前言
污泥處理處置最終要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化、無害化、減量化和資源化。目前我國主流的污泥處理工藝包括厭氧消化、好氧消化、堆肥、干化焚燒,主要的污泥處置路線為土地利用、建材利用,衛(wèi)生填埋作為應(yīng)急手段。污泥處理處置方式多樣化,應(yīng)因地制宜,綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等選擇適合當(dāng)?shù)貤l件的處理工藝,工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)分析,進(jìn)行必要的能量平衡計(jì)算。本文通過鄭州市污泥處理處置案例,介紹污泥處理處置工藝的設(shè)計(jì)。
整理自上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司王錫清副總工的報(bào)告PPT
王錫清
上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司副總工,教授級高級工程師
擅長城鎮(zhèn)污水處理工藝技術(shù)、污水深度處理與再生利用工藝技術(shù)、污泥處理處置技術(shù)、輕工業(yè)廢水、排水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域
鄭州市排水規(guī)劃現(xiàn)狀概述
鄭州市總面積為7 446.2 km2,下轄6個(gè)市轄區(qū),建成區(qū)面積830.97 km2,總?cè)丝? 013.6萬人。目前鄭州市中心城區(qū)主要的8座污水廠,包括雙橋污水廠、馬頭崗污水廠、陳三橋污水廠等,服務(wù)面積達(dá)1 100 km2,現(xiàn)狀污水處理量為185萬m3/d,遠(yuǎn)期規(guī)劃為315萬m3/d。2020年鄭州市中心城區(qū)污泥產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)到3 200 m3/d。根據(jù)《鄭州市排水工程規(guī)劃(2009~2020)》規(guī)劃目標(biāo),規(guī)劃期末鄭州市中心城區(qū)污水實(shí)現(xiàn)“全收集、全處理”,污泥有效處理率達(dá)95%以上,資源化利用率在40%以上。
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鄭州市污泥處理處置方案選擇
污泥處理處置方案選擇上結(jié)合鄭州市的實(shí)際情況,走循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路,多種方法并舉打通污泥的最終出路。原則上以污水處理系統(tǒng)的區(qū)域?yàn)榛A(chǔ),按照集中和分散相結(jié)合、處理集約化、處置多樣化的原則,近遠(yuǎn)期結(jié)合、分期多步實(shí)施。
鄭州市現(xiàn)狀污泥處理廠包括八崗污泥處理廠、鄭州市污泥處理應(yīng)急工程、馬頭崗、雙橋及鄭州新區(qū)污水處理廠,合計(jì)污泥處理量為2 300 m3/d。剛剛建設(shè)完成的鄭州新區(qū)污水處理廠二期工程采用污泥干化焚燒工藝,處理量為1 000 m3/d。
結(jié)合現(xiàn)狀污水廠、規(guī)劃污水廠用地情況,本期規(guī)劃5座污泥處理廠,3種污泥處理方法(堆肥、干化、焚燒),3種污泥處置途徑(土地利用、建材利用、衛(wèi)生填埋),規(guī)劃總體實(shí)現(xiàn)3 200 m3/d的污泥處理量。
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鄭州市污泥處理設(shè)計(jì)案例
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八崗污泥堆肥廠
1.1 工程概況
(1)處理規(guī)模:污泥堆肥600 t/d(含水率80%)。
(2)處理目標(biāo):達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化要求的腐熟污泥,其含水率30%左右。作為綠化營養(yǎng)土。
(3)工藝流程:好氧發(fā)酵工藝。
1.2 CTB四階段堆肥控制原理圖
階段一:起始升溫期,從室溫升至30 ℃;
階段二:快速升溫期,從30 ℃升至60±5 ℃;
階段三:高溫持續(xù)期,維持60±5 ℃;
階段四:熟化降溫期,從60±5 ℃降溫至室溫。
1.3 污泥處理工藝流程
污泥脫水添加輔料后進(jìn)入發(fā)酵車間,經(jīng)過二次發(fā)酵后制成營養(yǎng)土。一次發(fā)酵(自動(dòng)控制靜態(tài)堆肥)與二次發(fā)酵(動(dòng)態(tài)堆肥)發(fā)酵周期:主發(fā)酵時(shí)間14天,后熟7天,合計(jì)21天。
1.4 全廠物料平衡計(jì)算
通過好氧堆肥機(jī)理和物料平衡關(guān)系計(jì)算得出600 t/d的脫水污泥(含水率80%),最后生產(chǎn)出 247.8 t/d的營養(yǎng)土(含水率30%)。
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馬頭崗污泥干化工程
2.1 工程概況
(1)處理規(guī)模:污泥消化規(guī)模:1 600 t/d(含水率90%),污泥干化規(guī)模:200 t/d污泥(含水率80%)。
(2)處理目標(biāo):經(jīng)干化后可作為垃圾填埋場的覆蓋土,并考慮其它途徑資源化利用的可能性,可用作綠化介質(zhì)土、土地改良用土、土地修復(fù)、送至水泥廠制作建材或作為低值燃料進(jìn)入熱電廠焚燒等,完成最終處置。
(3)工藝流程:污泥中溫厭氧消化+熱干化。
消化+干化工藝流程圖
干化工藝流程圖
2.2 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)消化工藝基本設(shè)計(jì)參數(shù)
(2)干化工藝基本設(shè)計(jì)參數(shù)
2.3 能量平衡
根據(jù)你能量平衡計(jì)算,消化產(chǎn)生的沼氣量為30 668 Nm3/d,污泥干化設(shè)備設(shè)置預(yù)熱回收裝置,回收的熱量 轉(zhuǎn)化為沼氣量為7 888 Nm3/d,消化和干化所需的沼氣量為28 240 Nm3/d。工藝可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平衡,在滿足消化和干化的同時(shí),剩余沼氣量9 988 Nm3/d。
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雙橋污水處理廠
3.1 工程概況
(1)雙橋污水處理廠近期(2016年)設(shè)計(jì)規(guī)模為污水處理:20萬m3/d,污泥處理處置為600 t/d(以80%含水率計(jì)),再生水工程為10萬m3/d。
(2)根據(jù)項(xiàng)目環(huán)評報(bào)告及批復(fù),雙橋污水處理廠設(shè)計(jì)出水水質(zhì)必須優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。
(3)污泥處理工藝流程:污泥濃縮池+離心脫水+污泥好氧堆肥。
(4)污泥處置出路:擬將好氧堆肥后的污泥作為垃圾填埋場的覆蓋土,以解決污泥的最終出路。同時(shí)留有作為綠化介質(zhì)土、土地改良用土或建材用的可能性。
3.2 工藝流程
污泥脫水添加輔料后進(jìn)入堆肥車間,經(jīng)過堆肥后制成營養(yǎng)土??紤]到連續(xù)式好氧動(dòng)態(tài)生物發(fā)酵工藝占地面積小、堆肥時(shí)間短、產(chǎn)品性能優(yōu),同時(shí)適用于較大規(guī)模的堆肥生產(chǎn),在國內(nèi)也有較為成熟的應(yīng)用,本工程采用連續(xù)式好氧動(dòng)態(tài)生物發(fā)酵工藝。
3.3 全廠物料平衡計(jì)算
通過好氧堆肥機(jī)理和物料平衡關(guān)系計(jì)算得出600 t/d的脫水污泥(含水率80%),最后生產(chǎn)出321.46 t/d的營養(yǎng)土(含水率35%)。
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鄭州新區(qū)污水處理廠
4.1 工程概況
(1)一期工程規(guī)模:污水處理為65萬m3/d、污泥消化為1 000 t/d(含水率80%計(jì)),污泥干化為300 t/d(含水率80%計(jì))。
(2)根據(jù)環(huán)境影響評價(jià)要求,出水水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。
(3)污泥處置出路:擬將干化后的污泥作為垃圾填埋場的覆蓋土,以解決污泥的最終出路。同時(shí)留有作為綠化介質(zhì)土、土地改良用土或建材用的可能性。未進(jìn)行干化的污泥送八崗污泥廠進(jìn)行堆肥處理。
(4)污泥處理工藝流程:污泥中溫厭氧消化+離心脫水+污泥干化。
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鄭州市污泥應(yīng)急處理工程
5.1 工程概況
(1)污泥處理規(guī)模:600 t/d(80%含水率)。
(2)處理目標(biāo):處理后的污泥滿足環(huán)保部關(guān)于污泥混合填埋的相關(guān)要求,即污泥含水率≤60%和抗剪強(qiáng)度≥25 kN/m2,可用于土地利用(園林綠化、土壤改良)、衛(wèi)生填埋及建材利用等。
(3)工藝流程:生物調(diào)理+板框脫水工藝。
5.2 工藝流程
(1)廠外脫水污泥,進(jìn)入污泥卸料池??衫民R頭崗污水處理廠剩余污泥稀釋攪拌,混合達(dá)到98%的含水率要求,利用污泥泵提升至污泥均質(zhì)池。(2)廠內(nèi)消化后污泥含水率約為90%,進(jìn)入貯泥池二??衫民R頭崗污水處理廠剩余污泥稀釋攪拌,混合達(dá)到98%的含水率要求,污泥泵提升至污泥均質(zhì)池。(3)廠內(nèi)初沉污泥和剩余污泥的混合污泥,進(jìn)入污泥卸料池。按照比例進(jìn)入污泥卸料池進(jìn)行混合攪拌,混合達(dá)到98%的含水率,污泥泵提升至污泥均質(zhì)池。
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鄭州新區(qū)污水處理廠(二期工程)
6.1 工程概況
(1)二期工程規(guī)模:新建35萬t/d,一期提標(biāo)65萬t/d,新建1 000 t/d(含水率80%計(jì))污泥處理設(shè)施。
(2)本工程污水處理出水水質(zhì)主要指標(biāo)達(dá)到地表水III類水體標(biāo)準(zhǔn)。
(3)污泥處理工藝流程:機(jī)械濃縮+板框脫水+干化+熱解氣化焚燒。
(4)污泥處置出路:污泥焚燒爐渣的資源化利用,包括作為水泥廠水泥骨料或輔料、制磚、作為道路路基等實(shí)現(xiàn)建材利用。飛灰毒害成分含量一般較高,統(tǒng)一考慮危險(xiǎn)廢棄物加螯合劑后固化填埋。
(5)煙氣處理目標(biāo):執(zhí)行《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18485—2014)表5標(biāo)準(zhǔn)。
6.2 工藝流程
本項(xiàng)目采用污泥深度脫水、干化降低污泥含水量,使其滿足后續(xù)污泥成型和污泥焚燒的工藝要求,污泥焚燒產(chǎn)生熱量循環(huán)利用,為污泥干化提供熱量,在滿足節(jié)能和環(huán)保的條件下實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無害化。
6.3 能量平衡
根據(jù)能量平衡計(jì)算,干基污泥熱值為2 500 kcal/kg時(shí),污泥干化焚燒裝置可以實(shí)現(xiàn)熱量平衡,而且熱量有富余,干基污泥熱值為1 800 kcal/kg時(shí),污泥干化焚燒裝置需摻燒天然氣61.2 Nm3/h,折含固35%污泥消耗天然氣2.6 Nm3/t污泥,基本實(shí)現(xiàn)熱量平衡。
說明:本文由原作者王錫清授權(quán),根據(jù)原作者的報(bào)告PPT編輯完成,僅供各位學(xué)習(xí)參考,版權(quán)歸原作者王錫清所有。如需引用,請聯(lián)系原作者。
2019西南地區(qū)污泥處理處置創(chuàng)新技術(shù)及資源化利用技術(shù)論壇通知
為進(jìn)一步提高我國污泥處理處置水平,加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)的交流合作,上海市凈水技術(shù)學(xué)會聯(lián)合城市水資源開發(fā)利用(南方)國家工程研究中心共同假座中國西部國際博覽城于2019年6月27日中國環(huán)博會期間舉辦“2019西南地區(qū)污泥處理處置創(chuàng)新技術(shù)及資源化利用”。
論壇秉持“創(chuàng)新發(fā)展、強(qiáng)化應(yīng)用”的原則,將邀請行業(yè)內(nèi)知名專家、學(xué)者與會作主題報(bào)告,圍繞國內(nèi)外污泥處理處置與資源化的先進(jìn)技術(shù)、創(chuàng)新工藝、工程實(shí)踐、設(shè)備成果等展開討論和交流,促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研交流,為相關(guān)單位搭建推介城鎮(zhèn)污水廠污泥處理處置與資源化利用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的平臺,推動(dòng)污泥處理處置產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。會議同時(shí)還將邀請全國范圍內(nèi)知名科研院所、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營單位及設(shè)備廠家、工程公司的專家、工程技術(shù)和管理人員。歡迎各位蒞臨參會!
會議組織
主辦單位:上海市凈水技術(shù)學(xué)會
城市水資源開發(fā)利用(南方)國家工程研究中心
承辦單位:《凈水技術(shù)》雜志社
中貿(mào)慕尼黑展覽(上海)有限公司
支持單位:威立雅水務(wù)
會議時(shí)間/地點(diǎn)
會議時(shí)間:2019年6月27日
會議地點(diǎn):四川省成都市天府新區(qū)福州路東段88號 中國西部國際博覽城
會議議程
09:50-10:20
污泥干化焚燒工藝的實(shí)踐和應(yīng)用體會
上海竹園污水處理廠 周丕仁 廠長
10:20-10:50
成都環(huán)境的污泥處理處置實(shí)踐
成都環(huán)境投資集團(tuán)有限公司技術(shù)中心 曹佳紅 副主任
10:50-11:10
威立雅工程和美學(xué)的融合之作——香港T·Park污泥焚燒工程
威立雅水務(wù)技術(shù)中國污泥 莢卓哲 市場負(fù)責(zé)人
11:10-11:40
城市污泥生物聯(lián)合處理+土地利用可行性研究
四川大學(xué) 孫照勇 副教授
11:40-13:30 午休
13:30-14:00
重慶市市政污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀
重慶市市政設(shè)計(jì)研究院重慶市海綿城市建設(shè)工程技術(shù)研究中心 潘終勝 總工
14:00-14:20
待定
四川歐美華環(huán)境工程有限公司
14:20-14:50
污泥園林利用出路的分析和農(nóng)用瓶頸的思考
重慶風(fēng)景園林科學(xué)研究院 陳祥 高級工程師
14:50-15:20
城市生活污泥生物處理技術(shù)與典型案例分析
中國科學(xué)院成都生物研究所黨委委員,中國科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任 閆志英
15:20-15:50
國內(nèi)外污泥處理處置趨勢與新技術(shù)
重慶大學(xué) 張智 教授
15:50-16:20
成都市中心城區(qū)污泥出路及實(shí)例分析
中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院 劉波 副總工
會務(wù)聯(lián)系人
聯(lián)系人:朱瓊宇
電話:18818272386(同微信號)
地址:上海市楊樹浦路855號106室
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