處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 1 水處理廠 污泥深度處理 工程 可行性研究報告 二 八 年 目 錄 1 概述 . 1 有污水廠概況 . 1 水處理有限公司概況 . 3 水廠污泥設計控制標準 . 4 泥深度處理的必要性 . 6 有污水處理廠污泥現(xiàn)狀 . 7 水處理有限公司污泥情況 . 7 水處理有限公司污泥情況 . 9 2 污泥深度處理工程方案 . 10 程選址 . 10 泥深度處理 工程規(guī)模 . 10 泥深度處理工藝簡介 . 11 泥處理的任務與方法 . 11 污泥的處理和處置 . 12 藝方案 . 17 泥的干燥處理工藝 . 18 藝流程 . 19 藝的優(yōu)勢 . 21 泥焚燒工藝 . 23 3 工程投資 . 23 概況及工程投資 . 24 制依據 . 24 它費用說明 . 24 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 1 1 概述 有污水廠概況 957年 3月建市的省轄市，地處海河流域。 海河流域為國家確定重點治理的“三河”之一。為配合 海河流域水污染防治工作的開展，確保 質污染得到控制，改善當地人民的生活質量，保證經濟穩(wěn)定增長， 2780萬元建設城市污水處理廠，總建設規(guī)模為日處理污水 11萬噸，分兩期建設，其中 一期工程 于 2003年 在 成 一座日處理污水 6萬噸的污水處理廠。二期工程 于 2006年 在 成 一座日處理污水 5萬噸污水處理廠。 水處理有限公司概況 : 廠址位于 湖至耿寺公路以南；占地 程概算投資 10704萬元，其中：廠區(qū)部分 6990萬元，配套管網 3714萬元。工程實際完成投資 計處理能力為 6萬噸 /日， 現(xiàn)實際進水量 5萬噸 /天 。處理工藝采用卡魯塞爾氧化溝（ A/設計出水指標達到國家污水綜合排放標 準（ 的一級 中磷執(zhí)行二級排放標準。工程于 2001年 12月開工建設， 2003年 5月 28日投泥運行。 2007年 11月通過省環(huán)保局組織的環(huán)保驗收。 工藝流程為： 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 2 污泥處理采用 “濃縮脫水一體機”脫水后，運輸至垃圾處理廠填埋 。 主要建構筑物表如下： 要建構筑物表 序號 名 稱 數 量 1 粗格柵及進水泵站，分控室 1 2 旋流 沉砂池 及細格柵 1 3 卡魯塞 尓 氧化溝 2 4 二次沉淀池 4 5 剩余 污泥排放和回流污泥泵房 1 6 接觸消毒池 1 7 氯庫 1 8 高低壓配電房 1 9 污泥脫水機房 1 10 維修車間及車庫 1 11 在 線儀表間 2 壓濾、沖洗水水 城市污水 （湯河河道） 剩 余 污 泥 污 污 污 泥 回流污泥 粗渣外運 城市污水 （湯河河道） 剩余污泥 污水 泥餅外運 污泥 回流污泥 出水 （進入湯河） 粗渣外運 水處理有限公司 污水處 理工藝流程 圖 污水 砂水分離 粗砂外運 進水泵房 旋流沉砂 池 氧化溝 二沉池 接觸消毒池 氯氣 回流污泥泵房 脫水車間 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 3 13 倉庫 1 14 綜合樓 1 區(qū)位于 珠高速公路東，小趙莊南，廠區(qū)占地 49454平方米，設計日處理能力為 5萬噸，工藝采用前置厭氧奧貝爾氧化溝生活污水處理技術，出水排入劉洼溝進入共產主義渠，匯入衛(wèi)河。同 算總投資為 區(qū)投資 6700萬元，城市管網設計 47公里，工程自 2003年 11月開工建設，2005年 12月通水試運行， 2007年 9月通過省環(huán)保局組織的環(huán)保驗收 . 設計出水指標達到國家污水綜合排放標準（ 的一級 前處理水量 日左右，設計能力 5萬噸 /日。 工藝流程為： 污泥處理采用“濃縮脫水一體機”脫水后，運輸至垃圾處理廠填埋。 主要建 構筑物表如下： 序號 名 稱 數 量 1 粗格柵間 1 2 進水泵房 1 3 旋流沉砂池及細格柵 1 4 厭氧池 2 5 奧貝爾 氧化溝 2 6 二次沉淀池 2 7 污泥泵房 1 剩余污泥 剩余污泥 劉洼溝 加氯 污泥泵房 回流污泥 污泥濃縮脫水泵房 泥餅外運 粗格柵間 進水泵房 細格柵間 旋回沉砂池 分配井 厭氧溝 奧貝爾氧化溝 分配井 二沉池 接觸池 原污水 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 4 8 接觸消毒池 1 9 加氯間 1 10 高低壓配電房 1 11 污泥脫水機房 1 12 倉庫 1 13 綜合樓 1 泥設計控制 標準 污泥設計控制標準 為國家污水綜合排放標準（ 的污泥部分 。 污泥脫水后污泥含水率應小于 80%。 污泥穩(wěn)定化控制指標 穩(wěn)定化方法 控制項目 控制指標 厭氧消化 有機物降解率（ %） 40 好氧消化 有機物降解率（ %） 40 好氧 堆肥 含水率（ %） 65 有機物降解率（ %） 50 蠕蟲卵死亡率（ %） 95 糞大腸菌群菌指 泥農用時污染物控制標準限值 序號 控制項目 最高允許含量（ mg/ 在酸性土壤上 在中性和堿性土壤上 1 總鎘 5 20 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 5 2 總汞 5 15 3 總鉛 300 1000 4 總 鉻 600 1000 5 總 砷 75 75 6 總 鎳 100 200 7 總鋅 2000 3000 8 總銅 800 1500 9 硼 150 150 10 石油類 3000 3000 11 苯并（ a）芘 3 3 12 多氯代二苯并二惡英 /多氯代二呋喃（ 100 100 13 可吸附有機鹵化物（ (以 500 500 14 多氯聯(lián)苯（ 水是人類 生存的基本條件，是影響和制約社會發(fā)展的最 關鍵因素。一方面，我國 的大部分地區(qū) 水資源都嚴重短缺；另一方面，人口的急劇增長、工業(yè)的不斷發(fā)展，同時 又在不斷制造大量的污染物，污染著本已稀缺的水資源。水資源短缺與水污染是當前 我國 面臨的兩大難題。 上個世紀以來，隨著人與自然關系的不斷激化，人們逐漸認識到只有污水處理和污水回用才是解決水資源短缺與水污染的最有效方法。 眾所周知，目前的污水處理廠是先對污水進行各種物理、化學或生處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 6 物的方法把污染物從水中分離出來，分離水變成“清潔水”排入水體；再集中處理濃縮了污染“精華”的分離“固體”污泥。顯然，不徹底解決污泥 的處理問題，污泥中的污染物就會再通 過各種途徑回到大自然，則再好的水處理效果對環(huán)保而言都只是說不是徹底 、全面的 。 將污染物從污泥中徹底去除是解決水污染問題的關鍵步驟。 也是 解決水污染問題 的更全面方法。 隨著 天不斷運行 和 處理量的不斷 提高 ， 污水廠的污泥產生量將有較大的增長，由此引起的二次污染問題已不容忽視。因此如何合理地處理、處置污泥，已成為城市污水廠和相關部門必需引起重視的問題。每天將產生約 500的污泥。即每年產生 182500的污泥 。 如何處置這么大量的污泥，這是 面臨的問題 從以上所述可知，目前只做的濃縮、機械脫水并不能減少污染，也不能滿足衛(wèi)生需要，因此不能滿足污泥處置的要求，進行污泥干燥或焚燒的深度處理是污泥處理發(fā)展的必然選擇。 （ 1）污染去除的要求：濃縮、脫水不能去除污染物，干燥或焚燒是徹底去除污染負荷的有效途徑； （ 2）國家日益嚴格的環(huán)境要求； （ 3）最終污泥處置的要求：污泥農業(yè)回用、污泥填埋、建筑材料的使用都要求污泥無毒、滿足衛(wèi)生要求； （ 4）經濟性的要求：深度處理后的污泥，其體積僅為脫水污泥的一半至五分之一，減少運輸、儲存費用 ，同時減少填埋的費用。 （ 5）工藝發(fā)展的保證：污泥干燥和焚燒技術的發(fā)展成熟減少了投資和運行費用，提高了處理效率。 污泥深度處理后可以后產生沼氣進一步利用 。 具有很好的 環(huán)境效處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 7 益、社會 效益和 經濟 效益， 規(guī)模為 50噸 /天。 因此 ，污水處理廠 污泥進行深度處理 很有 必要性 。 0%的污泥 49噸 /日， 0%的污泥 45噸 /日，兩個污水處理廠共產生含水率 80%的污泥 100噸 /日 左右 水處理有限公司 污泥情 況 污泥污染物情況表 污染物項目 指標 農用污泥中污染物控制標準 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 .4 6.5 5 15 砷 5 75 鎳 00 200 鋅 000 3000 銅 00 1500 鉻 000 1000 鎘 0 20 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 8 鉛 000 1000 含水率 79% 80% 2007 年 污泥處理量 項目 月份 月處理量 （噸） 日均處理量 （噸） 1 月份 2 月份 3 月份 4 月份 5 月份 6 月份 7 月份 8 月份 9 月份 10 月份 11 月份 12 月份 全年合計 水處理有限公司污泥情況 污泥污染物情況表 污染物項目 指標 農用污泥中污染物控制標準 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 .1 6.5 5 15 砷 5 75 鎳 00 200 鋅 000 3000 銅 00 1500 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 9 鉻 000 1000 鎘 0 20 鉛 000 1000 含水率 79% 80% 2007 年污泥處理量 項目 月份 月處理量（噸） 日均處理量（噸） 1 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 0 月份 1 月份 2 月份 年合計 污泥深度 處理工程方案 程選址 污泥深度處理工程 選址應考慮以下因素： 污泥深度處理工程 宜靠近 垃圾 處理廠，便于與 垃圾 處理廠 的 改造連接。 選址應符合城市總體規(guī)劃和遠期發(fā)展規(guī)劃。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 10 擬選廠址交通、供水、供電條件良好，廠區(qū)廢水排放便捷。 擬選廠址不受洪水威脅。 盡量少占農田 根據上述要求，并結合 體規(guī)劃、工程建設條件，污水處理廠位置， 污泥深度處理工程 廠址擬選在 理廠以西 ， 新征用地，總占地 49畝 。 該廠址具有以下顯著優(yōu)點： 1、可利用 垃圾 處理廠 的 設施處理 產生的廢水和 廢渣 ，不需建設污水、 廢渣 處理系統(tǒng)。 2、廠址 現(xiàn)狀為荒地，不占農田，無拆遷工程量。 3、廠址 位于 區(qū)之間的中部，對于新、老區(qū) 污水處理廠污泥的運輸都可兼顧。運輸費用最佳。 4、擬選廠址 緊鄰垃圾 處理廠 ，僅一墻之隔。是 5、擬選廠址 與 市垃圾 處理廠污水廠道路相通，交通便利。 6、 污泥深度處理工程 電源由 市垃圾 處理廠引來，可以保證雙電源供電。 泥深度處理工 程規(guī)模 擬定污泥深度處理工程規(guī)模 ； 100噸 /日 泥深度處理工藝簡介 國內外污泥處理與處置的方法很多，一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用 (多 為農用 )、填埋及焚燒等，或用其中幾個方法組合處置。應該說，對污水廠污泥的處理和處置，我們與先進國家相比，差距較大。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 11 城市污水廠的污泥是指處理污水所產生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，含有大量的有機物、重金屬以及致病菌和病原菌等，不加處理任意排放，會對環(huán)境造成嚴重的污染。對污泥處理總的要求是穩(wěn)定化、無害化和減量化。 國家對城市污水污染控制的技術政策及新頒布的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 (8918 2002)，對城市污水廠的污泥穩(wěn)定和農田利用有明確的要求。但實際情況是，污水處理廠的建設往往只注意污水 處理要達到排放標準。近幾年，由于有脫磷脫氮要求，演變出不少污水生物處理工藝，而對污泥處理和處置，設計中一般只提將脫水污泥外運和綜合利用，未計算其投資和經常費用，這勢必會造成二次污染。處理廠建得越多，污泥的二次污染亦越廣泛。未經穩(wěn)定處理的污泥，因有機物含量高，極易腐敗并產生惡臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生蟲卵及病毒，易造成傳染病的傳播。 相對于污水，污泥的污染成分近似而濃度則要高得多，在實際中表現(xiàn)為： （ 1）臭味大：眾多易腐化 的有機物在污泥的處理、運輸、儲存中發(fā)出各種惡臭 的氣味影響環(huán)境； （ 2）危險性高：污泥中含有大量的病毒、細菌、原生動物及高濃度的鋅、銅、鉻、鉛、鎘等重金屬、有毒的有機合成物等，對水資源和人體健康都是 一種潛在的危險； 污泥處理就是要對污泥進行深度無害化處理，徹底解決污泥對環(huán)境的污染及對人類的危害，通常有以下幾大任務： 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 12 （ 1）減少污泥體積： 在水處理工藝中采用生物或化學的方法直接減少污泥的產生，避免和減少污泥的產生； 在污泥處理系統(tǒng)中提高污泥的含固率； （ 2）污泥 性質穩(wěn)定：去除污泥中易腐化變質的有機物； （ 3）污泥無害化：去除污泥中對人體或自然界有危害的病毒、細菌、原生 動物 和重金屬等； （ 4）污泥的資源化利用： 利用污泥中富含的 N、 P、 善土壤條件，促進作物的生長； 利用污泥中大量有機物儲藏的熱量進行焚燒，回收熱能。 3. 污泥處理最終廢棄物的處置及要求 （ 1）農業(yè)利用： 去除病原體，重金屬等避免長期使用對人體及土地的副作用； 具有施用期短，儲存期長的特點，應使肥料易于運輸、儲存、操作，提高衛(wèi)生條件； 制定全面的施 用標準，減少對環(huán)境的不良影響，消除用戶的不信任； （ 2）填埋： 盡可能小的體積； 防止二次污染； （ 3）建筑材料：材料性質穩(wěn)定，無毒害； 污泥的處理和處置 通常把污水廠污泥的穩(wěn)定和脫水 (一般脫水至含水率達 7080 )稱作污泥的處理；將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及最終利用，稱為污泥的處置。如脫水污泥中有毒有害物質超過農用標準，就要考慮衛(wèi)生填埋和污泥干化焚燒技術。從國外污泥處理的發(fā)展來看，無論在歐洲、日本或美國對污泥用于農田控制越來越嚴，而對污泥進行干化和加熱處理 的比例正逐年增加。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 13 污泥穩(wěn)定處理有好氧穩(wěn)定和厭氧穩(wěn)定，好氧穩(wěn)定有很多優(yōu)點，但能耗很高，只有當污泥量較少時才采用。污泥厭氧穩(wěn)定處理通常采用中溫(35 )厭氧消化方法。國內已有十幾座大型污水處理廠采用此方法，污泥經消化后，有機物含量減少，性能穩(wěn)定，總體積減少，污泥消化過程中還產生大量沼氣 (消化降解 150可以回收利用。 但由于消化裝置工藝復雜，一次性投資大，運行有難度。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費用，約占污水處理廠投資和運行費的 30左右，而且大多需進口技術和設備 。從調查已建消化池的實際運行看，只有少數達到預期的效果。有管理、設計問題，亦有沼氣利用的經濟性和安全性問題。比較好的如天津市東郊污水處理廠，該廠設計規(guī)模為處理城市污水40萬 m3/d，污泥日產 2460水率 96 )，產生沼氣 13300 4臺248可發(fā)電 27000度，并與市電并網。 污泥的穩(wěn)定問題，除了采取污泥厭氧消化外，還應結合污水處理工藝中考慮少產生污泥和穩(wěn)定泥質的方案。用盡量使污泥趨向穩(wěn)定的污水處理工藝。對中小型污水處理廠來說，采用帶有延時曝氣功能處理工藝(如氧化溝 等處理工藝 )是可取的。有的污水處理工藝投資低 (如 段 )，而污泥量較多，增加了污泥的處理成本。故應當把污水處理和污泥處理統(tǒng)一考慮，一并計算投資和運行費用。 污泥的穩(wěn)定并不等于污泥無害，用于 農田還需要符合國家標準中關于污泥農用時污染物控制標準限值 。其中對鎘、汞、砷、苯并芘、多氯聯(lián)苯的要求是比較高的，應該通過嚴格控制工業(yè)廢水源頭的排放，來控制污泥的性質。 國外在污泥穩(wěn)定方面，除了用生物法 (包括中溫消化、高溫消化及利用微生物和某些添加劑 )外，還采用了化學法，有的將脫水后的污泥加鹽酸調 3，反應 60分鐘再加硝酸鈉；有的對脫水污泥添加石處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 14 灰。后者在歐洲應用較多。 (1)制復合肥 按我國目前的經濟條件，對多數污水廠 (特別是大量小型污水廠 )來說，污泥用于農田是比較可行和現(xiàn)實的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素，對農作物有增產作用；污泥中的有機質、腐殖質是良好的土壤改良劑。污泥經適當濃縮、脫水后運至市郊或鄰近省份作為農肥，是許多污水 廠采用的方法。但農田施肥有季節(jié)性，不需要泥肥時，污水廠會泥滿為患，影響正常運行。于是一些污水廠支付費用，讓農民把污泥拉走，而不問其去向，這會造成二次污染。 北京市環(huán)境科學研究院和北京市農業(yè)科學院合作，對北京市密云縣污水處理廠的污泥，通過堆肥加工成復合肥，進行了用于農田的試驗。該廠每天處理 15000泥產量 5 6t/d(含水率 80 )，由于采用酸化 好氧污水處理工藝，污泥質量不錯。添加一定數量的 N、 P、N、 P、 0 9 0 4)，并直接造粒為污泥顆粒肥。通 過在北京市大興縣龐各莊冬小麥田試驗以及在溫室內進行的油菜和玉米苗期盆栽施肥試驗，均取得可喜的結果。由于是制成顆粒狀污泥肥料，便于運輸和貯存。 (2)衛(wèi)生填埋 很多城市 對污水廠的污泥處置提出 “處理一點，填埋一點，利用一點 ”的原則， 例如 上海市水務局正組織對污泥處理、處置和利用的專題研究，提出污泥用作農田、衛(wèi)生填埋和污泥焚燒點的布局和具體的分期實施方案，防止產生二次污染。這無疑是正確的舉措。 上海白龍港大型污水廠，正在按衛(wèi)生填埋要求建設污泥填埋場，根據污泥性質、含水率及力學特性等因素進行設計。填埋廠使用期 為七年，處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 15 填埋場底部設有盲管將滲濾液再回到污水廠處理。此法占地大，運行工作量大，遇雨季污泥更難以壓實，到使用期限后仍需另選場址。對大型污水廠采用污泥衛(wèi)生填埋，是不得已的權宜之計。衛(wèi)生填埋場的造價不低，國外對衛(wèi)生填埋場還要有沼氣安全收集系統(tǒng)，對分層復蓋的泥土和排水、綠化有專門的要求。鑒于地價上升和填埋場有臭味，近幾年來，無論歐盟國家或美國、日本，污泥衛(wèi)生填埋的比例越來越小，美國已有的填埋場還將逐步關閉。 有些城市 (如成都市 )擬將污水廠污泥運至城市垃圾填埋場一并處置，這存在兩個實際問題：一是管理體制上的問題。垃 圾的中轉站和填埋場的布點、設計和投資，屬環(huán)衛(wèi)局管理，而污水廠的污泥屬市政系統(tǒng)管理，設計垃圾填埋場使用年限和布點距離未考慮接納污水廠污泥；二是脫水污泥含水率過高。運往垃圾填埋場的污泥，要求含水率不大于30，而目前污水廠的脫水污泥含水率在 70 80，這類污泥不易碾壓 填埋，除非將污泥作適當干化或加石灰、絮凝劑處理。無論作何種填埋，污泥宜采取高干度脫水方案。 (3)干化、焚燒 國內近幾年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚燒場。但污水廠的污泥作焚燒處置，只有上海市石洞口污水處理廠 (設計規(guī)模為 40萬m3/d)設有污泥焚燒爐裝置，計劃今年年底投產。焚燒爐采用國外技術在國內制造，污泥的干化和焚燒設備總投資為人民幣 8000萬元，費用并不算高。 由于污泥干化和污泥焚燒相結合比單污泥焚燒一次性投資少，處理成本低，故污泥干化往往是焚燒的前處理。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽路污水廠，擬先建污泥干化裝置。污泥干化可使污泥含水率控制在 10 40，減少了污泥的體積和重量，降低了運輸費和填埋處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 16 費，而且污泥的臭味大為減少。 干化裝置分直接干化和間接干化，其能量消耗與污泥成份和水分有關。間接干化 (利用沼氣通過熱交 換器 )一般推薦用立式干化裝置，并選用流化床工藝。干化與焚燒串聯(lián)工藝中，干化的程度取決于污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能，使干化的能量盡量平衡，不另外添加燃料。上海石洞口設計污泥的干化和焚燒，污泥熱值高，能源平衡有余。污泥流化床焚燒爐，溫度在 800以上，爐內有砂粒循環(huán)使用，外排氣體要適當處理。污泥焚燒爐遠比垃圾焚 燒爐的工藝簡單得多，且污泥焚燒不會產生二惡英。 如脫水污泥與垃圾一并焚燒，國外的經驗是每噸垃圾添加 1520含水率為 30的污泥。污泥的干化和焚燒，可能將是一些大城市大型污水處理廠的發(fā)展方向。當 然，由于國外對焚燒爐排塵有嚴格的要求，除了采用電除塵，還要降溫加溫，加酸加堿，達到無煙塵的排放。 (4)填埋與焚燒的比較 上海和浙江一些單位作過污泥衛(wèi)生填埋及焚燒處置的方案比較。其主要工藝流程為： 原污泥濃縮消化脫水衛(wèi)生填埋 原污泥濃縮 (消化 )脫水焚燒焚燒灰填埋 對于焚燒處理工藝，為了避免消化后污泥熱值減少，也可以不作污泥消化處置。上述兩個工藝的經濟性比較結果，無論采用國產設備或進口設備，二者的處置工程費用基本相同。按國產設備對污泥進行處置，運行費用折成污泥干固體， 處理總成本約為 800元 /t。以 10000m3/噸 噸污泥處理成本約為 0 16元，與國內大型污水處理廠污水處理成本 (不計折舊和還貸利息 )0 3 0 45元 /增加成本 35 50，這與國外的實例相當。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 17 既然污泥的衛(wèi)生填埋與污泥的焚燒其工程費和運行成本大致相當，那么，從污泥無害化和減量化看，焚燒方案有明顯的優(yōu)點。這亦是國外(特別是西歐和日本 )污泥焚燒發(fā)展較快的原因。荷蘭的污泥是 100采用焚燒處置的。焚燒后少量的泥灰可用于混凝土、磚瓦制品、路基路面的骨料和工程建設的回填土。 藝方案 目前，為達到污泥的最終無害化處理，完整的工藝如下圖所示 ： 由上圖可知：污泥處理包括污泥濃縮、機械脫水、干化或焚燒及最終廢棄物處置四個主要階段，其中前三個階段為污泥處理階段主要特性如下： 處理方式 作用 處理后污泥的含固率 處理后污泥的主要成分 濃縮 減小污泥體積 3 8% 與原污泥同 機械脫水 減小污泥體積 15%35% 與原污泥同 干燥 減小污泥體積、穩(wěn)定污泥性質、無害化 40 93% 少量有機物和無機灰 焚燒 減小污泥體積、穩(wěn)定污泥性質 、無害化及熱能回用 99% 無機灰 干燥是利用熱源加熱脫水后 的污泥，進一步去除污泥中的毛細水，使污泥固體含量達到 70% 90%的過程，目前，昂帝歐得利滿公司已開發(fā)使用了多種干燥工藝，如利用太陽能加熱的 藝，利用高溫處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 18 氧化有機物的 藝及各種形式的加熱干燥工藝。 本項目 干燥處理工藝 擬采用 式加熱干燥工藝 1. 陽能干燥工藝 將脫水后的污泥放置于溫室中，利用太陽能蒸發(fā)污泥中的水份即可獲得百分之 60 80的干化污泥，運行中可利用攪拌輪將污泥翻轉平鋪在地板上或增加強制通風以提高蒸發(fā)效率。這 種工藝設計簡單，投資運行費用低，但需要很大的占地面積，適合于產泥量較低，污泥用作農業(yè)應用，并需長期儲存的場合。 2. 溫濕氧化工藝 將污泥和純氧同時導入溫度為 29000 100巴的反應容器中，純氧在高溫、高壓情況下不需使用催化劑即可將絕大部分有機物氧化成 余污泥通過機械脫水干度即可達 50 60%以上。濕氧化的工藝適用于污泥非農業(yè)利用的場合，脫水泥餅可以填埋或作為建筑原材料。 3. 式加熱干燥工藝 干燥工藝中應用更廣泛的還是加熱干燥系， 所有的加熱干燥均需要熱源。結構上，除了干燥器以外，還應包括污泥進料器，輔助熱源、送氣系統(tǒng)，熱量回收裝置，灰塵 控制、灰燼排出、控制系統(tǒng)等。 目前的熱干燥系中已使用的有轉鼓式、圓盤式、螺旋槳式、薄膜式、管式等多種干化系統(tǒng)。干化系統(tǒng)的選擇與最終產品的要求、處置方式、污泥類型等密切相關如下圖所示。 藝流程 藝是由得利滿公司和 歐洲目前使用最廣泛的加熱工藝，其流程簡述如下： 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 19 1. 藝主要包括以下幾個步驟 （ 1）進料 用螺旋輸送器將 15 35%的脫水污泥送至干燥器的進口，有時會根據污泥的性質，選擇是否將篩分后的細小干化污泥與待干化的污泥進行預混合。 （ 2）熱源產生 使用熱蒸汽或油經鍋爐加熱作為熱交換的熱源。一般熱流體的溫度為 180 200。熱流體被分別引入中空的干燥器殼體和轉動的軸、槳葉等所有與污泥接觸進行熱交換的加熱金屬表面。 （ 3）污泥干燥 加熱的金屬表面與污泥均勻接觸，加熱污泥，蒸發(fā)污泥中的水份。沿干燥器的軸向長度，水蒸汽蒸發(fā)會經歷恒定蒸發(fā)效率 和低蒸發(fā)率兩個階段；污泥干化經歷塑化、破塑、塊化、顆?；膫€步驟；污泥的溫度呈快速上升、穩(wěn)定、快速上升的趨勢，最后出口污泥溫度為 100 110左右（見下圖）。干燥時間 3至 7小時，出口污泥含固率達到 90%以上。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 20 （ 4）冷卻篩分 冷卻有直接冷卻和間接冷卻兩種方式。兩種方式單獨使用或組合使用，使干污泥溫度從 110減至 40左右，冷卻后進入細格柵進行篩分，或經過造形機造型后達到所要求的干污泥形狀。 （ 5）冷凝回收 干燥器內的熱蒸汽送至冷凝器冷凝處理。冷凝溶劑回收； 不可凝氣體送至鍋爐再加熱成熱源；冷凝水回污水處理廠。 藝的優(yōu)勢 藝采用巧妙設計的槳式干燥器，可對污泥進行徹底攪拌并使污泥一直處于干凈接觸面進行熱交換，解決了一般間接傳熱工藝傳熱效率低的問題，同時用汽量比直接加熱又大為減少。整個工藝系統(tǒng)的組合使其具有明顯的優(yōu)勢： （ 1）適應性強：適用于各種類型和性質的脫水污泥； （ 2）消耗低： 用汽量小，部分熱能回收，減少熱耗； 消除粉末，臭味產生減少，末端處理變得容易； （ 3）高品質干化污泥： 有機含量極低，污 泥性質穩(wěn)定； 足處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 21 夠長的加熱時間，消除病毒、細菌等，滿足衛(wèi)生標準； 具有農業(yè)利用價值； 含固率高（ 90%），可成粒便于儲存、運輸及靈活處置； （ 4）安全操作：用汽量小，溫度較低，且無直接接觸，安全性能較高。 （ 5）易操作：系統(tǒng)全自動控制，對系統(tǒng)的 性氣體等能實時檢測，并有自動安全保護。 下圖所示）： 干燥器包括一個可加熱的中空槽、兩根或四根成對安裝中空的傳動處理廠污泥深度處理工程可行性研究報告 22 軸、裝于軸上許 多楔形攪拌槳、槳頂端的刮板等。工作中，污泥從干燥器的一端進入，通過重力緩慢流至另一端。傳熱流體從同一側進入中空槽、軸和槳的內部對所有可能與污泥接觸的金屬進行加熱。同時，成對的兩根軸轉向相反，槳葉齒形配合，可調轉速的軸帶動攪拌槳將污泥緩慢均勻的翻轉攪拌。 此設計體現(xiàn)了如下優(yōu)點： （ 1）接觸面積大：較大的面積容積比加大了接觸面積； （ 2）傳熱效率高： 物料的流化狀態(tài)確保與加熱表面 100%的進行接觸熱交換； 自清潔的槳形使加熱接觸面始終保持清潔，提高傳導效率； （ 3）高干化污泥品質： 形狀平滑的槳 葉和不產生軸向推力的攪拌形式避免易碎污泥的破壞； 推流式的通過形式、槳葉兩面的均勻連續(xù)加熱可使所有干化污泥性質類似。 熱干燥工藝所具有投資運行費用相對較低、適應性強、污泥干度高，性能穩(wěn)定、安全衛(wèi)生等優(yōu)點為其在歐洲北美占領了很大市場份額，積累了豐富的運行 管理經驗。如在 泥焚燒工藝 污泥焚燒是最徹底的污泥處理工藝，它可將 15% 35的脫水污泥投入焚燒爐中， 直接把有機物燃燒成 燒最終廢棄物為含固率