1、 毕业论文 开题报告 环境工程 玉环县温岭地区污水处理厂污泥集中处置工艺比较与途径选择 1 背景 污泥的产生在人类活动过程中是不可避免的，污水处理产生的大量污泥的堆放和投弃对环境造成了新的污染，如何妥善处置这些污泥已成为全球共同关注的课题。温岭地处浙江东南沿海 ，为省计划单列县级市，现辖 5 个街道、 11 个镇，总面积 925.82 平方千米，总人口 118.45 万人，是全国人口密度最高的县市之一。温岭经济发达， 城市化发展迅速，近年来，城镇的污水处理基础设施建设也取得了很大的进步，老城区从 1996 年开始兴建总投资 1.8 亿元的 污水处理一期工程（处理能力 7 万吨 /日），目前正在
2、筹建总投资 2 亿元的城区污水处理二期工程，建成后城区日收集处理污水量将达到 14 万吨，每日将产生 70吨左右的污泥。 2008 年始温岭又全面启动了镇区的污水处理工程建设，三年内将先后建设大溪、泽国、松门、新河等镇区和上马工业区、东海岸工业区等园区的污水处理厂，预计建成后各镇区（不含城区）合计可日处理 7.44 万吨的污水，每日将会产生约 40 吨的污泥。届时温岭全市市政污水处理厂共计将每日产生 110 吨污泥。二十世纪末，我国的污水处理刚开始起步，资金、技术、设备和土地都集中在如 何多建污水处理厂上，当时很多的污水处理厂还处于建设阶段，污泥处置的问题还不突出，无论是立项、规划、设计、建设
3、和管理部门都没有对污泥处置的设施建设给予足够的重视。在这一时期，温岭的污水处理工程的建设也存在同样情况，城区污水处理一期工程自 2005 年投入运行至今，每天要产生 20-30 吨的污泥，由于没有建设污泥处置设施，只能浓缩后运往生活垃圾填埋场直接填埋处理，造成严重的二次污染和危及填埋场的运行安全。现在温岭城区污水处理二期工程及其它镇区、工业园区污水处理工程也同样没有考虑同步建设污泥处置设施。目前城区工业较少， 城区污水处理一期工程基本上处理的是居民生活污水，所含重金属等有害物质不多，随着城区污水处理二期工程及其它镇区、工业园区污水处理工程的全面建成运行，在污泥产生量剧增的同时其危害性更大，温岭
4、地区的污水处理厂污泥处置问题极其严峻。 2 意义 针对温岭地区污水处理厂的污泥处理处置现状，比较现行的污泥处理处置技术工艺和方式方法，在综合调查分析温岭产业经济和环保设施的基础上，提出温岭地区污泥处置途径选择，以达到污泥处理处置的减量化，资源化，无害化的目的 1。实现实现环境保护目的的同时能同时节省成本，促进温岭地区经济 发展。温岭采用 “干化 + 焚烧 + 灰渣填埋或建材利用 ” “干焚 ”路线 2，符合当地的实际情况。可以降低污水处理企业的运行成本，节约土地资源，减少二次污染的可能性，有利于温岭环境的保护，能够产生环保和社会效益。 3 污泥处理处置工艺选择和比较 3.1 污泥处置方案的选择
5、 常见的污泥最终处置技术有卫生填埋、堆肥、焚烧（发电） /土地利用，建材利用等几种方法 3-4。 温岭是以乡镇企业发展为主的城市，乡镇企业众多尤其是污染较重的行业较多，而城区和乡镇在建设污水处理厂的同时都没有考虑建设污泥处置设施。未来产生的污 泥却要大大超过目前的数量，污泥中重金属的含量也将增高，按现在的处理技术预计污泥中部分重金属含量将接近或者超过农用污泥中污染物控制标准。如果采用农用方式，将污泥作为肥料，必须要进行无害化处理消灭病原体，有机物的降解必须符合城镇污水处理厂污染物排放标准，导致污泥制作肥料的成本比购买化肥要高。而且温岭各地农田数量的不断减少，污泥中重金属的含量预计也可能超标，所
6、以采取农用方式来处置污泥对温岭来说还是不合适的。 污泥填埋是目前国内最常见、最主要的手段。但是温岭三面环山，地少人多，土地资源相对缺乏， 今后国家为了节约土地资源也会限用污泥填埋处置技术的。随着乡镇污水处理厂和城区二期工程的建成，温岭仅有的城南垃圾填埋场将无法容纳大量增加的污泥。而且污泥简单填埋不仅占用土地浪费严重还会造成二次污染，影响周围环境、河道、地下水源。所以填埋方式对于发展中的温岭新城区和各乡镇来说只能是暂时采用的方法。 污泥热处理是目前国外新兴的高端技术，西方国家一般采用高温焚烧方式。浙江绍兴市采用垃圾和污泥处理综合利用，将污泥焚烧发电，设计日处理 1200 吨垃圾和 1000 吨污
7、泥，年发电 2.65 亿度，经测算焚烧污泥成本 约为 100 元 /吨。温岭市目前在建的垃圾焚烧发电厂明年即可试运行，考虑到温岭市污泥量的增加趋势、污泥填埋要占用的土地资源以及污泥的性质，城乡的污水处理厂可以利用垃圾发电厂焚烧城市污泥，依托电厂现有的锅炉将脱水污泥掺煤焚烧，既不用建造单独的干化焚烧设施，又不需配置单独的运行管理人员，预计污泥焚烧成本为 80-100 元 /吨。 因此，可 用于生产垃圾衍生燃料 温岭是全球最大的注塑、浇注皮鞋生产基地之一，被授予 “中国鞋类出口基地 ”和 “中国鞋业名城 ”等称号，目前，温岭市共有制鞋企业近 5000 多家，从业人员达 18.9 万人， 2008
8、年实现产值 225 亿元，占全市工业总产值的 18 %，是温岭市工业经济的主要支柱行业，同时温岭也在产生大量的制鞋废弃物，日产制鞋废弃物 100多吨（不含混入生活垃圾部分），该废弃物主要成分为皮革、织物、塑料和少部分 SBS、 TPU等热塑性弹性体，经环境监测部门鉴定为非危险废物，其低水分、高热值的特性正好与高水分、低热值的污泥互补，经粉碎后与污泥混合并经石灰等调理，可生产高品质的垃圾衍生燃料，在处理处置工业垃圾和污泥的同时，为市场提供可再生能源。 用于焚烧发电 5基于温岭污泥和制鞋废弃物的产量和特 性，温岭地区完全可以单独规划建设污泥焚烧发电项目，合并处理处置制鞋废弃物等工业垃圾，循环利用汽
9、轮发电机排放蒸汽余热干化污泥，再与经粉碎的制鞋废弃物混合，并添加石灰调理，加工成固体成型的垃圾衍生燃料，用循环流化床进行焚烧发电，烟气经除酸脱硫 +活性炭吸附 +布袋除尘净化处理后，满足生活垃圾焚烧污染控制标准（ GB18485）等有关规定排放，焚烧炉渣可用于生产建筑材料进行综合利用，具环保和经济双重效益。 3.2 污泥脱水干化工艺的选择 常见的污泥浓缩和脱水工艺有以下几种 ： 重力浓缩法、机械浓缩法、板框压滤脱水、带式 压滤脱水、离心脱水以及浓缩脱水一体机浓缩脱水。各工艺的技术经济比较见表 16。从上表可看出， 每种工艺均具有自身特点。浓缩脱水一体机处理效率高、自动化程度高、对环境影响少；对
10、 于污水厂新建工程或改造工程 ,它集浓缩和脱水为一体 ， 无需建造浓缩池构筑物 ， 节省投资 6。浓缩脱水一体机分为离心式和带式两种 ， 前者近年才引入国内 ， 设备主要靠进口 ， 投资和运行费用高昂 ,国内成熟的运行经验尚缺 7而后者在国内应用较早 ， 国产化程度高 ， 投资和运行费用均低于前者 ,基于上述分析 ,该项目采用了带式浓缩脱水一体机。 表 1 常见污泥 浓缩脱水技术经济比较 技术分类 子类 处理效率 运行费用 运行稳定性 二次污染 工程实例 重力浓缩法 低 低 较好 有 哈尔滨文昌污水处理厂 离心浓缩法 离心浓缩机 高 高 好 有 上海石洞口污水处理厂 加压过滤法 板框压滤 低
11、较少 好 有 北京高碑店污水处理 带式压滤 低 较高 较好 较少 日照第一污水处理厂 离心分离法 卧式离心式脱水机 高 高 好 较少 杭州七路污水处理厂 浓缩脱水一体机 高 较高 好 较少 太原北郊污水处理厂 3.3工艺流程图 图 1 工艺流程图 4 论文详细工作进度和安排 1、 2011 年 1 月 2011 年 2 月，查阅文献资料，确定研究内容，并完成文献综述、开题报告以及外文翻译； 2、 2011 年 3 月中旬 2011 年 3 月上旬，了解温岭地区污泥 成分，规模，温岭地形，经济等，制定具体的设计方案； 3、 2011 年 3 月下旬 2011 年 4 月上旬，根据温岭地区污泥特性
12、及当地实际情况选择的合理设计路线和方法，完成包括设计说明书、计算书、设计图纸（工艺流程管线图、高程图、平面布置图、主要构筑物图等）等设计内容； 4、 2011 年 4 月下旬 2011 年 5 月下旬，对前期设计进行补充、修改和完善，撰写论文，准备答辩。 污泥 浓缩 浓缩脱水一体机 机械脱水 干燥，焚烧 建材利用 流化床焚烧炉 5 参考文献 1 姚金玲 ,王海燕 ,等 .城市污水厂污泥处理处置技术评估及工艺选择 J.环境工程 ,2010,28(1),81-84. 2 傅剑敏 , 徐 江 锋 , 戴海润 , 等 . 污泥焚烧工艺研究与进展 J. 能源与环境 ,2009,10(6):74-75. 3 邓佳卉 ,彭盘英 .污泥处置与资源化研究现状 J.南京师范大学学报 (工程技术版 ),2004,4(1):20-23. 4 余杰 ,田宁宁 ,王凯军 .城市污水厂污泥处理与处置技术的新思路 D. 5 吴吉夫 ,王淑坤 . 城市污水处理厂污泥的有效利用和相关的环境问题研究 J.辽宁大学学报 ,2002,29(1):90 92. 6 李志明 . 中小城市污水处理厂的污泥处理工艺 J. 江 苏 环 境 科技 ,2007,20(2),33-35. 7 杨新海 , 张辰 . 上海市石洞口城市污水处理厂污泥干化焚烧工程 J.给水排水 ,2003,29(9):19-22.
