国际污泥处理技术与理念
随着城市经济的快速发展,人口的不断增长,在可预见的未来10到15年间,城市污水处理量将持续增加,更多的污水处理厂有待兴建和投入使用。城市污水处理能力快速发展的同时,污泥做为一个曾经未得到充分重视而又必须面对的问题,需要得到最有效和可行的处理与处置。
目前国内的污泥饼绝大部分仍然是弃置,部分进行填埋,少部分进行通过堆肥等技术处理后回用土地。污泥中含有大量的病原菌、重金属物质等有毒有害物质。没有经过有效的无害化、减量化处理的污泥的大量弃置、或以资源形式用于土地,所造成的环境二次污染问题日益突出。
威立雅水务技术根据国内外的经验向大家推荐一些适合中国国情的城市污泥处理技术:
污泥中温消化+热电联产
污泥中温消化和热电联产适用于污水处理规模大于10万吨/天的污水处理厂。作为污泥处置的第一步,它是实现污泥稳定化,减量化和资源化的有效手段。污泥中温消化能直接给厂区带来经济效益,发出的电能占整座污水处理厂用电的50% 以上,回收的热能能加热消化池,达到热量平衡。
污泥热水解+污泥消化(Biothelys)
Biothelys 工艺组合了热水解过程(Thelys)及中温消化过程,热水解过程指污泥在高温(140~170℃),高压下(20~60min)反应,从而提高了污泥的生物降解性。中温消化池里接受热水解后的污泥,从而实现污泥的减量。该组合工艺能增加产气量(沼气),减少污泥量及提高污泥质量。
污泥焚烧
焚烧作为更高水平的无害化、减量化的处理技术得到了迅速的发展和广泛的应用。通过近半个多世纪的发展和改进,能耗更低、能量回收利用率更高、满足更加严格的排放标准的流化床污泥焚烧系统已经成为最普遍应用和提供最有效成功运行保证的技术。
污泥做为污水处理的产物,含水率是污泥焚烧处理中的重要因素,焚烧系统需要消耗大量热量的主要来源是污泥本身的热值,其次将来自预热空气和(如需要)补充的辅助燃料。
一般国内市政污泥性质,通常脱水处理后含水率较高(大约75%),挥发性物质含量较低,(约为50%,国外同比数据普遍约在70%左右)。通过热平衡计算,污泥如果直接进行焚烧处理,会长期消耗大量的辅助燃料;而对污泥进行预干化能够充分利用污泥有机物焚烧所产生的热量,再通过烟气的余热回收作为干化的热量来源,最大程度地优化了能源配置。因此,综合考虑设备的整体设计合理性、投资和运行成本、设备运行的灵活和可靠性,将污泥干化作为焚烧工艺的前处理工艺而相结合,是应对国内污泥焚烧处理的最佳处理方案,一次性投资和运行成本都是最合理的。由于干化技术的多样性,其中干化设备的形式和热源介质可以根据实际应用而设计决定。
一个完整的焚烧系统包括Pyrofluid流化床焚烧炉,以及后续为能量回收的热交换系统和废气处理系统(包括静电除尘器ESP、化学处理装置和袋式除尘器)。
烟气从耐热炉顶和废气管道进入空气热交换器。在那里,通过热交换器可以达到以下功能: 燃烧空气(即流化空气)的预热, 回收热量供预干化部分使用或发电。Pyrofluid,在给定的污泥热值和挥发性物质含量下,可以根据湿污泥量和热负荷设计出焚烧炉不需要添加任何辅助燃料也不需要喷淋降温水的运行工况, 最大限度地减少能耗和降低运行成本。
Pyrofluid烟气处理后的排放限值充分满足并严格于EEC 4/12/2000颁布的废弃物焚烧2000/76/EC指示(部分指标优于目前GB 18485)。作为焚烧系统的核心工艺,流化床焚烧炉Pyrofluid,威立雅水务技术公司有着数十年成功设计和运行的经验。威立雅水务技术旗下的子公司OTV在法国和世界各地共设计、建造和运行了大约近百座污泥焚烧流化床用于工业和市政污泥处理,OTV公司也是在全球范围内,焚烧领域唯一拥有广泛应用和长久运行实例的公司。
在全球范围内成功运行的业绩充分证明了 Pyrofluid焚烧系统所保证的对污泥的热分解,对病原菌和有机微污染物的彻底分解,可用于热能和发电的能量回收,粉尘灰的循环利用。
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