污泥低溫真空脫水干化可行性方案2022年

鄭州市陳三橋污水處理廠(chǎng)二期污泥處置工藝方案鄭東水務(wù)20230927日第一章 工藝描繪工藝描繪“低溫真空脫水干化成套技術(shù)〞是上海復(fù)潔環(huán)?？萍脊煞葑灾餮邪l(fā)、消費(fèi)的型固液別離設(shè)備，已申請(qǐng)并獲得了十余項(xiàng)國(guó)家制造和有用型專(zhuān)利受權(quán)。該技術(shù)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)脫水工藝，將物料的脫水、洗滌〔可選〕、壓濾與熱干化等工序合成一體，在同一設(shè)備上連續(xù)完成。含水率90-99%的20%以下，并可依據(jù)客戶(hù)需求，進(jìn)展針對(duì)性設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足不同含水率的指標(biāo)要求。經(jīng)調(diào)質(zhì)后的污泥，經(jīng)進(jìn)料泵送入脫水干化系統(tǒng)，同時(shí)在線(xiàn)投加絮凝劑，利用泵壓使濾液通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)排出，完成液固兩相別離。在入料初期，濾布上的濾餅層較薄，過(guò)濾阻力小，因此入料量很大。隨著過(guò)濾的進(jìn)展，濾餅漸漸增厚，濾餅的空隙率那么相對(duì)削減，導(dǎo)致過(guò)濾阻力增加，入料量隨之削減，當(dāng)物料布滿(mǎn)濾室時(shí)，進(jìn)料過(guò)濾期完畢。在密實(shí)成餅階段，通過(guò)濾板內(nèi)的高壓水產(chǎn)生壓榨力，破壞了物料顆粒間形成的“拱橋〞，使濾餅壓密，將殘留在顆粒空隙間的濾液擠出；濾餅中的毛細(xì)水那么利用壓縮空氣強(qiáng)氣流吹掃進(jìn)展穿流置換，使濾餅中的毛細(xì)水進(jìn)一步排出，以到達(dá)最大限度地降低濾餅水分。在此根底上，低溫真空脫水干化成套技術(shù)增加了真空干化功能，即在隔膜壓濾完畢后，濾板中通入熱水，加熱腔室中的濾餅，同時(shí)開(kāi)啟真空泵，對(duì)腔室進(jìn)展抽真空，使其內(nèi)部形成負(fù)壓，降低水的沸點(diǎn)。濾餅中的水分隨之沸騰汽化，被真空泵抽出的汽水混合物經(jīng)過(guò)冷凝器，汽水別離后，液態(tài)水定期排放，尾氣經(jīng)凈化處理后排放。污泥經(jīng)進(jìn)料過(guò)濾、隔膜壓濾、以及真空熱干化等過(guò)程處理以后，濾餅中的水分已得到充分的脫除，污泥量大大削減，最大限度實(shí)現(xiàn)污泥的1所示。1濾餅含水率隨時(shí)間變化曲線(xiàn)20%以下，到達(dá)污泥減量化和無(wú)害化的要求，同時(shí)為后續(xù)進(jìn)一步資源化制造了條件。工藝流程圖2低溫真空脫水干化成套技術(shù)系統(tǒng)工藝流程圖水的壓力與沸點(diǎn)序號(hào)絕壓真空度沸點(diǎn)溫度序號(hào)絕壓真空度沸點(diǎn)溫度(Pa)(P)(℃)110002400037000410000515000620230730000840000950000106000011700001280000139000014100000技術(shù)獨(dú)特性低溫真空脫水干化成套技術(shù)設(shè)備與其他干化技術(shù)工藝相比較，明顯具有以下優(yōu)勢(shì)：90-99%降低至20%以下，可以取代現(xiàn)有脫水設(shè)備，省卻脫水設(shè)備的運(yùn)行本錢(qián)；或者分階段改造原有脫水機(jī)房，充分利用廠(chǎng)區(qū)現(xiàn)有場(chǎng)地，解決污泥干化場(chǎng)地緊急的問(wèn)題；原有脫水設(shè)備可以作為備用進(jìn)展保存，或者搬遷安裝到其他污水廠(chǎng)連續(xù)使用。同時(shí)削減脫水污泥在脫水設(shè)備與干化設(shè)備之間的貯存與運(yùn)輸帶來(lái)的投資與運(yùn)行本錢(qián)，降低環(huán)境污染和平安風(fēng)險(xiǎn)。PAM等常規(guī)絮凝劑，無(wú)需投加石灰、鐵鹽等無(wú)機(jī)添加劑，污泥干基不會(huì)增加，使污泥得到充分減量化，污泥在后續(xù)燃燒過(guò)程中對(duì)鍋爐不會(huì)產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢以及效率等負(fù)面影響，更不會(huì)對(duì)其他處置出路造成限制性的風(fēng)險(xiǎn)；而且藥劑投加比例較低，脫水階段運(yùn)行本錢(qián)相比傳統(tǒng)脫水工藝更低。全過(guò)程“平安化〞：屬于低溫真空脫水干化工藝，加熱介質(zhì)溫度為85-90℃熱水，過(guò)程全封閉負(fù)壓運(yùn)作，污泥進(jìn)入干化系統(tǒng)后不再與其他運(yùn)轉(zhuǎn)部件產(chǎn)生動(dòng)態(tài)接觸，無(wú)磨損隱患和粉塵爆炸危急，無(wú)粉塵和臭氣排放。在設(shè)備運(yùn)行或者停運(yùn)過(guò)程中無(wú)需考慮惰性氣體保護(hù)等平安措施。使用“低品位〞熱源：承受熱焓較低的熱水作為加熱介質(zhì)，比直接使用高壓商品蒸汽更平安、更經(jīng)濟(jì)，假設(shè)與電廠(chǎng)相結(jié)合，可以依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況選擇煙道氣、熱水或者低品位的余熱蒸汽，實(shí)現(xiàn)污泥電廠(chǎng)協(xié)同燃燒、廢熱利用；在工業(yè)領(lǐng)域也可充分利用消費(fèi)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水、廢氣余熱作為熱源，此時(shí)污泥脫水干化運(yùn)行本錢(qián)將更低，更能表達(dá)節(jié)能環(huán)保和綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的經(jīng)濟(jì)理念和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。核心部件濾板全部德國(guó)原裝進(jìn)口：全部濾板均有德國(guó)制造的品質(zhì)PP外框的設(shè)計(jì)與加工大大削減了熱量的環(huán)境損失，節(jié)約能源費(fèi)用。濾板的隔膜膜片及其他配件是可拆卸的，濾板使用多年后可以格外便利地更換隔膜，沒(méi)有必要更換整塊濾板，節(jié)約運(yùn)行本錢(qián)。該構(gòu)造設(shè)計(jì)明顯優(yōu)于金屬框架的整體濾板，無(wú)需返廠(chǎng)重修復(fù)?！澳K化〞設(shè)計(jì)與組合：可以依據(jù)工程實(shí)際規(guī)模的不斷變化，一次性設(shè)計(jì)，靈敏、分期建立，運(yùn)行不同數(shù)量的單體設(shè)備，削減前期設(shè)備投資風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)行過(guò)程中的“大馬拉小車(chē)〞現(xiàn)象，降低設(shè)備折舊和運(yùn)行本錢(qián)。更廣泛“適應(yīng)性〞：無(wú)論針對(duì)濃縮污泥還是脫水污泥，對(duì)含水率波動(dòng)的適應(yīng)范圍很廣泛，對(duì)外運(yùn)污泥的含水率沒(méi)有更高要求；同時(shí)，對(duì)污泥中含砂量的要求不高，不會(huì)由于污泥含砂量高而帶來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)部件的磨蝕問(wèn)題；對(duì)污泥有機(jī)質(zhì)含量沒(méi)有嚴(yán)格限制，不會(huì)由于長(zhǎng)期運(yùn)行或者停運(yùn)后造成結(jié)垢而影響熱傳導(dǎo)效率。簡(jiǎn)潔，操作便利，運(yùn)行中無(wú)需人工干預(yù)，勞動(dòng)強(qiáng)度低，修理維護(hù)簡(jiǎn)潔。運(yùn)行“穩(wěn)定牢靠〞：該技術(shù)設(shè)備已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)市政、工業(yè)領(lǐng)域多項(xiàng)污泥的脫水干化工程，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行考核，性能穩(wěn)定牢靠，干化后污泥含水率均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。綜合本錢(qián)“合理化〞：在實(shí)現(xiàn)“脫水干化一體〞的前提下，從含水率98%左右的污泥脫水干化至20%以下，直接運(yùn)行本錢(qián)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他“脫水+干化〞兩段式工藝設(shè)備的疊加本錢(qián)，大大降低設(shè)備的重復(fù)投資，完全可以滿(mǎn)足目前國(guó)家和地方對(duì)污泥處理處置的需求。強(qiáng)大“技術(shù)支持〞：該技術(shù)獲得同濟(jì)大學(xué)城市污染掌握國(guó)家工程爭(zhēng)論中心強(qiáng)有力的技術(shù)支持，各項(xiàng)工藝均得到有效論證。該技術(shù)已被納入住建部“〞水專(zhuān)項(xiàng)重大環(huán)保裝備產(chǎn)業(yè)化工程、國(guó)家重點(diǎn)產(chǎn)品名目、國(guó)家環(huán)保部環(huán)境保護(hù)有用技術(shù)推舉名目、中國(guó)印染行業(yè)協(xié)會(huì)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)推舉名目、和化學(xué)工業(yè)結(jié)合會(huì)石油和化工行業(yè)環(huán)境保護(hù)與清潔消費(fèi)重點(diǎn)支撐技術(shù)及石化結(jié)合會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，國(guó)家鼓舞開(kāi)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)〔水污染治理領(lǐng)域〕等。社會(huì)“認(rèn)同效應(yīng)〞：該技術(shù)裝備分別通過(guò)了江蘇省住建廳和中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)組織的技術(shù)鑒定會(huì)，受到了國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家、指導(dǎo)和社會(huì)各界的高度關(guān)注和認(rèn)可，?中國(guó)環(huán)境報(bào)?作了專(zhuān)題報(bào)道和評(píng)說(shuō)，各部委專(zhuān)家對(duì)低溫真空脫水干化成套技術(shù)進(jìn)展了考察，寫(xiě)下了動(dòng)人的一筆，“填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)污泥低溫真空干化處理的技術(shù)空白，到達(dá)國(guó)際先進(jìn)程度〞。局部工程業(yè)績(jī)序號(hào) 工程名稱(chēng)蘇州工業(yè)園區(qū)第一污水處理廠(chǎng)污泥脫水干化示范工程污泥脫水干化工程污泥脫水干化工程污泥脫水干化一期工程污泥脫水干化工程〔一期〕南京勝科水務(wù)污水處理廠(chǎng)污泥脫水干化二期工程安徽利辛縣污水處理廠(chǎng)污泥脫水干化工程上海嘉定城污水處理廠(chǎng)污泥脫水干化工程污泥脫水干化工程〔一期〕污泥脫水干化工程上海嘉定群眾污水處理廠(chǎng)污泥脫水干化工程

處理規(guī)模12~15噸/天80%〕30噸/天80%〕45噸/天80%〕15噸/天85%〕噸/天80%〕15噸/天85%〕50噸/天80%〕100噸/天80%〕60噸/天80%〕噸/天80%〕150噸/天80%〕

出料含水率≤30%≤30%≤30%≤20%≤40%≤20%≤40%≤30%≤40%≤30%≤30%1212污泥脫水干化工程噸/天≤20%其次章設(shè)計(jì)方案描繪工程設(shè)計(jì)依據(jù)來(lái)源物料： 市政污水處理廠(chǎng)污水處理所得污泥物料總量： 250噸/天〔以含水率80%計(jì)〕50.0TDS/天〔以干基計(jì)〕原料含水率： 96-97%系統(tǒng)配置針對(duì)鄭州市鄭東區(qū)水務(wù)污水處理廠(chǎng)的污泥屬性及處理要求，初步設(shè)計(jì)的低溫真空脫水干化系統(tǒng)選型見(jiàn)下表：2系統(tǒng)規(guī)格及主要參數(shù)系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置備注型號(hào)過(guò)濾面積 數(shù)量DZG-2023/800800m26臺(tái)處理才能250噸/天 每天運(yùn)行4個(gè)批次，80%〕日運(yùn)行約20-24小時(shí)說(shuō)明：壓濾系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、冷卻循環(huán)系統(tǒng)、空氣壓縮系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)、濾布清洗系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。96-97%30%以下，在運(yùn)行中業(yè)主可依據(jù)需要調(diào)整出泥含水率。351備。系統(tǒng)設(shè)備一覽表序 系統(tǒng)名稱(chēng) 號(hào)

數(shù) 單 量 位1

儀器儀表、管道等

5 套不含泥池土建干化一體機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)料系統(tǒng)壓濾系統(tǒng)加熱系統(tǒng)真空系統(tǒng)卸料系統(tǒng)除臭系統(tǒng)電控系統(tǒng)

含主機(jī)系統(tǒng)、濾板、濾布、 5 臨停裝置、自動(dòng)拉板等含液壓站、液壓缸等 5 套含污泥進(jìn)料泵、加藥泵、 5 在線(xiàn)混合器，儀器儀表、管道等含壓濾水泵、壓濾水箱、 5 儀器儀表、管道等含熱水鍋爐、熱水箱、熱水泵、 5 儀器儀表、管道等含真空機(jī)組、換熱器、汽液別離器、 5 貯液罐、儀器儀表、管道等含冷卻循環(huán)塔、冷卻水泵、 5 儀器儀表、管道等含空壓機(jī)、壓縮空氣儲(chǔ)罐、 1 儀器儀表、管道等含輸送機(jī)等 5 套含除臭風(fēng)機(jī)、除臭塔、 5 儀器儀表、管道等含清洗水泵、儀器儀表、管道等 5 套含PLC柜、配電柜、就地按鈕箱、 5 軟件、電纜、橋架等干化污泥后期處置鄭州市鄭東區(qū)污水處理廠(chǎng)的污泥總量約為250噸/天〔以含水率80%30%71噸/天，污泥可減70%以上。干化后污泥可因地制宜實(shí)行多元化出路進(jìn)展處置，如低質(zhì)燃料、建材原料以及園林綠化用土等，本方案不包含干化后物料的處置費(fèi)用。第三章投資及運(yùn)行本錢(qián)系統(tǒng)設(shè)備投資估算設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量處理才能系統(tǒng)設(shè)備投資〔萬(wàn)元〕低溫真空脫水干化成套設(shè)備DZG-2023/8006臺(tái)250噸/天8750.00〔池體〕，外部供電、供水、供氣、外接市政道路、排水管道等。直接運(yùn)行本錢(qián)組成30%的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算，依據(jù)我司“低溫真空脫水干化成套技術(shù)設(shè)備〞的特點(diǎn)，該系統(tǒng)完全具備將污泥含水率進(jìn)一步降低的才能，其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下：〔1〕藥劑費(fèi)污泥進(jìn)入脫水干化系統(tǒng)前需加藥調(diào)質(zhì)，所必需的藥劑〔絮凝劑〕一般為PAM等，依據(jù)我司經(jīng)受，藥劑的投加量依據(jù)原始污泥濃度不同，會(huì)有顯著變化。一般絮凝劑PAM投加~kg/T1.0kg/T干基計(jì)，單價(jià)以元/kg計(jì)算；可能需要的PAC一般投加30-50kg/T干基，本方案以30kg/T干基計(jì)，單價(jià)以元/kg計(jì)算?！?〕電費(fèi)0.75元/kwh計(jì)算?！?〕水費(fèi)水費(fèi)：系統(tǒng)消耗用水為配藥用水、冷卻消耗水及沖洗用水，中水利用。〔4〕干化熱源〔自然氣〕依據(jù)工程實(shí)際特點(diǎn)，暫全部按承受商品自然氣作為熱源，自然氣的0元/Nm328Nm3.(5)8人。濾布一般考慮半年更換一次。統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有運(yùn)