【導讀】溫州經濟開發(fā)區(qū)濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目可行性研究報告。第五章污泥干化處理工藝技術及熱電聯供系統機組選型............21. 推薦的污泥干化工藝流程圖及描

　　

【正文】 熱值發(fā)電，是一種變廢為寶、節(jié)約資源的措施；同時，減少了污泥填埋，不僅節(jié)約了土地資源，而且減少了污泥填埋產生的滲瀝水對地下水和地表水的污染，保護了寶貴的水資源。因此，對溫州市污泥集中處置是勢在必行，是非常迫切的、必要的。 1） 貫徹國家關于環(huán)境保護的基本國策，執(zhí)行國家的相關法規(guī)、政策、規(guī)范和標準。 2） 在污水處理的同時，必須對污泥進行最終處置， 在提高污水處理率的同時，提高污泥處置率。通過 工程 實 施，使 污水廠 污泥得到 減量化、 穩(wěn)定化、無害化、資源化 ，予 以 綜合利用。 3） 采用適合溫州 市的 實際情況的處置工藝 ，實現 全市 污 水 “ 處理分散化、處置集約化、技術 成熟 化、目標階段化 ” 的處理處置戰(zhàn)略 ， 預留將來發(fā)展空間。 4） 采用成熟、 可靠、安全 、 經濟 的處置工藝，實現污泥 的 “ 減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化 ”， 建立可靠、安全、環(huán)保的污泥處理 中心。 5） 充分 應 用 “ 四新 ” 技術， 工程方案科學、合理、經濟， 總體 水平 達到國際 先進水平。 6） 遵循因 地制宜原則，根據污泥產量、成分以及處理、運行成本選擇處理工藝，在溶入高新科研技術的同時，還根據具體情況簡化配置，以控制投資規(guī)模。 7） 保護環(huán)境， 嚴格控制水、泥、渣、臭氣、干化尾氣、噪聲等 二次污染。 8） 污泥 焚燒爐采用在國內已有成熟運行經驗的循環(huán)流化床 污泥 焚燒爐，焚燒爐設備由國內鍋爐廠配套制造。 溫州經濟開發(fā)區(qū)濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目 可行性研究報告 設計單位名稱 7 9） 根據城市規(guī)劃，該區(qū)塊今后供熱前景看好，因此，汽輪發(fā)電機組采用既能發(fā)電、又能供 熱的抽 凝 式 汽輪發(fā)電機組。 10） 焚燒爐煙氣采用半干法脫酸（ SOX、 NOX、 HCL 等）加布袋除塵，并留有加活性碳吸附 重金屬和 二惡英的余地；處理結果達到我國《 生活垃圾焚燒污染 控制標準》的要求。 11） 焚燒熱電廠發(fā)電上網電壓等級為 110kV， 送鄰近的 山河 220kV 變電所并網。 12） 根據當地水資源條件，工業(yè)用水采用江水，生活用水采用自來水，汽機凝汽器等冷卻水 采用閉式循環(huán)。 13） 考慮到焚燒爐過熱蒸汽噴水減溫的要求 及地表水水質條件 ，化學水處理按 反滲透 加 混床 除鹽 進行設置。 14） 項目以處理焚燒污泥為目的 ，按裝熱電機組執(zhí)行“以熱定電”原則，為滿足開發(fā) 區(qū) 用汽需要 ，電量不足部分由地區(qū)電網供給。 溫州經濟開發(fā)區(qū)濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目 可行性研究報告 設計單位名稱 8 第二章 溫州市污泥概況及處置現狀 溫州市污泥處置現狀 目前溫州市污水處理廠的污泥最終處置方法多為 送到垃圾填埋場進行填埋，有的是尋找周邊空地露天堆放，少部分用作農業(yè)或園林肥料。但隨著城市化進程的加快，城市規(guī)模的不斷擴大，可供污泥填埋的場地越來越難以尋找，運輸成本也在不斷增加。未經厭氧消化或消化不徹底的污泥采用露天堆放處理，污泥中的有機物分解散發(fā)出臭氣等有害物質，對周圍空氣造成嚴重污染，污泥中的病菌和重金屬等會滲透到地下對地下水產生污染。城市污泥將成為溫州面臨的又一個城市廢物處理難題，對環(huán)境形成新的危害。 綜觀世界各國，城市污泥的處理方法主要有用作肥料、衛(wèi)生填埋和焚燒三種。 城市污泥中含有氮和 磷，具有較好的肥料特性，但污泥中含有少量重金屬，這樣會污染土壤，被莊稼吸收后，可通過食物鏈進入人體內，對人類身體健康造成危害，因此不宜用作肥料。 衛(wèi)生填埋和城市生活垃圾填埋處理的方法一樣，即將污泥貯存在污泥池中，污泥池用高分子膜簡單地在池里面鋪一層，而污泥仍完全暴露在空氣中。長期下去不但占用的土地會越來越多，而且對周圍的環(huán)境造成污染。即便如此，也解決不了日益增長的污泥帶來的環(huán)保和占用土地問題。另外采用填埋也不符合溫州作為全國環(huán)保模范城市、生態(tài)城市的發(fā)展要求。因此如何穩(wěn)定化、無害化、減量化和資源化處理污 泥已成為政府和環(huán)保工作者迫切需要解決的問題。 焚燒處理是將污泥作為一種固體廢棄物看待，像城市生活垃圾一樣進行無害化、資源化、減量化處理。利用先進的燃燒技術，經焚燒后污泥將縮容 95%以上，有毒有機物經高溫徹底分解，焚燒產生的蒸汽可用于發(fā)電，灰、渣可以進行綜合利用。 溫州市污泥產生量預測 作為污水處理的副產品，脫水污泥的產量與性質受到污水處理廠所采取的污水處理工藝的直接影響。一般地，污水處理廠產生的含水污泥在未經脫水處理前其污泥含水率為 97%%左右，經濃縮處理后含水率在 92%%左右 ，經機械脫水處理后，含水率一般在 80%左右。污水處理廠產生的污泥一般含有 %3%的干物質，脫水污泥一般含有 20%左右的干物質。 溫州經濟開發(fā)區(qū)濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目 可行性研究報告 設計單位名稱 9 污泥量預測途徑 對污 泥 量預測的準確與否，直接關系到 污水處理廠污泥處置 工程 的規(guī)模 。 一般預測和 確定城市污水 處理廠污泥 量的基本 途徑 有兩種。一是通過 污水廠進、出水水質理論計算確定（簡稱理論計算法），一是通過實測統計的單位污水的干污泥產量計算 確定 （簡稱統計計算法）。兩種方法各有優(yōu)缺點 ， 前一種預測途徑需要較完備的設計資料和水質監(jiān)測數據，計算值較有針對性和特殊性；后一種預測途 徑需要一定的統計資料和普查資料，計算值具有統一性和一般性。 本項目根據已經掌握的基礎資料，擬采用理論計算法和統計計算法對污泥產量進行雙重預測和復核，以提高污泥產量預測的準確性。 污水處理量的統計 溫州市城市污水系統主要分為四大片，即中心片、東片、西片和經濟技術開發(fā)區(qū)濱海園區(qū)。 中心片污水處理廠于 2020 年批準立項建設，主要負責鹿城東片區(qū)、鹿城中片區(qū)、七都島片 區(qū) 、梧田片 區(qū) 、仙巖麗等地區(qū)的污水處理，建設地點位于溫州市楊府山涂村?？偺幚硪?guī)模 40 萬噸 /日，一期 20萬噸 /日已經投運。 東片區(qū)污水處理廠于 2020年批準立項建設，主要處理城市生活污水和工業(yè)廢水，建設地點位于龍灣區(qū)濱海大道以西、小徒門村以東的區(qū)域?？偺幚硪?guī)模為 30 萬噸 /日，一期工程建成后日處理污水 10 萬噸。 西片區(qū)污水處理廠位于鹿城區(qū)雙嶼臥旗山旁。總處理規(guī)模為 30 萬噸 /日，一期工程建成后日處理污水 10 萬噸。 溫州經濟技術開發(fā)區(qū)濱海園區(qū)污水處理廠總處理規(guī)模為 15 萬噸 /日，一期工程建成后日處理污水 5 萬噸。 以上 4座污水處理廠，全部建成后總處理污水規(guī)模將達到 115萬噸 /日。 另外，溫州市區(qū)各大企業(yè)、專業(yè)生產基地等自備污水處理廠的污水處理規(guī)模為1520萬噸 /日。連同上述 4座污水處理廠，合計污水處理量為 130135萬噸 /日。 污泥量理論預測值 溫州經濟開發(fā)區(qū)濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目 可行性研究報告 設計單位名稱 10 假定某污水處理廠處理水量為 135 萬 m3/d，進水 COD為 320mg/L、進水 BOD5 為190mg/L，出水 COD 不大于 180mg/L、出水 BOD5 不大于 30mg/L。根據污水處理廠的設計水質，污水處理廠的污泥產率取 ，污泥含水率取 80%，污泥產量為 1440 噸 /日（含水率 80%）。 污泥量統計預測值 溫州市的污水處理廠與我國目前建設的城市二級污水處理廠一樣 ，一般均采用活性污泥法。污泥的性質主要受污水成分的影響，而產量則同時受到包括水量、水質、污水處理工藝路線和技術參數選?。ㄈ缒帻g）、運行管理等多方面因素的影響。 與西方國家相比，由于排水系統的設置和居民廚余、糞便的排放渠道不同（國內大多數城市的居民廚余隨垃圾排放，糞便則進入化糞池），我國城市污水產泥較低。根據 1996 年對全國 29 家運行中的城市污水處理廠的調查結果，每立方米污水的干污泥產量在 100300DSg（?。?30250DSg/m3）。 通過多年的跟蹤監(jiān)測和綜合分析，中國沿海地區(qū)的污泥產量統計值為：二級 污水處理廠的每萬 m3污水產泥量按 噸污泥（干重）。（即干污泥產量為 250DSg/m3） 考慮到處理的污水中工業(yè)廢水占相當大的比例，本項目從實際情況出發(fā)，綜合考慮各種因素，統籌兼顧近遠期，最終確定污泥產量的統計值為 220DSg/m3（即每立方米污水的干污泥產量為 220DSg），假定污水處理廠總處理水量為 135 萬 m3/d，污泥產量為 1485 噸 /日（含水率 80%）。 污泥產生量的確定 通過對污泥產生量的預測和分析得知，理論計算法得到的污泥產生量為 1440 噸/日（含水率 80%），統計計算法得到的污 泥產生量為 1485 噸 /日（含水率 80%），本項目的污泥 處理 量為 1500 噸 /日（含水率 80%）。 詳見表 21。 表 21 溫州污水廠污泥產生情況 片區(qū)名稱 一期污水量 （萬噸 /日） 總處理規(guī)模 （萬噸 /日） 總處理規(guī)模時污泥產量 理論法產生污泥量（噸 /日） 統計法產生污泥量（噸 /日） 中心片區(qū) 20 40 427 440 溫州經濟開發(fā)區(qū)濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目 可行性研究報告 設計單位名稱 11 東片區(qū) 10 30 320 330 西片區(qū) 10 30 320 330 經濟開發(fā)區(qū) 5 15 160 165 其它污水處理廠 1520 213 220 總處理量 6065 130135 1440 1485 溫州市污泥的成分與熱值 污泥是污水處理過程產生物，主要由低級的有機物如氨基酸、腐植酸、細菌及其代謝產物、多環(huán)芳烴、雜環(huán)類化合物、有機硫化物、揮發(fā)性異臭物、有機氟化物等組成，此外，還含有無機物和汞、鎘、鉛等重金屬物質。污泥是污水處理產生的容積最大的副產品，一般含水率為 80 左右 ，每萬立方米污水處理量可產生 10 噸以上的污泥（按含水率 80%左右 的污泥計算）。 城市污水處理廠產生的污泥成分見表 22（以濱海園區(qū)污水處理廠為例）。烘干后（含水率 40%） 低位熱值為 6573KJ/kg(1570 kcal/kg)。溫州污水處理廠中主要的皮革、電子電器、生物醫(yī)藥等行業(yè)水熱值比較高，具有資源化利用價值。 表 22 污水處理廠污泥成分表 污泥成分 分析結果 收到基 應用基 含水率（ %） 80 40 灰分（ %） 干基揮發(fā)分（ %） 固定碳（ %） 高位熱值（ kj/kg） 2445(584kcal/kg) 7327(1750kcal/kg) 低位熱值（ kj/kg） 517() 6573(1570kcal/kg) 全硫（ %） 碳（ %） 氫（ %） 氮（ %） 溫州經濟開發(fā)區(qū)濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目 可行性研究報告 設計單位名稱 12 氧（ %） 污泥的熱值隨含水率的增加而降低 ,二者反比呈線性關系。 項目要求污泥處置能力 日處理量為 1500 噸 /日含水率為 80%左右 的脫水污泥。 溫州經濟開發(fā)區(qū)濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目