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污泥喷雾干化回转窑焚烧实用实用工艺地真实能耗水平

污泥喷雾干化回转窑焚烧实用实用工艺地真实能耗水平
污泥喷雾干化回转窑焚烧实用实用工艺地真实能耗水平

污泥喷雾干化回转窑焚烧工艺的真实能耗水平

、热平衡的真假

1) 干燥器耗热量4766300 kJ/h ,污泥从含固率20%至75% ,蒸发量1833 kg/h ,

干化净热耗621.1 kcal/kg ;

2) 干化污泥量667 kg/h ,湿基热值1500 kcal/kg ,添加燃煤112 kg/h ,燃煤热值5000 kcal/kg ,

系统热量总输入1560000 kcal/h ;其中,入炉污泥水分167 kg/h 的耗热量433300 kJ/h ,升水蒸发量热耗621.1 kcal/kg ;

3) 灰渣热损失111427 kJ/h ,灰渣量283.8 kg/h ;如果灰渣比热容取0.26 kcal/kg.K 的话,则灰渣出

口温度仅约360 度;

4) 不完全燃烧热损失229299 kJ/h ,相当于输入热量1560000 kcal/h 的3.5%;

5) 飞灰量129.7 kg/h ,飞灰焓4111 kJ/h ,考虑了飞灰温度30 度;

6) 系统散热损失327600 kJ/h ,相当于输入热量1560000 kcal/h 的5.0%;

7) 烟气热损失677963 kJ/h ,助燃空气量14000 m 3/h ;作为焚烧工艺的热平衡和物料平衡,缺少了几个最为关键的内容:烟气量、各工艺点的烟气温度。这种所谓的“热平衡”给出的是热焓分配,而非各工艺点的状态,其目的显然是不想让人了解和校核。尽管该表在入出口热焓收支上是做平了的,但细究这些数字,我还是发现了几个问题:首先,将灰渣、不完全燃烧损失、飞灰、系统散热等四项去掉,总热量约1403832 kcal/h

除以总水量2000 kg/h ,相当于升水蒸发量702 kcal/kg ,从蒸发角度来看能耗极低,但这显然不是喷雾干燥所能实现的能耗值(一般均在1200 kcal/kg 以上);

其次,以环境温度20 度计,干空气量约18060 kg/h ;以一种典型的污泥和燃煤性质考虑(见下),要达到助燃空气量14000 m 3/h ,过剩空气系数需要达到7.1 的水平,得到干燥用干烟气量约18700 kg/h ,这里所间接透露的过剩空气系数尺度是关键点之一;第三,从飞灰量、灰渣量看,如果剩余物达到413.5 kg/h ,占总输入干

固体量612 kg/h

的67.6% ,即可挥发性有机质仅32% ,即使考虑3.5% 的未燃尽物,这个数字也不太靠谱;当然,热损失也就不着边际;第四,根据间接推知的烟气量,即使假设干燥完毕废气温度是70 度的话,该废气所携带的焓也将达1815000 kcal/h ,去掉其中水分蒸发的理论焓620 kcal * 2000 蒸发量,排出废气焓应在575000 kcal/h 以上,但“热平衡”中给出的烟气热损失仅为该值的28% 。

不难判断,这个热平衡其实是个烟幕弹。从刻意“漏掉”的数据,以及这种拼凑的热焓分布看,王先生们其实不想告诉我们真相。

二、工艺流程的变化说明什么

距论文在学术杂志上正式发表不到半年,大规模的商业推广已经开始。在商业推广上,王凯军教授可谓不遗余力,始终冲杀在最前线。2009 年5 月中国水网等都刊载了一篇《我国自主产权的污泥干化焚烧技术开发成功》的新闻通稿,文章称“由浙江环兴机械有限公司联合清华大学共同研究开发的污泥喷雾干燥焚烧处理项目(注:由杭州环兴污泥处理有限公司投资运行)日前获得重大成果突破,据中国水网记者现场了解,该污泥焚烧厂日处理能力360 吨/天,运行总成本约100 元/吨,项目自2008 年8月建成开始试运行,目前运行连续稳定,处理彻底,无二次污染,具有技术工艺具有完全的自主知识产权,技术先进、运行成本低、污泥减量化和无害化效果突出、节能效果明显等优点,在国际同类技术中处于领先水平,具备国产化能力,具有广阔的应用空间和市场潜力”。

据我调查,王凯军偕浙江环兴的老板俞其林首次对外公开推介此项目是在2008 年7 月21

日国家环保局标准司委托中国水网在北京召开的评审会上,当时所说的是60 吨试验项目。

但到了2009 年5 月中国水网记者的“现场报道”里,就变身为360 吨项目已运行了一年。水网记者新闻意识之“超前”由此可见一斑。

王凯军在2010 年的一次“污泥干化焚烧高级研讨会”上,以《360t/d 新型污泥干化焚烧技术示范工程研

究》为题,再次介绍了该项目。这一次还结合了他所编写并已发布的国家《污泥焚烧技术政策》、《城镇污水处

理厂污泥处理处置技术规范》及《污泥处理处置最佳可行技术》等标准规范,对自己的技术进行了质的包装。

这一次推广在技术数据上仍全部是60 吨试验项目的内容,所增加的360 吨项目的信息在两个方面:1)投资4500 万,热效率80% ,运行成本120 元/吨;2)工艺改进,包括:

1) 将单一的旋风除尘器改为旋风除尘器与布袋除尘器的组合工艺;

2) 将生物除臭喷淋洗涤塔从两级串联每级单层填料改为单级 4 层填料;

3) 通过输送机将旋风除尘器去除的颗粒物与干化污泥混合后送入焚烧炉焚烧;

4) 将喷雾干燥器烟气进风温度从400 度调整为500~550 度;

5) 将通过热风炉预热助燃空气方式调整为煤粉与干污泥混合进料;

结合上述工艺改进内容与原专利对照,我猜想他们在60 吨试验项目上可能遇到的

问题如下:

1 ) 巨大的气量,所携带的污泥粉尘极高,仅选用旋风除尘器是不够的,于是增加

了袋式除尘器,以避免过多粉尘飞到后段堵塞喷淋洗涤塔的填料;

2 ) 生物除臭洗涤塔过滤洗涤能力严重不足,难以实现除臭而达标排放;

3 ) 除尘装置收集的物料过细,直接进窑会发生局部爆燃,并未燃尽就会随烟气飞出,久之会堵塞烟道;

4) 原进风温度太低,干燥难以保障;但提高进风温度可能意味着能耗提高 (后详) ;

5 ) 原来的热风炉包括二燃室本都是多此一举的热工装置,当热风温度不足时,热风炉根本来不及补充热

量;二燃室的设置本来是为了提高烟气温度,以保障污染物的分解,但如果不能喷液态或气态燃料,二燃室形同摆设,毫无意义;按照60 吨项目的设计理念,该二燃室的存在可能只是一个通过环评的幌子罢

了。

其实这里没有提到的还有两个更为核心的内容:喷雾干燥的打浆含固率和焚烧炉的温度。

根据专利,构成进料环节的有以下机械:a) 打浆机;b) 筛分机;c)储泥罐;d)高压泵;要保障喷雾干燥顺利进行,喷雾头及其相配合的料液浓度是关键。打浆从字面上看是对液体物料中的大颗粒进行破碎均质的过程,如果污泥是含固率20% ,很难想象打浆机如何工作。根据业内厌氧消化的经验,现在所见到的最高含固率的污泥厌氧消化是大连夏家河,其料液的固体浓度最高为10% ,其它厌氧消化项目的污泥含固率只有4~6% 。浙江日报2009 年11 月25 日对此有一描述,“污泥先经过打浆,变成流汁状的泥浆,然后通过螺杆泵输送到直径8 米、高50 米的喷雾干燥塔,奇妙的反应发生了:塔里设有特制的雾化器,流汁状的污泥进入雾化喷咀,变成了蒙蒙泥雾,在与塔顶550 ℃的热空气的接触后瞬间蒸发,含水率从80% 降到15% ,成为颗粒状干化污泥”。打浆的含固率应该是萧山项目真实能耗的命门所在。对这一点王教授似乎讳莫如深。

关于第二个问题,北京院杭世珺的考察报告中,专门对此提出了讨论:“现场考察时,焚烧温度达不到设计温度,此时可能有部分物质得不到充分燃烧,建议进一步研讨其二噁英产生与否的问题及其相对应对措施。建议进一步探讨喷雾干燥器及回转焚烧窑内的污泥结焦问题及其应对措施”。焚烧炉当时的炉温只有400 多度,足以造成天上黑烟滚滚,杭总作为王教授的老朋友,她还能如此直率的提出此问题,可见是两者有着不同的治学风格吧。

通过对其60 吨项目建立一个完整的喷雾干燥物料平衡和热平衡,并参照喷雾干燥器的相关文献所报道的实际参数,我终于了解了为什么萧山项目回转窑温度会严重偏低,以及这种喷雾干燥与回转窑配合方面所存在的联动关系。事实上这种较为敏感的关系,是项目存在三个以上的变量参数造成的,牵一发而动全身。

360 吨项目的新设计已经事实否定了两个热工设备的存在意义:热风炉和二燃室,污泥与燃煤在同一个热工设备中混烧,这一点与石洞口别无二致。令人奇怪的倒是,王凯军指摘石洞口项目“烟气无组织排放,二次污染严重”时,是否考虑过他自己的这套装置是否有同样的问题。

从360 吨项目对各段工艺都做了大幅调整看,这种工艺至少目前还远未成熟。

三、多变量体系——牺牲稳定性为代价的工艺

采用以下原则对此项目做出了热平衡模型:干化部分,将喷雾干燥器本身视为一个封闭系;

焚烧部分,将热风炉(已取消)、焚烧炉、二燃室视为一个封闭系;由于焚烧发生的位置相

同,因此可采用统一的过剩空气系数;选定的燃料及元素构成如下:

两个封闭系共存在三个变量:燃煤量、过剩空气系数和进入干化系统的环境空气(用于烟气降温)/ 压缩空气量(用于喷雾)。

污泥处理量一定,则决定系统总热焓输入的是燃煤量;试算过剩空气系数,通过燃料量就决定了可能产生的高温烟气量;这部分高温烟气量因过剩空气系数的大小,而有不同的出口烟温。当规定出口烟温必须维持在850~950 度之间时,意味着必须大幅度同时准确调节过剩空气系数,否则会超温或温度不足。由于过剩空气系数是根据焚烧工况调节的,那么焚烧工况一变,将造成需要补入干化系统的环境空气/ 压缩空气量也跟着变化。如此,在三个参数

间就形成了互相牵制的关系。如果改变燃煤量,另外两个都要动;如果只改变过剩空气系数,则需要动干化环境空气量/ 压缩空气量。压缩空气量与环境补入的空气量本来就是两个量,那么事实上这四个变量之间的互动,就构成了一切麻烦的来源。

在其它干化焚烧工艺里,为干化系统补热的热工系统必须是独立于污泥焚烧炉的,这样使得

干化和焚烧都是单独调节,互不影响。比如污泥湿了,则需要在锅炉中多补燃料;从焚烧炉

回收的热量之多了少了,对干化的运行不发生影响;如果干化产生的干泥少了,焚烧炉输入热量减少,但它不必对干化缺少的热量做任何反应,因此两个系统之间可以做到互不干扰。喷雾干化+ 回转窑焚烧的工艺显然不是如此,如果湿泥含水率增加,干化热量不足,马上反应在产品干度上;产品干度一降,火焰温度马上降低,烟气量却可能没变化,于是烟温降低;当发现这个问题,系统开始干预,加大给煤量时,又需要立即也改变过剩空气系数,鼓风量一变,干化的环境空气/ 压缩空气如果不变,马上会造成污泥过干;如果把环境空气降下来了,说不定喷嘴压力的变化也会导致泥浆喷入的量变化??如此这般,工艺如猫追自己尾巴一样的自动化调节难度可就太高了,系统的平稳运行恐怕很难,这就是为什么北京院专家去考察时居然连焚烧温度都上不去的原因。照理说多加点煤让温度上去是很简单的事,但在这种系统下,多加煤后,过剩空气系数的改与不改都会造成难题:改(适应了所需助燃空气量)

则等于炉膛温度没改善;不改,炉膛温度上升了,但后面干化的热平衡就乱了??假设取干燥器的热量需求为一定值,干燥器需要某一参考温度下的定量高温烟气进行干化,而与燃料相匹配的助燃空气,要随着这种需要进行调节。理论上需要过剩空气系数7.1 ,但

谁都知道这个系数取这么大,炉温是绝对上不去的;于是要降低此值至合理水平。但是从干化角度看它所要求的高温烟气流量和温度是一定的,因此就必须靠环境空气/ 压缩空气来补

偿。由于压缩空气是跟着湿泥喂料走的,那么环境空气量的大小就成了唯一调节手段。但向烟气主管中混合环境空气谈何容易,它可能还会影响主管的风压,进而影响焚烧炉??这种干燥器与焚烧炉直接相连,焚烧烟气直接入

干燥器的发明,在发明者的本意中是为了实现最高的热效率。“没有中间复杂的加热、换热程序,大大提高了能

效”,但这句话可能只对了前一半。

四、节能的真相通过热平衡分析,可以试算几组系统不同的工作状态。

首先,一个必要的假设,即喷雾干燥的打浆机对湿泥必须加水稀释,使浆液具有可流动性。

其次,选择几个基本参数并固定下来,包括:焚烧炉出口烟气温度850 度;干燥器烟气平均出口温度500~550 度;环境温度20 度,相对湿度80% ;湿泥量60 吨/ 日,入口含固率20% ,干燥后出口75% ;干燥器出口干泥温度70 度,出口废气温度80 度;燃煤价格850 元/ 吨。

干燥器与焚烧炉的数据均取自王凯军的文章。

有关喷雾干燥器设计的一些参考参数引自《喷雾干燥实用技术大全》(引用只列页码)。

新型污泥干化技术在印染污泥处理上的应用分析

新型污泥干化技术在印染污泥处理上的应用分析 发表时间:2020-04-03T09:45:19.553Z 来源:《城镇建设》2020年3期作者:衣启坤[导读] 印染污泥是指污水处理厂在污水处理过程中产生的污泥摘要:印染污泥是指污水处理厂在污水处理过程中产生的污泥。近年来,印染污水处理的发展增加了污水污泥的数量,因此,污泥的安全处理处置问题日益突出。 关键词:新型污泥干化;印染污泥处理;应用前言 国内固废处理尚在发展阶段,干化焚烧联运工艺较为复杂,建设难度较高,近年来国内成功的案例不多,且含有多种重金属以及硫化物、苯系物、酚类等,散发恶臭气味,含有易燃易爆物质,在选择处理工艺时需考虑防爆问题。 1工艺流程污水处理场产生的有机泥经污泥浓缩罐重力浓缩脱水后送至离心脱水机,脱水后的湿污泥含水率约为80% ~85% ,经过干化处理后含水率降至30%。污泥的干化是基于薄层涡轮干化技术,利用1.0 MPa 蒸汽作为热源,从干化机出来的干泥和工艺气体一起进入旋风分离器,分离后的干泥通过冷却输送机送往焚烧炉,工艺气体进入文丘里洗涤塔除尘后,由离心风机抽取并循环到闭环干化回路中。为了保持闭环 干化回路微负压,与湿污泥水分蒸发量相等的一股工艺气体从闭环干化回路中抽出,经过冷凝后的臭气被送往污水处理场臭气处理系统进行处理。干化后的污泥进入回转窑中进行焚烧,回转窑的转速在0.2~1.5 r/min 间可调,污泥在850 ℃的环境下停留1.5~2.0 h,焚烧后的炉渣经水降温后外运,焚烧产生的烟气,由窑体尾部进入二燃室,烟气在1 100 ℃以上的高温条件,停留时间不小于2 s,避免二噁英产生。从二燃室出来的高温烟气进入余热锅炉,利用烟气中的余热加热除氧水生产1.0 MPa 的饱和蒸汽,换热后烟气进入经由急冷塔-布袋除尘器-湿式洗涤塔-烟气再热器等烟气处理后高空排放。 2材料和方法 2.1 实验材料和设备 铁粉取自某机械加工产生的废铁屑,经脱油处理后采用氮气保护的球磨机粉碎至100 目;污泥碳粉来自以热解法处理印染污泥制备的污泥碳粉;砂质页岩取自浙江湖州太湖周边的砂质页岩。污泥碳粉和砂质页岩分别放于105 ℃电热恒温鼓风干燥箱内干燥至恒重并粉碎至100目。污泥碳灰分(600 ℃,有氧煅烧)及砂质页岩的化学成分组成采用X 射线荧光光谱仪(XPS,S8TIGER,德国Bruker)进行测试;污泥碳和砂质页岩的总无机碳(TIC)测试采用日本岛津TOC-5000A 总有机碳分析仪进行测定.印染废水取自浙江省湖州市诚泽水务印染废水处理厂的气浮出水。实验使用的药剂均为AR 级,药剂配制使用的水为经RO 膜反渗透处理后的水.主要试剂有:硫酸(H2SO4,ρ=1.84 g/mL;重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液,C=0.250 mol/L;硫酸汞(HgSO4)溶液,ρ=100 g/L;酒石酸钾钠(KNaC4H6O6·4H2O),ρ=500 g/L;实验设备有DHG-9246A 电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);BY-600 荸荠式包衣机(长沙旭朗机械科技有限公司);YQD-06 全自动制丸机(广州市杨鹰医疗器械有限公司);RTL1500×3 三段式转动管式炉(南京博蕴通仪器科技有限公司);5B-3B(V8)多参数水质测定仪(北京连华永兴科技发展有限公司)。 2.2自制微电解反应装置 自制微电解反应装置,反应装置截面积为50 cm2,高度500 mm,5 个单独的微电解反应装置均由聚丙烯材料制成.距反应器底部10 cm 设有滤板将反应器划分为进水区与反应区,进水区设置曝气头和进水口并分别与风机和蠕动泵相连,反应区填充400 mm 高度的污泥碳微电解材料(体积为2L),每隔10 cm 设置4 个取样管,在反应区顶端设置出水口。 2.3水质及为电解材料的测试方法 CODCr 依据重铬酸盐法测试方法(GB 11914-89),采用5B-3B(V8)多参数水质测定仪(北京连华永兴科技有限公司)测定,具体测试方法为:取水样2.5 mL 于消解管中,依次加入重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液0.7 mL,H2SO4-Ag2SO4 溶液4.8 mL,摇匀后放入消解槽内于165℃消解10 min,水浴冷却至室温后放入仪器进行测试。氨氮采用5B-3B(V8)多参数水质测定仪(北京连华永兴科技有限公司),按照GB 7479-87 纳氏试剂比色法进行测定,具体测试方法为:取水样10 mL 于试管中,依次加入酒石酸钾钠(KNaC4H6O6·4H2O)溶液1 mL,纳氏试剂1.5 mL,混匀放置10 min 后放入仪器进行测试。为了测试的准确性,每个样本至少重复测试三次并取平均值。 3结果与讨论 3.1 污泥碳粉和砂质页岩化学组成分析 污泥碳粉和砂质页岩的TIC 测试结果分别为化学组成XPS 测试结果和TIC 测试结果表明,砂质页岩中的SiO2(62.47%)含量远超过污泥碳粉SiO2(15.29%)含量,但其Al2O3(25.37%)的含量远低于污泥碳分中Al2O3(46.07%)含量。污泥碳中高比例Al2O3 主要来源于污水处理过程中大量使用的聚合氯化铝絮凝剂(PAC)导致的,Si 和Al 元素是陶粒骨架成分的主要组成部分。而污泥碳粉中的气态组分(主要是Fe2O3)含量接近砂质页岩所含气态组分的两倍,因此推断污泥碳粉为陶粒的成孔性能具有极大的作用并且可以起到降低陶粒堆积密度的作用。需要尤其注意的是:污泥碳粉中重金属含量高,这与印染或者染料制造过程中的催化剂、金属类染料等有直接关系。最后,污泥碳粉中无机含碳量高,这主要与诚泽水务的印染废水主要是纤维类工艺品有关.因此,相比市政污泥碳,印染和染料污泥制备的污泥碳具有碳含量高和重金属含量高的特点。 3.2 污泥碳内电解材料性能影响参数分析 采用Minitab17 软件,进行三因素五水平L25(53)的设计(见表2)以考察各因素对污泥碳微电解材料性能的影响.以印染气浮池出水CODCr 和氨氮去除率作为相应值。烧结温度为800、900、1000 ℃,反应180 min 后,污泥碳材料对印染气浮池出水CODCr 去除率分别为42.85%、50.94%、44.55%,对氨氮的去除率分别为28.05%、41.38%、30.12%。在烧结温度低于900 ℃时,污泥碳材料对印染废水CODCr 和氨氮的去除率随着温度的升高在逐渐升高,当高于900 ℃时,随着温度的升高对废水CODCr 和氨氮的去除率在逐渐降低,这可能是由于烧结温度在800 ℃时,温度偏低,材料处理过程中容易松散脱落,脱落过程导致出水色度增大,同时材料稳定性差,都会降低处理效果。在1000 ℃时温度过高,材料内部已达到熔融状态,砂质页岩和污泥碳粉中的玻璃相组分会熔化,使铁屑和污泥碳粉表面活性降低,会阻碍铁碳原电池与氨氮和有机物的接触,从而影响CODCr 和氨氮处理效果。 4 结论

低温污泥干化技术知识交流

低温污泥干化技术? 2009年以来,我国环境保护部、住房和城乡建设部以及科技部等部委,纷纷颁布了《污泥处理处置及污染防治技术政策》、《污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》以及《城镇污水厂污泥处理处置技术规范》等多项污泥处理处置的相关政策、规范及标准。这些文件明确了污泥干化焚烧技术在我国的定位及应用条件。其中,《污泥处理处置及污染防治技术政策》(2009年)明确提出:经济较为发达的大中城市,可采用污泥焚烧工艺。鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建;在有条件的地区,鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。该技术政策的颁布促进了污泥干化焚烧项目的建设,据不完全统计,目前已建成的项目接近40个,主要在建项目有30个。环保部出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》(2010年)则确定了两个污泥处理最佳可行技术:厌氧消化和污泥堆肥;确定了两个污泥处置最佳可行技术:土地利用和污泥干化焚烧。文件细化了单独焚烧、混烧和掺烧的排放限值,以及相关环节的污染控制策略及技术经济适用性等。之后出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》(2011年)给出了不同技术应用的优先序。例如,厌氧消化后污泥优先考虑土地利用;不具备土地利用条件时,采用焚烧和建材利用。综上所述,干化焚烧技术是政策标准范围内规定的一项最佳可行技术,是我国污泥处理处置的主流技术之一。

低温污泥干化技术是一种通过低温干化系统产生的干热空气在系统内循环流动对污泥进行干化的处理技术。可把经板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机的含固量20%的污泥干燥为含固率90%的干化泥块。该技术能够将污泥体积缩减4分之1,只需要消耗电能,不需要其他辅助能源,而且能耗是常规干化设备的1/3。进料时也无需特别对污泥进行均匀分布的装置,对湿度也没有任何要求,只要外界的温度在10-35摄氏度之间,整个系统就能保持高效率的运动。这种技术所集成的全智能自动控制系统,在提高运行效率的同时也具有良好的运行环境,用于处置特别是中小型污水厂产生的各类污泥。 污泥干化焚烧热处理技术作为最快捷、最彻底实现污泥减量化、稳定化、无害化的最终处置技术,在国外已发展成为主流的成熟技术之一。而在我国,雾霾问题的日益加剧,对污泥干化焚烧热处理技术而言成为一个挑战,社会舆论也俨然已把生活垃圾焚烧妖魔化,污泥干化焚烧热处理技术着“去”和“留”的局面。 低温污泥干化技术的设备结构 污泥除湿干化=热风循环+冷凝除湿烘干(除湿热泵)。其核心过程有二。其一:污泥水份吸热(热空气)汽化=湿空气+干料(汽化);其二:★湿空气经过除湿热泵=冷凝水+干燥热空气(冷凝)

污泥干化焚烧技术及运用

污泥干化焚烧技术及运用 发表时间:2019-12-23T13:22:55.237Z 来源:《电力设备》2019年第18期作者:吴雪梅 [导读] 摘要:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,工业废水和城市污水的产量日益增多,污水在处理的过程中会产生大量的悬浮物质,这些物质统称为污泥。污泥的成分较为复杂,若任意堆放将会对人类及动植物的健康造成较大影响。 (华电青岛发电有限公司山东省青岛市 266032) 摘要:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,工业废水和城市污水的产量日益增多,污水在处理的过程中会产生大量的悬浮物质,这些物质统称为污泥。污泥的成分较为复杂,若任意堆放将会对人类及动植物的健康造成较大影响。减量化、稳定化和无害化是污泥处理的基本原则。污泥焚烧技术具有处理速度快、减量化程度高、能源可再利用等优点,在国内外被广泛应用。该技术是污泥处置最彻底的方式,当污泥中有毒有害物质含量很高且短期不可降低时尤为实用。 关键词:市政污泥;干化;焚烧;运用 一、污泥干化、焚烧技术介绍 1.1污泥干化技术 通过开展污泥干化能够有效降低污泥体积,通常能够缩小到4倍以上,生产出稳定、无菌、无臭的原生物,干化后的污泥产品用途非常广泛,不仅能够用作于肥料、土壤改良剂等,同时也能够替代部分能源。将污泥干化设备根据介质与接触方式进行划分,能够分为直接加热、间接加热两种形式。其中,直接加热又称之为对流干燥,主要通过热空气与污泥直接接触,从而蒸发污泥表面上的水分。该种方法利用率高、能够让污泥的含固率从25%提升到85%以上,但由于是直接与污泥接触,传热介质极其容易受到污泥污染,废气需要通过无害处理才能够排放。直接干燥设备主要是转鼓干燥器等。但由于直接干燥尾气处理的成本相对较高,因此可以采用尾气循环技术进行处理,也就是将尾气传输回热风炉中,其余会经过再生热氧化器加温处理后再次排放。间接加热不与污泥直接接触,而是通过热源加热容器表面所传递的热量接触污泥,从而实现干化目的。该种方式能够不接触热介质,避免了介质与污泥分离环节,但是热传输效率与蒸发率相对较差,污泥中的有机物质分解不够彻底,而且还需要配备单独热源系统,会大大提高维护成本。 1.2污泥焚烧技术 污泥焚烧需要在非常高的温度下进行,在氧气充足的环境下让污泥中的有机物质进行燃烧反应,从而转化为二氧化氮、二氧化碳、水蒸气等气体,焚烧产物主要是烟气与灰渣。焚烧处理技术能够将有机物质全部分解,并且能够彻底杀死病原体,提高重金属稳定性,并且焚烧后的污泥体积只有机械脱水污泥体积的1/10。污泥焚烧设备主要有阶梯焚烧炉、多段焚烧炉等。具有干化后焚烧和直接焚烧两种形式。其中,干化后焚烧设备前期投资相对较大,但处理成本相对较低,从长远角度和安全角度分析,干化后焚烧形式的经济性、应用性都非常高。 二、市政污泥干化焚烧技术的应用要点 2.1污染控制与尾气处理 根据污泥的特点与来源进行分析,不同泥质的污泥干化焚烧中所产生的气体多少都会对生态环境造成一定影响,包括酸性气体、重金属、二恶英等。因此,我们必须要加强废气的处理工作,保障所排放的气体能够达到国家要求标准。根据有关文献显示,在焚烧炉中添加石灰石或生石灰,能够有效降低烟气中的二氧化氮与二氧化硫等有害气体。其次,对于重金属来说,包括镉、汞、铅等,虽然经过干燥焚烧能够大大减少飞灰体积和灰渣,但重金属依然会残留在残渣当中,因此,如果重金属量没有超标,可以将残渣进行回收制作砌砖和水泥等;如果重金属含量超标,为了不对土地造成污染,不能直接填埋处理,需要采用飞灰再燃的形式进行处理,降低重金属含量后即可进行填埋,或者采用化学制剂将重金属分解后再利用。二恶英对环境的影响非常大,其主要是含有两个氧键连接两个苯环的有机氯化物,是一种毒性非常强的致癌物质。二恶英的产生渠道主要有两种,一是污泥中的氯有机物较高,通过高温分解能够产生二恶英,另一种是未完全燃烧所产生的二恶英。在污泥干化焚烧中,为了能够降低二恶英产生量,通常可以在干化焚烧中添加化学药剂,在燃烧过程中能够提高“3T”作用效果,从而使燃烧物和氧气充分混合,形成富氧燃烧状态,保障燃烧率,降低二恶英前驱物生成。其次,可以通过袋式除尘器或活性炭,这样能够降低二恶英物质重生和吸附率。再者,通过改进燃烧装置与废气处理系统,将被吸附二恶英的灰粒转移到灰渣系统中,之后对灰渣进行加热处理,加热温度至少在1200℃以上,这样能够在高温中迅速分解、燃烧二恶英。 2.2污泥焚烧产物利用 虽然污泥干化焚烧产物能够进行堆肥和填埋,但其污泥干化焚烧产品计数依然非常大。因此,为了避免污泥产品遇水或在潮湿环境下产生二次污染,我们必须要强化污泥产品的利用率。由于污泥焚烧后的化学成分与黏土化学成分类似,所以可以将污泥焚烧产物进行烧灰制砖,在制作过程中加入少量的硅砂、黏土,还能够制造出高质量的空心砖,具有质量轻、保温性好、强度高、抗震性强等特点,这样不仅能够降低填埋场所占用的土地空间,同时也能够为建筑行业提供更多的材料。 2.3降低污泥处理成本 由于不同的干化焚烧工艺所造成的成本不同。从本质上分析,污泥处理成本主要有设备成本与运行成本。例如流化床焚烧炉,国产设备相比国际要便宜25%~50%左右,因此,可以重点考虑国产焚烧设备。对于特殊行业所产生的污泥,需要根据污泥特点选择适用性强的污泥处理技术,这样能够降低污泥处理成本,提高热能利用效率,降低运行损耗。 三、问题与建议 3.1在现有燃煤锅炉上直接掺烧污泥。目前部分城市,尝试将不超过总燃料量10%的湿污泥直接掺入循环流化床燃煤锅炉中混烧。由于污泥组分复杂,污泥中的有害组分会导致尾部受热面腐蚀和二次污染物的潜在排放,对原有电厂运行和周边环境造成影响。此外,这种方式污泥处理量不能太大,对于污泥产生量多的城市难以满足要求。目前尚无相应的污泥燃煤锅炉排放标准,从环境保护和能源利用综合考虑,目前的研究积累还不足以支撑大规模工业性推广活动,只能在个别项目中因地制宜,谨慎实施。 3.2来料污泥脱水不到位。从温州项目的实际运行情况来看,来料污泥脱水不到位是影响污泥干化焚烧项目处理处置成本的关键原因。大多数污水处理厂仅重视净化水的指标参数是否满足相应规范的要求,而忽视所产生污泥的品质是否满足国家标准规范。例如污泥的含水率、矿物油脂含量等指标大部分污水处理厂无法达到,这将大大增加了污泥处理处置的难度。因此,建议对污水处理厂产生的污泥进行统

污泥干化焚烧处理技术.

污泥干化焚烧处理技术 公司简介: 华西能源工业股份有限公司(原东方锅炉工业集团有限公司)位于四川省自贡市,是我国大型电站锅炉、大型电站辅机、特种锅炉研发制造商和出口基地之一。华西能源一直专注于各类大中型电站锅炉以及世界先进动力技术的研发、设计和制造,开发了具有国内领先水平的以煤粉、煤矸石、水煤浆、油页岩、石油焦、油气、高炉煤气及工业废弃物与生活废弃物等为燃料的高新锅炉技术,并发展成为我国专业从事电站锅炉、碱回收锅炉、生物质燃料锅炉、垃圾焚烧锅炉、油泥砂锅炉、高炉煤气锅炉、工业锅炉以及其它各类特种锅炉研发、设计、制造的大型骨干企业。 污泥干化焚烧技术来源 华西能源和韩国HANSOL EME等国外知名公司合作,可以提供湿污泥直接焚烧系统、污泥干化焚烧系统、污泥全干化系统及污泥半干化系统的设计、供货、建设、运营、维护的全方位服务,也可提供技术咨询、工艺设计、核心及配套设备集成供货等多种形式服务。

污泥热处理的优势 焚烧 (最大程度的 细菌和微生

污泥处理技术 干化: 间接水平转碟式干化机 焚烧: 具有高效能量回收的流化床炉 污泥含水率和有机物含量对燃烧的影响 我国污水处理厂机械脱水污泥含水率多在80~83%(含固率在17~20%),有机物含量大多数在60%以下。从污泥的含固率和有机物含量对燃烧的影响曲线可以看到,污泥直接焚烧不能依靠自身的热量维持燃烧温度,要自持燃烧,污泥的含水率要小于70%。

污泥含固率和有机物含量对燃烧的影响曲线 “全干化”和“半干化”的选择 ?“全干化”指较高含固率的类型,如含固率85%以上;而半干化则主要指含固率在50-65%之间的类型。 ?将含固率20%的湿泥干化到90%或干化到60%,其减量比例分别为78%和67%,相差仅11个百分点。但全干化对干化系统的安全监测和措施要求更高,同样处理能力的干化机换热面积更大。这是因为污泥在不同的干燥条件下失去水分的速率是不一样的,当含湿量高时失水速率高,相反则降低。 ?含固率的选择要根据最终处置目的。对于干化焚烧,根据能量平衡和燃烧温度计算,一般采用半干化较为经济。 污泥干化焚烧 污泥干化焚烧系统组成

全封闭污泥干化技术与设备

全封闭污泥干化技术与设备 一、污泥干燥焚烧 污泥焚烧工艺依照焚烧方式又分为直截了当焚烧和干燥焚烧两种。 污泥的直截了当焚烧是将高湿污泥在辅助燃料作为热源的情形下直截了当在焚烧炉内焚烧。由于污泥的含水量大、热值低,只有加入辅助燃料(煤、重油、柴油等)的情形下,污泥才能燃烧,耗费大量能源。由于污泥含水量大,焚烧后的尾气量也比较大,后续尾气处理需要庞大的设备,操作操纵难度大,相应造成后续喷淋塔、除雾塔等设备处理量大大增加,同时使设备投资和系统运行费用大大提高。 为了降低污泥处理运行费用和提高污泥焚烧效率,将污泥的直截了当焚烧改造为污泥经干燥后焚烧,因此需要配套污泥干燥设备系统。 污泥的干燥焚烧目的是高效、安全的实现污泥的完全矿化。在焚烧工艺前面采纳污泥干燥工艺的目的是实现污泥的减量化,节约后续焚烧处置的费用。污泥中大量的水分在干燥时期被除去,后续的焚烧炉将比直截了当燃烧时的体积减小,尾气处理系统在设备体积减小的同时,由于水蒸气含量的减少,处理难度会降低而效率会增加。 污泥干燥焚烧把污泥中的水分进行干燥处理后,配以适当比例的煤灰,焚烧产生热能发电。尽管一次性投资稍高,但由于它具有其它工艺不可代替的优点,专门在污泥量的消减上,卫生化,最终出路上,处置占地面积上,都有其他工艺无法比拟的优势,是一种污泥最终出路的解决方法,在污泥的最终处置方面将有着广泛的前景。 污泥的干燥最早是在二十世纪四十年代开发的,通过几十年的进展,污泥干燥的优点正逐步显现出来:干燥后的污泥与湿污泥相比,能够大幅度减小体积,从而减小了储存空间,以含水的湿污泥为例,干燥至含水30%时,体积能够减小;形成颗粒或粉状的稳固产品,使污泥形状大大改善;最终产品无臭且无病原体,减轻了污泥的有关负面效应,使处理的污泥更容易被同意;干化后的高热值污泥也能够替代能源,实现变废为宝。 1、污泥干燥的机理 干燥是为了去除水分,水分的去除要经历两个要紧过程: (1)蒸发过程:物料表面的水分汽化,由于物料表面的水蒸气压低于介质(气体)中的水蒸气分压,水分从物料表面移入介质。 (2)扩散过程:是与汽化紧密相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉,形成物料表面的湿度低于物料内部湿度,现在,需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。 上述两个过程的连续、交替进行,差不多上反映了干燥的机理。

污泥干化处理新技术

污泥干化处理新技术(伯特利污泥干化法) 伯特利是一家美国公司,专注于洁净技术,主要是矿业、化工、市政以及电力行业的涉及脱水、干化等方面的工艺处理。伯特利在天津设有工厂,在北方设有代表处。伯特利的产品线,包括干化系统,其一是低温射流干化,其二是微波干化。除此之外,还有干法分选设备、筛分设备、离心脱水设备,它们更多的是应用于矿业领域。伯特利之所以敢于突破自我、以后来者的身份强力进入污泥干化领域,其核心竞争力在于一套“污泥低温射流干化系统”。而该系统,则是完全不同于传统的热干化工艺的全新工艺系统。 干化过程耗时仅为3秒 该系统采取全新的机械干化方法,它能够在常温不借助外界热源的情况下,将物料中的水分分离,达到干化的目的。这是一种高效的非热传递原理的干燥方法。樊京念称,该工艺利用音障原理,热水解的过程全部在管道中完成,80%湿污泥从进入管道,到干化出来,全部过程只需3秒钟。“其原理与大家常见的‘爆米花’类似,在从加压到释放压力的过程中,水分瞬间消失”,樊京念补充到。7大特点造就便捷、高效 据介绍,伯特利的理念是致力于提供更经济、高效的污泥干化与资源化利用技术,为客户寻求经济效益与社会效益的最佳平衡点。而“污泥低温射流干化系统”具有的7大特点为行业便捷与高效地处置污泥提供了一种可能。 特点一:非蒸发工艺。整个干化过程温度控制在60℃以内,干化过程中不需要外接加热设备,完全是非蒸发工艺。 特点二:安全可靠。处理过程在常温常压之下,因此安全性方面没有任何隐患,可以做到安全可靠。 特点三:不需要添加任何的调理剂。包括石灰、三氯化铁等。 特点四:低温工艺。可以有效降低恶臭气体的排放。 特点五:有杀菌的作用。在热水解的过程中突然释放压力,压差的变化会让细胞壁破裂,经第三方机构检测,热水解过程对于大肠杆菌的灭活率可以达到95%以上。 特点六:有机质损失率低。由于只是低温加热,其中的有机质挥发损失极小,经

污泥干化详细方案

污泥干化方案 1.1 总体方案思路 本项目含铜污泥的处理处置流程为:污泥—收集运输—进场接收(称重计量)—鉴别—贮存—干化预处理—包装外售。 1.2 污泥干化工艺选择 根据调研资料,含铜污泥含水率一般在75%~80%,污泥呈半固态,需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。污泥干化常规方法主要有自然干化、热力干化、高干脱水等。 1.2.1自然干化 自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中,借助自然力和介质(如太阳能、风能和空气),使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移(蒸发)。该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。由于气候条件(降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期)起着至关重要的作用,我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。此外随着工业化、城市化的高速发展,很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。 自然干化的周期长(根据气候条件差异极大),可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期;但占地面积大,臭气污染严重等问题的存在,仍以处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。 1.2.2热力干化 污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。事实上,通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热,通过专门的工艺和设备,使污泥失去部分或大部分水分的过程。这一

过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小(如气候、污泥性质等)、最终处置适用性好和灵活性高等优点。 污泥热力干化工艺通常有半干化(含水率不高于40%)和全干化(含水率低于20%)两种,热干化工艺一般仅用脱水污泥,主要技术性能指标(以单机升水蒸发量计)为:热能消耗2940~4200KJ/kgH2O,电能消耗0.04~0.90KW kgH2O。污泥含水率55%~65%时,热值为4.8~6.5MJ/kg,可自持燃烧,这样不会受电厂热负荷的影响,真正达到无害化处理效果。 但热力干化的缺点在于初建投资大,具有一定的运行风险,采用化石燃料提供热能的成本因燃料价格而相对较高。因此,对于人口密集、土地资源紧张的大中型城市污水厂来说,热力干化成为一种首先的减量化工具。 1.2.3高干脱水 高干脱水一般是指采用化学和物理的综合方法对污泥颗粒进行表面化学改性,使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束搏水使其成为自由水,然后通过高强度机械压滤析出达到高干的目的。一般污泥是通过加药改性和机械压滤方式把含水率从80%左右降低至50%以下,干化后的污泥或填埋或送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混合焚烧发电。 该技术是从机理、药剂、机械进行匹配。其中所加药剂不仅可以通过螯合作用除去水中的金属离子,还可以通过电中和作用、氢键作用和架桥作用将水中的微粒凝聚成较大的絮体而聚沉下来。因此,药剂中主要起吸附作用的改性固体无机药剂与主要起架桥作用的有机高分子药剂相互协同互补。药剂中的无机成分对污泥微粒进行吸附聚沉,其成分中存在着可交换的水合阳离子(如Ca2+、Na+、K+)和层间水等,这种结构特点就决定了它在垂直层面方向上有可膨胀性和较大的内、外表面积,使其具有较强的吸附性能和阳离子交换性能, 因而对水中的金属阳离子和微粒均有一定的吸附性,而

生活污水处理工艺流程

生活污水处理工艺流程 随着人们生活水平的提高,生活污水排放越来越严重。在这样的形式下,生活污水处理工艺也在不断改进,下面我们来了解一下最新的污水处理工艺流程。 曝气生物滤池生活污水处理工艺流程 污水处理工艺流程简介:曝气生物滤池,就是在生物滤池处理装置中设置填料,通过人为供氧,使填料上生长大量的微生物。这种污水处理工艺流程装置由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头,产生的中小气泡经填料反复切割,达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高,处理设施紧凑,可大大节省占地面积,减少反应时间。 城市污水SPR除磷工艺 污水处理工艺流程简介:水体富营养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷,磷更是水体富营养化的最主要因素。纵观国内污水处理流程工艺,除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂,具有运行成本高,污泥产量大的缺点;前置厌氧的生物除磷工艺具有运行费用低的优点,但是由于完全依赖于微生物的摄磷、释磷作用,难以达到国家污水处理工艺流程的要求。当考虑中水回用时,则更难以达到要求。

实物流程图 图一:格栅间。 初次沉淀池。 图三:曝气池。

二次沉淀池。 消化池

微波化学污水处理工艺不同于传统的污水处理工艺,其优点是工艺流程大大简化,且减少大量的管网工程,对进水的pH,浓度、温度等无特殊要求,工艺流程图见图。 流程说明: 1格栅:(对水中有较大颗粒物的水质,如城市生活污水),清除砂石、木块、塑料等大块杂物; 2调节池:调节水量和水质,降低对后续处理构筑物的冲击负荷; 3混合器:将污水与投加的1#、2#添加剂进行充分混合与振荡; 4微波反应器:污染物与添加剂进行物理化学反应以及微波低温催化的物化反应; 5沉降过滤一体化设备:实现固液分离,达到排放或回用目的,污泥则脱水外运或用作其他用途。 水中污染物是在添加剂与微波的共同作用下,发生剧烈的催化、物理化学反应,转化成不可溶物质或气体从水中分离,水中的大分子、难降解的有机污染物在微波及添加剂的共同作用下,被分解为小分子,与添加剂结合生成速沉絮体物去除;金属离子可直接与添加剂结合生成速沉絮体物沉淀;氨氮转化为氨气逸出;水中磷转化为不可溶解磷酸盐沉淀去除。

天通三菱污泥干化处置技术 Microsoft Word 文档

利用水泥窑协同处置污泥技术介绍 时间:2011-07-14 10:14来源:中国水网作者: 利用水泥窑来处置危险废物是近年来国际、国内流行的一项新技术,污泥可以作为水泥生产的燃料,焚烧后的产物可以作为水泥生产的添加材料;之前有企业直接将潮湿的污泥泵送入窑尾烟室中,没有进行预烘干处理,这样虽然节省出烘干处理的费用;但是由于潮湿污泥直接进入工作温度在1000多度的烟室后,会造成烟室内温度出现较大的波动,生成的碱性物质相对复杂,受热不均导致耐火材料表面易出现结皮现象,直接焚烧对水泥生产线的稳定运行造成很大的问题,甚至水泥品质受到了极大影响。国内也有少量水泥厂是干化后焚烧的,包括进口国外昂贵的干化核心设备,和采用烟气干化后焚烧,但是这些技术工艺目前都不够理想,集中表现在设备长期运行的磨耗累积严重,大量的废烟气难以处置,以及系统配置以及稳定可靠运行程度不高,也是目前国内污泥处置的难点所在。 天通三菱污泥干化处置技术适应中国国情,在国内发达城市污泥处置领域受到主流用户的青睐。 天通控股股份有限公司(TDG)位于浙江省海宁市,始建于1984年。TDG与日本三菱、日立等公司有十多年的合作关系,近年来从三菱公司全套引进适合中国国情的污泥“干化+焚烧”处置工艺。成为三菱公司在中国大陆唯一授权的圆盘干燥机制造商。天通污泥干化设备生产制作获得日方认可。 圆盘式干燥机,与以往的单轴式或多轴式相比具有:传热面积大,坚固耐用,产生磨耗的倾向小,更能促进水份的蒸发和去除等诸多优点。 TDG污泥干化工艺利用水泥窑处置污水厂污泥的工艺情况如下图所示。 来自厂外的湿污泥经汽运并计量后,进入湿污泥料仓储存,污泥料仓中的污泥再被送入干燥机内干化。水泥窑的余热锅炉产生的蒸汽经圆盘干化机把热量传递给湿污泥,在干燥机内污泥被加热干燥,水分从80%降低到30%或10%。干燥后的颗粒经冷却螺旋冷却后污泥颗粒送入水泥窑中焚烧。干燥分离的尾气经过离心机抽取,尾气进入冷凝器冷凝成液体,干燥回路在微负压下进行,并将干燥所蒸发出的冷凝液排出,冷却过程产生的少量废水可送

污泥干化焚烧技术介绍

污泥干化焚烧技术介绍 一、技术背景 城市污泥的产量巨大并且成分复杂,如何对城市污泥处置与利用已成为人们所关注的问题。污泥的处理处置应该以“减量化、稳定化、无害化”为最终目的,在此原则下应选择经济性较好的技术。城市污泥的处理方法主要有填埋、用于农作肥和焚烧。 由于填埋侵占大量土地、处理费用日益提高、以及随着环保标准的提高和回收利用政策的实施,填埋法将不是可持续发展的途径。污泥作为农田肥是一种较好的出路,但污泥中的重金属和有机污染物将会使该应用受到一定的限制。污泥焚烧处理具有其它处理方法所不具备的一些优点:污泥焚烧减容量大;有机物热分解彻底等,尤其适合与发电厂等锅炉机组联合使用。 二、技术原理 技术原理: 利用燃煤电厂锅炉空预器前的高温烟气对市政污水处理厂产生的污泥等进行干燥,将干燥后的污泥送入锅炉进行焚烧,焚烧后的灰渣混合在锅炉灰渣里进行排放。利用完的低温烟气送回到锅炉烟气后处理装置(如静电除尘器入口、脱硫塔入口等)进行处理净化后排出。 技术路线: 1.污泥脱水:污水处理厂污泥浓浆(含水率99%)使用脱水机脱水至含水率60%出厂或经简单脱水处理后脱水至含水率80%出厂; 2.污泥运输:采用封闭运输方式将脱水出厂污泥送至电厂干化车间,存入污泥池; 3.污泥干化:以锅炉的中温烟气为热源,采用干燥器将污泥干化至含水率30%以下; 4.资源化利用:将干化污泥作为燃料同煤按照比例掺烧。

污泥干化焚烧系统流程 三、技术特点 1.采用燃煤锅炉高温烟气作为干燥介质,将干化后的污泥送至锅炉燃烧,内在热值得到充分利用,可以提供一部分热量,降低干化成本; 2.不影响锅炉运行及锅炉灰渣品质; 3.最大限度的达到污泥处置的:“减量化、无害化、稳定化和资源化”要求,没有二次污染。 四、主要的性能指标及适用范围 污泥干燥前水分:70~90%; 污泥干燥后水分:20~45%; 污泥热量来源:燃煤锅炉空预器前的高温烟气; 适用的污泥种类:城市污水处理厂污泥、造纸污泥、印染污泥、化纤污泥、制药污泥、发酵污泥等各种污泥; 适用的场所:适用具有烟气余热的燃煤锅炉的工厂; 型号规格:50t/d、100d/d、120t/d、150t/d、200t/d。 五、工程案例 以100t/d的污泥处理量为例,主要参数如下: 1、湿污泥量:100t/d 2、湿污泥含水率:80% 3、干化后干污泥含水率:30% 4、高温烟气温度:340℃

污水处理工艺流程及其指标

污水处理工艺流程及指标 §1.1 污水处理工艺流程 图1 污水处理活性污泥法(treatment wastewater)工艺流程图 §1.1.1 一级处理(即物理处理) 主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求,经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准,一级处理属于二级处理的预处理。 1、污水进入厂区先通过截流井(让厂能处理的污水进入厂区进行处理)进入粗格栅(打捞较大的渣滓); 2、再经过污水提升泵(提升污水的高度)提升后,经过细格栅(打捞较小的渣滓); 3、之后进入沉砂池(以重力分离为基础,将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除); 4、经过砂水分离的污水进入初次沉淀池。 §1.1.2 二级处理(即生化处理) 图2 生物处理方法分类

生化处理的主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD、COD、SS和以各种形式的氮或磷),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。 生物处理设备的出水进入二次沉淀池(排除剩余污泥和回流污泥,二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用),二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理。 §1.1.2.1 活性污泥法 活性污泥法是当前应用最为广泛的一种生物处理技术,活性污泥就是生物絮凝体,上面栖息、生活着大量的好氧微生物,这种微生物在氧分充足的环境下,以溶解型有机物为食料获得能量、不断生长,从而使废水得到净化。该方法主要用来处理低浓度的有机废水。本方法的主要设备为反应装置和提供氧气的曝气设备。 传统的活性污泥法由初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、供氧装置以及回流设备等组成,基本流程如图3所示。由初沉池流出的废水与从二沉池底部流出的回流污泥混合后进入曝气池,并在曝气池充分曝气产生两个效果:①活性污泥处于悬浮状态,使废水和活性污泥充分接触;②保持曝气池好氧条件,保证好氧微生物的正常生长和繁殖。废水中的可溶性有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解,使废水得到净化。二次沉淀的作用有两个:①将活性污泥与已被净化的水分离;②浓缩活性污泥,使其以较高的浓度回流到曝气池。二沉池的污泥也可以部分回流至初沉池,以提高初沉效果。 图3 活性污泥法基本流程 活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等,在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离,大部分污泥再回流到曝气池,多余部分则排出活性污泥系统。 §1.1.2.2 生物膜法 生物膜法和活件污泥法一样,同属好氧生物处理方法。但活性污泥法是依靠

关于污泥干化技术的总结

每年我国城市污水处理厂产生的污泥超过6000万吨(含水率80%),每万吨污水产80%污泥量约为3-8吨,由于长期存在“重水轻泥”的问题,污泥处理处置形势越来越严峻。污泥处理主要遵循“无害化、稳定化、减量化、资源化”四个原则,其中无害化是基础,稳定化、减量化是原则,资源化是主要发展方向。污泥干化技术多种多样,有自然干化、热力干化、高干脱水等。本文主要谈谈污泥干化技术的及其的运用。 一、污泥干化技术 1、自然干化 自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中,借助自然力和介质(如太阳能、风能和空气),使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移(蒸发)。该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。由于气候条件(降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期)起着至关重要的作用,我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。此外随着工业化、城市化的高速发展,很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。自然干化的周期长(根据气候条件差异极大),可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期;但占地面积大,臭气污染严重等问题的存在,目前运用不多,以处理自来水厂污泥等为主。 2、热力干化 污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。事实上,通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热,通过专门的工艺和设备,使污泥失去部分或大部分水分的过程。这一过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小(如气候、污泥性质等)、最终处理适用性好和灵活性高等优点。污泥热力干化工艺通常可以将污泥含水率降低至40%或以下,干化后污泥多进行焚烧处理。

污水厂污泥干化技术的运用研究

污水厂污泥干化技术的运用研究 发表时间:2019-02-26T14:40:26.007Z 来源:《防护工程》2018年第33期作者:程善平[导读] 污泥是城市污水处理后的一种衍生物,其中含有大量的水、重金属、病原体、有机物质等。安徽省城建设计研究总院股份有限公司安徽合肥 230041 摘要:污泥是城市污水处理后的一种衍生物,其中含有大量的水、重金属、病原体、有机物质等。污泥处理的方法很多,但是不论哪种处理方法,都要经过干化,这是污泥减量化的重要途径。本文将对污泥干化技术及主要设备进行综述探讨。 关键词:污水厂;污泥干化;技术运用 导言 污泥是城市污水处理后的一种衍生物,其中含有大量的水、重金属、病原体、有机物质等。如果污泥处理不当,不仅会增加污泥运输和后续处理的难度,还会污染水体、土壤等,对周围环境和居民身体健康造成极大的威胁。我国常用的污泥处理方法有填埋、堆肥、焚烧及土地利用等,但污水厂污泥含水率高,无法直接处理和利用,因此,首先需要先对污水厂污泥进行干化处理以后才能进行后续处理、处置和综合利用。 1污泥干化机理 污泥干化的主要目的是去除或减少污泥中的水分。干化过程中,污泥的形态主要分为三个阶段:第一阶段,湿区阶段,污泥含水率较高,大于60%,具有很好的自由流动性,易于流入干化装置;第二阶段,黏滞区阶段,污泥含水率略有降低,在40%~60%的范围内,具有一定的黏性,不易自由流动,该区域是污泥干化处理过程中需要避免的区域;第三阶段,粒状区阶段,污泥含水率降至40%以下,污泥呈现颗粒状,极易与湿污泥或其它物质混合。 污泥水分的脱除过程主要分为两个阶段:污泥表面水分的汽化蒸发过程和污泥内部水分的扩散过程:(1)蒸发过程:它主要指的是污泥在干化的过程中,寄存在物料表面上的水分发生汽化。而介质中的水蒸气分压远远高于物料表面的水蒸气压。因此,在气压的差异作用下,水分从物料表面移入介质。(2)扩散过程:这个过程与汽化的关系非常密切,属于一种传质过程。当物料表面经历蒸发过程后,其表面上的水分会被蒸发掉,物料表面和内部发热湿度产生差异,这时就需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。在污泥的干化处理中,蒸发过程和扩散过程的持续、交替就是污泥干化的机理。 2城市污水处理厂不同污泥干化工艺 2.1调理--压榨干化工艺 调理--压榨干化工艺的流程为:将污水处理厂浓缩池污泥泵送至综合调理池,投加专用调理剂和石灰后进行混合搅拌,使其充分混合,再经污泥泵送至板框压滤机进行压榨脱水,压榨干化后的污泥外运进行后续处置,污泥脱水滤液排入污水处理厂水处理单元。 调理--压榨干化工艺的特点及优势为:调理剂配方多样(包括化学类调理剂、生物类调理剂等),调理剂选择时可根据当地实际条件,选择价格合理、用量少、材料易得、调理效果好,也可根据后续污泥资源化利用方式不同来灵活调整调理剂配方;根据污泥特性,选择适宜的板框压滤机滤布,在保证处理效果的前提下有效延长滤布使用寿命;调理、进料、压榨均采用在线监测、自动控制全流程系统可实现智能控制。 2.2加钙稳定干化工艺 将机械脱水后污泥(含水率80%左右)与生石灰(CaO)等添加剂充分混合,生石灰与水发生反应,产生大量热量来蒸发污泥中的水分,降低污泥含水率。经加钙干化工艺处理后,污泥固化率提高且pH值发生变化,在碱性环境及放热反应下杀灭大量细菌、病毒,同时钝化重金属、分解污泥中的有机物,消除了污泥恶臭气味,污泥得到有效稳定。对脱水后污泥采用加钙稳定干化工艺进行处理,不必新增工程占地面积,污泥干化工艺系统设备可设置于污水处理厂污泥储运间内运行,对污水处理厂原污泥处理区平面布置、工艺流程设计基本未产生影响,在保证出料含水率≤60%的前提下,能够与原设计最佳适应与结合。 加钙稳定干化工艺也可以通过调整系统配置,灵活的与其它多种工艺进行衔接,满足污泥不同的处置要求。处理后的污泥泥质(pH、重金属、有机污染物含量、细菌和病毒等指标)满足与城市垃圾混合填埋或进行制砖、水泥填料及路基填料等资源化利用要求。 2.3生物沥浸干化工艺 生物沥浸干化工艺是一种新型的污泥深度脱水生物技术,城市污水处理厂污泥处理中,用具有特殊能力的微生物菌群(例如嗜酸性硫杆菌)接种浓缩污泥,同时供应少量的专用营养剂,对污泥进行改性处理。经改性处理后,污泥恶臭明显消除,大量致病菌被杀灭,污泥沉降性能增强,脱水性提高,重金属去除。 将生物沥浸干化工艺与污水处理厂处理工艺结合时,可设置在原污泥浓缩池后,污泥浓缩池排放直接通过污泥泵提升进入生物沥浸反应池,采用该技术可以处理含水率96%~98%左右的浓缩污泥;经生物改性后的污泥沉降性大大提高,经污泥沉淀池后可直接进入板框脱水机压滤脱水,脱水过程无需再添加传统絮凝剂,出料为含水率55%~60%左右的高干度泥饼。 3新型污泥干化技术 3.1水热干化技术 该方法通过水热反应对污泥改性,破坏污泥细胞结构和胶体结构,提高其脱水性能,该技术已趋成熟,污泥水热处理相变热和能耗较低,但也存在一些局限性。 3.2油炸干化技术 该工艺常用各种回收废弃油为热介质,将污泥浸于热油中煎炸,通过控制操作条件提高传热效率,实现污泥快速脱水干化。目前该技术尚处于起步阶段,其实际应用过程中的经济性和环境安全性尚有待探讨。 4污泥干化设备 4.1直接干化 4.1.1带有内破碎装置的回转圆筒干燥机

欧洲污泥干化焚烧处理技术的应用与发展趋势

欧洲污泥干化焚烧处理技术的应用与发展趋势 黄凌军 杜 红 鲁承虎 黄国民 提要 介绍了德国、意大利、奥地利、比利时及荷兰欧洲五国共八个代表性的污泥处理处置厂的工艺要点及运行状况,分析论述了欧洲污泥处理处置方式的发展趋势。结合我国国情特点及个人工程经验,对污泥干化焚烧技术在我国的应用从技术路线发展、工艺选择、规划、建设等方面进行了具体的探讨。 关键词 污泥处理 干化焚烧 应用 欧洲 污泥干化焚烧技术在欧洲应用已有20多年。该技术是多学科与技术应用领域的交叉融合,主要利用热力学与流体力学的原理,结合机械与材料技术,进行污泥处置,可以很好地达到“减量化、无害化、资源化”的污泥处理处置目标。本文针对德国、意大利、奥地利、比利时及荷兰欧洲五国的八个污泥处理处置厂的情况,介绍污泥干化焚烧技术在欧洲的应用及欧洲污泥处理处置方式的发展前景,对该技术在我国的应用进行了探讨。1 污泥处理处置厂介绍 目前污泥干化焚烧的主要工艺有:对流方式传热的流化床(WABA G)、转鼓干燥器(Andritz),传导加热方式的立式转盘(SEGHERS)、卧式转盘(Atlas2 stord),对流与传导加热相结合的涡轮薄膜干化(VOMM)及INNO二级干化(Schwing)。用于污泥处理的焚烧炉主要是流化床焚烧炉。以下介绍采用上述工艺在欧洲污泥处理处置厂的应用与运行状况。 八个厂的基本情况见表1。 表1 污 泥 处 理 处 置 厂 概 况 序号名 称国家处理能力主要设备投产时间设备制造商最终处置 1CONSORZIO CUOIO DEPUR S1P1A1 意大利100tDS/d涡轮薄膜干燥器 一期1996 二期2001 意大利VOMM公司填埋 2Graz2G ossendorf Sewage Sludge Drying Plant 奥地利约33tDS/d转鼓干燥器1997奥地利Andritz焚烧 3PVS Wien奥地利115tDS/d 薄膜蒸发器+带 式干燥器 2001美国Schwing焚烧 4Aquafin N.V. Dijkstraat8-B-2630 Aartselaar 比利时10000tDS/a流化床2001德国WABA G焚烧 5WWWTP Stuttgart德国84tDS/d 转盘式干燥机, 流化床焚烧炉 Ⅰ线1984 Ⅱ线1992 德国BAMA G公司总包, 干化设备分别由Atlas2 stord与WUL FF提供。 灰分填埋 6Aquafin N1V1 Waterzuiveruing W1Z1K1 比利时20000tDS/a 硬颗粒造粒机, 流化床焚烧炉 造粒机2001 焚烧炉1985 比利时SEGHERS表面覆土 7Aquafin N1V1 RWZI Deurne Antwerpen 比利时10000tDS/a硬颗粒造粒机1998比利时SEGHERS焚烧 8SNB N.V.Slibverwerking Noord Brabant 荷兰365tDS/d 转盘式干燥机, 流化床焚烧炉 1997 德国BAMA G总包 焚烧炉THYSSEN 干燥器Atlas2stord 建筑材料 给水排水 V ol129 N o111 200319

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