【正文】 XXX 東部污水處理廠位于鶴山路以北、溫泉河橋西側(cè)，主要服務(wù)區(qū)域?yàn)?XXX 鰲山組團(tuán)（鰲山、溫泉、黃埠），服務(wù)面積 平方公里，占地 2 公頃，日處理污水 3 萬(wàn)噸，二級(jí)處理出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn) 。 西部污水處理廠的污泥 15 XXX 西部污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模日處理污水 11 萬(wàn)噸，位于金黃海路西、龍王河南、濟(jì)青高速公路北區(qū)域，服務(wù)面積 平方公里，二級(jí)處理出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn) 。 處理廠將 含水 95%的原始污泥通過(guò)加藥和板框壓濾處理，脫水后的壓縮污泥餅含水率為 60%，處理廠將壓縮 污泥通過(guò)卡車(chē)運(yùn) 輸送至 XXXaa 熱電有限公司 廠區(qū)內(nèi) 指定地 市污水處理有限公司 XXX 市 污水處理 有限公司 位于 通濟(jì)街道辦事處孫家莊村東， 服務(wù)面積 35 平方公里，設(shè)計(jì)規(guī)模日處理污水 10 萬(wàn)噸，二級(jí)處理出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)。 本工程可用污泥產(chǎn)生量統(tǒng)計(jì) 表 21 序號(hào) 工程名稱 工程現(xiàn)狀 污水 處理量 污水性質(zhì) 污泥量 1 XXX東部污水 處理廠 已建 3000t/d 城市污水 （含水率 60％） 16 2 XXX西部污水 處理廠 已建 10000t/d 城市污水 250t/d （含水率 60％） 3 XXX北部污水 處理廠 已建 5000t/d 城市污水 125t/d （含水率 60％） 4 XXX 市 污水處理 有限公司 已建 5000t/d 城市污水 125t/d （含水率 60％） 5 合計(jì) t/d 污泥的成份及熱值分析 XXX 市各污水處理廠主要處理城市污水，所以污水廠產(chǎn)生的污泥以城市污泥為主。 污泥餅成分分析 表 22 編號(hào) 檢驗(yàn)項(xiàng)目 單位 東部 污水廠 西部污水廠 北部污水廠 市 污水 處理公司 污泥成分分析 燃燒特性 收到基碳 Car % 收到基氫 Har % 收到基氧 Oar % 收到基氮 Nar % 收到基硫 Sar % 收 到 基灰 分Aar % 收 到 基水 分Mar % 60 60 60 60 低位發(fā)熱量Q,ar kJ/kg 微量元素 干物質(zhì) 17 鎳 Ni mg/kg 10 11 鋅 Zn mg/kg 銅 Cu mg/kg 鎘 Cd mg/kg 鉛 Pb mg/kg 砷 As mg/kg 汞 Hg mg/kg 花生皮 來(lái)源 XXX 市花生產(chǎn)區(qū)主要分布在 XXX 鄉(xiāng)鎮(zhèn)的金口、 店集、 華山、劉家莊、移風(fēng)店等二十三處鄉(xiāng)鎮(zhèn) ,花生產(chǎn)量較大， 這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)都分布著大大小小的花生加工廠 ,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年產(chǎn)花生皮 3~5 萬(wàn)噸。還有與 XXX 市交界的平度市、膠州市、萊西市都是產(chǎn)花生大市，花生皮來(lái)源充足。 填埋 污泥填埋有直接填埋和衛(wèi)生填埋兩種處理方式。缺點(diǎn)是污泥中的有毒有害重金屬和病原微生物會(huì)污染土地和水資源，必須考慮填 埋場(chǎng)的地質(zhì)、水文和土壤條件，使用受到一定限制。 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)。堆肥法較好地解決了污泥的出路問(wèn)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(kāi)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。 它能使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體。近年來(lái)，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(lái)越嚴(yán)格的環(huán)境要求。但是其侵占土地嚴(yán)重，如果防滲技術(shù)不夠，將導(dǎo)致潛在的土壤和地下水污染。隨著污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn) (如合成有機(jī)物和重金屬含量 )日益嚴(yán)格的趨勢(shì)，許多國(guó)家，如德國(guó)、意大利、丹麥等污泥農(nóng)用的比例也不斷降低。 焚燒方式 在發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用較為廣泛。我國(guó)至今仍有％的污泥沒(méi)有任何處置，這將為環(huán)境污染帶來(lái) 巨大危害。 近年來(lái)，城市污水的處理有了較快的發(fā)展，處理量已有較大幅度增加。 國(guó)內(nèi)城市污水污泥的處理起步較晚，其中也存在許多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）污泥處理率低、工藝不完善 目前我國(guó) 70％以上的污水廠中不具有完整的污泥處理工藝。不具有污泥干化脫水處理的污水廠約占 ％。這樣龐大體積的污泥如果不經(jīng)過(guò)污泥的干化脫水處理，將為運(yùn)輸及后續(xù)處置帶來(lái)許多不便。而且有些污泥處理技術(shù)根本不合乎國(guó)內(nèi)的污水污泥特性，對(duì)所采用的技術(shù)缺乏必要的調(diào)查研究。因此，限制了我國(guó)污泥處理技術(shù)的提高和發(fā)展。 （ 4）污泥處理投資低，缺口大 國(guó)內(nèi)污泥處理投資只占污水處理廠總投資的 20％ ~50%, 而發(fā)達(dá)國(guó)家污泥處理投資要占總投資的 50％ ~70％ 。按我國(guó)目前已建、在建污水處理廠噸水能力投資 1500~2021 元 ，運(yùn)行費(fèi)用 ~ 元 ／噸測(cè)算，需投資 1000 億元，每年還需運(yùn)行費(fèi)用補(bǔ)貼 300 億元。如棗莊華潤(rùn)紙業(yè)有限公司熱電廠造紙污泥焚燒、無(wú)錫垃圾電廠城市污泥焚燒。 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(guò)量空氣加入情況下，進(jìn)行完全焚燒。 污泥焚燒前處理工藝 （ 污泥 脫水工藝） 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。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)用是至關(guān)重要的。 機(jī)械脫水 一般大中型污水處理廠均采用機(jī)械脫水。國(guó)內(nèi)污水處理廠常用的有壓濾機(jī)（包括帶式壓濾機(jī)及板框式壓濾機(jī)）和離心式脫水機(jī)。 泥餅含水率65~85%。污泥顆粒比重較大，因而產(chǎn)生的離心力也較大，被甩貼在轉(zhuǎn)轂內(nèi)壁上，形成固體層；水密度小，離心力也小，只在固體層內(nèi)側(cè)產(chǎn)生液體層。 在離心機(jī)內(nèi)，細(xì)小的污泥也能與水分離，所以絮凝劑的投加量較少 ，脫水后泥餅的含水率為 65%75%左右 3） 板框式壓濾脫水機(jī) 板框式 壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)由三部分組成： 機(jī)架：機(jī)架是壓濾機(jī)的基礎(chǔ)部件 ,兩端是止推板和壓緊頭 ,兩側(cè)的大梁將二者連接起來(lái) ,大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。 過(guò)濾機(jī)構(gòu) ： 過(guò)濾機(jī)構(gòu)由過(guò)濾板、濾框、濾布、壓榨隔膜組成，濾板兩側(cè)由濾布包覆，需配置壓榨隔膜時(shí)，一組濾板由隔膜板和側(cè)板組成。物料從止推板上的進(jìn)料孔進(jìn)入各濾室，固體顆粒因其粒徑大 于過(guò)濾介質(zhì)（濾布）的孔徑被截流在濾室里，濾液則從濾板下方的出液孔流出。 根據(jù)我們對(duì) 華潤(rùn)紙業(yè)有限公司 調(diào)查 ，其污水處理廠采用板框式壓濾機(jī) ，主要為造紙污泥，經(jīng)板框式壓濾脫水機(jī)處理泥餅含水率為 40%。 污泥 干化（ 干燥 ） 污泥干化方式 27 污泥 干燥是為了去除水分， 污泥干化的加熱方式 分為 直接干化和間接干化 干化是依靠熱量來(lái)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(lái)排放問(wèn)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(guò)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(méi)有接觸。間接利用存在一定的熱損失。 干化工藝根據(jù)加熱方式的不同，其可利用的能源來(lái)源有一定區(qū)別，一般來(lái)說(shuō)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。 熱干氣：來(lái)自化工企業(yè)的廢能。 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， 28 提高折舊比例。 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(lái)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。 污泥干化設(shè)備 市場(chǎng)上的 污泥干燥設(shè)備 主要有 ： 三 筒 式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī) （即轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)）、 間接加熱式回轉(zhuǎn)圓 筒干燥機(jī) 、 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機(jī) 、 流化床干燥機(jī) 、 蝶式干燥機(jī) 、 漿葉式干燥機(jī) 、 盤(pán)式干燥機(jī) 、 帶式干燥機(jī) 、 太陽(yáng)能污泥干燥房等。 將 產(chǎn)生含水為 40%左右的半干污泥，再進(jìn)入三 筒式回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機(jī)進(jìn)行干燥。整個(gè)系統(tǒng)的投資很大。 轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高一端向較低一端移動(dòng)。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過(guò)干燥器后，通常用旋風(fēng)除塵器將氣體中挾帶的細(xì)粒物料捕集下來(lái)，廢空氣則經(jīng)旋風(fēng)除塵器后放空。 4） 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī) 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)： 由于帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)可直接干燥濕污泥，因此不需要混合過(guò)程，也就不需要混合機(jī)，粉碎機(jī)和篩分機(jī)。 但是，對(duì)于 濕污泥的干燥，其終水分只能到 30%。 30 5） 帶式干燥機(jī) 帶式干燥機(jī)由若干個(gè)獨(dú)立的單元段組成。對(duì)干燥介質(zhì)數(shù)量、溫度、濕度和尾氣循環(huán)量操作參數(shù)，可進(jìn)行獨(dú)立控制，從而保證帶干機(jī)工作的可靠性和操作條件的優(yōu)化。 6） 漿葉式干燥機(jī) 空心槳葉干燥機(jī)主要由帶有夾套的 W 形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動(dòng)裝置組成。干燥水分所需的熱量由帶有夾套的 W 形槽的內(nèi)壁和中空葉片壁傳導(dǎo)給物料。是一種連續(xù)傳導(dǎo)加熱干燥機(jī)。其產(chǎn)品是粉狀，對(duì)存儲(chǔ)和使用不方便。在小型廢水處理廠得到廣泛的應(yīng)用。 干燥后的顆粒進(jìn)入分離料斗，一部分顆粒被分離出再返回涂層機(jī)，另一部分粒徑合格顆粒通過(guò)進(jìn)一步冷卻后送入顆粒儲(chǔ)存料倉(cāng)。 31 8）蝶式干燥機(jī) 蝶式干燥機(jī)可以對(duì)污泥進(jìn)行半干或全干處理。 9）太陽(yáng)能干燥工藝 將脫水后的污泥放置于溫室中，利用太陽(yáng)能蒸發(fā)污泥中的水份即可獲得百分之 60～ 80 的干化污泥，運(yùn)行中可利用攪拌輪將污泥翻轉(zhuǎn)平鋪在地板上或增加強(qiáng)制通風(fēng)以提高蒸發(fā)效率。 10）流化床干燥工藝 工藝的熱能采用蒸汽，通過(guò)換熱器將熱量間接傳遞給污泥，從而使污泥干化。污泥直接送人流化床干燥器內(nèi)，無(wú)需任何前段準(zhǔn)備。經(jīng)除塵后的氣體中含有大量的氣態(tài)水，需要經(jīng)過(guò)污水廠出水冷卻回收氣態(tài)水后方可進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，經(jīng)增壓后返回流化床干燥器。流化床干燥機(jī)的干化能力由能量的供應(yīng)所決定，即由熱油溫度或蒸氣溫度決定。進(jìn)料量的波動(dòng)或進(jìn)料水分的波動(dòng)，在連續(xù)供熱溫度保持恒定的情況，會(huì)使蒸發(fā)率發(fā)生變化。根據(jù)污泥的特性和污泥的含水率，污泥的進(jìn)料量有所變化。為保證安全，料倉(cāng)同時(shí)被惰性氣體化。 對(duì)干化技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化努力，一直是以安全性為目標(biāo)的，而解決安全性的出路極為有限，它仍然是以干燥器結(jié)構(gòu)為中心、綜合一系列邊緣技術(shù)的持續(xù)不斷的改進(jìn)過(guò)程。 污泥焚燒技術(shù)主要有多膛式、爐排式、回轉(zhuǎn)式、電加熱紅外式及流化床等，目前最新發(fā)展的焚燒技術(shù)還有熔融處理技術(shù)。在該區(qū)域可有效消除污泥臭味 。焚燒溫度通常為 815~850℃，可以將有毒氣體 (特別是 NOx 和 CO)量降到最低。流化床焚燒爐的優(yōu)勢(shì)還在于有非常大的燃燒接觸面積、強(qiáng)烈的湍流強(qiáng)度和長(zhǎng)的停留時(shí)間。而且還可連續(xù)加料、連續(xù)出料，操作可自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此可廣泛地用來(lái)處理各種固體廢物及污泥?，F(xiàn)今國(guó)內(nèi)外一些國(guó)家采用循環(huán)流化床技術(shù)，但大多 33 數(shù)仍采用鼓泡流化床焚燒處理污泥，主要有美國(guó)、日本、加拿大、德國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)等國(guó)家。在處理預(yù)干燥污泥焚燒時(shí)，分段燃燒在流化床和循環(huán)床中均可有效降低 NOx 排放。而處理量大的情況下，由于受到鼓泡床大型化的限制，往往采用循環(huán)流化床技術(shù)。采用污泥流化床焚燒方式處理的污泥，以污水廠污泥和造紙污泥為主，其污泥物排放如 SO NOx以及有害有機(jī)物均可達(dá)到較苛刻的環(huán)保要求。 設(shè)計(jì)爐膛出口煙溫 850~950℃ 。污泥的減容幅度可達(dá) 90%，重量減少 80%。回收的能量可用于發(fā)電、產(chǎn)蒸汽。 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。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)。我國(guó)污泥成分較復(fù)雜、含水量較高、發(fā)熱值較低，流化床焚燒技術(shù)無(wú)疑是我國(guó)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。 綜上分析，循環(huán)流化床鍋爐污泥焚燒技術(shù)可較好的適用于本工程的要求。煙氣處理工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大、處理成本昂貴。 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(guò) 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。因此，在污泥焚燒過(guò)程中，只要加強(qiáng)控制便能有效抑制 SO2的污染。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(guò)食物鏈傳遞給人類(lèi)，造成毒害作用。 35 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)校?、汞主要富集在飛灰中。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(lái)達(dá)標(biāo)后再利用。 1991 年到 1994 年，美國(guó)環(huán)保局對(duì)二噁英重新評(píng)價(jià)后認(rèn)為，城市垃圾、污泥以醫(yī)院廢棄物燃燒過(guò)程中所生成的二噁英占已知二噁英生成源的生成量的 95%。 目前國(guó)際上焚燒過(guò)程中二噁英類(lèi)的控制技術(shù)多 為對(duì) 已產(chǎn)生的二噁英類(lèi)附著形態(tài)轉(zhuǎn)移或降解這樣的被動(dòng)