【正文】 .......................... 45 致謝 .................................................................... 47 1 1 概述 設(shè)計(jì) 名稱 250 噸 /天印染污泥干化及焚燒處理工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 某印染污泥處理中心建設(shè)內(nèi)容為： (1) 一套印染污泥烘干系統(tǒng)，用于對進(jìn)廠印染污泥進(jìn)行干化，處理能力為 250 噸 /天（原污泥為經(jīng)過板框壓濾機(jī)壓濾過的含水率約 82%的濕污泥）； (2) 一套制磚設(shè)備，用于將干化后的印染污泥制成磚狀； (3) 一套污泥焚燒及廢氣處理系統(tǒng)，用于處理干化后的印染污泥（干污泥含水率約20%）。 處理處置的一般要求 (1) 污泥 處理、處置應(yīng)實(shí)施全過程管理，并體現(xiàn) “減量化、穩(wěn)定化、無害化 ”的原則，在堅(jiān)持 “安全、環(huán)保 ”的原則下，實(shí)現(xiàn)污泥的綜合利用，回收和利用污泥的能源和物質(zhì)。 (3) 污泥處理和處置技術(shù)的選擇遵循因地制宜的原則，應(yīng)首先根據(jù) 印染 污泥的性質(zhì)和特點(diǎn)、 當(dāng)前的處理水平和污泥 處理廠技術(shù)情況、消納途徑和消納 能力等實(shí)際情況，確定最佳的污泥最終處置或綜合利用方式，然后經(jīng)嚴(yán)格的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證和環(huán)境影響評價(jià)，選用合理的處理、處置工藝。 (5) 污泥應(yīng)以最終安全處置為目標(biāo)，鼓勵(lì)多種形式的綜合利用和處置，鼓勵(lì)以政府采購為主導(dǎo)的污泥土地利用，限制性的采用填埋和農(nóng)業(yè)利用技術(shù)。 3 2 設(shè)計(jì) 背景 隨 著印染行業(yè)蓬勃發(fā)展，我國對印染廢水處理力度在不斷加大，印染企業(yè)配套的廢水處理廠投入運(yùn)行后，每天產(chǎn)生相應(yīng)大量污泥，而且印染廢水趨向集中處理后，污泥量日益增加，產(chǎn)生的污泥的組成成分日益復(fù)雜。這樣的處置方法往往會(huì)對自然環(huán)境造成二次污染，存在比較嚴(yán)重的環(huán)境 安全隱患。國外污泥處理處置的 方法很多，一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用（多為農(nóng)用）、填埋及焚燒等。在美國土地利用逐漸占據(jù)主角。即使一個(gè)國家的不同地區(qū)也有所側(cè)重，如在英國北部大型工業(yè)城市，由于污泥中重金屬含量較高且含有一些有毒成分，因此焚 燒比例較大約占 50%，而英國的其它城市則以污泥土地利用為主。 我國污泥處理處置嚴(yán)重滯后。我國每天產(chǎn)生濕污泥至少達(dá)到 萬噸。 我國污泥處理率低，技術(shù)裝備落后。很多城市沒有把污泥處理作為污水處理廠的必要組成部分。當(dāng)前我國的污泥處理水平還停留在發(fā)達(dá)國家上世紀(jì) 70、 80 年代的水平，而且有些污泥處理技術(shù) 4 不合乎國內(nèi)的污水污泥特性。 項(xiàng)目意義 由于 印染 污泥中含有大量的污染物質(zhì)，如重金屬、病原菌、寄 生蟲、有機(jī)污染物及臭氣等。隨著人民群眾環(huán)保意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的提高，廣大人民群眾要求治理污泥給周邊環(huán)境帶來的影響的呼聲越來越大。本項(xiàng)目投運(yùn)后可最大限度解決 印染 污泥問題，并真正做到污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化處置。分為有機(jī)污泥和無機(jī)污泥兩大類。典型的有機(jī)污泥是剩余生物污泥．此外還有油泥及廢 水中固體有機(jī)物沉淀形成的污泥等。 污泥顆粒細(xì)小，往往呈絮凝體狀態(tài)，相對密度小。 無機(jī)污泥是以無機(jī)物為主要成分 ，亦稱泥渣 ， 為化學(xué)處理方法產(chǎn)生的污泥 ， 如混凝沉淀和化學(xué)沉淀物 。一般生活污水處理后 ， 產(chǎn)生 0． 3％ 0． 5％的污泥 (含水率 97％ )。由于印染廢水有機(jī)物含量大、濃度高 ， 僅物化處理其污泥量就可高達(dá)1％一 3％ 。對一個(gè)日處理 10000 噸 印染 廢水廠 ， 每天就有 15 m3 干污泥產(chǎn)生。成分非常復(fù)雜。 印染污泥適用處理方法 從印染廢水的處理技術(shù) 上說，污泥由于產(chǎn)生的工序不同，性質(zhì)也就完全不同，處置 5 方法 的難易不同，相應(yīng)處置成本也不同?？梢允褂玫姆椒ㄓ袇捬跸蛘呤呛醚跸裙に嚒Ｔ趯?shí)現(xiàn)這一主要目的的同時(shí)．還可以改善污泥脫水性質(zhì)、減少病原菌和產(chǎn)生異味物質(zhì)的含量。 有機(jī)物理論降解率為 83％． 30 d的有機(jī)物理論降解率為 88％。因此在實(shí)際處理過程中認(rèn)為當(dāng)有機(jī)物的降解率達(dá) N40％～ 50％時(shí)．或者消化后污泥中有機(jī)酸含量小于 300 mg／ L時(shí)．則可認(rèn)為消化后的污泥達(dá)到穩(wěn)定。一般甲烷含量為 60％左右．在理論上降解每千克 COD產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷 m3．印染廢水污泥中 COD．甚至高達(dá)上萬 mg／ Lc61．則經(jīng)過處理印染污泥獲得的 CH。 (2) 好氧消化 污泥好氧消化分為兩大類．一是濕法．二是固態(tài)法。濕式好氧消化．直接將空氣通入污泥。固態(tài)好氧發(fā)酵俗稱 “好氧堆肥 ”是利用污泥微生物進(jìn)行發(fā)酵的過程。由于印染污泥中的漿料、染料、助劑等都屬于難降解的有機(jī)物質(zhì)．因此好氧消化應(yīng)用于印染污泥需要消耗大量的能量，好氧消化一般不適用于印染污泥的處理。如現(xiàn) 6 代技術(shù)還無法將污泥中的重金屬完全去除。狹義上的污泥無害化處理過程．往往 包括在穩(wěn)定處理之中。脫水前的石灰調(diào)理、熱工調(diào)理、巴氏滅菌或者長期儲(chǔ)存可使污泥消毒，在污泥固態(tài)好氧發(fā)酵中．通過腐質(zhì)酸等可以與污泥中離子態(tài)重金屬發(fā)生反應(yīng)，從而鈍化重金屬的危害。干化后的污泥呈顆粒或粉末狀，體積僅為原來的 l／ 5～ l/4。熱干化過程的高溫滅菌作用很徹底，產(chǎn)品可完全達(dá)到衛(wèi)生指標(biāo)并使污泥性 能全面改善。故其并不是穩(wěn)定化處理。如果穩(wěn)定化工藝中厭氧消化產(chǎn)生的沼氣能夠充分利用，可以考慮使用消化過程中產(chǎn)生的沼氣來輔助干化污泥，達(dá)到以廢治廢的目的。它既為解決污泥的出路創(chuàng)造了條件，又充分消耗了污泥中的能源，且不必考慮病原菌的滅活處理。缺點(diǎn)是高成本和可能產(chǎn)生污染廢氣、噪聲、震動(dòng)、熱和輻射。 印染污泥中含有大量有毒有害物質(zhì)。一般不適宜單獨(dú)對印染污泥進(jìn)行焚燒處理，有條件的可以用當(dāng)?shù)氐某鞘泄腆w廢物焚燒廠來混合焚燒處理印染污泥。污泥必需滿足填埋場對其力學(xué)指標(biāo)的要求：橫向剪切強(qiáng)度 25 kPa。要達(dá)到這樣的要求．關(guān)鍵在于污泥脫水前的調(diào)理方式和 7 脫水機(jī)的選擇。其使用方法是在需要脫水的印染污泥中加入化學(xué)藥劑，主要是化學(xué)混凝劑，使污泥顆粒絮凝，改善其脫水性能。無機(jī)化學(xué)藥劑是鐵鹽和鋁鹽，如三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁。印染污泥在調(diào)理過程中除使用無機(jī)化學(xué)藥劑外，還常常有必要用石灰來調(diào)節(jié)硬度。 調(diào)理之后的污泥一般要再進(jìn)行脫水處理。常用的脫水方法有自然干化脫水和機(jī)械脫水。目前常用的是機(jī)械脫水，主要分為兩類：一類是過濾式的脫水機(jī)械，又分為負(fù)壓過濾機(jī)械，如真空過濾機(jī)：正壓過濾機(jī)械帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)。達(dá)到脫水的目的：第二類是產(chǎn)生人工力場的脫水機(jī)械離心式脫水機(jī)。 脫水之后的印染污泥，由于其中所含有大量的重金屬離子以及其他一些化學(xué)藥劑，所以并不適用于農(nóng)業(yè)及土地利用。 8 3 設(shè)計(jì)范圍、依據(jù)及原則 設(shè)計(jì)范圍 選擇合適的工藝流程，計(jì)算各處理構(gòu)筑物的主要參數(shù)，選定主要設(shè)備的型號(hào)及處理能力，并繪出總平面布置圖、工藝流程圖、空氣管道布置圖、烘干及焚燒設(shè)備剖面圖，對輔助構(gòu)筑物進(jìn)行布置和設(shè)計(jì)，給出整個(gè)工程的投資概算。 地方法規(guī)及政策 (1) 《廣東省建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》，廣東省人大常委會(huì)（ 第二次修改； (2) 《廣東省環(huán)境保護(hù)條例》（ ）； (3) 關(guān)于印發(fā)《廣東省建設(shè)項(xiàng)目環(huán)保管理公眾參與實(shí)施意見》的通知，粵環(huán)【 2020】99 號(hào)，（ ）； (4) 《廣東省鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)環(huán)境保護(hù)管理辦法》，粵府 [1994]12 號(hào)； (5) 《廣東省環(huán)境保護(hù)與生態(tài)建設(shè) “十一五 ”計(jì)劃》（ ）； (6) 《廣東省環(huán)境保護(hù)規(guī)劃綱要（ 20202020 年）》（ 2020）； (7) 《廣東省固體廢物污染環(huán)境防治條例》（ ）； (8) 《廣東省排放污染物許可證管理辦法》（ ）； (9) 《廣東省實(shí)施〈中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法〉辦法》（ ）； (10) 《關(guān)于加強(qiáng)固體廢物監(jiān)督管理工作的意見》，粵環(huán)〔 2020〕 114 號(hào)，（ ）； (11) 《關(guān)于進(jìn)一步明確危險(xiǎn)廢物管理有關(guān)問題的通知》，粵環(huán)〔 2020〕 79 號(hào)， 2020年 9 月 27 日 ； (12) 《廣東省固體廢物污染防治規(guī)劃（ 20202020）》，粵環(huán) [2020]54 號(hào)； (13) 《關(guān)于進(jìn)一步明確固體廢物環(huán)境管理有關(guān)問題的通知》，粵環(huán)〔 2020〕 117 號(hào)，（ ）； (14) 《廣東省嚴(yán)控廢物處理行政許可實(shí)施辦法》（ ）； (15) 《廣東省環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》（ ）； (16) 《廣東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（ 2020 年本）粵發(fā)改產(chǎn)業(yè)【 2020】 334 號(hào)； (17) 《關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境管理促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見》，東府辦 [2020]37 號(hào)； (18) 《關(guān)于全面加強(qiáng)企業(yè)環(huán)境管理的通知》東府辦 [2020]35 號(hào)； 技 術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （ 1）《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 總綱》 (HJ/)； （ 2）《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 大氣環(huán)境》 ()； （ 3）《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 聲環(huán)境》 ()； 10 （ 4）《環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》（ HJ/T1692020）； （ 5）《印染行業(yè)準(zhǔn)入條件》（國家發(fā)展改革委公告 2020 年第 14 號(hào)）； 3 設(shè)計(jì)原則 貫徹執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)設(shè) 要求，所選 處理工藝力求技術(shù)先進(jìn)成熟、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)合理，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運(yùn)行費(fèi)用。 為確保工程的可靠性及有效性，提高自動(dòng)化水平，降低運(yùn)行費(fèi)用，減少日常維護(hù)檢修工作量，改善工人操作條件。 在 征地范圍內(nèi)，廠區(qū)總平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構(gòu) 筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴(kuò)大綠化面。 積極創(chuàng)造一個(gè)良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境，把處理廠設(shè)計(jì)成現(xiàn)代化的園林式工廠。 11 4 工藝 流程 及 說明 本項(xiàng)目使用的印染污泥處理裝置主 要由干化、焚燒以及煙氣處理三部分工 藝組成 印染污泥運(yùn)進(jìn)廠，含水率約為 82%，首先投入烘干機(jī)烘干水分。 燃燒爐燃煤產(chǎn)生的煤渣和烘干機(jī)布袋除塵器收集的粉煤灰及粉塵主要成分是輕質(zhì)的硅酸鹽類無機(jī)物，不屬于危險(xiǎn)廢物，可以用作建筑輔材使用，直接送水泥廠作為水泥生產(chǎn)的輔助原料使用。 重力沉降室和布袋除塵器收集的集塵灰回用至制磚機(jī)器作原料，進(jìn)行 焚燒 ，不外排。 (2) 構(gòu)筑物布置力求緊湊，以減 少占地面積，并便于管理。 (4) 各處理構(gòu)筑物順流程布置，避免管線迂回。 (6) 建筑物盡可能布置為南北朝向。 (8) 交通順暢，使施工、管理方便。 廠區(qū)道路和運(yùn)輸 為便于交通運(yùn)輸和設(shè)備的安裝、維護(hù)，廠區(qū)內(nèi)主要道路寬為 8 米和 6 米，次要道路為 3～ 4 米，道路轉(zhuǎn)彎半徑一般均在 6 米以上。每個(gè)建、構(gòu)筑物周邊均設(shè)有道路。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 生活辦公綜合樓設(shè)在廠區(qū)西北角，同時(shí)也在大門口旁邊， 車庫 設(shè)在綜合樓對面，方便工人上下班，綜合樓前設(shè)有休息庭院。二樓設(shè)有員工宿舍、飯?zhí)?、悠閑娛樂室。水處理建筑物靠廠區(qū)西部自西向東依次排開，污泥處理系統(tǒng)位于廠區(qū)的中北部，為改善生活區(qū) 環(huán)境在廠 西 區(qū)另設(shè)大門，以便 污泥處理生成物 外運(yùn)。廠區(qū)四周建設(shè) 2m 高磚砌墻，并附有柵欄減少磚砌量。 干化過程 干化意味著在單位時(shí)間里將一定數(shù)量的熱能傳給物料所含的濕分，這些濕分受熱后汽化，與物料分離，失去濕分的物料與汽化的濕分被分別收集起來，這 就是干化的工藝過程。如果因物料的性質(zhì)（粘度、含水率等）可能造成干化工藝的不穩(wěn)定性的（如黏著、結(jié)塊等），則有必要采用部分干化后產(chǎn)品與濕物料混合的工藝（返料、干泥返混）。 加熱方式 污泥干化的加熱方式：直接干化和間接干化 干化是依靠熱量來完成的，熱量一般都是能源燃燒產(chǎn)生的。這種做法的特點(diǎn)是熱量利用的效率高，但是如果被干化的物料具有污染物性質(zhì)，也將帶來排放問題，因高溫?zé)煹罋獾倪M(jìn)入是持續(xù)的，因此也造成同等流量的、與物料有過直接接觸的廢氣必須經(jīng)特殊處理后排放。介質(zhì)在一個(gè)封閉的回路中循環(huán)，與被干化的物料沒有接觸。間接利用存在一定的熱損失。直接加熱形式中熱源煙氣直接成為介質(zhì)，其熱效率接近燃燒效率本身。煙氣可以通過熱交換器將熱量傳給空氣，空氣作為換熱介質(zhì)與濕物料進(jìn)行接觸。這兩類換通過熱交換器的換熱均形成一定的熱損失，一般來說在 815％之間。 干化工藝根據(jù)加熱方式的不同，其可利用的能源來源有一定區(qū)別，一般來說間接加熱方式可以使用所有的能源，其利用的差別僅在溫度、壓力和效率。按照能源的成本，從低到高，分列如下： (1) 煙氣：來自大型工業(yè)、環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施（固廢焚燒爐、電站、窯爐、化工設(shè)施）的廢熱煙氣是零成本能源，如果能夠加以利用，是熱干化的最佳能源。 (2) 燃煤： 非常廉價(jià)的能源，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)可行性。 (3) 熱干氣：來自化工企業(yè)的廢能。 (5) 蒸汽：清潔，較經(jīng)濟(jì)，可以直接全部利用，但是將降低系統(tǒng)效率，提高折舊比例。 (6) 燃油：較為經(jīng)濟(jì)，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，或直接加熱利用。 所有的干化系統(tǒng)都可以利用廢熱煙氣來進(jìn)行。只有間接加熱工藝才能利用蒸汽進(jìn)行干化，但并非所有的間接工藝都能獲得較好的干化效率。 （ 1）三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī) 三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)的結(jié)構(gòu) 圖見圖 51a、圖 51b： 17 圖 三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)結(jié)構(gòu)圖 圖 三通式回轉(zhuǎn)圓 通干燥機(jī) 由于普通的回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)，包括三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)，只能