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浅谈污水处理厂活性污泥的水热干化+焚烧的无害化处置

  • 投稿Kenn
  • 更新时间2015-09-16
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浅谈污水处理厂活性污泥的水热干化+焚烧的无害化处置

On the Thermal Drying + Incineration Innocuous Disposal for Activated Sludge Water in Sewage Treatment Plant

毕振兴① BI Zhen-xing;李治国② LI Zhi-guo

(①井陉县环境保护监测站,石家庄 050022;②石家庄市环境监测中心,石家庄 050000)

(①Jingxing Environmental Protection Monitoring Station,Shijiazhuang 050022,China;

②Shijiazhuang Municipal Environmental Monitoring Center,Shijiazhuang 050000,China)

摘要: 随着我国各地处理污水量的增多,在处理过程中,产生的污泥也越来越多。污泥中含有大量的有机物,这些有机物很可能会腐烂变质,产生大量对人体有害的化学物质和病毒细菌,如果得不到妥善处置,将会严重影响地下水、土壤,威胁人们的身体健康。因此,为了防止污泥造成的污染扩大,对其进行无害化利用,已越来越受到人们的重视。在本文的研究中,首先分析了现阶段污泥处理方面的技术工艺,然后结合实际案例对污泥的水热干化+焚烧无害化处理工艺进行了重点论述,使污泥得到最终处置,实现可持续发展。

Abstract: With the increase of sewage treatment capacity in China, in the treatment process, sludge is also increasing. Sludge contains a lot of organic matter, and these organisms are likely to rot and produce a large amount of harmful chemicals, viruses and bacteria, if those can not be properly disposed, they will seriously affect the groundwater and soil, as well as threaten people´s health. Therefore, in order to prevent the expansion of the contamination caused by the sludge, the innocuous disposal has obtained more and more people´s attention. This study firstly analyzes the technical process in sludge treatment process at this stage, and then discusses the thermal drying + incineration innocuous disposal for sludge with the actual case, to get the final disposal of the sludge and achieve sustainable development.

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关键词 : 污泥;热干化;焚烧处理

Key words: sludge;thermal drying;incineration

  中图分类号:[TU992.3] 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)20-0128-02

0引言

随着我国污水处理能力的增强,污泥的产量也在不断加大,由于污泥中含水率和有机物含量较高,若处置不当,可能会产生对人体有害的化学物质和病毒细菌,破坏生态环境,威胁人们的身体健康,因此必须选用适宜的污泥处理处置工艺,正确处置妥善处理污泥,而脱水污泥直接外运处理或填埋处理等方法,或无法控制二次污染,或成本很高,此时活性污泥的水热干化+焚烧处理的污泥处理办法应运而生了,它具有先进、节约、可持续发展等特点,并且适合我国国情。

1污水处理厂活性污泥的处理新思路

①正常运行污水处理厂;

②妥善处理有害毒物;

③综合利用,变废为宝。

2活性污泥的水热干化+焚烧的无害化处置的优势

脱水污泥处置都是要达到无害化、减量化、资源化的目的。许多国家主要选择脱水污泥直接外运处理或填埋处理。由于污泥含水率高,填埋非常困难,容易造成二次污染。直接焚烧脱水污泥的模式数量又很有限,国家目前逐渐转向采用水热干化+焚烧的方法进行无害化处理。它主要具有如下一些突出的优点:

安全。水热干化技术是个低温热解过程,脱水后的污泥经自然风干再处理,整个过程中无粉尘生成,更无爆炸等危险。

②节能。通过水热干化,破坏有机物结构,完成杀菌、除臭,不会带来环保问题。

③污泥干化后,可作为煤的替代品,节约煤资源。

④热干焚烧可以使剩余污泥的体积减小,最终需要处置的物质很少,焚烧灰可制成有用的产品。

⑤焚烧处理污泥处理速度快,不需要长期储存,特别适合于大规模集中处置城市污水处理厂污泥。

⑥污泥可就地焚烧,不需要长距离运输。

⑦可以回收能量,用于污泥自身的干化和发电供热。

3方案介绍

3.1 湿污泥储存与输送系统

在本文研究的案例中,设定储仓容积为60m3,在处理污泥过程中,基本上可以满足一天污泥存储的需要。对于污泥仓,要实行封闭作业,并且做好污泥的防腐处理。在污泥仓的进口,加装80mm×80mm 栅栏,在污泥进入进口时,通过抽风机将其抽送到锅炉内,经过焚烧,就可以去除污泥的臭味和病菌。顶盖要保证安全、密封,在使用过程中,开启液压系统。液压系统的控制,需要安装专门的控制箱,因为操作液压开关,不仅要保证设备的正常运行,同时还要注意保护操作技术工人的安全。

污泥仓的卸料,是一项非常复杂的工程。一般的系统设备,都在污泥仓底部,安装液压防止搭桥的滑架装置,这个装置的主要功能就是,减少卸料过程中的死区,使得卸料更加彻底、充分。液压滑架的滑道、滑块使用的都是耐磨材料,从实际的使用经验来看,这种材料基本上能够保证设备的连续无故障运行,有着较长的使用寿命。不过需要注意的就是,在滑架与油缸的结合部位,需要使用良好的密封材料,在液压系统运行过程中,不能出现液压油的泄露在对湿污泥进行储存和输送过程中,要深入考虑系统各方面的特性,以及污泥本身的特点。为了保障系统的顺利运行,应该切实保障其密封性良好,在输送污泥时,卸料比较容易,并且可以长期使用。污泥存储系统在运转过程中,使用电动机带动螺旋输送机,将污泥运输到存储仓中,在输送过程中,最为重要的一点,就是要保证不能泄露污染气体,因此要保证输送系统的密封性。

污泥接收仓一般需要安装在封闭的建筑内,从封闭的建筑物,连接一根根负压管到炉膛,保持卸料间和污泥仓呈微负压状态,通过负压管把有害气体输送到炉膛,从而进行焚烧处理。污泥管道采用内衬塑料钢管,既有足够的耐压强度,又能降低摩擦阻力,法兰连接便于检修,管道弯管部分采用曲率半径R>3-5D的弯头,以最大限度减小管道阻力,降低系统运行成本。湿污泥储存与输送系统如图1所示。

3.2 干化系统

污泥处理系不开干化,在该系统中,使用空心桨叶干燥机,这种干燥机在处理污泥脱水方面,有着非常好的效果,并且可以节约能源,降低设备的运行成本。污泥干化热源为流化床锅炉产生的蒸汽,蒸汽参数0.6MPa饱和蒸汽,污泥干燥用蒸汽分为两路,分别进入干化机壳体夹套和桨叶轴内腔,将机身和桨叶轴同时加热,以传导加热的方式对污泥进行加热干化。

3.3 污泥焚烧系统

污泥焚烧设备采用鼓泡式流化床锅炉,该设备在污泥焚烧行业具有广泛的应用。本项目流化床锅炉蒸发量2.2t/h,蒸汽参数为0.6MPa饱和蒸汽。污泥经过干化后,其质量大大减少,在输送过程中,通过输送管道进入干污泥存储仓,在之后即可对其进行焚烧。焚烧炉点火采用床下油枪点火,干化污泥和煤与床料充分混合换热,燃烧后的烟气通过余热锅炉换热后进入尾部受热面,尾部受热面布置2级空气预热器,用于回收热量,加热后的空气重新送入锅炉内,可以进一步提高锅炉的热效率。污泥焚烧系统如图3所示。

3.4 烟气净化处理系统

污泥在处理过程中,会产生大量的烟气。该系统的尾气处理,通过使用炉内脱硫+炉后干式预除尘+湿法脱硫洗涤这一自动化处理设备,可以大大降低烟气的排放量。并且对烟气中的有毒成分进行过滤燃烧,使得排放的气体基本无害随着一些新的技术研发不断取得突破,在烟气的处理方面,不仅可以实现最大限度的净化还可以充分利用烟气的余热,更加充分的利用能源。

4总结

综上所述,活性污泥的水热干化+焚烧处理具有安全、环保等优点,并取得了较好的效果,实现了污泥的无害化、减量化、资源化的目的,保护人民的身体健康,提高水环境质量,控制二次污染,适合我国国情,值得大量推广。

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