污泥处理工艺

Posted 2023-01-13 烟气

篇首语：没有失败，只有暂时停止成功。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了污泥处理工艺相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

污泥处理是对污泌泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。

一、我国的污泥有以下特点：

污泥的地域分布特征。由于我国经济发展在地域上的不平衡，造成了各地城市污泥产生量的明显差异。就当前而言，城市污泥的产生量主要集中在东部地区。据统计，东部11个省(市)的污泥产生量占全国污泥总量的63.87％；中部8个省的污泥产生量占全国污泥总量的20.9％；西部12个省(市)的污泥产生量占全国污泥总量的15.23％。但是，随着中部的崛起和西部大开发，以及国家环保“十一五”规划的实施，中、西部一些省(市)的污泥产生量不断增加，全国城市污泥平均增长率为16.82％，而中、西部的平均增长率分别高达23.29％和21.83％，因此，未来几年中、西部同样面临污泥处理的巨大压力。

城市污泥因含有大量有机物质而具有较高的热值，这奠定了污泥具有资源化利用的潜在价值基础，也就决定了城市污泥无害化与资源化处理的可能性。城市污泥贡献热值的基本条件是，污泥的含水率必须从污水处理厂出来时的80％左右降至30％以下，这就是说对污泥进行深度脱水成为城市污泥能否被资源化利用的技术关键，因此，我们应该在污泥处理工艺上进一步的研究。

二、污泥处理工艺介绍

1）低温干化

在现有的污泥深度脱水技术中，低温干化是一种能够使污泥全部毛细水和吸附水以及部分结合水蒸发的有效方法。所谓污泥低温干化，就是通过低于污泥燃点的外来热源将污泥中水分蒸发的过程。然而，污泥干化是能量净消耗的过程，能耗费用通常占污泥处理总费用的80％以上，如果利用烟气余热进行污泥干化，可以彻底克服污泥干化的能耗瓶颈，使污泥处理的运行成本大大降低。

热电厂或水泥厂排放的烟气量很大，排放的烟气温度一般在120～200℃之间，其中蕴藏的巨大潜能正是污泥低温干化最理想的热源。如何利用烟气余热来实现污泥的深度脱水？

浙江大学发明的二段式污泥低温干化工艺不仅能使污泥有效干化，而且能使污泥在干化过程中自然形成颗粒。这种工艺采用热烟气与污泥直接接触的方法，借助特制的干化成粒装置，通过二段式干化工艺，一方面使热烟气能够尽可能与湿污泥以最大面积接触；另一方面使湿污泥与烟气余热有足够的时间进行热交换，从而达到污泥低温干化效率的最大化。来自热电厂、水泥厂排放的烟气，或者是垃圾焚烧发电排放的烟气，分别引入两个并联的污泥干化成粒装置，最终使污泥的含水率从80％左右降至30％以下，污泥的体积减少至原来的1/3以下，首先实现了减量化。由于污泥是在连续滚动中完成干化过程的，因此干化后的污泥自然形成粒径为2mm～8mm的颗粒。它保存了95％以上原始热值，真正成为一种可以再利用的初级有机固体产品，可以作为燃煤的辅助燃料和水泥的生产原料，也可以烧制轻质节能砖和陶粒以及生产水泥压制品等。

污泥中含有大量有机物质，在干化过程中污泥的部分有机物会发生分解，并释放出各种气体。对污泥干化模拟试验和实际工程释放气体的测定结果表明，在低于200℃的温度下，污泥释放的气体除最主要的水蒸气外，还有少量的烃类物质，它们通常在大气中不稳定，很容易被氧化或分解。由于利用烟气余热干化污泥需要的烟气量在1.5×105立方米/小时以上，因此，从污泥中释放的少量有害气体被充分稀释，加上污泥释放气体与烟气之间的相互作用，最后经过除尘除气装置的处理，污泥干化产生的尾气完全可达标排放。

在利用烟气余热的二段式污泥低温干化过程中，热烟气与湿污泥直接接触，既能使污泥干化的效率大大提高，又能使烟气中的烟尘被湿污泥吸附，并被固定在污泥颗粒中。除此之外，污泥对烟气中的二氧化硫具有吸附作用，分析结果证实，污泥对二氧化硫的吸附属于化学吸附，当干化后的污泥颗粒作为燃煤辅助燃料资源化利用时，被化学吸附的二氧化硫不会再释放进入烟气。因此，利用烟气余热干化污泥不仅因为吸取热量而减轻了热污染，而且因为吸附了烟尘和部分二氧化硫而减轻了对大气的污染负荷，能更好地达到节能减排的效果。

2）最新污泥处理工艺

随着环保力度的加强和人们对已有污泥处理处置技术局限性的进一步认识，世界各国都在投入重金研发新技术，争取找到更经济、更合理的污泥处理方案。

石灰投加技术脱水后的污泥进入料斗，料斗中加入石灰和氨基璜酸，石灰投量为湿泥量的１０％一１５％，氨基璜酸的投量约为石灰投量的１％。由于氨基璜酸在反应过程中产生氨气，增强了整个工艺的杀菌效果，降低了反应温度。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后，由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口，通过柱塞泵送入反应器，在７０℃下停留３０ｍｉｎ，输出的产品可达到美国ＥＰＡＰＡＲＴ５０３ＣＬＡＳＳＡ标准。反应后的污泥泵送至料仓，密封容器中产生的气体经洗涤塔处理后排放。该工艺的特点：ｐＨ＞１２，延续时间长，杀菌彻底；高ｐＨ使大部分金属离子沉淀，降低了其可溶性和活跃程度；污泥的含固率可提高至３０％；去除了污泥中的臭气，系统全密封，无环境污染；系统全自动，操作维护简单：加入少量氨基，减少了石灰用量和反应时间，降低了运行成本。

三、污泥处理工艺发展前景

污水处理厂的污泥问题已经成为目前我国亟待解决的环境问题之一。污泥的有效处理处置，既要在污泥处理工艺上进一步研究，观念上进一步重视，又要在资金上进一步扶持、政策上进一步倾斜。。

（１）从污泥处理工艺原则上，应该遵循减量一无害一资源化利用的原则。即污泥处理的首要任务是减量化，进而减少后续的运输成本和处置成本。能够有效实现污泥减量的环节主要有在污水处理环节，通过污水处理过程中的工艺控制，减少污泥量的产生；在污泥脱水环节，通过改善药剂和脱水方式，提高脱水污泥的含围率，减少污泥量。如巴工业新一代的螺压式脱水机，就能够大大减少脱水污泥的含水率，有效减少污泥产量；在脱水污泥处理处置环节，通过强制压榨、蒸发、裂解等手段，使污泥中的生物质细胞破裂，大量的吸附水、毛细水、细胞水等析出，大大减少了污泥的含水率。典型工艺有污泥碳化、污泥干化和污泥焚烧。

（２）从污泥处理工艺的选择上应该遵循合理配置、因地制宜的原则。各地区应根据自身的特点选择污泥处理处置方法，有适宜填埋的地方就填埋，有堆肥需要的场合就堆肥，土地资源比较紧缺的地方可以采用干化、焚烧等工艺。但无论采用何种污泥处置方法，减小体积、提高干度都是污泥处理难以回避的重要环节，同时也应均衡生态环境与经济效益之间的关系。

（３）从污泥处理工艺政策导向上应该把污泥的处理处置当做一个产业来看待，而不是污水处理行业的延续。只有通过出台污泥处理处置的经济政策和制度，才能激发企业的主动性、积极性，才能形成我国污泥处理处置行业发展的内在推动力，才能使污泥处理处置产业步入良性发展的轨道。