無(wú)錫市蘆村城北污水處理廠污泥處理方案091020

1、無(wú)錫市蘆村、城北污水處理廠污泥處理技術(shù)方案一、 工程背景無(wú)錫蘆村污水處理廠日處理污水 20萬(wàn)噸，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí) A 類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。蘆村污水處理廠污水處理采用 A2/O 工藝，其中二沉池剩余污泥經(jīng)過(guò)濃縮脫水后， 變成含水率為 81%左右的污泥泥餅。 目前，蘆村污水處理廠每天污泥泥餅的產(chǎn)量 約為 200 噸。無(wú)錫市城北污水處理廠氧化溝工藝，日處理污泥 15 萬(wàn)噸，每天產(chǎn)生含水率 81 %左右的污泥泥餅量約 120 噸。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 無(wú)錫的土地資源愈加珍貴。 而無(wú)錫的污水處 理廠也越來(lái)越多， 污水處理量越來(lái)越大。 目前，無(wú)錫所有的污水處理廠每天產(chǎn)生 含水率 81%左右的污泥量已達(dá)近

2、1000 噸。采用傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋處理方法已經(jīng)無(wú) 法滿足無(wú)錫各污水處理廠處理污泥的要求， 在此背景下， 急需一種高效實(shí)用、 無(wú) 污染、低成本的污泥處理技術(shù)以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和無(wú)害化處理。二、 技術(shù)方案無(wú)錫國(guó)聯(lián)環(huán)保能源集團(tuán)有限公司以高新技術(shù)為先導(dǎo)， 以環(huán)境服務(wù)為己任， 致 力于城市生活垃圾、 污泥的無(wú)害化處理和資料綜合利用， 經(jīng)過(guò)與科研院校多年的 探索和實(shí)踐， 取得了顯著的成績(jī)， 已完全具備了城市生活垃圾的減量化、 無(wú)害化 和資源化焚燒處理能力， 目前公司所屬無(wú)錫惠聯(lián)、 無(wú)錫益多垃圾發(fā)電廠已基本將 無(wú)錫的生活垃圾處理完畢。 近年來(lái)，無(wú)錫國(guó)聯(lián)環(huán)保能源集團(tuán)有限公司與東南大學(xué) 合作，針對(duì)無(wú)錫污泥的特點(diǎn)，

3、 多次深入到各污水處理廠調(diào)研， 在無(wú)錫蘆村和城北 污水處理廠的大力支持和積極配合下， 多次取樣化驗(yàn)， 反復(fù)進(jìn)行了污泥深度脫水 的試驗(yàn)研究， 在取得初步科研成果的基礎(chǔ)上， 研究出一條適合無(wú)錫污泥處理的技 術(shù)路線（圖 2）。本技術(shù)融合了污泥深度脫水技術(shù)、半干化技術(shù)、焚燒技術(shù)和煙氣凈化處理 的最新研究成果，對(duì)污泥進(jìn)行徹底的減量化、無(wú)害化處理。通過(guò)深度脫水、提高 干化機(jī)和焚燒爐熱效率， 無(wú)需添加任何輔助燃料就可徹底焚燒處理掉污泥， 大大 降低了運(yùn)行成本。 干化過(guò)程中的異味氣體送至焚燒爐內(nèi)高溫分解， 焚燒爐煙氣凈 化系統(tǒng)采用我們引進(jìn)的一種使用熟石灰和活性碳作為反應(yīng)劑的干法吸附系統(tǒng)的 Turbosorp

4、煙氣凈化工藝，完全達(dá)到國(guó)家排放要求，污泥焚燒灰渣可進(jìn)行資源化 制磚利用，杜絕了污泥處理過(guò)程中的二次污染。經(jīng)多次取樣檢測(cè)表明，無(wú)錫蘆村和城北污水處理廠產(chǎn)生的污泥的主要平均成 分是：含水率81.8%，含灰量57.87%，絕干污泥的發(fā)熱值為8338kj/kg。由于蘆村和城北污水處理廠按目前生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的污泥含水率高達(dá)81.8%，而其絕干發(fā)熱值僅8338kj/kg，折算到污泥的收到基發(fā)熱值為負(fù)數(shù)，根本無(wú)法燃 燒，因此，必須進(jìn)一步降低污泥的水分，使其能滿足燃燒熱平衡要求為止。經(jīng)分 析研究，綜合采用東南大學(xué)的半干化、焚燒技術(shù)科研成果，只要將污泥的含水率 降低到69%以下，就可以實(shí)現(xiàn)污泥燃燒處理，并且達(dá)到熱

5、平衡，無(wú)需添加其它輔 助燃料。我們?cè)跂|南大學(xué)的支持下，在脫水機(jī)生產(chǎn)廠家的密切配合下， 通過(guò)試驗(yàn)，采 用改進(jìn)高分子型絮凝劑和助凝劑進(jìn)行調(diào)質(zhì)，采用先進(jìn)的隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫 水，在污泥脫水方面取得了顯著成果，使污泥的含水率降低到6569%。采用隔膜壓濾機(jī)對(duì)濃縮污泥進(jìn)行深度脫水。隔膜壓濾機(jī)具有壓榨壓力高、膜片壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。控制可采用 PLC及人機(jī)界面。對(duì)于生活污水處理廠污泥，隔 膜鼓膜30分鐘之后，就可以完全發(fā)揮壓榨脫水的作用。相比較傳統(tǒng)的壓濾機(jī)， 隔膜壓濾機(jī)能夠明顯縮短過(guò)濾操作時(shí)間，使效率大為提高。隔膜壓濾機(jī)還能有效 節(jié)省操作動(dòng)力消耗，提升泥餅干度，降低泥餅含水率，提升壓濾機(jī)的處理能力， 增加壓濾

6、機(jī)的操作彈性。隔膜壓濾脫水機(jī)圖片如下：1.污泥脫水工藝技術(shù)介紹圖1污泥脫水工藝流程圖濃縮池里的污泥水通過(guò)輸送泵送到污泥貯池， 絮凝劑也通過(guò)加藥泵送到污泥 貯池，污泥貯池的攪拌器進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌后使污泥和絮凝劑充分混合、絮凝?在絮凝劑的作用下，通過(guò)壓縮微顆粒表面雙電層、 降低界面電位差、電荷中和等 電化學(xué)過(guò)程，以及橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過(guò)程，使廢水中的懸浮物、脫體 和可絮凝的其它物質(zhì)凝聚成“絮團(tuán)”。經(jīng)過(guò)混合的污泥通過(guò)污泥輸送泵直接輸送 至隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，污泥通過(guò)加壓過(guò)濾和機(jī)械擠壓處理后，排放到輸送機(jī)上， 通過(guò)輸送帶輸送到排泥場(chǎng)，再外運(yùn)焚燒。隔膜壓濾機(jī)安裝有沖洗設(shè)備，可以沖洗 過(guò)濾濾布

7、，避免堵塞。無(wú)錫蘆村現(xiàn)每天產(chǎn)生81.8%含水率的污泥200噸，城北每天產(chǎn)生81.8%含水 率的污泥120噸，這二家廠每天共產(chǎn)生污泥320噸。由于蘆村污泥處理廠和城北 污水處理廠目前采用的是袋式壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)脫水，其脫水效果不能滿足要求。為了使得污泥的含水率降得更低，蘆村和城北二家污水處理廠必須采用隔膜 壓濾機(jī)進(jìn)行污泥深度脫水，使污泥的含水率低于69%。采用隔膜壓濾機(jī)脫水后，污泥的產(chǎn)量可以減少，按目前的污泥處理量計(jì)算， 蘆村每天產(chǎn)生含水率67%的污泥110.3噸，城北每天產(chǎn)生含水率67%的污泥66.2 噸，共計(jì)176.5噸。與目前污泥產(chǎn)量320噸/天相比，減量44.84%。2.污泥半干化、焚

8、燒工藝技術(shù)介紹東南大學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究了污泥導(dǎo)熱干化特性，克服了普通干燥熱效率低、 異味氣體不易處理、控制安全隱患復(fù)雜的缺點(diǎn)，研發(fā)設(shè)計(jì)出單臺(tái)能干化處理 200t/d污泥的以有機(jī)熱載體（導(dǎo)熱油）作為熱源的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)熱污泥干化機(jī)，半干化后 污泥含水55%左右，以避免污泥粘滯區(qū)，干化熱效率達(dá)到80%以上，此設(shè)備已正常投運(yùn)。無(wú)錫國(guó)聯(lián)環(huán)保能源集團(tuán)有限公司在鍋爐、焚燒爐設(shè)計(jì)制造方面有豐富的經(jīng) 驗(yàn)和較多的業(yè)績(jī)，通過(guò)與東南大學(xué)合作，對(duì)城市污泥焚燒機(jī)理進(jìn)行了研究， 并針 對(duì)無(wú)錫蘆村和城北污水處理廠的污泥，研發(fā)設(shè)計(jì)以有機(jī)熱載體作為余熱回收介質(zhì) 的200t/d污泥流化床焚燒爐，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室研究和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，對(duì)焚燒爐的運(yùn)行參數(shù)

9、 進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)研究。對(duì)于含水約55%的入爐半干化污泥，污泥燃燒效率達(dá)到92% 以上，焚燒爐的熱效率不低于 75%，污泥焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣和灰渣的排放 指標(biāo)全部達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放要求。采用污泥深度脫水、半干化并焚燒處理的技術(shù)路線可實(shí)現(xiàn)污泥低成本、無(wú)害 化處理，并滿足處理過(guò)程中無(wú)二次污染的環(huán)保要求。煙氣凈化廢氣排放異味氣體、不凝性氣體去焚燒爐涼水塔TI 冷卻水循環(huán)I 冷凝水排放去污水處理廠尾氣除濕濃縮污泥丄高效調(diào)質(zhì)深度脫水改進(jìn)陽(yáng)離子高分子絮凝劑飛灰 建材制磚冷卻水循環(huán)空氣導(dǎo)熱油循環(huán)導(dǎo)熱油循環(huán)半干化污泥含水55%爐渣建材制磚利用水蒸汽、 異味氣體干泥焚燒排濕風(fēng)機(jī)深度脫水污泥含水67%176.5 t

10、/d相當(dāng)于脫水污泥含水81.8 %320t/d干化圖2污泥焚燒處理技術(shù)路線圖根據(jù)圖2所示，無(wú)錫蘆村、城北污水處理廠污泥處理采取污泥深度脫水- 半干化一焚燒處理技術(shù)，通過(guò)改進(jìn)污泥處理廠的脫水設(shè)備， 使用改進(jìn)型陽(yáng)離子絮 凝劑，使脫水污泥含水率為67%,再送到焚燒廠，用焚燒污泥產(chǎn)生的熱量通過(guò)導(dǎo) 熱油對(duì)污泥進(jìn)行半干化，使污泥的含水率進(jìn)一步降低到 55%,再送入焚燒爐進(jìn)行 焚燒，產(chǎn)生的煙氣經(jīng)脫硫、凈化處理達(dá)標(biāo)后再排放。2.1 200t/d旋轉(zhuǎn)導(dǎo)熱污泥干化機(jī)技術(shù)路線200t/d旋轉(zhuǎn)導(dǎo)熱污泥干化系統(tǒng)示意圖如圖 3所示，包括外殼1、傳動(dòng)軸& 漿葉片7、導(dǎo)向板9和刮料片10,在外殼1的上部設(shè)有加料口 8

11、和排氣口 11, 在外殼1的下部設(shè)有排料口 2,傳動(dòng)軸6包括內(nèi)管、外管，漿葉片與內(nèi)、外管夾 層之間以及內(nèi)管間設(shè)有熱媒介質(zhì)聯(lián)系通道，分別輸送冷的和熱的熱媒介質(zhì)。漿葉片的兩面?zhèn)劝宄蓪?duì)稱的園臺(tái)面，可方便地設(shè)置刮料片10,以及時(shí)清除漿葉片上的污泥，在漿葉片的頂圈設(shè)外部導(dǎo)向板 9,與傳動(dòng)軸5成一夾角，旋轉(zhuǎn)時(shí)將半干 污泥輸送至出泥口。干化后尾氣，降溫除濕除去水蒸汽后，其中的異味氣體，送 入爐膛焚燒，避免了干化過(guò)程的二次污染。干化后的半干污泥含水約55%送入污泥焚燒爐焚燒，以利用其熱能。789 10 11 1213 145 呂工211外殼2排料口 3熱源進(jìn)口 4外夾套5熱源出口 6傳動(dòng)軸7漿葉片8加料口9導(dǎo)

12、向板10刮料片11排氣口 12風(fēng)機(jī)13去焚燒爐14噴淋塔圖3旋轉(zhuǎn)導(dǎo)熱污泥干化系統(tǒng)示意圖在污泥半干化過(guò)程中，蒸發(fā)的水蒸汽用冷卻塔冷凝，再返回污泥處理廠處理；不凝性氣體、異味氣體通過(guò)排風(fēng)機(jī)送入焚燒爐高溫分解， 可以避免異味外逸?？諝夤娘L(fēng)機(jī)5-污池臭7氣抽氣機(jī)吩111-導(dǎo)熱油（去干化裝置）稀相區(qū)螺旋輸送機(jī)密相區(qū)導(dǎo)熱油（來(lái)自干化裝置）1煙氣（去煙氣凈化裝置）:爐渣小車(chē)一T77圖4 200t/d流化床污泥焚燒系統(tǒng)簡(jiǎn)圖半干化所需要的熱量來(lái)自污泥焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，用?dǎo)熱油吸收熱煙氣 中的熱量用于污泥半干化，同時(shí)降低了煙氣溫度。2.2 200t/d流化床污泥焚燒爐工藝及污泥焚燒特性試驗(yàn)研究技術(shù)路線圖4所示為

13、流化床污泥焚燒系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。含水率為 55%的干化污泥由螺旋給 料機(jī)從焚燒爐的密相區(qū)加入爐內(nèi)。爐膛的爐墻采用重型爐墻結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)為高鋁質(zhì) 耐磨、耐火磚，可適應(yīng)焚燒爐的熱膨脹要求和焚燒爐內(nèi)的氣氛，保證焚燒爐的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行；外側(cè)為保溫磚，爐膛外表溫度小于60°C。污泥及煤燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的爐渣經(jīng)振動(dòng)排渣機(jī)由爐底排出，隨煙氣飛離焚燒爐的細(xì)灰則由煙氣凈化系統(tǒng) 中的布袋除塵器分離、捕集。污泥流化床焚燒爐采用分級(jí)送風(fēng)技術(shù)，一次風(fēng)通過(guò)密相區(qū)底部的布風(fēng)板送入床內(nèi)，在保證床料良好流化的同時(shí)為污泥和煤的充分燃燒提供足夠的空氣；加旋二次風(fēng)布置在流化床稀相區(qū)的下部，切向噴入爐內(nèi)，在稀相區(qū)形成旋渦氣流， 加強(qiáng)了流化床

14、稀相區(qū)的擾動(dòng)，使得稀相區(qū)的氣體與氣體及氣體與固體間混合十分 充分，保證了稀相區(qū)揮發(fā)份的充分燃盡和飛離密相區(qū)的細(xì)灰的進(jìn)一步燃燒。加旋二次風(fēng)對(duì)煙氣中的細(xì)灰具有一定的分離作用，可降低爐膛出口處煙氣的含塵濃 度，以減輕對(duì)尾部受熱面的磨損并降低煙氣除塵裝置的負(fù)擔(dān)。采用分級(jí)配風(fēng)技術(shù)還可大大降低NOx的排放。稀相區(qū)保持不低于5mm2O的負(fù)壓，以防止煙氣外溢。 在稀相區(qū)、水平煙道和尾部煙道中分別布置有輻射式受熱面和對(duì)流受熱面以及空 氣預(yù)熱器，用于回收污泥燃燒所產(chǎn)生的熱量，用于加熱導(dǎo)熱油作為污泥干化系統(tǒng) 的熱源。2.3煙氣凈化系統(tǒng)及工藝煙氣凈化系統(tǒng)采用我們引進(jìn)的奧地利能源與環(huán)境股份公司（AEE的Turbosor

15、p煙氣凈化工藝。該煙氣凈化工藝是一種使用熟石灰和活性碳作為反應(yīng) 劑的干法吸附系統(tǒng)。整套系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收劑處理系統(tǒng)、Turboreactor 和物料再循環(huán)系統(tǒng)、工藝用水系統(tǒng)、布袋除塵器、最終物料處理系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)（壓縮空氣系統(tǒng)，氮?dú)庀到y(tǒng)）、煙氣分析系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)和儀控系統(tǒng)等組成。 Turposorp煙氣凈化工藝去除HCI和SO的效率最高可達(dá)95%該煙氣凈化系統(tǒng) 能滿足焚燒爐的負(fù)荷變化需要。污泥焚燒爐排放的煙氣經(jīng)凈化系統(tǒng)處理后的排放 指標(biāo)如表1所示。表1 Turbosorp煙氣凈化工藝煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)煙氣排放指標(biāo)（折算至11% O）每天平均值飛灰mg/Nm3 干30HCl脫除率%>90

16、.0HFmg/Nm干5SO脫除率%>90.0Hg+Cdmg/Nm 干V 0.1Hg+Cd汞mg/Nm 干V 0.2Pb鉛mg/Nm干V 0.5二惡英呋喃ng/Nm3F TEQV 0.1Turbosorp煙氣凈化工藝采用熟石灰和活性炭作為煙氣中有害成分的吸附 介質(zhì)。吸附反應(yīng)的最終產(chǎn)物為含濕量最大為2%勺干態(tài)物質(zhì)，由反應(yīng)物、未反應(yīng)的吸收劑及飛灰組成。污泥焚燒產(chǎn)生的灰、渣等，可用于建材制磚或鋪路等。整個(gè)處理過(guò)程中，污泥著火焚燒所需熱量與其焚燒產(chǎn)生的熱量相等，實(shí)現(xiàn)熱平衡，不再需要添加輔助燃料，也不需要外來(lái)熱源進(jìn)行污泥干化處理。采用此方案的關(guān)鍵技術(shù)在于深度脫水，如果污泥處理廠配合采用改進(jìn)型陽(yáng)離子高

17、分子絮凝劑替代普通的 PAM，采用隔膜壓濾機(jī)替代普通的袋濾機(jī)和離心機(jī)，按照操作規(guī)程運(yùn)行則，可以確保產(chǎn)生的污泥含水率不超過(guò)67%。三、投資成本1.污泥脫水部分1.1蘆村污水處理廠污泥脫水部分改造費(fèi)用a）表2蘆村廠脫水設(shè)備改造主要設(shè)備投資估算表序 號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù) 量單價(jià)（萬(wàn)元）總價(jià)（萬(wàn)兀）備注1污泥輸送泵AG135-1213.5272污水流量計(jì)2個(gè)2.354.73污泥貯池?cái)嚢杵?2124液位傳感器21.535加藥系統(tǒng)2個(gè)21426污泥輸送泵B 1G105-257357污泥輸送泵B變 頻系統(tǒng)53.517.58污泥輸送壓力變送器51.57.59污泥脫水干化一 體機(jī)XTB800/150595475

18、10清洗泵3D5-20/6.31套151511清洗罐5M312.52.512機(jī)械擠壓泵50DWG16-141/1252.311.513擠壓罐8M314.34.314機(jī)械擠壓泵變頻 系統(tǒng)51.658.2515機(jī)械擠壓壓力變送器51.457.2516空壓機(jī)SA50A2153017儲(chǔ)氣罐C-10/0.823.5718皮帶輸送機(jī)DT1200 511.4557.2519管道閥門(mén)125.925.920自動(dòng)控制系統(tǒng)1202021電氣儀表1151522合計(jì)817.65b）表3蘆村廠脫水設(shè)備配電表序 號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）總裝機(jī)容量（KW）常用功率（KW）1污泥輸送泵AG135-1244222污泥輸送泵B

19、G105-25225903污泥貯池?cái)嚢杵?157.54污泥脫水干化一XTB800/150583.7517.5體機(jī)5皮帶輸送機(jī)DT1200327.55.56螺桿式自動(dòng)加藥系統(tǒng)2套337清洗泵3D5-20/6.31套454.58機(jī)械擠壓泵50DWG16-141/125557.4空壓機(jī)SA30A290459照明10610合計(jì)596.25208.4c）蘆村廠脫水設(shè)備改造占地面積污泥脫水部分共需占地面積： 25m x 26m+12.5mx 12m=800 m2。1.2城北污泥處理廠脫水設(shè)備改造費(fèi)用a）表4城北廠脫水設(shè)備改造主要設(shè)備投資估算表序 號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量單價(jià)（萬(wàn)兀）總價(jià)（萬(wàn)元）備注1污泥輸送泵AG135-1213.5272污水流量計(jì)2個(gè)2.354.73污泥貯池?cái)嚢杵?2