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污泥干化处理案例分析

污泥处理一直是苏州环保部门关注的重点,2018年安峰环保在污泥处理上取得重大突破,率先实现污泥干化焚烧处理。苏州对于一些重大区域的污泥治理采取“集中为主、分散为辅”的处理格局。污泥干化焚烧处理是安峰环保最近承接的一个项目,今天对某污水处理厂的污泥干化处理进行案例分析:
  
  某污水处理厂位于上海,设计处理能力为280×104m3/d,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准(以下简称“一级A标准”)。某正在新建虹桥污水厂,设计处理能力为20×104m3/d,出水执行“一级A标准”。

 

污泥干化处理

  此污水厂内已建204tDS/d的厌氧消化污泥处理设施,采用污泥浓缩、厌氧消化、脱水、干化工艺。该工程利用污泥厌氧消化产生的沼气作为污泥中温消化及污泥干化处理的热源,消化后部分污泥进行干化处理,该工程于2011年投运。
  
  污泥处理二期工程设计规模为486tDS/d(2430t/d,含水率80%),包括该污水处理厂448tDS/d污泥量和虹桥污水处理厂38tDS/d污泥量,该工程采用“干化+焚烧”工艺,设6条干化焚烧线,主要建设内容有干化、焚烧、烟气处理设施、除臭设施及相关配套设施。
  
  污泥处理二期工程焚烧产生的烟气排放执行上海市地方标准《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》(DB31/768—2013);厂界同时满足上海市地方标准《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》(DB31/982—2016)和国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)及《恶臭污染物排放标准》(GB14554—1993)。区域边界噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)II类标准。该工程已于2018年3月开工建设。
  
  竹园片区污泥处理工程
  
  竹园片区有竹园一厂、竹园二厂和升级补量工程(曲阳污水处理厂、泗塘污水处理进行功能调整,规划上将不再运营),设计处理能力为220×104m3/d,出水水质执行“一级A标准”。
  
  竹园片区已建成竹园污泥干化焚烧厂,建设规模为150tDS/d(750t/d,含水率为80%)。采用“干化+焚烧”处理工艺,共设置2条焚烧线,该项目已于2015年实现投产运行。
  
  竹园污泥扩建工程,建设规模为223tDS/d(1115t/d,含水率为80%),采用“干化+电厂协同焚烧”的工艺路线,该工程进厂脱水污泥含水率为80%左右,经干化处理后,平均含水率降至30%左右,由密闭式卡车将干污泥运输至外高桥第二电厂或第三电厂协同焚烧。
  
  该工程臭气排放执行《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》(DB31/982—2016);噪声防治执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348—2008)II类标准。该工程已于2018年3月开工建设。
  
  石洞口片区污泥处理工程
  
  石洞口片区有石洞口污水处理厂、泰和污水处理厂、吴淞污水处理厂共3座污水处理厂。石洞口污水厂是上海第一座大型生物处理的污水厂,设计处理能力为40×104m3/d,目前出水水质执行“一级A标准”。石洞口片区内,正在建设的全地下式污水处理厂泰和污水处理厂,设计处理能力为40×104m3/d,出水水质在“一级A标准”的基础上,氨氮和总磷指标进一步提升至地表水IV类水标准。石洞口片区内还有正在运行的吴淞污水处理厂,设计处理能力为4×104m3/d。
  
  目前,石洞口污水处理厂内正在建设的污泥干化焚烧设施“石洞口污泥完善工程”规模共计72tDS/d(360t/d,含水率为80%),包括石洞口污水处理厂现有污泥干化焚烧处理设施和新建的污泥干化焚烧处理设施。石洞口污水处理厂现有污泥干化焚烧处理设施建成于2004年,采用“干化+焚烧”工艺,是国内首座城镇污水污泥大型干化焚烧设施,运行至今积累了宝贵的经验。由于近年来烟气排放标准的提高,对现有污泥干化焚烧设施提出了改造需求。“石洞口污泥完善工程”新线采用“干化+焚烧”工艺,设2条干化焚烧线,于2018年建成投产。
  
  石洞口污泥处理二期工程设计规模128tDS/d,采用独立焚烧工艺。泰和污水处理厂污泥干化后车载运输至本工程进行焚烧。该工程已于2018年4月开工建设。
  
  石洞口污泥处理二期工程焚烧产生的烟气排放标准、臭气控制标准与白龙港污泥处理二期工程一致。
  
  项目建设特点
  
  “集约化”建设
  
  以往的污泥处理以实现污水厂内污泥含水率达80%为目标,主要实现方式是机械脱水。随着污泥填埋要求的提出,后又陆续建设了就地或集中的深度脱水设施,白龙港污水厂还建设了干化设施,使之满足污泥填埋的要求。在这一阶段,尽管也实施了局部的集中处理,但受场地、设施、环境等方面的约束,是“被动式”而非“主动式”的集中。
  
  在本轮三大污泥处理项目前期研究起步时,按照专业规划的要求,从片区内集中处理处置的原则出发,开展前期研究。“集约化”建设主要体现在:三大片区内污水厂进行“集约化”调整;在三大片区内建设三大污泥集中处理中心,并充分利用已有设施,统筹兼顾、因地制宜,从而实现污水污泥的“集约化”建设。
  
  “设计能力”与“规划规模”
  
  在以往设计中,污泥干化焚烧项目往往与污水厂设计思路类似,采用年日均的概念,但在实际运行中,会因为年度检修而停产,或者由于污水厂季节性水量增长而出现泥量增长,这种情况下,往往会因为受限于设计处理能力而带来生产上的被动。
  
  鉴于此,项目前期研究中,对污泥干化焚烧设施的处理能力的确定时,考虑了年度检修时间(年运行时间按照7200h考虑),同时还考虑了污水季节性波动等因素造成的泥量的增加,给出了一定的余量。因此污泥干化焚烧设施的设计处理能力大于规划规模。
  
  烟气和除臭冗余设计
  
  污泥干化焚烧项目由于处理对象的特殊性,烟气排放、除臭对整个项目而言非常重要,从某种意义上说它的重要性并不亚于主体工艺本身。
  
  在污泥干化焚烧项目中,烟气处理系统采用“SNCR(炉内)+静电预除尘+干式反应器+布袋除尘器+湿式脱酸塔+烟气再热”,排入烟囱前还设置了“物理吸附”作为备用环节,确保烟气达标。
  
  除臭工程包括设备加罩及隔断、恶臭气体输送和恶臭气体处理三个部分。针对污泥干化焚烧工程不同区域的特点,采用离子送风、生物除臭、化学洗涤、活性炭吸附除臭、植物液喷淋等组合工艺。进人空间的臭气处理采用前端离子送风,“末端生物滤池+化学洗涤+活性炭吸附”的组合处理工艺,并对重点区域辅以植物液喷淋,不进人空间臭气处理采用“末端生物滤池+化学洗涤+活性炭吸附”的组合处理工艺。
  
  在前期研究中,对烟气及除臭的设计,进行了多方案研究,以确保烟气和除臭达到新的标准。
  
  统筹兼顾和因地制宜
  
  ①统筹兼顾
  
  三个污泥项目必须做到三大片区之间的片区统筹、片区内部的各污水处理厂及污泥处理设施的统筹、新建工程与现状工程设施的统筹。
  
  三个污泥项目以响应《上海市水污染防治行动计划实施方案》“以中心城三大污水片区为重点,加快污泥处理设施建设,确保污水处理厂污泥安全处置。继续推进石洞口、竹园以及白龙港污泥处理处置设施等重点工程建设”,中心城区三大片区污水厂污泥处理方式“以独立焚烧为主、协同焚烧为辅”。
  
  三大污泥项目均需考虑三大片区各污水处理厂污水处理工艺、污泥出厂含水率、污泥运输与接收等环节。
  
  三个污泥项目都建立在既有项目基础上,必须考虑新建工程与现状工程之间的关系,打通链路,有机整合,做到与现状工程的兼顾。
  
  如白龙港现状污泥处理工程采用“厌氧消化+干化”工艺路线,由于老港填埋场容量限制,不能再接收厌氧消化后干化的污泥,因此在白龙港污泥处理二期工程前期研究时,需统筹考虑现状污泥设施在新建工程的利用。
  
  ②因地制宜
  
  尽管污泥专业规划为各片区污泥处理处置制定了方向,但到实际研究阶段,还得结合各项目时空特点因地制宜。
  
  白龙港污泥处理二期工程,由于所处位置的特殊性,厂址附近有国家重要军事设施,既要满足污泥项目用地指标、建构筑物高度等需求,又必须满足军事功能的要求,这一矛盾就成了本项目的重点之一。经军地协调和论证,白龙港污泥处理二期工程局部地块设置成了下沉式的结构。竹园污泥处理厂和外高桥电厂仅一路相隔,且目前采用外高桥电厂蒸汽,因此,客观上有条件实现协同焚烧。石洞口污泥处理二期工程,与石洞口污水厂及石洞口污泥完善工程之间相隔杨盛河,石洞口污泥处理二期工程污泥焚烧后有富余的蒸汽,需考虑管线的跨越或连通方式。
  
  因此,三大污泥项目必须因地制宜,从而实践了绿色循环的理念。
  

  本文主要对上海三大片区的三家污泥处理进行案例,污泥干化前要对污水水质及污泥泥质进行持续的检测,为后期的污泥干化处理提供一定的数据支持。污泥干化是一个非常复杂的过程,这中间要结合不同的处理工艺。但是安峰环保的污泥干化处理已经达到相对的成熟阶段,如果你有污泥干化等相关的问题需要咨询,欢迎随时来电详询。


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