市污水處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告

處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 1 水處理廠 污泥深度處理 工程 可行性研究報(bào)告 二 八 年 目 錄 1 概述 . 1 有污水廠概況 . 1 水處理有限公司概況 . 3 水廠污泥設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn) . 4 泥深度處理的必要性 . 6 有污水處理廠污泥現(xiàn)狀 . 7 水處理有限公司污泥情況 . 7 水處理有限公司污泥情況 . 9 2 污泥深度處理工程方案 . 10 程選址 . 10 泥深度處理 工程規(guī)模 . 10 泥深度處理工藝簡介 . 11 泥處理的任務(wù)與方法 . 11 污泥的處理和處置 . 12 藝方案 . 17 泥的干燥處理工藝 . 18 藝流程 . 19 藝的優(yōu)勢(shì) . 21 泥焚燒工藝 . 23 3 工程投資 . 23 概況及工程投資 . 24 制依據(jù) . 24 它費(fèi)用說明 . 24 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 1 1 概述 有污水廠概況 957年 3月建市的省轄市，地處海河流域。 海河流域?yàn)閲掖_定重點(diǎn)治理的“三河”之一。為配合 海河流域水污染防治工作的開展，確保 質(zhì)污染得到控制，改善當(dāng)?shù)厝嗣竦纳钯|(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長， 2780萬元建設(shè)城市污水處理廠，總建設(shè)規(guī)模為日處理污水 11萬噸，分兩期建設(shè)，其中 一期工程 于 2003年 在 成 一座日處理污水 6萬噸的污水處理廠。二期工程 于 2006年 在 成 一座日處理污水 5萬噸污水處理廠。 水處理有限公司概況 : 廠址位于 湖至耿寺公路以南；占地 程概算投資 10704萬元，其中：廠區(qū)部分 6990萬元，配套管網(wǎng) 3714萬元。工程實(shí)際完成投資 計(jì)處理能力為 6萬噸 /日， 現(xiàn)實(shí)際進(jìn)水量 5萬噸 /天 。處理工藝采用卡魯塞爾氧化溝（ A/設(shè)計(jì)出水指標(biāo)達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo) 準(zhǔn)（ 的一級(jí) 中磷執(zhí)行二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。工程于 2001年 12月開工建設(shè)， 2003年 5月 28日投泥運(yùn)行。 2007年 11月通過省環(huán)保局組織的環(huán)保驗(yàn)收。 工藝流程為： 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 2 污泥處理采用 “濃縮脫水一體機(jī)”脫水后，運(yùn)輸至垃圾處理廠填埋 。 主要建構(gòu)筑物表如下： 要建構(gòu)筑物表 序號(hào) 名 稱 數(shù) 量 1 粗格柵及進(jìn)水泵站，分控室 1 2 旋流 沉砂池 及細(xì)格柵 1 3 卡魯塞 尓 氧化溝 2 4 二次沉淀池 4 5 剩余 污泥排放和回流污泥泵房 1 6 接觸消毒池 1 7 氯庫 1 8 高低壓配電房 1 9 污泥脫水機(jī)房 1 10 維修車間及車庫 1 11 在 線儀表間 2 壓濾、沖洗水水 城市污水 （湯河河道） 剩 余 污 泥 污 污 污 泥 回流污泥 粗渣外運(yùn) 城市污水 （湯河河道） 剩余污泥 污水 泥餅外運(yùn) 污泥 回流污泥 出水 （進(jìn)入湯河） 粗渣外運(yùn) 水處理有限公司 污水處 理工藝流程 圖 污水 砂水分離 粗砂外運(yùn) 進(jìn)水泵房 旋流沉砂 池 氧化溝 二沉池 接觸消毒池 氯氣 回流污泥泵房 脫水車間 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 3 13 倉庫 1 14 綜合樓 1 區(qū)位于 珠高速公路東，小趙莊南，廠區(qū)占地 49454平方米，設(shè)計(jì)日處理能力為 5萬噸，工藝采用前置厭氧奧貝爾氧化溝生活污水處理技術(shù)，出水排入劉洼溝進(jìn)入共產(chǎn)主義渠，匯入衛(wèi)河。同 算總投資為 區(qū)投資 6700萬元，城市管網(wǎng)設(shè)計(jì) 47公里，工程自 2003年 11月開工建設(shè)，2005年 12月通水試運(yùn)行， 2007年 9月通過省環(huán)保局組織的環(huán)保驗(yàn)收 . 設(shè)計(jì)出水指標(biāo)達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ 的一級(jí) 前處理水量 日左右，設(shè)計(jì)能力 5萬噸 /日。 工藝流程為： 污泥處理采用“濃縮脫水一體機(jī)”脫水后，運(yùn)輸至垃圾處理廠填埋。 主要建 構(gòu)筑物表如下： 序號(hào) 名 稱 數(shù) 量 1 粗格柵間 1 2 進(jìn)水泵房 1 3 旋流沉砂池及細(xì)格柵 1 4 厭氧池 2 5 奧貝爾 氧化溝 2 6 二次沉淀池 2 7 污泥泵房 1 剩余污泥 剩余污泥 劉洼溝 加氯 污泥泵房 回流污泥 污泥濃縮脫水泵房 泥餅外運(yùn) 粗格柵間 進(jìn)水泵房 細(xì)格柵間 旋回沉砂池 分配井 厭氧溝 奧貝爾氧化溝 分配井 二沉池 接觸池 原污水 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 4 8 接觸消毒池 1 9 加氯間 1 10 高低壓配電房 1 11 污泥脫水機(jī)房 1 12 倉庫 1 13 綜合樓 1 泥設(shè)計(jì)控制 標(biāo)準(zhǔn) 污泥設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn) 為國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ 的污泥部分 。 污泥脫水后污泥含水率應(yīng)小于 80%。 污泥穩(wěn)定化控制指標(biāo) 穩(wěn)定化方法 控制項(xiàng)目 控制指標(biāo) 厭氧消化 有機(jī)物降解率（ %） 40 好氧消化 有機(jī)物降解率（ %） 40 好氧 堆肥 含水率（ %） 65 有機(jī)物降解率（ %） 50 蠕蟲卵死亡率（ %） 95 糞大腸菌群菌指 泥農(nóng)用時(shí)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)限值 序號(hào) 控制項(xiàng)目 最高允許含量（ mg/ 在酸性土壤上 在中性和堿性土壤上 1 總鎘 5 20 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 5 2 總汞 5 15 3 總鉛 300 1000 4 總 鉻 600 1000 5 總 砷 75 75 6 總 鎳 100 200 7 總鋅 2000 3000 8 總銅 800 1500 9 硼 150 150 10 石油類 3000 3000 11 苯并（ a）芘 3 3 12 多氯代二苯并二惡英 /多氯代二呋喃（ 100 100 13 可吸附有機(jī)鹵化物（ (以 500 500 14 多氯聯(lián)苯（ 水是人類 生存的基本條件，是影響和制約社會(huì)發(fā)展的最 關(guān)鍵因素。一方面，我國 的大部分地區(qū) 水資源都嚴(yán)重短缺；另一方面，人口的急劇增長、工業(yè)的不斷發(fā)展，同時(shí) 又在不斷制造大量的污染物，污染著本已稀缺的水資源。水資源短缺與水污染是當(dāng)前 我國 面臨的兩大難題。 上個(gè)世紀(jì)以來，隨著人與自然關(guān)系的不斷激化，人們逐漸認(rèn)識(shí)到只有污水處理和污水回用才是解決水資源短缺與水污染的最有效方法。 眾所周知，目前的污水處理廠是先對(duì)污水進(jìn)行各種物理、化學(xué)或生處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 6 物的方法把污染物從水中分離出來，分離水變成“清潔水”排入水體；再集中處理濃縮了污染“精華”的分離“固體”污泥。顯然，不徹底解決污泥 的處理問題，污泥中的污染物就會(huì)再通 過各種途徑回到大自然，則再好的水處理效果對(duì)環(huán)保而言都只是說不是徹底 、全面的 。 將污染物從污泥中徹底去除是解決水污染問題的關(guān)鍵步驟。 也是 解決水污染問題 的更全面方法。 隨著 天不斷運(yùn)行 和 處理量的不斷 提高 ， 污水廠的污泥產(chǎn)生量將有較大的增長，由此引起的二次污染問題已不容忽視。因此如何合理地處理、處置污泥，已成為城市污水廠和相關(guān)部門必需引起重視的問題。每天將產(chǎn)生約 500的污泥。即每年產(chǎn)生 182500的污泥 。 如何處置這么大量的污泥，這是 面臨的問題 從以上所述可知，目前只做的濃縮、機(jī)械脫水并不能減少污染，也不能滿足衛(wèi)生需要，因此不能滿足污泥處置的要求，進(jìn)行污泥干燥或焚燒的深度處理是污泥處理發(fā)展的必然選擇。 （ 1）污染去除的要求：濃縮、脫水不能去除污染物，干燥或焚燒是徹底去除污染負(fù)荷的有效途徑； （ 2）國家日益嚴(yán)格的環(huán)境要求； （ 3）最終污泥處置的要求：污泥農(nóng)業(yè)回用、污泥填埋、建筑材料的使用都要求污泥無毒、滿足衛(wèi)生要求； （ 4）經(jīng)濟(jì)性的要求：深度處理后的污泥，其體積僅為脫水污泥的一半至五分之一，減少運(yùn)輸、儲(chǔ)存費(fèi)用 ，同時(shí)減少填埋的費(fèi)用。 （ 5）工藝發(fā)展的保證：污泥干燥和焚燒技術(shù)的發(fā)展成熟減少了投資和運(yùn)行費(fèi)用，提高了處理效率。 污泥深度處理后可以后產(chǎn)生沼氣進(jìn)一步利用 。 具有很好的 環(huán)境效處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 7 益、社會(huì) 效益和 經(jīng)濟(jì) 效益， 規(guī)模為 50噸 /天。 因此 ，污水處理廠 污泥進(jìn)行深度處理 很有 必要性 。 0%的污泥 49噸 /日， 0%的污泥 45噸 /日，兩個(gè)污水處理廠共產(chǎn)生含水率 80%的污泥 100噸 /日 左右 水處理有限公司 污泥情 況 污泥污染物情況表 污染物項(xiàng)目 指標(biāo) 農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) .4 6.5 5 15 砷 5 75 鎳 00 200 鋅 000 3000 銅 00 1500 鉻 000 1000 鎘 0 20 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 8 鉛 000 1000 含水率 79% 80% 2007 年 污泥處理量 項(xiàng)目 月份 月處理量 （噸） 日均處理量 （噸） 1 月份 2 月份 3 月份 4 月份 5 月份 6 月份 7 月份 8 月份 9 月份 10 月份 11 月份 12 月份 全年合計(jì) 水處理有限公司污泥情況 污泥污染物情況表 污染物項(xiàng)目 指標(biāo) 農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) .1 6.5 5 15 砷 5 75 鎳 00 200 鋅 000 3000 銅 00 1500 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 9 鉻 000 1000 鎘 0 20 鉛 000 1000 含水率 79% 80% 2007 年污泥處理量 項(xiàng)目 月份 月處理量（噸） 日均處理量（噸） 1 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 月份 0 月份 1 月份 2 月份 年合計(jì) 污泥深度 處理工程方案 程選址 污泥深度處理工程 選址應(yīng)考慮以下因素： 污泥深度處理工程 宜靠近 垃圾 處理廠，便于與 垃圾 處理廠 的 改造連接。 選址應(yīng)符合城市總體規(guī)劃和遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 10 擬選廠址交通、供水、供電條件良好，廠區(qū)廢水排放便捷。 擬選廠址不受洪水威脅。 盡量少占農(nóng)田 根據(jù)上述要求，并結(jié)合 體規(guī)劃、工程建設(shè)條件，污水處理廠位置， 污泥深度處理工程 廠址擬選在 理廠以西 ， 新征用地，總占地 49畝 。 該廠址具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)： 1、可利用 垃圾 處理廠 的 設(shè)施處理 產(chǎn)生的廢水和 廢渣 ，不需建設(shè)污水、 廢渣 處理系統(tǒng)。 2、廠址 現(xiàn)狀為荒地，不占農(nóng)田，無拆遷工程量。 3、廠址 位于 區(qū)之間的中部，對(duì)于新、老區(qū) 污水處理廠污泥的運(yùn)輸都可兼顧。運(yùn)輸費(fèi)用最佳。 4、擬選廠址 緊鄰垃圾 處理廠 ，僅一墻之隔。是 5、擬選廠址 與 市垃圾 處理廠污水廠道路相通，交通便利。 6、 污泥深度處理工程 電源由 市垃圾 處理廠引來，可以保證雙電源供電。 泥深度處理工 程規(guī)模 擬定污泥深度處理工程規(guī)模 ； 100噸 /日 泥深度處理工藝簡介 國內(nèi)外污泥處理與處置的方法很多，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，或用其中幾個(gè)方法組合處置。應(yīng)該說，對(duì)污水廠污泥的處理和處置，我們與先進(jìn)國家相比，差距較大。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 11 城市污水廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，含有大量的有機(jī)物、重金屬以及致病菌和病原菌等，不加處理任意排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。對(duì)污泥處理總的要求是穩(wěn)定化、無害化和減量化。 國家對(duì)城市污水污染控制的技術(shù)政策及新頒布的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (8918 2002)，對(duì)城市污水廠的污泥穩(wěn)定和農(nóng)田利用有明確的要求。但實(shí)際情況是，污水處理廠的建設(shè)往往只注意污水 處理要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。近幾年，由于有脫磷脫氮要求，演變出不少污水生物處理工藝，而對(duì)污泥處理和處置，設(shè)計(jì)中一般只提將脫水污泥外運(yùn)和綜合利用，未計(jì)算其投資和經(jīng)常費(fèi)用，這勢(shì)必會(huì)造成二次污染。處理廠建得越多，污泥的二次污染亦越廣泛。未經(jīng)穩(wěn)定處理的污泥，因有機(jī)物含量高，極易腐敗并產(chǎn)生惡臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生蟲卵及病毒，易造成傳染病的傳播。 相對(duì)于污水，污泥的污染成分近似而濃度則要高得多，在實(shí)際中表現(xiàn)為： （ 1）臭味大：眾多易腐化 的有機(jī)物在污泥的處理、運(yùn)輸、儲(chǔ)存中發(fā)出各種惡臭 的氣味影響環(huán)境； （ 2）危險(xiǎn)性高：污泥中含有大量的病毒、細(xì)菌、原生動(dòng)物及高濃度的鋅、銅、鉻、鉛、鎘等重金屬、有毒的有機(jī)合成物等，對(duì)水資源和人體健康都是 一種潛在的危險(xiǎn)； 污泥處理就是要對(duì)污泥進(jìn)行深度無害化處理，徹底解決污泥對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)人類的危害，通常有以下幾大任務(wù)： 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 12 （ 1）減少污泥體積： 在水處理工藝中采用生物或化學(xué)的方法直接減少污泥的產(chǎn)生，避免和減少污泥的產(chǎn)生； 在污泥處理系統(tǒng)中提高污泥的含固率； （ 2）污泥 性質(zhì)穩(wěn)定：去除污泥中易腐化變質(zhì)的有機(jī)物； （ 3）污泥無害化：去除污泥中對(duì)人體或自然界有危害的病毒、細(xì)菌、原生 動(dòng)物 和重金屬等； （ 4）污泥的資源化利用： 利用污泥中富含的 N、 P、 善土壤條件，促進(jìn)作物的生長； 利用污泥中大量有機(jī)物儲(chǔ)藏的熱量進(jìn)行焚燒，回收熱能。 3. 污泥處理最終廢棄物的處置及要求 （ 1）農(nóng)業(yè)利用： 去除病原體，重金屬等避免長期使用對(duì)人體及土地的副作用； 具有施用期短，儲(chǔ)存期長的特點(diǎn)，應(yīng)使肥料易于運(yùn)輸、儲(chǔ)存、操作，提高衛(wèi)生條件； 制定全面的施 用標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)環(huán)境的不良影響，消除用戶的不信任； （ 2）填埋： 盡可能小的體積； 防止二次污染； （ 3）建筑材料：材料性質(zhì)穩(wěn)定，無毒害； 污泥的處理和處置 通常把污水廠污泥的穩(wěn)定和脫水 (一般脫水至含水率達(dá) 7080 )稱作污泥的處理；將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及最終利用，稱為污泥的處置。如脫水污泥中有毒有害物質(zhì)超過農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，就要考慮衛(wèi)生填埋和污泥干化焚燒技術(shù)。從國外污泥處理的發(fā)展來看，無論在歐洲、日本或美國對(duì)污泥用于農(nóng)田控制越來越嚴(yán)，而對(duì)污泥進(jìn)行干化和加熱處理 的比例正逐年增加。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 13 污泥穩(wěn)定處理有好氧穩(wěn)定和厭氧穩(wěn)定，好氧穩(wěn)定有很多優(yōu)點(diǎn)，但能耗很高，只有當(dāng)污泥量較少時(shí)才采用。污泥厭氧穩(wěn)定處理通常采用中溫(35 )厭氧消化方法。國內(nèi)已有十幾座大型污水處理廠采用此方法，污泥經(jīng)消化后，有機(jī)物含量減少，性能穩(wěn)定，總體積減少，污泥消化過程中還產(chǎn)生大量沼氣 (消化降解 150可以回收利用。 但由于消化裝置工藝復(fù)雜，一次性投資大，運(yùn)行有難度。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費(fèi)用，約占污水處理廠投資和運(yùn)行費(fèi)的 30左右，而且大多需進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備 。從調(diào)查已建消化池的實(shí)際運(yùn)行看，只有少數(shù)達(dá)到預(yù)期的效果。有管理、設(shè)計(jì)問題，亦有沼氣利用的經(jīng)濟(jì)性和安全性問題。比較好的如天津市東郊污水處理廠，該廠設(shè)計(jì)規(guī)模為處理城市污水40萬 m3/d，污泥日產(chǎn) 2460水率 96 )，產(chǎn)生沼氣 13300 4臺(tái)248可發(fā)電 27000度，并與市電并網(wǎng)。 污泥的穩(wěn)定問題，除了采取污泥厭氧消化外，還應(yīng)結(jié)合污水處理工藝中考慮少產(chǎn)生污泥和穩(wěn)定泥質(zhì)的方案。用盡量使污泥趨向穩(wěn)定的污水處理工藝。對(duì)中小型污水處理廠來說，采用帶有延時(shí)曝氣功能處理工藝(如氧化溝 等處理工藝 )是可取的。有的污水處理工藝投資低 (如 段 )，而污泥量較多，增加了污泥的處理成本。故應(yīng)當(dāng)把污水處理和污泥處理統(tǒng)一考慮，一并計(jì)算投資和運(yùn)行費(fèi)用。 污泥的穩(wěn)定并不等于污泥無害，用于 農(nóng)田還需要符合國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于污泥農(nóng)用時(shí)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)限值 。其中對(duì)鎘、汞、砷、苯并芘、多氯聯(lián)苯的要求是比較高的，應(yīng)該通過嚴(yán)格控制工業(yè)廢水源頭的排放，來控制污泥的性質(zhì)。 國外在污泥穩(wěn)定方面，除了用生物法 (包括中溫消化、高溫消化及利用微生物和某些添加劑 )外，還采用了化學(xué)法，有的將脫水后的污泥加鹽酸調(diào) 3，反應(yīng) 60分鐘再加硝酸鈉；有的對(duì)脫水污泥添加石處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 14 灰。后者在歐洲應(yīng)用較多。 (1)制復(fù)合肥 按我國目前的經(jīng)濟(jì)條件，對(duì)多數(shù)污水廠 (特別是大量小型污水廠 )來說，污泥用于農(nóng)田是比較可行和現(xiàn)實(shí)的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素，對(duì)農(nóng)作物有增產(chǎn)作用；污泥中的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)是良好的土壤改良劑。污泥經(jīng)適當(dāng)濃縮、脫水后運(yùn)至市郊或鄰近省份作為農(nóng)肥，是許多污水 廠采用的方法。但農(nóng)田施肥有季節(jié)性，不需要泥肥時(shí)，污水廠會(huì)泥滿為患，影響正常運(yùn)行。于是一些污水廠支付費(fèi)用，讓農(nóng)民把污泥拉走，而不問其去向，這會(huì)造成二次污染。 北京市環(huán)境科學(xué)研究院和北京市農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作，對(duì)北京市密云縣污水處理廠的污泥，通過堆肥加工成復(fù)合肥，進(jìn)行了用于農(nóng)田的試驗(yàn)。該廠每天處理 15000泥產(chǎn)量 5 6t/d(含水率 80 )，由于采用酸化 好氧污水處理工藝，污泥質(zhì)量不錯(cuò)。添加一定數(shù)量的 N、 P、N、 P、 0 9 0 4)，并直接造粒為污泥顆粒肥。通 過在北京市大興縣龐各莊冬小麥田試驗(yàn)以及在溫室內(nèi)進(jìn)行的油菜和玉米苗期盆栽施肥試驗(yàn)，均取得可喜的結(jié)果。由于是制成顆粒狀污泥肥料，便于運(yùn)輸和貯存。 (2)衛(wèi)生填埋 很多城市 對(duì)污水廠的污泥處置提出 “處理一點(diǎn)，填埋一點(diǎn)，利用一點(diǎn) ”的原則， 例如 上海市水務(wù)局正組織對(duì)污泥處理、處置和利用的專題研究，提出污泥用作農(nóng)田、衛(wèi)生填埋和污泥焚燒點(diǎn)的布局和具體的分期實(shí)施方案，防止產(chǎn)生二次污染。這無疑是正確的舉措。 上海白龍港大型污水廠，正在按衛(wèi)生填埋要求建設(shè)污泥填埋場(chǎng)，根據(jù)污泥性質(zhì)、含水率及力學(xué)特性等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。填埋廠使用期 為七年，處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 15 填埋場(chǎng)底部設(shè)有盲管將滲濾液再回到污水廠處理。此法占地大，運(yùn)行工作量大，遇雨季污泥更難以壓實(shí)，到使用期限后仍需另選場(chǎng)址。對(duì)大型污水廠采用污泥衛(wèi)生填埋，是不得已的權(quán)宜之計(jì)。衛(wèi)生填埋場(chǎng)的造價(jià)不低，國外對(duì)衛(wèi)生填埋場(chǎng)還要有沼氣安全收集系統(tǒng)，對(duì)分層復(fù)蓋的泥土和排水、綠化有專門的要求。鑒于地價(jià)上升和填埋場(chǎng)有臭味，近幾年來，無論歐盟國家或美國、日本，污泥衛(wèi)生填埋的比例越來越小，美國已有的填埋場(chǎng)還將逐步關(guān)閉。 有些城市 (如成都市 )擬將污水廠污泥運(yùn)至城市垃圾填埋場(chǎng)一并處置，這存在兩個(gè)實(shí)際問題：一是管理體制上的問題。垃 圾的中轉(zhuǎn)站和填埋場(chǎng)的布點(diǎn)、設(shè)計(jì)和投資，屬環(huán)衛(wèi)局管理，而污水廠的污泥屬市政系統(tǒng)管理，設(shè)計(jì)垃圾填埋場(chǎng)使用年限和布點(diǎn)距離未考慮接納污水廠污泥；二是脫水污泥含水率過高。運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)的污泥，要求含水率不大于30，而目前污水廠的脫水污泥含水率在 70 80，這類污泥不易碾壓 填埋，除非將污泥作適當(dāng)干化或加石灰、絮凝劑處理。無論作何種填埋，污泥宜采取高干度脫水方案。 (3)干化、焚燒 國內(nèi)近幾年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚燒場(chǎng)。但污水廠的污泥作焚燒處置，只有上海市石洞口污水處理廠 (設(shè)計(jì)規(guī)模為 40萬m3/d)設(shè)有污泥焚燒爐裝置，計(jì)劃今年年底投產(chǎn)。焚燒爐采用國外技術(shù)在國內(nèi)制造，污泥的干化和焚燒設(shè)備總投資為人民幣 8000萬元，費(fèi)用并不算高。 由于污泥干化和污泥焚燒相結(jié)合比單污泥焚燒一次性投資少，處理成本低，故污泥干化往往是焚燒的前處理。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽路污水廠，擬先建污泥干化裝置。污泥干化可使污泥含水率控制在 10 40，減少了污泥的體積和重量，降低了運(yùn)輸費(fèi)和填埋處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 16 費(fèi)，而且污泥的臭味大為減少。 干化裝置分直接干化和間接干化，其能量消耗與污泥成份和水分有關(guān)。間接干化 (利用沼氣通過熱交 換器 )一般推薦用立式干化裝置，并選用流化床工藝。干化與焚燒串聯(lián)工藝中，干化的程度取決于污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能，使干化的能量盡量平衡，不另外添加燃料。上海石洞口設(shè)計(jì)污泥的干化和焚燒，污泥熱值高，能源平衡有余。污泥流化床焚燒爐，溫度在 800以上，爐內(nèi)有砂粒循環(huán)使用，外排氣體要適當(dāng)處理。污泥焚燒爐遠(yuǎn)比垃圾焚 燒爐的工藝簡單得多，且污泥焚燒不會(huì)產(chǎn)生二惡英。 如脫水污泥與垃圾一并焚燒，國外的經(jīng)驗(yàn)是每噸垃圾添加 1520含水率為 30的污泥。污泥的干化和焚燒，可能將是一些大城市大型污水處理廠的發(fā)展方向。當(dāng) 然，由于國外對(duì)焚燒爐排塵有嚴(yán)格的要求，除了采用電除塵，還要降溫加溫，加酸加堿，達(dá)到無煙塵的排放。 (4)填埋與焚燒的比較 上海和浙江一些單位作過污泥衛(wèi)生填埋及焚燒處置的方案比較。其主要工藝流程為： 原污泥濃縮消化脫水衛(wèi)生填埋 原污泥濃縮 (消化 )脫水焚燒焚燒灰填埋 對(duì)于焚燒處理工藝，為了避免消化后污泥熱值減少，也可以不作污泥消化處置。上述兩個(gè)工藝的經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果，無論采用國產(chǎn)設(shè)備或進(jìn)口設(shè)備，二者的處置工程費(fèi)用基本相同。按國產(chǎn)設(shè)備對(duì)污泥進(jìn)行處置，運(yùn)行費(fèi)用折成污泥干固體， 處理總成本約為 800元 /t。以 10000m3/噸 噸污泥處理成本約為 0 16元，與國內(nèi)大型污水處理廠污水處理成本 (不計(jì)折舊和還貸利息 )0 3 0 45元 /增加成本 35 50，這與國外的實(shí)例相當(dāng)。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 17 既然污泥的衛(wèi)生填埋與污泥的焚燒其工程費(fèi)和運(yùn)行成本大致相當(dāng)，那么，從污泥無害化和減量化看，焚燒方案有明顯的優(yōu)點(diǎn)。這亦是國外(特別是西歐和日本 )污泥焚燒發(fā)展較快的原因。荷蘭的污泥是 100采用焚燒處置的。焚燒后少量的泥灰可用于混凝土、磚瓦制品、路基路面的骨料和工程建設(shè)的回填土。 藝方案 目前，為達(dá)到污泥的最終無害化處理，完整的工藝如下圖所示 ： 由上圖可知：污泥處理包括污泥濃縮、機(jī)械脫水、干化或焚燒及最終廢棄物處置四個(gè)主要階段，其中前三個(gè)階段為污泥處理階段主要特性如下： 處理方式 作用 處理后污泥的含固率 處理后污泥的主要成分 濃縮 減小污泥體積 3 8% 與原污泥同 機(jī)械脫水 減小污泥體積 15%35% 與原污泥同 干燥 減小污泥體積、穩(wěn)定污泥性質(zhì)、無害化 40 93% 少量有機(jī)物和無機(jī)灰 焚燒 減小污泥體積、穩(wěn)定污泥性質(zhì) 、無害化及熱能回用 99% 無機(jī)灰 干燥是利用熱源加熱脫水后 的污泥，進(jìn)一步去除污泥中的毛細(xì)水，使污泥固體含量達(dá)到 70% 90%的過程，目前，昂帝歐得利滿公司已開發(fā)使用了多種干燥工藝，如利用太陽能加熱的 藝，利用高溫處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 18 氧化有機(jī)物的 藝及各種形式的加熱干燥工藝。 本項(xiàng)目 干燥處理工藝 擬采用 式加熱干燥工藝 1. 陽能干燥工藝 將脫水后的污泥放置于溫室中，利用太陽能蒸發(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。這 種工藝設(shè)計(jì)簡單，投資運(yùn)行費(fèi)用低，但需要很大的占地面積，適合于產(chǎn)泥量較低，污泥用作農(nóng)業(yè)應(yīng)用，并需長期儲(chǔ)存的場(chǎng)合。 2. 溫濕氧化工藝 將污泥和純氧同時(shí)導(dǎo)入溫度為 29000 100巴的反應(yīng)容器中，純氧在高溫、高壓情況下不需使用催化劑即可將絕大部分有機(jī)物氧化成 余污泥通過機(jī)械脫水干度即可達(dá) 50 60%以上。濕氧化的工藝適用于污泥非農(nóng)業(yè)利用的場(chǎng)合，脫水泥餅可以填埋或作為建筑原材料。 3. 式加熱干燥工藝 干燥工藝中應(yīng)用更廣泛的還是加熱干燥系， 所有的加熱干燥均需要熱源。結(jié)構(gòu)上，除了干燥器以外，還應(yīng)包括污泥進(jìn)料器，輔助熱源、送氣系統(tǒng)，熱量回收裝置，灰塵 控制、灰燼排出、控制系統(tǒng)等。 目前的熱干燥系中已使用的有轉(zhuǎn)鼓式、圓盤式、螺旋槳式、薄膜式、管式等多種干化系統(tǒng)。干化系統(tǒng)的選擇與最終產(chǎn)品的要求、處置方式、污泥類型等密切相關(guān)如下圖所示。 藝流程 藝是由得利滿公司和 歐洲目前使用最廣泛的加熱工藝，其流程簡述如下： 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 19 1. 藝主要包括以下幾個(gè)步驟 （ 1）進(jìn)料 用螺旋輸送器將 15 35%的脫水污泥送至干燥器的進(jìn)口，有時(shí)會(huì)根據(jù)污泥的性質(zhì)，選擇是否將篩分后的細(xì)小干化污泥與待干化的污泥進(jìn)行預(yù)混合。 （ 2）熱源產(chǎn)生 使用熱蒸汽或油經(jīng)鍋爐加熱作為熱交換的熱源。一般熱流體的溫度為 180 200。熱流體被分別引入中空的干燥器殼體和轉(zhuǎn)動(dòng)的軸、槳葉等所有與污泥接觸進(jìn)行熱交換的加熱金屬表面。 （ 3）污泥干燥 加熱的金屬表面與污泥均勻接觸，加熱污泥，蒸發(fā)污泥中的水份。沿干燥器的軸向長度，水蒸汽蒸發(fā)會(huì)經(jīng)歷恒定蒸發(fā)效率 和低蒸發(fā)率兩個(gè)階段；污泥干化經(jīng)歷塑化、破塑、塊化、顆粒化四個(gè)步驟；污泥的溫度呈快速上升、穩(wěn)定、快速上升的趨勢(shì)，最后出口污泥溫度為 100 110左右（見下圖）。干燥時(shí)間 3至 7小時(shí)，出口污泥含固率達(dá)到 90%以上。 處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 20 （ 4）冷卻篩分 冷卻有直接冷卻和間接冷卻兩種方式。兩種方式單獨(dú)使用或組合使用，使干污泥溫度從 110減至 40左右，冷卻后進(jìn)入細(xì)格柵進(jìn)行篩分，或經(jīng)過造形機(jī)造型后達(dá)到所要求的干污泥形狀。 （ 5）冷凝回收 干燥器內(nèi)的熱蒸汽送至冷凝器冷凝處理。冷凝溶劑回收； 不可凝氣體送至鍋爐再加熱成熱源；冷凝水回污水處理廠。 藝的優(yōu)勢(shì) 藝采用巧妙設(shè)計(jì)的槳式干燥器，可對(duì)污泥進(jìn)行徹底攪拌并使污泥一直處于干凈接觸面進(jìn)行熱交換，解決了一般間接傳熱工藝傳熱效率低的問題，同時(shí)用汽量比直接加熱又大為減少。整個(gè)工藝系統(tǒng)的組合使其具有明顯的優(yōu)勢(shì)： （ 1）適應(yīng)性強(qiáng)：適用于各種類型和性質(zhì)的脫水污泥； （ 2）消耗低： 用汽量小，部分熱能回收，減少熱耗； 消除粉末，臭味產(chǎn)生減少，末端處理變得容易； （ 3）高品質(zhì)干化污泥： 有機(jī)含量極低，污 泥性質(zhì)穩(wěn)定； 足處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 21 夠長的加熱時(shí)間，消除病毒、細(xì)菌等，滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)； 具有農(nóng)業(yè)利用價(jià)值； 含固率高（ 90%），可成粒便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸及靈活處置； （ 4）安全操作：用汽量小，溫度較低，且無直接接觸，安全性能較高。 （ 5）易操作：系統(tǒng)全自動(dòng)控制，對(duì)系統(tǒng)的 性氣體等能實(shí)時(shí)檢測(cè)，并有自動(dòng)安全保護(hù)。 下圖所示）： 干燥器包括一個(gè)可加熱的中空槽、兩根或四根成對(duì)安裝中空的傳動(dòng)處理廠污泥深度處理工程可行性研究報(bào)告 22 軸、裝于軸上許 多楔形攪拌槳、槳頂端的刮板等。工作中，污泥從干燥器的一端進(jìn)入，通過重力緩慢流至另一端。傳熱流體從同一側(cè)進(jìn)入中空槽、軸和槳的內(nèi)部對(duì)所有可能與污泥接觸的金屬進(jìn)行加熱。同時(shí)，成對(duì)的兩根軸轉(zhuǎn)向相反，槳葉齒形配合，可調(diào)轉(zhuǎn)速的軸帶動(dòng)攪拌槳將污泥緩慢均勻的翻轉(zhuǎn)攪拌。 此設(shè)計(jì)體現(xiàn)了如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）接觸面積大：較大的面積容積比加大了接觸面積； （ 2）傳熱效率高： 物料的流化狀態(tài)確保與加熱表面 100%的進(jìn)行接觸熱交換； 自清潔的槳形使加熱接觸面始終保持清潔，提高傳導(dǎo)效率； （ 3）高干化污泥品質(zhì)： 形狀平滑的槳 葉和不產(chǎn)生軸向推力的攪拌形式避免易碎污泥的破壞； 推流式的通過形式、槳葉兩面的均勻連續(xù)加熱可使所有干化污泥性質(zhì)類似。 熱干燥工藝所具有投資運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低、適應(yīng)性強(qiáng)、污泥干度高，性能穩(wěn)定、安全衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)為其在歐洲北美占領(lǐng)了很大市場(chǎng)份額，積累了豐富的運(yùn)行 管理經(jīng)驗(yàn)。如在 泥焚燒工藝 污泥焚燒是最徹底的污泥處理工藝，它可將 15% 35的脫水污泥投入焚燒爐中， 直接把有機(jī)物燃燒成 燒最終廢棄物為含固率