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污泥处置方法比较
时间:2017-03-16 来源: 点击数:0

导读:简介:污水处理和污泥处理是与解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。城市污水处理厂在净化污水的同时产生大量生物活性污泥,许多化工、制药工业中也会产生污泥废料,其特点是含水量高、不稳定、易腐败、有恶臭

 

污水处理和污泥处理是与解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。城市污水处理厂在净化污水的同时产生大量生物活性污泥,许多化工、制药工业中也会产生污泥废料,其特点是含水量高、不稳定、易腐败、有恶臭。未经恰当处理处置的污泥进入环境后,会给水体和大气带来二次污染,对生态环境构成严重威胁。因此,必须采用有效的方法和成熟的技术,对污泥进行专业的处理。

污泥的常见处置方式

目前,污泥的常见处置方法有以下4种:

填埋

卫生填埋操作简单、费用低,而且经过消化后的污泥有机物含量减少、性能相对稳定、总体积减小,脱水后再进行填埋也就成了一种比较经济的污泥处理方式。鉴于目前国内经济的发展状况,污泥填埋在相当长的时间内仍会继续存在。

但是,脱水污泥含水率往往大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,需经再处理后才能送至生活垃圾填埋场填埋,或者根据污泥的含水率及理化特性等因素,设置专用的污泥填埋场。同时,专用污泥填埋场会存在占地面积较大、选址不易、渗沥液难处理,并可能影响地下水质以及其他安全隐患等问题,一旦处理不当,很可能会造成二次污染。

制肥利用

污泥制肥料曾是污泥利用的主要途径,其实质是利用污泥中的好氧微生物菌对污泥中的多种有机物进行氧化分解,转化为植物容易吸收的类腐殖质,因此生物能得到利用,能源得以节约。

但近年来随着人们对绿色食品的要求和对土壤污染的警惕,污泥肥料农用的标准日趋苛刻,并因其使用不便和肥效差等原因也无法和化肥抗衡,污泥用作农业肥料已难以为继。此外,源于对重金属、洗涤添加剂污染等方面的顾虑,使得此种处置方式日益萎缩。

干化

污泥干化技术是指利用热来破坏污泥的胶凝结构,并对污泥进行消毒灭菌。干化温度高达95℃以上,除有效杀灭病原菌外,还能使污泥容积显著降低,并将臭味消除。

然而,干化处理工艺能耗高、设备复杂、投资及运行费用高、减量化也不彻底,而且,还要对蒸发物采取冷凝、除臭等措施,综合成本较高。干化后的污泥或送去焚烧或用作肥料,仍然存在出路问题,一般使用较少。

焚烧

污泥焚烧是一种高温热处理技术,利用高温氧化燃烧反应,在过量空气的条件下,使污泥的全部有机质、病原体等物质在850~1100℃下氧化、热解并被彻底破坏。

污泥焚烧的优点是占地小、处理快速、处理量大、减量明显,减容量可大于90%;焚烧后的灰渣,根据其重金属含量,可选择直接或使用重金属螯合剂处理后进入填埋场,也可用作建筑材料或铺路等。采用焚烧法处理污泥,可最大程度地实现减量化、稳定化和无害化,是污泥处理最彻底的方法,西方发达国家普遍采用此法。污泥焚烧所面临的挑战和难点

随着经济的不断发展以及对环境保护的加强,污泥处理将会成为另一新兴产业,但目前国内污泥焚烧技术发展还不成熟,有待完善;同时,需要政府、企业和其他社会团体在政策、技术和资金等系列产业要素方面的紧密配合。

污泥的含水率是制约污泥处置系统运行成本的关键因素,因此需要通过预处理降低污泥的含水率。

污泥焚烧会产生酸性烟气、灰渣和飞灰等环境污染物,需要后续处理,必须严格控制并达标排放,也是关键技术所在。

根据重金属含量的不同,可以考虑对灰分做如下处理:直接填埋或加水泥制绿化砖;加重金属螯合剂后填埋。

流化床焚烧工艺简述

污泥焚烧系统主要由以下操作单元组成:污泥输送系统、污泥预处理系统、流化床焚烧炉、余热蒸汽锅炉、烟气处理系统、灰分收集及输送系统等。

污泥输送系统:实现对污泥的传输操作

对于来自污水处理厂的污泥,因其含水率很高,污水污泥呈液态状,故一般采用流量可无级调节的螺杆泵,将污泥送往离心机进行脱水。而对于隔栅栅渣以及污泥脱水后的泥饼,其状态一般为糊状,由输送机进行操作,一般有无轴螺旋输送机和皮带输送机两大类。

污泥预处理系统:降低污泥的含水率

污泥的含水率是制约污泥处理运行成本的关键因素,就焚烧处置方法来说,污泥含水率越高、热值就越低、系统能耗就越大、运行成本也就越高。常用的污泥脱水方式有带式压滤脱水、板框压滤脱水以及离心式脱水。

污泥经机械脱水后,可将其水含量降低至80%85%,此时可直接送入流化床焚烧炉进行处理。

流化床焚烧炉:对污泥高温焚烧氧化处理的关键设备

用于污泥焚烧的一级焚烧炉形式主要有鼓泡式流化床焚烧炉、循环流化床焚烧路和回转窑式焚烧炉。

在开始阶段,前端燃烧器将流化床焚烧炉和炉内的石英砂(即床料)加热至适宜操作温度约850~870℃,随后由特殊设计的喂料设备将污泥稳定且均匀地送入流化床内进行处理。

流化床焚烧炉下部带有一个由多个喷嘴做成的风箱,助燃空气穿过喷嘴向上吹进焚烧炉,在合适的风量下将床料石英砂和污泥均匀的流化,一方面给污泥的均匀受热分解创造条件,另一方面污泥进入流化床便随即被大量运动着的高温惰性床料冲散,使床砂不会发生粘结问题。

流化床焚烧炉的中部存在一个带有二次风引入系统的二次燃烧区,二次风的引入形成了分级燃烧,加上足够的燃烧区空间,保证烟气和飞灰的微粒有足够的停留时间,达到充分燃烧。而二次风的引入采用环面布置,合适的配比有利于强化焚烧炉的燃烧效果,提高锅炉出力和降低NOx的生成及排放。

同时,流化床焚烧炉可根据工作需要和工况,在线实时增减床料和卸除床底炉渣,避免停车,使系统操作的连续性得以实现。

如果污泥被定义为危废,则需要设置二燃室,使烟气在1100℃的条件下停留超过2s,以满足环发2004-15号《危险废物集中焚烧处置工程建设技术要求》的要求。

余热蒸汽锅炉:对焚烧产生热能进行回收利用

利用余热锅炉,对焚烧产生的高温烟气,进行余热回收并产生饱和蒸汽。所设计的非标锅炉可适应污泥焚烧产物的特性。余热锅炉采用立式烟道,高温烟气顺序流经不同的烟道,各烟道之间采用膜式水冷壁。水冷壁管内的水吸收余热后变成湿蒸汽,经过汽水分离后形成饱和干蒸汽,并进入蒸汽管网供使用。

烟气处理系统:对焚烧后烟气进行有效处理以达到排放标准

整套烟气后续处理系统由降温、脱硫、灰尘捕集等操作单元组成,结合对应控制方案,对焚烧产生的各种受控物质如氮氧化物、硫化物、酸性物质、重金属以及烟尘,甚至二噁英等进行处理,排放可满足当地法规要求。

龙沙工程的优势

在污泥焚烧技术上,龙沙工程可提供整体解决方案,包括基础调研、工艺设计、项目管理、施工建造等。

龙沙工程致力于以西方的先进技术应用为基础,最大程度地实现国产化建造,以合理的成本和优异的质量满足用户需求。

凭借现有的工艺创新技术和超过110年的化工生产经验,龙沙工程已经成功完成了许多重要项目,并且已经在环境技术方面和一些先进的欧洲企业合作并达成了特许协议。

龙沙工程具有极强的工艺设计能力和技术整合能力,与业内一流公司建立有合作伙伴关系,在国外特别是欧洲,有大量的同类型项目可供参观、考察。

国内合作伙伴太湖锅炉拥有强大的设备国产化的设计和制造实力及工程承建能力,为降低系统投资提供有力保障。

小结

流化床焚烧污泥是一种较好的解决方案。由于具有强烈的湍流、较长的气体停留时间、均匀的温度分布,能在相对较低温度和较少过剩空气下高效率焚烧,获得较高的有害物质的破坏和去除率,有害物质脱除剂的利用效率高,并且通过分级燃烧,可大幅度控制NOx的生成;通过床内加入碱性物质如石灰石等,可大幅度降低烟气中的酸性气体(SOxHCl)的含量。通过尽可能多地回收燃烧烟气中的显热,可减少辅助燃料的加入量,从而把污泥处理的成本降至最低。

 

 


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