用的污泥脫水方式有帶式壓濾脫水、板框壓濾脫水以及離心式脫水。

污泥經機械脫水后,可將其水含量降低至80%85%,此時可直接送入流化床焚燒爐進行處理。

流化床焚燒爐:對污泥高溫焚燒氧化處理的關鍵設備

用于污泥焚燒的一級焚燒爐形式主要有鼓泡式流化床焚燒爐、循環流化床焚燒路和回轉窯式焚燒爐。

在開始階段,前端燃燒器將流化床焚燒爐和爐內的石英砂(即床料)加熱至適宜操作溫度約850~870℃,隨后由特殊設計的喂料設備將污泥穩定且均勻地送入流化床內進行處理。

流化床焚燒爐下部帶有一個由多個噴嘴做成的風箱,助燃空氣穿過噴嘴向上吹進焚燒爐,在合適的風量下將床料石英砂和污泥均勻的流化,一方面給污泥的均勻受熱分解創造條件,另一方面污泥進入流化床便隨即被大量運動著的高溫惰性床料沖散,使床砂不會發生粘結問題。

流化床焚燒爐的中部存在一個帶有二次風引入系統的二次燃燒區,二次風的引入形成了分級燃燒,加上足夠的燃燒區空間,保證煙氣和飛灰的微粒有足夠的停留時間,達到充分燃燒。而二次風的引入采用環面布置,合適的配比有利于強化焚燒爐的燃燒效果,提高鍋爐出力和降低NOx的生成及排放。

同時,流化床焚燒爐可根據工作需要和工況,在線實時增減床料和卸除床底爐渣,避免停車,使系統操作的連續性得以實現。

如果污泥被定義為危廢,則需要設置二燃室,使煙氣在1100℃的條件下停留超過2s,以滿足環發2004-15號《危險廢物集中焚燒處置工程建設技術要求》的要求。

余熱蒸汽鍋爐:對焚燒產生熱能進行回收利用

利用余熱鍋爐,對焚燒產生的高溫煙氣,進行余熱回收并產生飽和蒸汽。所設計的非標鍋爐可適應污泥焚燒產物的特性。余熱鍋爐采用立式煙道,高溫煙氣順序流經不同的煙道,各煙道之間采用膜式水冷壁。水冷壁管內的水吸收余熱后變成濕蒸汽,經過汽水分離后形成飽和干蒸汽,并進入蒸汽管網供使用。

煙氣處理系統:對焚燒后煙氣進行有效處理以達到排放標準

整套煙氣后續處理系統由降溫、脫硫、灰塵捕集等操作單元組成,結合對應控制方案,對焚燒產生的各種受控物質如氮氧化物、硫化物、酸性物質、重金屬以及煙塵,甚至二噁英等進行處理,排放可滿足當地法規要求。

龍沙工程的優勢

在污泥焚燒技術上,龍沙工程可提供整體解決方案,包括基礎調研、工藝設計、項目管理、施工建造等。

龍沙工程致力于以西方的先進技術應用為基礎,最大程度地實現國產化建造,以合理的成本和優異的質量滿足用戶需求。

憑借現有的工藝創新技術和超過110年的化工生產經驗,龍沙工程已經成功完成了許多重要項目,并且已經在環境技術方面和一些先進的歐洲企業合作并達成了特許協議。

龍沙工程具有極強的工藝設計能力和技術整合能力,與業內一流公司建立有合作伙伴關系,在國外特別是歐洲,有大量的同類型項目可供參觀、考察。

國內合作伙伴太湖鍋爐擁有強大的設備國產化的設計和制造實力及工程承建能力,為降低系統投資提供有力保障。

小結

流化床焚燒污泥是一種較好的解決方案。由于具有強烈的湍流、較長的氣體停留時間、均勻的溫度分布,能在相對較低溫度和較少過剩空氣下高效率焚燒,獲得較高的有害物質的破壞和去除率,有害物質脫除劑的利用效率高,并且通過分級燃燒,可大幅度控制NOx的生成;通過床內加入堿性物質如石灰石等,可大幅度降低煙氣中的酸性氣體(SOxHCl)的含量。通過盡可能多地回收燃燒煙氣中的顯熱,可減少輔助燃料的加入量,從而把污泥處理的成本降至最低。

 

 


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