隨著人口、經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),市政污水設(shè)施的建設(shè)和完善,污水收集率的不斷提升,廣州市市政污泥產(chǎn)生量呈現(xiàn)每年快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。污泥處理處置是迫在眉睫和必須解決的難題。
1 城市污泥處理處置現(xiàn)狀
污泥是污水處理后的污染物,是由有機(jī)物、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的物質(zhì)?,F(xiàn)階段,廣州市城鎮(zhèn)生活污水處理廠污泥處理處置主要為機(jī)械脫水及外運(yùn)處置。污泥產(chǎn)生后先經(jīng)過(guò)物理處理,通過(guò)濃縮池對(duì)污泥進(jìn)行重力濃縮脫水,污泥濃縮后的含水率為93%~97%,濃縮后的污泥將進(jìn)行調(diào)質(zhì),改變污泥的物理或者化學(xué)性質(zhì),從而為后續(xù)的機(jī)械處理打下基礎(chǔ)。調(diào)質(zhì)后的污泥通過(guò)污泥輸送設(shè)備送至污泥離心脫水機(jī)進(jìn)行機(jī)械干脫水處理。離心脫水劑是污泥處理常用的機(jī)械設(shè)備,其工作原理主要為利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,把污泥中的游離水甩出,形成固液分離,這種離心脫水方式為目前廣州市普遍使用的污泥處理方式。該方式具備自動(dòng)化程度高、可連續(xù)運(yùn)行生產(chǎn)等特點(diǎn)。污泥經(jīng)過(guò)離心式處理后,污泥含水率普遍下降至80%左右,污泥從濃稠液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟酄睿?0%含水率的污泥可以用槽罐車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸,離心脫水機(jī)處理后的污泥將被存儲(chǔ)至污泥料倉(cāng),儲(chǔ)存一定量后,經(jīng)污泥運(yùn)輸槽罐車(chē)外運(yùn)進(jìn)行處置。
2 污泥處理處置工藝路線(xiàn)介紹
污泥處理處置工藝是決定選用何種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行污泥處理處置的關(guān)鍵,污泥的處理處置工藝將根據(jù)污泥的處置方式進(jìn)行處理,不同的處置方式對(duì)污泥含水率要求不同,因此影響了污泥處理處置的工藝及機(jī)械設(shè)備的選型。
污泥土地利用包括園林綠化、農(nóng)用、混合填埋,污泥處理后含水率要求為45%~60%。污泥建材利用包括制水泥、制磚,污泥處理后含水率要求為40%~80%。污泥焚燒包括單獨(dú)焚燒、垃圾混燒、燃料利用,污泥處理后含水率要求為12%~50%。
根據(jù)不同的污泥處置方式及含水率要求,污泥處理處置工藝路線(xiàn)基本分為:
(1)路線(xiàn)1:重力濃縮→機(jī)械脫水→建材利用。
(2)路線(xiàn)2:重力濃縮→深度機(jī)械脫水→熱干化→土地利用、建材利用、摻燒。
(3)路線(xiàn)3:石灰穩(wěn)定→衛(wèi)生填埋。
(4)路線(xiàn)4:重力濃縮→消化→機(jī)械脫水→污泥干化→土地利用、建材利用、摻燒。
3 污泥干化設(shè)備系統(tǒng)(分段)處理
根據(jù)廣州市污泥處理處置工藝路線(xiàn)設(shè)置,可分為兩部分,濃縮+深度機(jī)械脫水和熱干化。這兩部分的具體污泥含水率要求為深度機(jī)械脫水將污泥處理至60%,熱干化將污泥處理至40%以下。
4 濃縮+深度機(jī)械脫水設(shè)備
污泥經(jīng)濃縮調(diào)理,藥劑滲透進(jìn)松散的污泥絮體中改變其絮體結(jié)構(gòu),并在污泥顆粒的表面形成疏水層,有利于游離水的脫離。在板框的強(qiáng)大壓力下可以充分地去除污泥顆粒的結(jié)合水等大部分的游離態(tài)水分,因而可以脫水至含水率60%以下。調(diào)理后的污泥經(jīng)高低壓兩級(jí)進(jìn)料方式進(jìn)入具有二次加壓功能的板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾作業(yè),通過(guò)調(diào)整壓榨壓力和壓榨時(shí)間可以輕松實(shí)現(xiàn)泥餅含水率80%~60%。壓榨后的泥餅輸送至污泥干化處理系統(tǒng)處理。
5 污泥熱干化設(shè)備
脫水含水率60%的污泥由輸送機(jī)械送至進(jìn)泥料倉(cāng),料倉(cāng)底部設(shè)泵送或輸送裝置,將污泥送入干燥機(jī)內(nèi)部進(jìn)行干燥處理。干燥污泥的熱介質(zhì)可以采用高溫蒸汽、熱油或者采用直接接觸的低熱干燥空氣,熱能來(lái)源可以采用天然氣、電能或者生物質(zhì)燃料提供。干燥后的污泥經(jīng)輸送機(jī)輸送至干燥污泥儲(chǔ)存?zhèn)}。干燥過(guò)程產(chǎn)生的廢氣與載流空氣一起在離心風(fēng)機(jī)的抽吸作用下進(jìn)入廢氣凈化系統(tǒng)作凈化處理。干燥機(jī)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)臭氣洗凈系統(tǒng)冷卻、除塵以及除濕裝置進(jìn)行除濕以后,大部分回流至干燥機(jī)作為循環(huán)載流氣體,小部分經(jīng)活性炭吸附塔處理后排放或者輸送至鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行燃燒。熱回收試驗(yàn)系統(tǒng)是由一系列的熱交換器和循環(huán)水槽組成。目的是對(duì)盡可能回收干燥機(jī)的廢熱以降低熱量的消耗。污泥干化系統(tǒng)主要包含污泥干化機(jī)、尾氣熱回收凈化除濕系統(tǒng)及熱源供給系統(tǒng)。
6 污泥干化設(shè)備技術(shù)發(fā)展方向
城市環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面已投入大量的人力財(cái)力,付出了辛勤的勞動(dòng),環(huán)境治理取得了顯著的成效。隨著城鎮(zhèn)生活污水處理廠的新建和擴(kuò)建,水處理廠所產(chǎn)生的污泥量不斷增加,現(xiàn)有的污泥處理能力已不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的污泥處理要求。污泥處理處置含水率從80%的硬性要求降至60%甚至40%~30%。污泥處理處置需要自動(dòng)化程度高、處理處置量大的設(shè)備和工藝,實(shí)現(xiàn)減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化100%處理處置。