1、1xxxx 污水处理厂污 泥 处 置 方 案xxxx 环境工程技术有限公司2016 年 3 月 5 日目 录一、污泥概述 .1二、污泥干化 .11、深度脱水是污泥处置的前提 .12、污泥干化技术 .22.1 热干化 .22.2 石灰干化 .42.3 常温高效深度干化（TSP 工艺） .52.4 技术比较 .6三、TSP 常温干化系统 .81、工艺流程概述 .81.1 调理+压滤单元 .91.2 预混单元及输送 .101.3 干化单元 .102 极端天气（温度低于 20）情况说明 .11四、污泥最终处置 .121、烧制水泥 .122、焙烧制砖 .133、焚烧 .144、卫生填埋 .16五、污泥脱
2、水实验结果（某污水水厂剩余污泥实验） .171、脱水小试实验 .17I2、压滤脱水中试实验 .19六、工艺确定与参数配置 .221、工艺确定和占地面积 .222、设备选型 .24七、投资估算和运行成本 .261.投资估算 .262.运营费用估算 .260一、污泥概述xxxx 污水处理有限公司位于著名风景名胜区鼓山南麓，是福州市实施水环境治理的核心工程，同时也是福建省重要环保教育基地之一。一期工程设计处理能力为 20 万吨/日，于 1999 年 10 月动工，2002 年 12 月建成，2003 年 1 月 1 日开始通水试运行，同年 6 月份投入正常运行，2004 年 4 月达产。二期工程设计
3、处理能力为 10 万吨/日，于 2005 年底动工， 2007 年 11 月投产，同时一期工程分批进行升级改造，并于 2008 年 8 月全部改造完成。其远期规划工程规模为日处理污水 60 万吨。污水处理一期工程采用卡鲁塞尔氧化沟处理工艺（改造后称为A-C 工艺） ，二期工程采用 AAO 处理工艺，由预处理系统、生化处理系统、污泥处理系统和中央控制系统组成。在处理过程中产生的剩余污泥由污泥泵排至污泥浓缩池，浓缩至含水率 96%左右，而后经均质池均质后送至脱水机房加药混合并经脱水机脱水，形成含水率约 85%的泥饼共计 300 t/d。二、污泥干化1、深度脱水是污泥处置的前提污泥的高含水率是制约污
4、泥处置的最主要的瓶颈，而污水处理厂产生的剩余污泥，经过常规脱水后含水率在 85%左右，无法达到减量化、无害化、资源化处置的要求。同时，我国出台的多项污泥处理处置标准中，均对污泥含水率做出了严格的规定和限制。水泥窑协同处置污泥工程设计规范(GB50757-2012)中规定，1污泥含水率30%方可从分解炉进料；城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质(GB/T 23485-2009)规定，污泥用于混合填埋时含水率60%，用于填埋场覆盖土时含水率45%；城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质(GBT 23486-2009)中规定污泥园林绿化利用时含水率40%；城镇污水处理厂污泥处置 制砖用泥质(GB/T
5、 25031-2010)中规定污泥用于制砖时含水率40%。因此，若要实现污泥减量化、无害化、资源化处置，深度脱水干化是关键。2、污泥干化技术污泥干化技术目前主要有热干化、石灰干化和常温高效深度干化等三种。2.1 热干化污泥干燥是通过对污泥进行加热，除去其水分得到粉粒体的工艺过程。由于污泥是高含水、中高粘度的物料，所以需采用防粘、破碎强度大、蒸发强度大的干燥方式来进行。从目前国内外已采用的污泥干燥设备形式来看，一般有如下几种设备形式：回转圆筒式干燥器、流化床式干燥器、带式干燥器、搅拌式干燥器、闪蒸干燥机等。他们与不同的干燥热源相配套，适用于不同性质的污泥处理。近年来，国外一些公司对上述产品进行了
6、一系列的改进，以提高其热效率，降低运行成本。例如，对回转圆筒式干燥器已加工成多层往返结构形式，提高了干燥时间，减少了干燥机的结构尺寸，并且2采用了多种前期预处理工艺，使得其处理的污泥范围大大提高。污泥干燥后可大大减少污泥体积，例如 8 吨 80%含水率的污泥干燥成 12%的干粉后仅 1 吨左右，重量降低了 7 倍，降低了运输成本，减少了占地空间。污泥干燥后的干粉产品，经过污泥成分分析表明大部分污泥中含有丰富的有机质和氮、磷、钾元素，是土地利用良好的资源化原料。因此，污泥干燥化处理是污泥处置的有效方法之一。污泥干燥是污泥最终处置和再利用过程中不可缺少的重要环节，通过污泥干燥过程可快速实现无害化、
7、减量化，经过烘干处置后的污泥其含水率可减少至 5%20%，可用于制作复合肥、建筑材料、工程回填土等。污泥干燥能使污泥显著减容，体积可以减少 4-5 倍，产品稳定、无臭且无病原生物，干燥处理后的污泥产品用途多，可以用作肥料、土壤改良剂、替代能源等。但污泥热干燥技术要求和处理成本较高，管理较复杂。图 1 污泥热干化工艺流程污泥热干化工艺分为直接加热式和间接加热式。直接加热式：将燃烧室产生的热气与污泥直接进行接触混合，使污泥得以加热，水分得以蒸发并最终得到干污泥产品，是对流干化技术的应用；间3接加热式：将燃烧炉产生的热气通过蒸汽、热油介质传递，加热器壁，从而使器壁另一侧的湿污泥受热、水分蒸发，是传导
8、干化技术的应用。2.2 石灰干化石灰干化技术是利用混合设备将污泥与生石灰等固化剂充分搅拌接触，通过物理化学反应达到降低含水率、去除臭味、杀灭微生物和病原菌并有效钝化重金属的效果。污泥石灰干化处理的工艺流程如图 2 所示。图2 污泥石灰干化工艺流程目前，北京正在运用石灰干化工艺处理处置污泥的有方庄污水处理厂污泥石灰干化工程和小红门污水处理厂污泥石灰干化工程。方庄污水处理厂污泥石灰干化工程，处理能力为 2030 t/d 污泥（含水率 80%） ，工程总投资 881 万元，投资成本约为 3044 万元/t（含水率 80%污泥） ，运行成本为 90 元/t（含水率 80%污泥） ，石灰投加率为湿污泥（
9、含水率 80%）质量的 30%，处理后污泥含水率约为 40%；小红门污水处理厂污泥石灰干化厂，处理能力为 400t/d 污4泥（含水率 80%） ，工程总投资 1000 万元，投资成本约为 2.5 万元/t（含水率 80%污泥） ，运行成本为 150 元/t（含水率 80%污泥） ，石灰投加率为湿污泥质量的 20%30%，处理后污泥含水率60%。污泥石灰干化的优点是建设投资小，设施建设周期短；缺点是石灰需求量大，石灰投加率为污泥（含水率 80%）质量的 20%30%，相当于污泥中干物质的总量的 11.5 倍。采用该工艺，污泥增量十分明显，且石灰干化污泥很难实现最终减量化、无害化、资源化处置。2
10、.3 常温高效深度干化（TSP 工艺）污泥常温高效干化工艺是对污泥进行调理脱水处理，在污泥调理反应器中，通过加入污泥调理脱水剂破坏污泥的胶态结构，改变有机胶体物质的亲水性，减少污泥与水间的亲和力，改善污泥的浓缩性能和脱水性能。经过调理后，污泥中的间隙水、毛细结合水与污泥颗粒分离，达到污泥脱水的目的。流体状态的污泥经污泥泵输送到污泥脱水车间，经过板框脱水机挤压脱水后，使污泥的含水率可降低到 40%-65%左右，制成半干化污泥饼。5图 3 污泥常温高效干化工艺流程半干化污泥饼进入粉化干化设备，通过高速对碰得到塑解，破坏了污泥与水的结合状态，改变了污泥-水的结合度和表面张力，可从污泥中解离出大量间隙
11、水、外表水、内部水。同时，以污泥粉化干化设备（TSP 主机）内吸进的大量自然空气为介质，污泥粉表面湿度小于内部湿度，促使污泥粉的内部水分快速渗出，实现污泥和水分的分离，最终形成含水率 15%-25%的稳定污泥干粉，污泥干粉粒径范围为 50-200m。污泥常温高效干化工艺的整个过程，均可在常温下进行，处置的投资和运行成本大大低于热干化和焚烧工艺，污泥干化处置后可减重 70%以上。处理后的污泥干粉中具有热值高、水分少、粒径小的特点，可作为替代燃料以及其他多种资源化方式的原料。2.4 技术比较(1) 污泥热干化工艺可将污泥含水率降至 30%以下，快速实现减6量化。但是处理设施投资大，处理费用高，产生大量臭气和高浓度凝结水都需进行专门处理。(2) 污泥石灰干化工艺投资在所有六种工艺中最小，但是该工艺石灰需求量大，石灰投加率为污泥（含水率 80%）质量的 20%30%，相当于污泥中干物质的总量的 11.5 倍，且产品最终处置出路不确定。(3) 污泥常温高效干化工艺的投资和运行成本均较低，并且大大低于常用的热干化和污泥焚烧工艺。污泥常温干化过程中，基本无臭气产生，改性剂加入量较小，能耗低，处理后污泥含水率可降至 15%以下，减量化效果非常明显。综上所述，污泥常温干化工艺项目投资小、建设周期短、处置成本低，可做到污泥干化及明显减量化，相比于其他污泥处理处置工艺具有明显的优势。
