污泥焚燒處理技術(shù)及工程實例(已修改)
2024-11-12 08:03 本頁面
【正文】 污泥焚燒處理技術(shù)及工程實例 一、污泥處理概況 1. 填埋 2. 堆肥 3. 焚燒 二、污泥焚燒處理工藝 1. 污泥焚燒前處理工藝 2. 污泥焚燒工藝流程 3. 污泥焚燒設(shè)備 4. 焚燒污染排放物 1）控制 SO2 的排放 2）控制重金屬排放 3）控制二惡英排放 三、污泥焚燒工程實例 1. 德國 HSM 污水處理廠流化床焚燒工藝 2. 荷蘭 SNB 污泥焚燒廠 3. 浙江大學(xué) 65t/d 污泥焚燒爐 4. 上海石洞口污泥干化焚燒處理工程 四、小結(jié) 1. 工藝選擇時須進(jìn)行全方位的比較 2. 規(guī)劃和建設(shè)大型的污泥處理處置中心 3. 引進(jìn)技術(shù)，培育國內(nèi)設(shè)備制造能力 4. 建設(shè)試驗性生產(chǎn)線的必要性 一、污泥處理概況 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 %，含水率以 95%計。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)生填埋是將污泥運至垃圾填埋場與垃圾合并進(jìn)行無害化填埋，優(yōu)點是處理成本低，可增加城市建設(shè)土地。缺點是污泥中的有毒有害重金屬和病原微生物會污染土地和水資源，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減少。 2. 堆肥 堆肥處理是將污泥中的有機物進(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。近年來，焚燒法采用了合適的預(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關(guān)鍵因素。它直接影響污泥焚燒設(shè)備和處理費用（當(dāng)污泥揮發(fā)物含量高、含水率低時，通常能維持自燃）。因此降低污泥含水率對于降低污泥焚燒設(shè)備及處理費用是至關(guān)重要的。濃縮污泥的含水率一般在 95%以上，采用機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。 可以考慮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， 可形成自燃，節(jié)約燃料。溫度、時間、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℃時有機物才能燃燒。但此時污泥燃燒會產(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。焚燒時間越長，焚燒越徹底，但會增加能耗，因此一般污泥焚燒時間為 。氧氣是焚燒的動力，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，以及財力、技術(shù)等。對于處理量小，熱值低的污泥采用投資較少的簡易焚燒爐是恰當(dāng)?shù)?；對于處理量大，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)生強烈的翻騰和循環(huán)流動。 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 等有機氣體的產(chǎn)生，燃燒熱強度高，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 分較復(fù)雜、含
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