污泥焚燒處理工藝

1、污泥焚燒處理技術(shù)及工程實(shí)例一、污泥處理概況11. 填埋12. 堆肥13. 焚燒1二、污泥焚燒處理工藝11. 污泥焚燒前處理工藝12. 污泥焚燒工藝流程23. 污泥焚燒設(shè)備24. 焚燒污染排放物21）控制so2的排放32）控制重金屬排放33）控制二惡英排放3三、污泥焚燒工程實(shí)例41. 德國hsm污水處理廠流化床焚燒工藝42. 荷蘭snb污泥焚燒廠73. 浙江大學(xué)65t/d污泥焚燒爐74. 上海石洞口污泥干化焚燒處理工程8四、小結(jié)101. 工藝選擇時(shí)須進(jìn)行全方位的比較102. 規(guī)劃和建設(shè)大型的污泥處理處置中心113. 引進(jìn)技術(shù)，培育國內(nèi)設(shè)備制造能力114. 建設(shè)試驗(yàn)性生產(chǎn)線的必要性11一、污泥處理

2、概況城市污水處理廠、化工、造紙等單位在污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，其數(shù)量約占總處理水量的0.5-0.7%，含水率以95%計(jì)。隨著污水處理技術(shù)的推廣和發(fā)展，污泥的排放量大大增加，種類也更復(fù)雜，其主要成分為易腐化的有機(jī)物，還可能含有多種有毒有去物質(zhì)。污泥處理的目的是達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。日前比較成熟的污泥處理方法有填埋、堆肥和焚燒等。1. 填埋污泥填埋有直接填埋和衛(wèi)生填埋兩種處理方式。直接填埋的是將簡單滅菌處理后的污泥直接傾倒到低地或谷地，而衛(wèi)生填埋是將污泥運(yùn)至垃圾填埋場與垃圾合并進(jìn)行無害化填埋，優(yōu)點(diǎn)是處理成本低，可增加城市建設(shè)土地。缺點(diǎn)是污泥中的有毒有害重金屬和病原微生物會(huì)污染土地和

3、水資源，必須考慮填埋場的地質(zhì)、水文和土壤條件，使用受到一定限制。今后污泥填埋處理所占比例將會(huì)減少。2. 堆肥堆肥處理是將污泥中的有機(jī)物進(jìn)行生物化學(xué)降解作用，使之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)。堆肥處理可以改善土壤的物理性能增加土壤的保肥能力緩沖作用和微生物含量。堆肥法較好地解決了污泥的出路問題，具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，值得研究發(fā)展。今后的發(fā)展方向是提高堆肥的質(zhì)量，進(jìn)一步開發(fā)利用堆肥產(chǎn)品，培育能提高堆肥速度的菌種，發(fā)展各種堆肥原料混合發(fā)酵。3. 焚燒焚燒是使污泥中的可燃成分在高溫下充分燃燒，最終成為穩(wěn)定的灰渣。焚燒法具有減容、減重率高，處理速度快，無害化較徹底，余熱可用于發(fā)電或供熱等優(yōu)點(diǎn)。近年來，焚燒法采

4、用了合適的預(yù)處理工藝和先進(jìn)的焚燒方法，滿足了越來越嚴(yán)格的環(huán)境要求。在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)然也不能片面認(rèn)為焚燒法就是最好的污泥處理方法。二、污泥焚燒處理工藝污泥焚燒是將污泥置入焚燒爐內(nèi)，在過量空氣加入情況下，進(jìn)行完全焚燒。焚燒后最終污泥含水率為0，其中不存在多環(huán)芳烴類污染物，其它有機(jī)污染物含量也幾乎為0，重金屬離子不能被有效去除，沉積在飛灰和爐渣中，其體積大為縮小使污泥最終處置極為便利。1. 污泥焚燒前處理工藝污泥含水率的多少是污泥焚燒處理中的一個(gè)關(guān)鍵因素。它直接影響污泥焚燒設(shè)備和處理費(fèi)用（當(dāng)污泥揮發(fā)物含量高、含水率低時(shí)，通常能維持自燃）。因此降低污泥含水率對(duì)于降低污泥焚燒設(shè)備及處理費(fèi)用是至

5、關(guān)重要的。濃縮污泥的含水率一般在95%以上，采用機(jī)械脫水裝置脫水處理后，一般仍高達(dá)75%以上。如此高的含水率一方面不能維持燃燒過程的自動(dòng)進(jìn)行，必須加入輔助燃料；另一方面使污泥體積龐大，增加了焚燒過程的運(yùn)輸困難。因此污泥的干燥處理是焚燒過程中必須解決的首要問題。污泥所含水分性質(zhì)復(fù)雜，有自由水分、間隙水分、表面水分、結(jié)合水分等存在形式。常用的方法是污泥經(jīng)濃縮、脫水后，采用專門的熱干燥設(shè)備直接或間接干燥，能使污泥的含水率降到40%以下?？梢钥紤]使用焚燒爐排煙干燥，有條件的地方也可建成污泥干燥場，根據(jù)干燥后的污泥成分可選作燃料，肥料，甚至建材。一般如將污泥含水率降至與揮發(fā)物含量之比小于3:5時(shí)，可形成

6、自燃，節(jié)約燃料。溫度、時(shí)間、氧氣量、揮發(fā)物含量也是焚燒能否取得成功的基本條件。溫度超過800時(shí)有機(jī)物才能燃燒。但此時(shí)污泥燃燒會(huì)產(chǎn)生大量惡臭性刺激氣體。為消除此種氣體一般將溫度升至1000或加設(shè)二次燃燒設(shè)備。焚燒時(shí)間越長，焚燒越徹底，但會(huì)增加能耗，因此一般污泥焚燒時(shí)間為0.5h-1.5h。氧氣是焚燒的動(dòng)力，通常由空氣供應(yīng)（空氣量不足，燃燒不充分，空氣量過多，加熱空氣會(huì)消耗過多的熱量也不適宜）。一般采用50%-100%過量空氣。污泥揮發(fā)物含量一般可反映出污泥含潛熱的量。這部分熱量可用于污泥焚燒，但往往不足以支持燃燒，因此還需從外界補(bǔ)充熱能。污泥在進(jìn)入焚化爐前加以必要的預(yù)處理能使焚燒更有效地進(jìn)行。將

7、污泥粉碎可使投入爐內(nèi)污泥均勻，保障燃燒充分；污泥預(yù)熱可使其含水率下降，降低污泥焚燒時(shí)所耗能源。（有關(guān)污泥脫水和干化的詳細(xì)資料參看污泥脫水及干化工藝調(diào)研報(bào)告）2. 污泥焚燒工藝流程污泥焚燒的典型工藝流程如下圖所示。來自污水處理廠的剩余污泥經(jīng)濃縮、脫水、干燥后，進(jìn)入污泥焚燒爐，余熱可用于空氣預(yù)熱、污泥干燥，焚燒爐尾氣經(jīng)煙氣凈化系統(tǒng)去除大部分污染物之后，達(dá)標(biāo)經(jīng)煙囪排入大氣。3. 污泥焚燒設(shè)備污泥焚燒過程中的核心設(shè)備是焚燒爐。焚燒爐的選用主要取決于污泥的處理量及其特性，以及財(cái)力、技術(shù)等。對(duì)于處理量小，熱值低的污泥采用投資較少的簡易焚燒爐是恰當(dāng)?shù)?；?duì)于處理量大，資源利用率高的污泥可使用投資較大、技術(shù)裝備

8、較好的焚燒爐。日前使用的有立式多層爐，回轉(zhuǎn)窯爐，流化床爐，噴射焚燒爐等。流化床焚燒爐己被廣泛用于焚燒城市生活垃圾和有機(jī)固體廢棄物。日本、美國、歐洲各國非常重視流化床焚燒爐技術(shù)的發(fā)展。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近一十多年來迅速發(fā)展起來的一種新型清潔高效燃燒技術(shù)。在爐膛下部布置有耐高溫的布風(fēng)板，板上用惰性顆粒作為載熱媒體。一次風(fēng)從爐膛底部進(jìn)入使?fàn)t內(nèi)獲得流態(tài)化，二次風(fēng)從布風(fēng)板上方引入，燃料從流化床側(cè)部或上部進(jìn)入，發(fā)生強(qiáng)烈的翻騰和循環(huán)流動(dòng)。流化床焚燒爐燃料適應(yīng)性廣，燃燒熱效率高，能有效控制so2:和no2等有機(jī)氣體的產(chǎn)生，燃燒熱強(qiáng)度高，設(shè)備體積小，單位投資少，在低熱值燃料焚燒方面有明顯的優(yōu)勢。我國污泥成分較

9、復(fù)雜、含水量較高、發(fā)熱值較低，流化床焚燒技術(shù)無疑是我國目前實(shí)現(xiàn)垃圾和污泥的高效、穩(wěn)定和低污染燃燒的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。國內(nèi)中科院、浙江大學(xué)、東南大學(xué)等單位正在進(jìn)行流化床鍋爐焚燒污泥試驗(yàn)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。4. 焚燒污染排放物污泥焚燒產(chǎn)生大量帶飛灰的煙氣，這些煙氣中含有多種有毒物質(zhì)，如二惡英、甲硫醇、sox等，形成一次污染。煙氣處理工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大、處理成本昂貴。而且廢氣的潛在性危害，有些還處在環(huán)保工作者的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、研究之中，如二惡英等。因此，對(duì)煙氣的治理決不能掉以輕心。據(jù)現(xiàn)有資料看，絕大多數(shù)國外污泥焚燒設(shè)備己從過去的靜電除塵器與干式洗滌法相結(jié)合的處理法轉(zhuǎn)變成為高性能靜電除塵器與濕

10、式洗滌設(shè)備和脫硝設(shè)備相組合的處理方法。少數(shù)新廠為去除二惡英、呋喃等有毒物質(zhì)還采用了袋濾式除塵設(shè)備與其它設(shè)備相組合的方式。如美國1991年建成的一套污泥焚燒設(shè)備就采用了干式洗滌器、消石灰噴霧、袋濾式除塵器，可有效地去除二惡英。日木川崎重工采用了濕式洗滌器、袋濾過濾器、脫硝反應(yīng)塔。日前，國際上除了采用袋濾式除塵器外，還廣泛通過改善焚燒爐的燃燒狀態(tài)以解決這一問題。即保持高溫、保持燃燒時(shí)間，使污泥得以完全燃燒。污泥焚燒的廢氣處理工序還有待進(jìn)一步完善，還有很大的潛力可挖。污泥焚燒后，體積大為縮小，如美aypernon污水廠每日進(jìn)消化池污泥9443m3，經(jīng)消化后為7930m3，脫水后為1160m3，焚燒后

11、體積為99m3，為進(jìn)泥體積的1.05%。大大減輕了污泥最終處置的負(fù)擔(dān)。污泥焚燒后的灰渣可以采用安全的土地填埋方法予以處置。污泥焚燒的主要缺點(diǎn)在于能耗太大。如日本污泥焚燒耗能量占污泥處置總耗能量的70%。每年因此耗重油3.9x105m3，而且焚燒裝置設(shè)備復(fù)雜，建設(shè)和運(yùn)用費(fèi)用高于一般污泥處理方法。因此，國內(nèi)投入使用的污泥焚燒設(shè)施較少。1）控制so2的排放流化床鍋爐燃料適應(yīng)性強(qiáng)，燃燒充分，床溫一般不超過850，能有效抑制so2和no2的排放，在燃料中混入石灰石或生石灰脫硫，效果很好且價(jià)格低廉。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，采用循環(huán)流化床爐焚燒城市污水廠污泥，在爐內(nèi)添加石灰石或生石灰脫硫情況下，煙氣中so2，no2等

12、有害氣體排放完全能達(dá)到國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于污泥的含硫量較一般燃煤要低，尤其是污水廠污泥。因此，在污泥焚燒過程中，只要加強(qiáng)控制便能有效抑制so2的污染。2）控制重金屬排放污泥中通常含有各種有害的重金屬，如汞、銅、鎘、鉛等，這些重金屬物質(zhì)在水中不易降解，性質(zhì)穩(wěn)定，進(jìn)入水體后除通過食物鏈逐步蓄積外，能被水中的懸浮顆粒吸附而沉入污泥中，造成了污泥中重金屬含量較高。污泥的重金屬主要以氧化物、氫氧化物、有機(jī)絡(luò)合物等形式存在，其次為硫化物。重金屬的含量直接影響了污泥的處理工藝。重金屬含量高的污泥，若用于農(nóng)業(yè)，重金屬會(huì)富集在植物體內(nèi)，通過食物鏈傳遞給人類，造成毒害作用。此時(shí)應(yīng)考慮用化學(xué)方法提取重金屬元素，

13、使之能夠用于農(nóng)業(yè)，或焚燒處理。雖然污泥焚燒后的灰渣及飛灰體積比焚燒前大大減少，但有害重金屬大多數(shù)都富集在殘?jiān)?，砷、汞主要富集在飛灰中。在重金屬含量不超標(biāo)的情況下可考慮綜合利用，如制水泥，造磚等。若含量超標(biāo)，不允許直接填埋，通常是采用飛灰再燃裝置進(jìn)行高溫熔融處理后，再進(jìn)行填埋，或采用化學(xué)方法將超標(biāo)的重金屬淋濾出來達(dá)標(biāo)后再利用。3）控制二惡英排放二惡英（dioxin）是指含有兩個(gè)氧鍵連接兩個(gè)苯環(huán)的有機(jī)氯化物。二惡英的排放和擴(kuò)散，首先污染大氣，然后沉積到地表，進(jìn)入食物鏈，最后達(dá)到在人體內(nèi)的積累。即使在極微量的情況下，長期攝入便可引起癌變、畸形等危害。國家環(huán)保總局于2000年2月29日發(fā)布了生活垃圾

14、焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)，其中在生活垃圾焚燒廠污染排放限值中，明確二惡英排放值不大于1.0ngteq/nm3，并從2000年6月1日起，在我國北京市、上海市、廣州市和深圳市試行，2003年6月1日起在全國執(zhí)行。二惡英主要來源于固體廢棄物焚燒、含氯農(nóng)藥合成、紙漿的氯氣漂白。其中垃圾焚燒所排放二惡英量為其排放總量的75%以上。因此在污泥焚燒過程中必須嚴(yán)格控制二惡英的排放。通常的做法有：在燃料中添加化學(xué)藥劑阻止二惡英的生成；在燃燒過程中提高“3t”（turbulence，temperature，time）作用效果，使燃燒物與氧充分?jǐn)嚢杌旌希斐筛谎跞紵隣顟B(tài)，減少二惡英前驅(qū)物的生成；在廢氣處理過程中采用袋式除

15、塵器或活性炭有效抑制二惡英類物質(zhì)的重新生成和吸附二惡英類物質(zhì)。通過改進(jìn)燃燒和廢氣處理技術(shù)，排入大氣中的二惡英類物質(zhì)的量達(dá)到最小，被吸附的二惡英類物質(zhì)隨顆粒一起進(jìn)入灰渣系統(tǒng)中。對(duì)灰渣采用熔融處理技術(shù)，將灰渣送入溫度1200以上的熔化爐內(nèi)熔化，灰渣中的二惡英類物質(zhì)在高溫下被迅速的分解和燃燒。三、污泥焚燒工程實(shí)例1. 德國hsm污水處理廠流化床焚燒工藝在德國污泥焚燒工藝已有40年的歷史，1962年第一臺(tái)焚燒爐在德國投入使用。目前在德國，每年約有2.5-3百萬噸的污水污泥產(chǎn)生，其中30%用于農(nóng)業(yè)（堆肥），56%填理，14%焚燒。由于污泥中含有有害重金屬，農(nóng)民不愿接受，預(yù)計(jì)用于農(nóng)業(yè)方面的比例會(huì)逐年下降。

16、又因填理土地有限，而對(duì)這方面的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，特別是歐盟頒布的城市廢物技術(shù)指南帶來更加嚴(yán)格的規(guī)定。己經(jīng)通過的新版本明文規(guī)定，禁止填理有機(jī)物含量超過5%的污泥。由于這一法令的頒布，當(dāng)前被認(rèn)為最重要的處理路線-沒有無機(jī)化的填理，將不再實(shí)用。污泥無機(jī)化處理的唯一出路就是污泥焚燒工藝。近年來，焚燒工藝變得越來越成熟，也越來越適應(yīng)環(huán)保的要求。特別是在焚燒爐煙氣凈化這一重要領(lǐng)域，煙氣中的有害成分經(jīng)過一系列設(shè)備的處理后，己完全達(dá)到德國嚴(yán)格的大氣環(huán)保要求。當(dāng)然，石油危機(jī)的影響也不能被忽視，人們?cè)谠O(shè)計(jì)焚燒爐時(shí)，有意識(shí)地考慮到能源的回用。日前在德國境內(nèi)，己有近40個(gè)污水處理廠擁有多年的污泥焚燒工藝的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

17、。其中10家工廠混燒生活垃圾和污水污泥，20多家焚燒城市污水污泥，9家專門進(jìn)行工業(yè)廢水污泥的焚燒處理。在德國，污泥焚燒爐首先始于多段豎爐，而后流化床爐逐漸取代多段豎爐。日前，流化床焚燒爐的市場占有率超過廠90%，焚燒污泥的含水率在45%-80%之間，另外，在燃煤cfb鍋爐中也在考慮混燒污泥。在柏林自1985年以來運(yùn)行著歐洲最大的活性污泥流化床焚燒爐，其爐格柵面積為25m2，處理75%水分的污泥15t/h。德國renkurn/netherlands的pareno造紙廠流化床鍋爐用于發(fā)電，燃料有四種：廢水污泥，20000t/a；脫墨污泥，20000t/a；樹皮，40000t/a；輔助燃料為垃圾球（

18、refuse pellets），主要由廢紙和木材組成；另外含有8%的廢料，其灰分含量大約為11%，鍋爐的最大蒸汽連續(xù)輸出量22t/h，最大工作壓力75bar，蒸汽壓力50/65bar，蒸汽溫度470，給水溫度105，排放氣體溫度180，灰含量（max）30mg/m3。德國hamburg-harburg技術(shù)大學(xué)建設(shè)的流化床與循環(huán)床試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)，主要開展廠流化床和循環(huán)床燃用污泥污染排放特性的比較研究。1）hsm污泥焚燒處理廠概況該廠是德國第一個(gè)使用焚燒工藝來處理污水污泥的水廠。在1982年該廠投入使用兩臺(tái)流化床焚燒爐，取代原來兩個(gè)己有20年歷史的多段豎爐。這是由于hsm污水處理廠原來的多段豎爐在運(yùn)行

19、過程中，所排放的煙氣對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染，無法達(dá)到環(huán)保要求；其次它的運(yùn)行還需要大量的熱油和天然氣助燃，從而花費(fèi)巨大；此外，在爐膛內(nèi)部不能保證爐內(nèi)的柵后物質(zhì)和懸浮污泥完全混合一起被燃燒。基于以上劣勢，人們決定采用流化床這種新的爐型。該廠污泥焚燒運(yùn)行的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。hsm污水處理廠污泥焚燒區(qū)主要處理設(shè)備有：3臺(tái)污泥干燥機(jī)，1臺(tái)廢氣冷凝器，1臺(tái)污泥輸送機(jī)，1臺(tái)格柵物質(zhì)處理器，1座流化床焚燒爐，1座余熱鍋爐（飽和蒸汽壓9bar），1臺(tái)靜電除塵器，1臺(tái)準(zhǔn)干燥煙氣洗滌裝置（2個(gè)洗氣池，1個(gè)噴射干燥機(jī)，1個(gè)靜電除塵器），鋼結(jié)構(gòu)，100m高的煙囪等。2）污泥焚燒工藝流程hsm污水處理廠的污泥焚燒工藝由

20、離心機(jī)一干燥機(jī)一流化床焚燒爐一余熱鍋爐一靜電除塵器一灰塵貯房一準(zhǔn)干燥煙氣洗滌裝置一煙囪等幾部分組成。其工藝流程如下圖所示：流向離心脫水機(jī)的污泥是由約65%的消化污泥和35%的剩余污泥所組成，經(jīng)機(jī)械脫水后，污泥含水率降至75%。在該水廠的污泥焚燒系統(tǒng)中所使用的干燥機(jī)形式為圓盤干燥機(jī)（飽和蒸汽壓為9bar）污泥經(jīng)過干燥處理后，可達(dá)到50%-55%的含水率。這種組分的污泥在流化床爐中可保證自行燃燒，無需額外添加助燃劑，可大大減少能源的浪費(fèi)。3）流化床焚燒爐1982年投入使用的流化床焚燒爐是該污泥焚燒系統(tǒng)的核心部分。它幾乎無須額外添加燃料和煙氣再焚燒。因此它大大優(yōu)于多段豎爐。煙氣和飛灰在850左右時(shí)在

21、同一個(gè)方向離開焚燒爐，在余熱鍋爐中溫度降至2100，在接下來的靜電除塵器i中進(jìn)行脫塵，剩余的灰塵含量約為100mg/m3。經(jīng)過準(zhǔn)干燥煙氣洗滌裝置凈化后的煙氣通過煙囪排放，灰塵被貯存在灰塵貯房中，稍后再利用或者運(yùn)走。流化床焚燒爐結(jié)構(gòu)如下圖所示：在該焚燒爐的爐膛內(nèi)，有一個(gè)懸浮的焚燒區(qū)。當(dāng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，爐膛內(nèi)有一個(gè)大約50cm厚的細(xì)砂床置于噴嘴式氣體分配板之上。在焚燒爐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，熱空氣從爐膛下部通入，并以一定速度通過分配板，從而細(xì)砂床呈“沸騰”狀態(tài)，產(chǎn)生了一個(gè)約1.5-2.0m的流化床。污泥從塔側(cè)的投料口投入到流化床上，污泥便急速燃燒。直接位于流化床區(qū)域上的爐區(qū)是二次燃燒區(qū)。該流化床具有的特性是

22、：在焚燒過程中，污泥中有機(jī)物所產(chǎn)生的熱量，可作為污泥中所含水分蒸發(fā)所需的能量，這樣對(duì)于流化床的一次燃燒區(qū)來說，附加燃燒室就不需要了，從而使流化床的溫度比煙氣的出口要低。3）煙氣處理燃燒過程中過剩空氣系數(shù)為1.4，所產(chǎn)生的煙氣在850-900的溫度范圍從爐膛上部排出，進(jìn)入余熱鍋爐（在此所產(chǎn)生的9bar的飽和蒸汽用于污泥干燥機(jī)的加熱），同時(shí)煙氣在這里被冷卻到210。該流化床的另一特性是它在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的爐渣非常少，主要是很細(xì)的飛灰，散布在煙氣中，可通過余熱鍋爐后的靜電除塵器來捕集。煙氣中所含有的有害污染物通過噴霧式濕法洗滌去除。在該水廠，共設(shè)有2個(gè)洗氣池，分別采用的是水和naoh溶液進(jìn)行濕法洗

23、滌。準(zhǔn)干燥煙氣洗滌裝置是由噴射干燥機(jī)、靜電除塵器、兩個(gè)洗氣池所構(gòu)成，它的處理流程如下圖所示。這套裝置是為了進(jìn)一步去除煙氣中尚存的灰塵、重金屬和硫、氯、氟、氮氧化物等有害物質(zhì)，煙塵量可以降低到l0mg/m3。特別需要指出的是，對(duì)于去除煙氣中所含有的金屬汞單質(zhì)和汞離子，hsm污水廠使用專門的去除方法活性炭氣流吸附法和在堿洗池添加藥劑tmt15。在靜電除塵器和噴射干燥機(jī)之間的連接管道中，放有一種活性炭（koh），目的是為了吸附煙氣中所含有的金屬汞單質(zhì)，大約每m3米煙氣需300-330gkoh。這樣含有汞的顆粒在靜電除塵器中，可以與煙氣完全分離。接著煙氣流入到兩個(gè)洗氣池中，第一個(gè)為水洗池，主要為吸附灰

24、塵和一些硫氧化物、hci、hi等有害氣體，ph1；第一個(gè)為濃度33%的naoh洗氣池，主要為去除so2等酸性氣體，同時(shí)必須考慮到汞離子的去除，添加少量的tmt15，使之與hg2+結(jié)合后去除。吸收汞的顆粒和其它剩余物（鹽）最后一起從靜電除塵器中排出，作為特種垃圾被處理。最終處理后的煙氣以74離開煙氣洗滌過程，經(jīng)100rn高的煙囪排入大氣。4）能量利用hsm污水處理廠正在運(yùn)轉(zhuǎn)的整個(gè)污泥焚燒系統(tǒng)，非常注重能源的經(jīng)濟(jì)性。在保證污泥良好的脫水、干燥和焚燒的前提下，對(duì)污泥焚燒流程中各個(gè)處理單元所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行充分的循環(huán)利用。流化床焚燒爐所產(chǎn)生的煙氣在850-900被排出，進(jìn)入余熱鍋爐，在這里被冷卻到210

25、（該溫度是靜電除塵器工作的適宜溫度），此時(shí)所產(chǎn)生的9bar的飽和蒸汽供給焚燒爐前面的干燥機(jī)使用。干燥機(jī)在對(duì)含水率約為75%的脫水污泥進(jìn)行干燥時(shí)，將從污泥中所蒸發(fā)出來的水分的熱量進(jìn)一步通過廢氣冷凝器裝置收集。該熱量分為三部分被利用：一部分作為工廠廠房的直接熱源；第二部分是將消化污泥與來自廢氣冷凝器中的部分熱量相混合，可將到達(dá)離心脫水機(jī)時(shí)的液態(tài)污泥預(yù)加熱至500，利用這種提取熱量的方法可以達(dá)到一個(gè)意想不到的效果，脫水污泥的含水率提高了2%，并且節(jié)省了10%的絮凝劑；第三部分，可通過熱交換器將熱量作為消化池的加熱熱源。2. 荷蘭snb污泥焚燒廠snb污泥焚燒廠是目前歐洲最大的污泥處理中心，位于荷蘭。

26、該中心由荷蘭的五個(gè)污水處理公司共同投資建設(shè)，由bamag屬下的thyssen公司技術(shù)總包，荷蘭stork工程公司總承包基建與安裝。該廠處理規(guī)模約為300tds/d，處理量約為荷蘭全國總污泥量的27%，除處理五個(gè)投資者的污泥外，還可以接收其它污水處理公司的污泥。其工藝流程見下圖。運(yùn)達(dá)的脫水污泥經(jīng)半干化后從焚燒爐（隋性粒子流化床焚燒爐）上部進(jìn)入，焚燒后的煙氣經(jīng)熱交換回收熱量，回收的熱能用于污泥半干化。尾氣處理系統(tǒng)包括電除塵、酸洗、堿洗、活性炭吸附和布袋除塵。3. 浙江大學(xué)65t/d污泥焚燒爐韓國某公司受政府委托，承擔(dān)清州污水處理廠污泥的焚燒處理項(xiàng)目，浙江大學(xué)熱能工程研究所承擔(dān)污泥焚燒爐的設(shè)計(jì)及供貨

27、任務(wù)。污泥焚燒爐要求能處理水分為85.1%的清州污水污泥65t/d（保證工況），以廢油為輔助燃料，同時(shí)預(yù)留加煤口作為焚燒試驗(yàn)用。還要求能處理廢塑料和廢橡膠，處理量各為2.5t/d。燃料分析數(shù)據(jù)見下表：鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍為44%-100%污泥量。設(shè)備制造委托無錫鍋爐廠，自動(dòng)點(diǎn)火裝置和輔助油系統(tǒng)由浙江大學(xué)熱能工程研究所設(shè)計(jì)和制造。根據(jù)韓國某公司給定的設(shè)計(jì)條件，以盡量高的熱空氣溫度(約300)，計(jì)算出需要輔助油為280kg/h，蒸發(fā)量為2.5t/h，設(shè)計(jì)床溫850，其結(jié)構(gòu)如上圖所示。由于采用廢油為輔助燃料，為了增加廢油在床內(nèi)的焚燒份額，采用較低的流化風(fēng)速2.21m/s。懸浮段的風(fēng)速為1.31m/s，

28、使污泥及廢物在爐內(nèi)停留時(shí)間達(dá)5s以上，從而可以有效破壞煙氣中的有害有機(jī)物，不致引起二次污染。鍋爐已于1996年6月制造完成并運(yùn)往韓國。經(jīng)過一年多的安裝和調(diào)試，于1997年11月開始投人運(yùn)行，運(yùn)行情況良好。由于當(dāng)?shù)匚勰嗨指叱鲈O(shè)計(jì)值較多，高達(dá)91.64%，低位發(fā)熱量只有925kj/kg，導(dǎo)致廢油的投人量比設(shè)計(jì)值高許多，爐膛出口煙溫也比設(shè)計(jì)值高50。4. 上海石洞口污泥干化焚燒處理工程1）工程概述上海石洞口城市污水處理廠設(shè)計(jì)水量為40萬m3/d，采用具有除磷脫氮功能的一體化活性污泥法作為污水處理工藝，處理對(duì)象為城市污水（含有大量以化工、制藥、印染廢水為主的工業(yè)廢水），產(chǎn)生的污泥量為64t/d干泥，

29、經(jīng)脫水后含水率為70%，污泥體積為213m3/d。干化焚燒聯(lián)合處理工藝采用低溫干化-高溫焚燒兩套系統(tǒng)串聯(lián)運(yùn)行。采用的流化床干化工藝可以將脫水污泥干化工藝從70%降低到10%（最低5%）。焚燒采用循環(huán)流化床焚燒爐通過焚燒干化污泥，以導(dǎo)熱油（或蒸汽）形式回收煙氣中熱量，將回收的熱量用于干化系統(tǒng)。該聯(lián)合工藝可以達(dá)到能量的自平衡。污泥干化-焚燒系統(tǒng)工藝圖如下：上海市石洞口城市污水處理廠污泥干化焚燒工程由北京金州工程有限公司總承包。上海石洞口設(shè)計(jì)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(nèi)有砂粒循環(huán)使用，外排氣體要適當(dāng)處理。污泥焚燒爐遠(yuǎn)比垃圾焚燒爐的工藝簡單得多，

30、且污泥焚燒不會(huì)產(chǎn)生二惡英。2）污泥特性采用不同的脫水工藝其脫水污泥的含水率是不同的，大致范圍是65%85%。對(duì)于后續(xù)干化焚燒處理工藝，脫水污泥的含水率直接影響到后續(xù)處理構(gòu)筑物的規(guī)模以及干化焚燒的熱量平衡，理論上越低越好，但是機(jī)械脫水程度越高，設(shè)備投資會(huì)增加，加藥量也會(huì)增加，處理成本隨之提高，因此合理選擇設(shè)計(jì)含水率很重要。理論上脫水污泥含水率在70%時(shí)，可以不加輔助燃料，實(shí)現(xiàn)直接燃燒，但是由于污泥中的水分在高溫下蒸發(fā)（850以上），會(huì)損失大量熱能，所以必須通過高效的高溫空氣預(yù)熱器回收這些熱量，并將助燃空氣預(yù)熱到600以上。就目前的工程技術(shù)水平而言較難實(shí)現(xiàn)。采用目前相對(duì)較成熟的低溫干化工藝，使污泥

31、中水分在較低的溫度下蒸發(fā)，以較少的熱量降低含水率，提高系統(tǒng)的熱效率，使整個(gè)系統(tǒng)的熱量處于平衡狀態(tài)。下面幾張圖表為該廠污泥的特性參數(shù)。在總結(jié)已有工程和現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)石洞口城市污水處理廠特點(diǎn)采取對(duì)脫水污泥進(jìn)行低溫干化高溫焚燒聯(lián)合處理的工藝方案。同時(shí)污泥焚燒裝置能兼顧焚燒干化污泥和替代燃料。當(dāng)污泥可以作為綠化基質(zhì)土或其他用途時(shí)，使用替代燃料焚燒，產(chǎn)生的熱量干化污泥，干化污泥綜合利用，當(dāng)污泥重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)或污泥出路困難時(shí)，直接焚燒干化污泥產(chǎn)生的熱量提供干化使用。本工程設(shè)計(jì)污泥參數(shù)：脫水污泥含水率70%，污泥燃燒熱值11304-15491kj/kg干固體。3）干化工藝干化工藝是本系統(tǒng)的核心工

32、藝。由于干化污泥具有易燃、易分解的特點(diǎn),為保證安全和衛(wèi)生，干化系統(tǒng)內(nèi)必須保證低溫、低氧狀態(tài)。同時(shí)由于污泥在40%60%含水率時(shí)具有易粘結(jié)的特性，因此選用設(shè)備必須防止污泥粘結(jié)在換熱面，從而降低熱效率，甚至影響運(yùn)行。經(jīng)過多次方案比較和設(shè)備招標(biāo)，最終選用了進(jìn)口流化床低溫干化系統(tǒng)。該系統(tǒng)干化溫度為85，系統(tǒng)內(nèi)控制含氧量4%。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用流化床干化機(jī)。干化過程在流化床內(nèi)進(jìn)行，流化床底部布置蒸汽盤管?？諝鈴拇驳捉?jīng)過盤管加熱后進(jìn)入床身，熱空氣一方面使床身中的污泥處于流動(dòng)化，防止污泥粘結(jié)，另一方面也與污泥進(jìn)行充分換熱，蒸發(fā)其中的水分，蒸發(fā)出來的水分和空氣一起被引入洗滌冷卻塔內(nèi)，經(jīng)噴淋后，水分被去除，余下

33、的干空氣則循環(huán)使用。經(jīng)干化后的污泥含水率降為5%10%。干化系統(tǒng)每蒸發(fā)1t水分，消耗熱能為2800kj。4）焚燒工藝經(jīng)干化系統(tǒng)處理后的污泥儲(chǔ)存在干污泥料倉中，通過輸料機(jī)送入焚燒爐，在投加污泥的同時(shí)，可以投加生石灰（用于脫硫）。投加的干污泥經(jīng)爐內(nèi)預(yù)置的床砂加熱后迅速升溫，并開始著火燃燒，經(jīng)燃燒后的污泥被循環(huán)流化床床身內(nèi)的高速氣流帶出，通過熱旋風(fēng)分離器，將其中比重較大的未燃盡顆粒收集下來，然后重新送入焚燒爐焚燒，燃盡后的輕小顆粒和高溫?zé)煔庖黄疬M(jìn)入后續(xù)煙道。煙道內(nèi)布置余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器用于回收熱量。煙氣排出前通過半干法脫硫和布袋除塵器除塵，參照生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)(gb18485-2001)的排放標(biāo)準(zhǔn)排放。由于干化污泥燃燒特性接近褐煤，經(jīng)過循環(huán)流化床焚燒爐現(xiàn)場試驗(yàn)，其焚燒特性良好，因此許多國內(nèi)廠家均有能力配套，技術(shù)也相當(dāng)成熟，采用國產(chǎn)的流化床焚燒爐。5）投資及運(yùn)行費(fèi)本工程預(yù)計(jì)投資8000萬元