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    城市污水處理廠脫水污泥的焚燒處置

    分類:固廢觀察 > 污泥治理    發布時間:2020年11月17日 8:48    作者:固廢觀察公眾號    文章來源:固廢觀察公眾號



















    如今,我國污水排放量依舊處于較高的狀態,而污水處理廠在污水處理過后將產生大量污泥,脫水處理,然后對其進行焚燒是處理污泥一種較為常用的方式。為此,本文簡要分析了脫水污泥焚燒處置的價值,并分析污泥脫水前后特性改變情況,并詳細介紹了一種污泥干化焚燒一體化技術,以期為城市污水廠處理脫水污泥及其焚燒工作提供一定的參考與幫助。




    基于我國社會以及經濟的高速發展,我國污水排放量數值較高且處于不斷增長的狀態。而城市污水處理廠在完成污水的處理以及排放之后,將形成大規模的污泥,也成為污水處理廠所必須考慮的內容。若按照傳統方式將污泥全部送往填埋場進行填埋,不僅需要占用大規模土地面積,且會對附近大氣環境以及地下水產生二次污染。目前,我國土地資源匱乏,城市對環境保護的也愈發關注,如何正確、合理且環保地完成污泥處理,便成為使許多城市污水處理廠關注的問題。脫水污泥焚燒處理是目前一種較為常用的污泥處理方式,通過脫水、焚燒兩道關鍵工序,基本可以實現無害化、資源化以及減量化的目的,相較于傳統污泥處理方式,該技術不管在經濟方面,還是環保方面都具有明顯優勢,也為城市污水處理廠處置污泥提供參考。


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    脫水污泥焚燒處置的作用

    1.1 符合經濟入爐焚燒含水率需要

    城市污水處理廠之中形成的污泥,若其中含水率過高,將其直接排放,可能對附近環境形成較為嚴重的二次污染。故而,借助脫水工藝以及焚燒處理,可以最大程度減少污泥之中的含水率,并令其可以更為科學地滿足經濟入爐焚燒率的需要。從某種程度而言,該種污泥處理方式,大幅縮減了企業投入的能耗,提高了企業經濟效益。

    1.2 達到污泥無害化與減量化目標

    城市污水處理廠借助污泥脫水以及焚燒工藝的合理應用,能夠實現將污泥無害化處理的目標,并令污泥的含水率大幅減少。而通過該工藝進行加工之后,污泥的體積也會隨著水分蒸發而產生明顯變化。如此,便可通過合理且有效的方式解決環境污染的問題,同時也最大程度減少了土地的占用面積。

    1.3 避免可燃物與灰分流失

    城市污水處理廠在針對污泥進行脫水與焚燒處理之前,可以先對污泥成分與結構進行分析,之后將污泥之中的固體以及水分完全分離,以便令可燃物以及灰分的流失度降至最低。不僅如此,合理的藥劑調節也不會對污泥的成分形成過于明顯的影響。

    1.4 具備優秀的環保價值

    城市污水處理廠靈活運用該項技術,能夠處理大規模城市生活所產生的污泥數量,不僅可以縮減城市污水處理廠在污泥處理方面投入的成本,也合理處理了污泥二次污染的問題,本身具備優秀的環境保護價值與意義。


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    污泥脫水前后特性變化情況

    脫水污泥焚燒處置之前,需先對污泥脫水前后特性變化有一定的了解。本文簡要介紹了一種通過初步濃縮所形成的濕污泥開展調查之后借助機械設備壓濾予以深度脫水處理的方法,并針對該污泥脫水前后,樣本成分變化予以詳細分析。具體如下表情況所示。

    結合污泥經過深度脫水處理前后收到基工業分析以及元素分析結果顯示,原本濕污泥含水量處于 75%至 80%之內,污泥經過脫水處理之后含水率處于 45%至 50%之內,污泥含水率有了明顯降低。而污泥在經過脫水處理之后,污泥空氣干燥基熱度值穩定,未發生明顯變化。收到基灰分、收到基碳以及收到基氫含量數值則大幅增加,甚至翻倍,證明污泥在經過脫水處理之后,水分大量脫離,但是其中的可燃物、灰分在脫水期間并沒有明顯流失,含水率的大幅降低以及可燃物與灰分流失率較低都為后續焚燒處理奠定良好的基礎,也令后續污泥入爐焚燒的經濟性得到滿足。

    而對比污泥脫水前后形狀可以發現,脫水之后的污泥整體呈現塊狀,由于長時間限制而沒有自由水析出,若處于自然通風環境之下,污泥之中的含水量將進一步下降,也為后續污泥的處理更為方便與輕松。而經過脫水處理的污泥餅在經過碾壓破碎之后,整體呈現一種分散的顆粒狀態,經過堆壓之后將不繼續形成餅狀,大幅減少了后續污泥儲存、運輸堵塞的問題。具體情況表現在如下兩個方面:

    第一,從化學成分角度而言,脫水處理之后含水量大幅降低,水分明顯的流失,但其他固體物質并沒有發生明顯改變。

    第二,從物理形狀角度而言,污泥脫水之前表現為糊狀,而脫水之后則表現為分散狀態的顆粒狀,或是成塊狀,外形從流體轉變為固體。

    第三,毒害性方面。污泥本身含有一定的微生物,較大概率出現變質的問題。但經過脫水處理之后,不會有明顯的惡臭味道,也不容易出現變質現象,整體毒害性有所降低。


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    脫水污泥焚燒處理方案

    3.1 污水破碎輸送系統

    污泥未脫水情況下,其含水率為 80%左右,經過脫水處理之后,可以降低至 45%至 50%之間,而脫水之后污泥自重也將減少 60%至 65%左右,相較于滿濕污泥直接填埋而言,脫水污泥填埋所占用的土地面積以及造成的環境污染都有明顯降低,但依舊會對周圍環境造成無法根治的二次污染。因為國內污泥處理工作起步相對較晚。如今較為常用的擴大范圍、持續性且沒有二次污染的污泥處理技術即為針對脫水污泥予以焚燒處置。而污泥破碎輸送系統即為其中的首要施工流程。經過脫水處理的泥餅通過環錘式破碎設備予以破碎處理,然后儲存于干污泥庫之中。工作人員借助抓斗橋式起重設備將破碎合格且已經完全干化的污泥輸送至收料斗之中,然后經過振動輸送設備以及皮帶輸送設備予以中轉,借由鏈斗輸送設備將材料升高至鍋爐之前,使其落在爐前水平皮帶輸送設備之上,通過水平皮帶輸送設備運輸至爐前,然后借由電動犁式卸料設備將所有干化物輸送至爐前污泥緩沖部分,然后借由無軸螺旋給料設備放入鍋爐爐膛之中。

    3.2 污泥焚燒系統

    污泥焚燒系統屬于焚燒處置的關鍵工序,循環流化床鍋爐是焚燒處置主要使用的設備,其具備熱容量高、燃燒穩定等優勢,且如果僅采用中低溫燃燒方式,則所形成的污染物總量相對較少的特征。所以適合對脫水污泥這種熱值相對較低且水分相對較高的污染物。故而,污泥焚燒處置一般是應用循環流化床鍋爐開展處理。而脫水污泥在進入鍋爐爐膛之中,同灼熱的床料以及燃煤混合在一起,自身熱度也將明顯增加,并開始燃燒,直至完全燃燒殆盡。而燃燒過后若依舊存在未完全燃燒的大顆粒污泥,工作人員可以借助鍋爐之中含有的分離設備,將未完全燃燒的顆粒再次送回至鍋爐爐膛之中加以燃燒。不僅如此,城市污水處理廠焚燒爐還可嘗試借助爐子噴灑石灰石粉固定部分燃料硫,以此降低燃燒處置期間所產生的二氧化硫。

    3.3 焚燒灰渣收集系統以及煙氣凈化系統

    污泥經過充分焚燒處置之后,將有可能形成顆粒直徑較大的爐渣,直接從爐底部的排渣口排放,通過水冷出渣設備降低熱量之后,再由輸送設備將其運送至灰庫。脫水污泥經過燃燒之后所形成的灰渣可以運送至水泥廠或是磚瓦廠予以再次運用,徹底規避了出現二次污染的可能。而脫水污泥在焚燒處置期間,將形成大規模煙塵,若不加以控制,將對周圍環境造成嚴重的污染。脫水污泥在燃燒期間所形成的污染物主要表現為煙塵、二氧化氮以及二氧化硫等為主。故而,城市污水加工廠需要通過合理方式對煙氣進行適當的凈化,建議城市污水處理廠可以采用半干法煙氣凈化設備針對鍋爐排放的煙氣予以脫硫以及除塵處理,借助半干法塔內熟石灰以及活性炭于反應塔之中數次循環,使得煙氣之中的酸性氣體能夠同吸收劑之間實現接觸,進而大幅提高污染物脫出的效率。半干法反應塔出口位置排放的煙氣借助布袋除塵設備,可以有效清理煙氣之中存在的煙塵或是脫硫副產物,而經過多層凈化的煙氣可以借助高煙囪排放至大氣之中?;以C合運用以及尾部煙氣凈化能夠最大幅度避免污泥焚燒所形成的二次污染。

    焚燒鍋爐所形成的蒸汽將被輸送至汽輪之中,以供發電機組進行發電,汽輪機所排放的蒸汽借助分氣缸以及場區供熱管實現對外部的供熱,進而達到產電聯產的效果。經過脫水污泥焚燒處置之后,污泥這一原本對環境造成嚴重危害的物質反而得到最大程度的利用,促進了熱電聯產的實現,從而達到了生態環境、節省能源以及循環經濟的目標。而該處置方式的技術經濟指標基本如下所示。



    結束語

    我國目前城市生活污水總量龐大,而污水處理之后的污泥數量也不斷增加,成為污水處理廠難以處理的內容。污水處理廠應明確污泥之中依舊有許多可利用的資源尚未得到充分挖掘。故而,污水處理廠針對污泥應嘗試采用脫水以及焚燒的方式,不僅避免直接填埋對環境造成二次污染,保證環境的安全,同時也實現變廢為寶,提高污泥利用的經濟效益。

    來源 | 科技視界
    作者 | 王平
    編輯 | 萬梓薇

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