浅谈污水处理厂活性污泥的水热干化+焚烧的无害化处置
On the Thermal Drying + Incineration Innocuous Disposal for Activated Sludge Water in Sewage Treatment Plant
毕振兴① BI Zhen-xing；李治国② LI Zhi-guo
（①井陉县环境保护监测站，石家庄 050022；②石家庄市环境监测中心，石家庄 050000）
（①Jingxing Environmental Protection Monitoring Station，Shijiazhuang 050022，China；
②Shijiazhuang Municipal Environmental Monitoring Center，Shijiazhuang 050000，China）
摘要： 随着我国各地处理污水量的增多，在处理过程中，产生的污泥也越来越多。污泥中含有大量的有机物，这些有机物很可能会腐烂变质，产生大量对人体有害的化学物质和病毒细菌，如果得不到妥善处置，将会严重影响地下水、土壤，威胁人们的身体健康。因此，为了防止污泥造成的污染扩大，对其进行无害化利用，已越来越受到人们的重视。在本文的研究中，首先分析了现阶段污泥处理方面的技术工艺，然后结合实际案例对污泥的水热干化+焚烧无害化处理工艺进行了重点论述，使污泥得到最终处置，实现可持续发展。
Abstract: With the increase of sewage treatment capacity in China, in the treatment process, sludge is also increasing. Sludge contains a lot of organic matter, and these organisms are likely to rot and produce a large amount of harmful chemicals, viruses and bacteria, if those can not be properly disposed, they will seriously affect the groundwater and soil, as well as threaten people´s health. Therefore, in order to prevent the expansion of the contamination caused by the sludge, the innocuous disposal has obtained more and more people´s attention. This study firstly analyzes the technical process in sludge treatment process at this stage, and then discusses the thermal drying + incineration innocuous disposal for sludge with the actual case, to get the final disposal of the sludge and achieve sustainable development.
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关键词 ： 污泥；热干化；焚烧处理
Key words: sludge；thermal drying；incineration
中图分类号：[TU992.3] 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）20-0128-02
0引言
随着我国污水处理能力的增强，污泥的产量也在不断加大，由于污泥中含水率和有机物含量较高，若处置不当，可能会产生对人体有害的化学物质和病毒细菌，破坏生态环境，威胁人们的身体健康，因此必须选用适宜的污泥处理处置工艺，正确处置妥善处理污泥，而脱水污泥直接外运处理或填埋处理等方法，或无法控制二次污染，或成本很高，此时活性污泥的水热干化+焚烧处理的污泥处理办法应运而生了，它具有先进、节约、可持续发展等特点，并且适合我国国情。
1污水处理厂活性污泥的处理新思路
①正常运行污水处理厂；
②妥善处理有害毒物；
③综合利用，变废为宝。
2活性污泥的水热干化+焚烧的无害化处置的优势
脱水污泥处置都是要达到无害化、减量化、资源化的目的。许多国家主要选择脱水污泥直接外运处理或填埋处理。由于污泥含水率高，填埋非常困难，容易造成二次污染。直接焚烧脱水污泥的模式数量又很有限，国家目前逐渐转向采用水热干化+焚烧的方法进行无害化处理。它主要具有如下一些突出的优点：
①安全。水热干化技术是个低温热解过程，脱水后的污泥经自然风干再处理，整个过程中无粉尘生成，更无爆炸等危险。
②节能。通过水热干化，破坏有机物结构，完成杀菌、除臭，不会带来环保问题。
③污泥干化后，可作为煤的替代品，节约煤资源。
④热干焚烧可以使剩余污泥的体积减小，最终需要处置的物质很少，焚烧灰可制成有用的产品。
⑤焚烧处理污泥处理速度快，不需要长期储存，特别适合于大规模集中处置城市污水处理厂污泥。
⑥污泥可就地焚烧，不需要长距离运输。
⑦可以回收能量，用于污泥自身的干化和发电供热。
3方案介绍
3.1 湿污泥储存与输送系统
在本文研究的案例中，设定储仓容积为60m3，在处理污泥过程中，基本上可以满足一天污泥存储的需要。对于污泥仓，要实行封闭作业，并且做好污泥的防腐处理。在污泥仓的进口，加装80mm×80mm 栅栏，在污泥进入进口时，通过抽风机将其抽送到锅炉内，经过焚烧，就可以去除污泥的臭味和病菌。顶盖要保证安全、密封，在使用过程中，开启液压系统。液压系统的控制，需要安装专门的控制箱，因为操作液压开关，不仅要保证设备的正常运行，同时还要注意保护操作技术工人的安全。
污泥仓的卸料，是一项非常复杂的工程。一般的系统设备，都在污泥仓底部，安装液压防止搭桥的滑架装置，这个装置的主要功能就是，减少卸料过程中的死区，使得卸料更加彻底、充分。液压滑架的滑道、滑块使用的都是耐磨材料，从实际的使用经验来看，这种材料基本上能够保证设备的连续无故障运行，有着较长的使用寿命。不过需要注意的就是，在滑架与油缸的结合部位，需要使用良好的密封材料，在液压系统运行过程中，不能出现液压油的泄露在对湿污泥进行储存和输送过程中，要深入考虑系统各方面的特性，以及污泥本身的特点。为了保障系统的顺利运行，应该切实保障其密封性良好，在输送污泥时，卸料比较容易，并且可以长期使用。污泥存储系统在运转过程中，使用电动机带动螺旋输送机，将污泥运输到存储仓中，在输送过程中，最为重要的一点，就是要保证不能泄露污染气体，因此要保证输送系统的密封性。
污泥接收仓一般需要安装在封闭的建筑内，从封闭的建筑物，连接一根根负压管到炉膛，保持卸料间和污泥仓呈微负压状态，通过负压管把有害气体输送到炉膛，从而进行焚烧处理。污泥管道采用内衬塑料钢管，既有足够的耐压强度，又能降低摩擦阻力，法兰连接便于检修，管道弯管部分采用曲率半径R>3-5D的弯头，以最大限度减小管道阻力，降低系统运行成本。湿污泥储存与输送系统如图1所示。
3.2 干化系统
污泥处理系不开干化，在该系统中，使用空心桨叶干燥机，这种干燥机在处理污泥脱水方面，有着非常好的效果，并且可以节约能源，降低设备的运行成本。污泥干化热源为流化床锅炉产生的蒸汽，蒸汽参数0.6MPa饱和蒸汽，污泥干燥用蒸汽分为两路，分别进入干化机壳体夹套和桨叶轴内腔，将机身和桨叶轴同时加热，以传导加热的方式对污泥进行加热干化。
3.3 污泥焚烧系统
污泥焚烧设备采用鼓泡式流化床锅炉，该设备在污泥焚烧行业具有广泛的应用。本项目流化床锅炉蒸发量2.2t/h，蒸汽参数为0.6MPa饱和蒸汽。污泥经过干化后，其质量大大减少，在输送过程中，通过输送管道进入干污泥存储仓，在之后即可对其进行焚烧。焚烧炉点火采用床下油枪点火，干化污泥和煤与床料充分混合换热，燃烧后的烟气通过余热锅炉换热后进入尾部受热面，尾部受热面布置2级空气预热器，用于回收热量，加热后的空气重新送入锅炉内，可以进一步提高锅炉的热效率。污泥焚烧系统如图3所示。
3.4 烟气净化处理系统
污泥在处理过程中，会产生大量的烟气。该系统的尾气处理，通过使用炉内脱硫+炉后干式预除尘+湿法脱硫洗涤这一自动化处理设备，可以大大降低烟气的排放量。并且对烟气中的有毒成分进行过滤燃烧，使得排放的气体基本无害随着一些新的技术研发不断取得突破，在烟气的处理方面，不仅可以实现最大限度的净化还可以充分利用烟气的余热，更加充分的利用能源。
4总结
综上所述，活性污泥的水热干化+焚烧处理具有安全、环保等优点，并取得了较好的效果，实现了污泥的无害化、减量化、资源化的目的，保护人民的身体健康，提高水环境质量，控制二次污染，适合我国国情，值得大量推广。
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