1、項(xiàng)目背景
某市有第一、第二、第三污水處理廠(chǎng)三座,規(guī)模分別為3.5萬(wàn)m3/天、10萬(wàn)m3/天、5萬(wàn)m3/天,因工業(yè)污水比例較大,每天產(chǎn)生污泥量約300噸(80%含水率)。為應(yīng)對(duì)環(huán)保要求,在第二污水處理廠(chǎng)內(nèi)建設(shè)“深度脫水+陽(yáng)光干化”為主體的處理工藝,干化后污泥含水率小于40%后外送垃圾發(fā)電廠(chǎng)協(xié)同處置,實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在以下問(wèn)題:a.設(shè)備損壞較嚴(yán)重,大部分設(shè)備都有不同程度的銹蝕情況。b.項(xiàng)目主體采用“板框壓濾+太陽(yáng)能干化”工藝,太陽(yáng)能干化處理裝置受天氣與氣候、日照時(shí)間、空氣溫濕度等因素的影響,干化裝置運(yùn)行效果不穩(wěn)定,導(dǎo)致出料污泥的含水率經(jīng)常超出接收要求。c.太陽(yáng)能干化工藝需大量抽風(fēng)換氣除濕,導(dǎo)致臭氣污染周邊環(huán)境,因其內(nèi)部惡臭難以消除,工作環(huán)境難以控制。d.建設(shè)規(guī)模有限,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足實(shí)際需求。隨著進(jìn)水濃度的增加及污水廠(chǎng)提標(biāo)改造,污泥產(chǎn)量也與日俱增,積存趨于嚴(yán)重,原處理系統(tǒng)已無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求。因此,一種高質(zhì)、高效、穩(wěn)定的污泥深度脫水方法已經(jīng)稱(chēng)為該項(xiàng)目最迫切的需求。
2、產(chǎn)泥量分析
一污:40噸/d。二污:190噸/d。三污:70噸/d。合計(jì)300噸/d。根據(jù)上述數(shù)據(jù),該地區(qū)污水處理廠(chǎng)每萬(wàn)噸污水生產(chǎn)2.28~3.8tDTS/d,折合成含水率80%泥餅,約合每萬(wàn)噸污水生產(chǎn)11.4~19t/d含水率80%污泥。產(chǎn)泥率有如此大波動(dòng)的主要原因是第一污水處理廠(chǎng)污水性質(zhì)為生活污水,產(chǎn)泥率2.28tDTS/d,第二、第三污水處理廠(chǎng)污水性質(zhì)為工業(yè)污水,產(chǎn)泥率2.8~3.8tDTS/d。
3、污泥建造方式
本項(xiàng)目屬于技改項(xiàng)目,在廠(chǎng)址選擇上有兩種考慮方式,即集中建廠(chǎng)和分置建廠(chǎng)。
3.1 集中建廠(chǎng)廠(chǎng)址選擇考慮運(yùn)輸及實(shí)際土地供應(yīng)因素,在緊鄰第二污水處理廠(chǎng)附近進(jìn)行集中建廠(chǎng),規(guī)模設(shè)定為300噸/d。
集中建廠(chǎng)優(yōu)缺點(diǎn)分析:a.便于集中管理、運(yùn)行管理人員較少。b.工程規(guī)模性大,備品備件充裕,公用設(shè)備少。c.投資相對(duì)較低。d.需新征工程用地,相關(guān)手續(xù)辦理時(shí)間長(zhǎng),影響工期要求。e.運(yùn)輸量相對(duì)較大,對(duì)城市市容影響較大。
3.2 分散建廠(chǎng)廠(chǎng)址選擇
分散建廠(chǎng)考慮在各個(gè)污水廠(chǎng)內(nèi)建設(shè)污泥深度處理工程。對(duì)第一、第二、第三污水處理廠(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,確定三個(gè)污水處理廠(chǎng)內(nèi)均有可用利用場(chǎng)地。第二污水處理廠(chǎng)由于陽(yáng)光干化系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定,將陽(yáng)光干化系統(tǒng)拆除,用于新建污泥處理工程。
3.3 分散建廠(chǎng)優(yōu)缺點(diǎn)分析:
a.無(wú)需新征工程用地,減少施工周期。b.土地利用效率高。c.減少污泥運(yùn)輸量。d.干化系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水直接就進(jìn)排放至本污水廠(chǎng),減少了集中處理污泥,排水進(jìn)入一個(gè)廠(chǎng),對(duì)污水廠(chǎng)造成的沖擊負(fù)荷較大。e.每個(gè)廠(chǎng)就近使用污水出水作為冷卻水,使用后的冷卻水就近排放。f.運(yùn)行管理人員多,管理分散。g.每個(gè)廠(chǎng)址均需考慮公用系統(tǒng)。h.投資相對(duì)較高。
因本工程改造建設(shè)周期非常短,綜合考慮決定采用分置建設(shè)的模式。
4、污泥處理方案比選
污泥常用處理工藝有“污泥消化”、“污泥脫水”、“污泥干化”、“好養(yǎng)堆肥”、“污泥焚燒”等。本工程改造完成后要求污泥含水率不高于40%,常規(guī)機(jī)械脫水方式已不適合,確定污泥處理方式為污泥干化。污泥干化又可分為熱干化、低溫除濕干化及干化工藝的衍生工藝。
4.1 污泥熱干化工藝
污泥干化根據(jù)熱媒是否與污泥直接接觸可分為二類(lèi):一類(lèi)是用燃燒煙氣直接進(jìn)行干化。另一類(lèi)是用蒸汽或熱油等熱介質(zhì)進(jìn)行間接干化。根據(jù)本工程的污泥處置方式為垃圾發(fā)電廠(chǎng)協(xié)同焚燒處置,含水率要求為40%,及國(guó)內(nèi)外類(lèi)似工程,適合本工程并具有代表性的熱干化工藝有:轉(zhuǎn)盤(pán)式干化、槳葉干化、薄層干化。
4.2 低溫除濕干化工藝
低溫除濕干化是利用除濕熱泵烘干原理,采用熱風(fēng)循環(huán)冷凝除濕對(duì)污泥進(jìn)行干化的工藝。該工藝無(wú)需引入外界能源(蒸汽、導(dǎo)熱油、熱風(fēng)),其主要設(shè)備——污泥除濕干化機(jī)是利用除濕熱泵對(duì)污泥采用熱風(fēng)循環(huán)冷凝除濕烘干。污泥水分汽化潛熱=除濕熱泵水蒸汽冷凝潛熱(能量守恒),干化過(guò)程無(wú)需接入外界熱量,能源消耗為壓縮機(jī)輸入的電耗。除濕干化機(jī)相當(dāng)于除濕熱泵及網(wǎng)帶輸送機(jī)(帶式干燥)。除濕熱泵是利用制冷系統(tǒng)使?jié)駸峥諝饨禍孛摑裢瑫r(shí)通過(guò)熱泵原理回收空氣水分凝結(jié)潛熱加熱空氣的一種裝置。除濕熱泵=除濕(去濕干燥)+熱泵(能量回收)結(jié)合。除濕熱泵可回收所有排風(fēng)過(guò)程潛熱和顯熱,不向外界排放廢熱。經(jīng)該工藝處置后的市政污泥,含水率可穩(wěn)定降至40%以下。
4.3 熱干化衍生工藝:
有機(jī)無(wú)機(jī)分離+干化工藝有機(jī)無(wú)機(jī)分離技術(shù)原理是通過(guò)對(duì)污泥進(jìn)行改性從而破壞污泥粘性,再將其中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物進(jìn)行分離,分離后的有機(jī)污泥熱值提升50%以上,再通過(guò)機(jī)械做功和熱能交換原理去除其中的大部分含水(機(jī)械脫水+熱干化),使污泥能夠最大程度減量,再進(jìn)入電廠(chǎng)摻燒,可大幅降低能耗。分離出的無(wú)機(jī)物不含有機(jī)成分,可脫水后直接作為建材使用。
4.4 污泥處理工藝方案確定
4.4.1 各種工藝方案對(duì)比如表1。
4.4.2 工藝方案確定
綜上所述:以上三種工藝路線(xiàn)均可以實(shí)現(xiàn)污泥含水率降低到40%以下的要求。
污泥熱干化工藝是較為成熟的污泥處理工藝,應(yīng)用廣泛,但結(jié)合本工程要求:污泥處理場(chǎng)地分散、施工周期、設(shè)備供貨、安裝、調(diào)試周期短,土建盡量簡(jiǎn)單、可分開(kāi)模塊化處理、有成熟穩(wěn)定的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等限制條件進(jìn)行分析,項(xiàng)目附近無(wú)可用蒸汽、熱水等熱源,從遠(yuǎn)處引蒸汽管道進(jìn)廠(chǎng)耗時(shí)較長(zhǎng),因此在本項(xiàng)目中暫不考慮采用熱干化工藝。
低溫除濕干化工藝方案很適合目前分散建廠(chǎng)的設(shè)計(jì)條件,且其消耗的能量主要為電能,取用方便,建設(shè)周期短,投資低、見(jiàn)效快,比較適合本項(xiàng)目。綜上確定“本工程推薦低溫除濕干化工藝?!?/p>
5、結(jié)論
本工程采用分散建廠(chǎng)方式,考慮遠(yuǎn)期污泥量的增加及產(chǎn)品模塊化特點(diǎn),確定建設(shè)規(guī)模為:一廠(chǎng)建設(shè)規(guī)模50t/d。二廠(chǎng)建設(shè)規(guī)模200t/d。三廠(chǎng)建設(shè)規(guī)模100t/d。該設(shè)置方式符合技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的要求。( >
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