無錫市蘆村城北污水處理廠污泥處理方案091020

1、無錫市蘆村、城北污水處理廠污泥處理技術方案一、 工程背景無錫蘆村污水處理廠日處理污水 20萬噸，出水水質達到國家一級 A 類標準。蘆村污水處理廠污水處理采用 A2/O 工藝，其中二沉池剩余污泥經過濃縮脫水后， 變成含水率為 81%左右的污泥泥餅。 目前，蘆村污水處理廠每天污泥泥餅的產量 約為 200 噸。無錫市城北污水處理廠氧化溝工藝，日處理污泥 15 萬噸，每天產生含水率 81 %左右的污泥泥餅量約 120 噸。近年來，隨著經濟的快速發(fā)展， 無錫的土地資源愈加珍貴。 而無錫的污水處 理廠也越來越多， 污水處理量越來越大。 目前，無錫所有的污水處理廠每天產生 含水率 81%左右的污泥量已達近

2、1000 噸。采用傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋處理方法已經無 法滿足無錫各污水處理廠處理污泥的要求， 在此背景下， 急需一種高效實用、 無 污染、低成本的污泥處理技術以實現(xiàn)污泥的減量化和無害化處理。二、 技術方案無錫國聯(lián)環(huán)保能源集團有限公司以高新技術為先導， 以環(huán)境服務為己任， 致 力于城市生活垃圾、 污泥的無害化處理和資料綜合利用， 經過與科研院校多年的 探索和實踐， 取得了顯著的成績， 已完全具備了城市生活垃圾的減量化、 無害化 和資源化焚燒處理能力， 目前公司所屬無錫惠聯(lián)、 無錫益多垃圾發(fā)電廠已基本將 無錫的生活垃圾處理完畢。 近年來，無錫國聯(lián)環(huán)保能源集團有限公司與東南大學 合作，針對無錫污泥的特點，

3、 多次深入到各污水處理廠調研， 在無錫蘆村和城北 污水處理廠的大力支持和積極配合下， 多次取樣化驗， 反復進行了污泥深度脫水 的試驗研究， 在取得初步科研成果的基礎上， 研究出一條適合無錫污泥處理的技 術路線（圖 2）。本技術融合了污泥深度脫水技術、半干化技術、焚燒技術和煙氣凈化處理 的最新研究成果，對污泥進行徹底的減量化、無害化處理。通過深度脫水、提高 干化機和焚燒爐熱效率， 無需添加任何輔助燃料就可徹底焚燒處理掉污泥， 大大 降低了運行成本。 干化過程中的異味氣體送至焚燒爐內高溫分解， 焚燒爐煙氣凈 化系統(tǒng)采用我們引進的一種使用熟石灰和活性碳作為反應劑的干法吸附系統(tǒng)的 Turbosorp

4、煙氣凈化工藝，完全達到國家排放要求，污泥焚燒灰渣可進行資源化 制磚利用，杜絕了污泥處理過程中的二次污染。經多次取樣檢測表明，無錫蘆村和城北污水處理廠產生的污泥的主要平均成 分是：含水率81.8%，含灰量57.87%，絕干污泥的發(fā)熱值為8338kj/kg。由于蘆村和城北污水處理廠按目前生產工藝產生的污泥含水率高達81.8%，而其絕干發(fā)熱值僅8338kj/kg，折算到污泥的收到基發(fā)熱值為負數(shù)，根本無法燃 燒，因此，必須進一步降低污泥的水分，使其能滿足燃燒熱平衡要求為止。經分 析研究，綜合采用東南大學的半干化、焚燒技術科研成果，只要將污泥的含水率 降低到69%以下，就可以實現(xiàn)污泥燃燒處理，并且達到熱

5、平衡，無需添加其它輔 助燃料。我們在東南大學的支持下，在脫水機生產廠家的密切配合下， 通過試驗，采 用改進高分子型絮凝劑和助凝劑進行調質，采用先進的隔膜壓濾機進行壓濾脫 水，在污泥脫水方面取得了顯著成果，使污泥的含水率降低到6569%。采用隔膜壓濾機對濃縮污泥進行深度脫水。隔膜壓濾機具有壓榨壓力高、膜片壽命長等優(yōu)點?？刂瓶刹捎?PLC及人機界面。對于生活污水處理廠污泥，隔 膜鼓膜30分鐘之后，就可以完全發(fā)揮壓榨脫水的作用。相比較傳統(tǒng)的壓濾機， 隔膜壓濾機能夠明顯縮短過濾操作時間，使效率大為提高。隔膜壓濾機還能有效 節(jié)省操作動力消耗，提升泥餅干度，降低泥餅含水率，提升壓濾機的處理能力， 增加壓濾

6、機的操作彈性。隔膜壓濾脫水機圖片如下：1.污泥脫水工藝技術介紹圖1污泥脫水工藝流程圖濃縮池里的污泥水通過輸送泵送到污泥貯池， 絮凝劑也通過加藥泵送到污泥 貯池，污泥貯池的攪拌器進行充分攪拌，攪拌后使污泥和絮凝劑充分混合、絮凝。 在絮凝劑的作用下，通過壓縮微顆粒表面雙電層、 降低界面電位差、電荷中和等 電化學過程，以及橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學過程，使廢水中的懸浮物、脫體 和可絮凝的其它物質凝聚成“絮團”。經過混合的污泥通過污泥輸送泵直接輸送 至隔膜壓濾機進行脫水，污泥通過加壓過濾和機械擠壓處理后，排放到輸送機上， 通過輸送帶輸送到排泥場，再外運焚燒。隔膜壓濾機安裝有沖洗設備，可以沖洗 過濾濾布

7、，避免堵塞。無錫蘆村現(xiàn)每天產生81.8%含水率的污泥200噸，城北每天產生81.8%含水 率的污泥120噸，這二家廠每天共產生污泥320噸。由于蘆村污泥處理廠和城北 污水處理廠目前采用的是袋式壓濾機和離心脫水機脫水，其脫水效果不能滿足要求。為了使得污泥的含水率降得更低，蘆村和城北二家污水處理廠必須采用隔膜 壓濾機進行污泥深度脫水，使污泥的含水率低于69%。采用隔膜壓濾機脫水后，污泥的產量可以減少，按目前的污泥處理量計算， 蘆村每天產生含水率67%的污泥110.3噸，城北每天產生含水率67%的污泥66.2 噸，共計176.5噸。與目前污泥產量320噸/天相比，減量44.84%。2.污泥半干化、焚

8、燒工藝技術介紹東南大學通過實驗室研究了污泥導熱干化特性，克服了普通干燥熱效率低、 異味氣體不易處理、控制安全隱患復雜的缺點，研發(fā)設計出單臺能干化處理 200t/d污泥的以有機熱載體（導熱油）作為熱源的旋轉導熱污泥干化機，半干化后 污泥含水55%左右，以避免污泥粘滯區(qū)，干化熱效率達到80%以上，此設備已正常投運。無錫國聯(lián)環(huán)保能源集團有限公司在鍋爐、焚燒爐設計制造方面有豐富的經 驗和較多的業(yè)績，通過與東南大學合作，對城市污泥焚燒機理進行了研究， 并針 對無錫蘆村和城北污水處理廠的污泥，研發(fā)設計以有機熱載體作為余熱回收介質 的200t/d污泥流化床焚燒爐，結合實驗室研究和現(xiàn)場調試，對焚燒爐的運行參數(shù)

9、 進行優(yōu)化試驗研究。對于含水約55%的入爐半干化污泥，污泥燃燒效率達到92% 以上，焚燒爐的熱效率不低于 75%，污泥焚燒過程中產生的煙氣和灰渣的排放 指標全部達到國家規(guī)定的排放要求。采用污泥深度脫水、半干化并焚燒處理的技術路線可實現(xiàn)污泥低成本、無害 化處理，并滿足處理過程中無二次污染的環(huán)保要求。煙氣凈化廢氣排放異味氣體、不凝性氣體去焚燒爐涼水塔TI 冷卻水循環(huán)I 冷凝水排放去污水處理廠尾氣除濕濃縮污泥丄高效調質深度脫水改進陽離子高分子絮凝劑飛灰 建材制磚冷卻水循環(huán)空氣導熱油循環(huán)導熱油循環(huán)半干化污泥含水55%爐渣建材制磚利用水蒸汽、 異味氣體干泥焚燒排濕風機深度脫水污泥含水67%176.5 t

10、/d相當于脫水污泥含水81.8 %320t/d干化圖2污泥焚燒處理技術路線圖根據(jù)圖2所示，無錫蘆村、城北污水處理廠污泥處理采取污泥深度脫水- 半干化一焚燒處理技術，通過改進污泥處理廠的脫水設備， 使用改進型陽離子絮 凝劑，使脫水污泥含水率為67%,再送到焚燒廠，用焚燒污泥產生的熱量通過導 熱油對污泥進行半干化，使污泥的含水率進一步降低到 55%,再送入焚燒爐進行 焚燒，產生的煙氣經脫硫、凈化處理達標后再排放。2.1 200t/d旋轉導熱污泥干化機技術路線200t/d旋轉導熱污泥干化系統(tǒng)示意圖如圖 3所示，包括外殼1、傳動軸& 漿葉片7、導向板9和刮料片10,在外殼1的上部設有加料口 8

11、和排氣口 11, 在外殼1的下部設有排料口 2,傳動軸6包括內管、外管，漿葉片與內、外管夾 層之間以及內管間設有熱媒介質聯(lián)系通道，分別輸送冷的和熱的熱媒介質。漿葉片的兩面?zhèn)劝宄蓪ΨQ的園臺面，可方便地設置刮料片10,以及時清除漿葉片上的污泥，在漿葉片的頂圈設外部導向板 9,與傳動軸5成一夾角，旋轉時將半干 污泥輸送至出泥口。干化后尾氣，降溫除濕除去水蒸汽后，其中的異味氣體，送 入爐膛焚燒，避免了干化過程的二次污染。干化后的半干污泥含水約55%送入污泥焚燒爐焚燒，以利用其熱能。789 10 11 1213 145 呂工211外殼2排料口 3熱源進口 4外夾套5熱源出口 6傳動軸7漿葉片8加料口9導

12、向板10刮料片11排氣口 12風機13去焚燒爐14噴淋塔圖3旋轉導熱污泥干化系統(tǒng)示意圖在污泥半干化過程中，蒸發(fā)的水蒸汽用冷卻塔冷凝，再返回污泥處理廠處理；不凝性氣體、異味氣體通過排風機送入焚燒爐高溫分解， 可以避免異味外逸?？諝夤娘L機5-污池臭7氣抽氣機吩111-導熱油（去干化裝置）稀相區(qū)螺旋輸送機密相區(qū)導熱油（來自干化裝置）1煙氣（去煙氣凈化裝置）:爐渣小車一T77圖4 200t/d流化床污泥焚燒系統(tǒng)簡圖半干化所需要的熱量來自污泥焚燒產生的高溫煙氣，用導熱油吸收熱煙氣 中的熱量用于污泥半干化，同時降低了煙氣溫度。2.2 200t/d流化床污泥焚燒爐工藝及污泥焚燒特性試驗研究技術路線圖4所示為

13、流化床污泥焚燒系統(tǒng)簡圖。含水率為 55%的干化污泥由螺旋給 料機從焚燒爐的密相區(qū)加入爐內。爐膛的爐墻采用重型爐墻結構，內側為高鋁質 耐磨、耐火磚，可適應焚燒爐的熱膨脹要求和焚燒爐內的氣氛，保證焚燒爐的長期可靠運行；外側為保溫磚，爐膛外表溫度小于60°C。污泥及煤燃燒過程中產生的爐渣經振動排渣機由爐底排出，隨煙氣飛離焚燒爐的細灰則由煙氣凈化系統(tǒng) 中的布袋除塵器分離、捕集。污泥流化床焚燒爐采用分級送風技術，一次風通過密相區(qū)底部的布風板送入床內，在保證床料良好流化的同時為污泥和煤的充分燃燒提供足夠的空氣；加旋二次風布置在流化床稀相區(qū)的下部，切向噴入爐內，在稀相區(qū)形成旋渦氣流， 加強了流化床

14、稀相區(qū)的擾動，使得稀相區(qū)的氣體與氣體及氣體與固體間混合十分 充分，保證了稀相區(qū)揮發(fā)份的充分燃盡和飛離密相區(qū)的細灰的進一步燃燒。加旋二次風對煙氣中的細灰具有一定的分離作用，可降低爐膛出口處煙氣的含塵濃 度，以減輕對尾部受熱面的磨損并降低煙氣除塵裝置的負擔。采用分級配風技術還可大大降低NOx的排放。稀相區(qū)保持不低于5mm2O的負壓，以防止煙氣外溢。 在稀相區(qū)、水平煙道和尾部煙道中分別布置有輻射式受熱面和對流受熱面以及空 氣預熱器，用于回收污泥燃燒所產生的熱量，用于加熱導熱油作為污泥干化系統(tǒng) 的熱源。2.3煙氣凈化系統(tǒng)及工藝煙氣凈化系統(tǒng)采用我們引進的奧地利能源與環(huán)境股份公司（AEE的Turbosor

15、p煙氣凈化工藝。該煙氣凈化工藝是一種使用熟石灰和活性碳作為反應 劑的干法吸附系統(tǒng)。整套系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收劑處理系統(tǒng)、Turboreactor 和物料再循環(huán)系統(tǒng)、工藝用水系統(tǒng)、布袋除塵器、最終物料處理系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)（壓縮空氣系統(tǒng)，氮氣系統(tǒng)）、煙氣分析系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)和儀控系統(tǒng)等組成。 Turposorp煙氣凈化工藝去除HCI和SO的效率最高可達95%該煙氣凈化系統(tǒng) 能滿足焚燒爐的負荷變化需要。污泥焚燒爐排放的煙氣經凈化系統(tǒng)處理后的排放 指標如表1所示。表1 Turbosorp煙氣凈化工藝煙氣排放標準煙氣排放指標（折算至11% O）每天平均值飛灰mg/Nm3 干30HCl脫除率%>90

16、.0HFmg/Nm干5SO脫除率%>90.0Hg+Cdmg/Nm 干V 0.1Hg+Cd汞mg/Nm 干V 0.2Pb鉛mg/Nm干V 0.5二惡英呋喃ng/Nm3F TEQV 0.1Turbosorp煙氣凈化工藝采用熟石灰和活性炭作為煙氣中有害成分的吸附 介質。吸附反應的最終產物為含濕量最大為2%勺干態(tài)物質，由反應物、未反應的吸收劑及飛灰組成。污泥焚燒產生的灰、渣等，可用于建材制磚或鋪路等。整個處理過程中，污泥著火焚燒所需熱量與其焚燒產生的熱量相等，實現(xiàn)熱平衡，不再需要添加輔助燃料，也不需要外來熱源進行污泥干化處理。采用此方案的關鍵技術在于深度脫水，如果污泥處理廠配合采用改進型陽離子高

17、分子絮凝劑替代普通的 PAM，采用隔膜壓濾機替代普通的袋濾機和離心機，按照操作規(guī)程運行則，可以確保產生的污泥含水率不超過67%。三、投資成本1.污泥脫水部分1.1蘆村污水處理廠污泥脫水部分改造費用a）表2蘆村廠脫水設備改造主要設備投資估算表序 號設備名稱規(guī)格型號數(shù) 量單價（萬元）總價（萬兀）備注1污泥輸送泵AG135-1213.5272污水流量計2個2.354.73污泥貯池攪拌器12124液位傳感器21.535加藥系統(tǒng)2個21426污泥輸送泵B 1G105-257357污泥輸送泵B變 頻系統(tǒng)53.517.58污泥輸送壓力變送器51.57.59污泥脫水干化一 體機XTB800/150595475

18、10清洗泵3D5-20/6.31套151511清洗罐5M312.52.512機械擠壓泵50DWG16-141/1252.311.513擠壓罐8M314.34.314機械擠壓泵變頻 系統(tǒng)51.658.2515機械擠壓壓力變送器51.457.2516空壓機SA50A2153017儲氣罐C-10/0.823.5718皮帶輸送機DT1200 511.4557.2519管道閥門125.925.920自動控制系統(tǒng)1202021電氣儀表1151522合計817.65b）表3蘆村廠脫水設備配電表序 號設備名稱規(guī)格型號數(shù)量（臺）總裝機容量（KW）常用功率（KW）1污泥輸送泵AG135-1244222污泥輸送泵B

19、G105-25225903污泥貯池攪拌器2157.54污泥脫水干化一XTB800/150583.7517.5體機5皮帶輸送機DT1200327.55.56螺桿式自動加藥系統(tǒng)2套337清洗泵3D5-20/6.31套454.58機械擠壓泵50DWG16-141/125557.4空壓機SA30A290459照明10610合計596.25208.4c）蘆村廠脫水設備改造占地面積污泥脫水部分共需占地面積： 25m x 26m+12.5mx 12m=800 m2。1.2城北污泥處理廠脫水設備改造費用a）表4城北廠脫水設備改造主要設備投資估算表序 號設備名稱規(guī)格型號數(shù)量單價（萬兀）總價（萬元）備注1污泥輸送泵AG135-1213.5272污水流量計2個2.354.73污泥貯池攪拌器12