水處理設(shè)備知識:火力發(fā)電廠污泥改造方案探索
【蘭州純水設(shè)備http://www.top711.com】為了實(shí)現(xiàn)無害,減少,穩(wěn)定和資源利用的污泥處理和處置,各種污泥處理和處置技術(shù)路線已經(jīng)出生,其中污泥干燥的組合與煤混合焚燒發(fā)電廠利用煙氣余熱發(fā)電廠是一個相對的經(jīng)濟(jì)和簡單的技術(shù)路線。分析總結(jié)了污泥處理處置的技術(shù)路線純水設(shè)備,為污泥處理處置技術(shù)的應(yīng)用提供參考。本文以肇慶2×350MW電廠工程為例,介紹了火電廠污泥處理系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì),提出了污泥系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)方法,并提出了較為安全的污泥系統(tǒng)改造方案。
污泥處理概述
污泥是污水處理后的必然產(chǎn)物,污泥是一種高含水率的多孔介質(zhì)材料,含水率高,未經(jīng)處理的污泥含水率可達(dá)75% ~ 99%,主要由吸附水、內(nèi)水、毛細(xì)水和間隙水組成。污泥還含有潛在的利用價值有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等多種微量元素,還含有寄生蟲卵、病原微生物等病原物質(zhì),以及銅、鋅、鉻等重金屬。還含有多氯聯(lián)苯、二惡英等。由于污泥的特殊結(jié)構(gòu)和組成不同,污泥的處理和處置方法也因此不同,有些處理困難,如果處理不當(dāng),會對環(huán)境造成二次污染。
大連夏家河污泥處理廠于2009年建成投產(chǎn),是BOT在中國建設(shè)的第一座濃縮城市污泥處理廠。本項(xiàng)目采用德國立普公司厭氧發(fā)酵/工業(yè)用氣生產(chǎn)技術(shù),通過污泥厭氧罐對污泥進(jìn)行厭氧消化分解,達(dá)到污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化的目的。系統(tǒng)產(chǎn)生的甲烷經(jīng)脫硫脫碳后,供給城市燃?xì)夤芫W(wǎng),首次實(shí)現(xiàn)污泥資源的綜合利用。
2. 污泥處理方法
污水處理產(chǎn)生的污泥一般采用重力法、氣浮法或機(jī)械法進(jìn)行預(yù)處理。同時,根據(jù)污泥的不同成分,加入PAM和石灰,促進(jìn)污泥沉降純水設(shè)備,然后送入壓濾機(jī)。常用的壓濾機(jī)有離心式脫水器、板框式壓濾機(jī)、箱式壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī),濾后污泥含水率為60% ~ 85%,體積可減少到原來的1/10,便于后續(xù)處理。
2.1污泥農(nóng)業(yè)
污泥具有較低的農(nóng)業(yè)能耗和運(yùn)行成本。有機(jī)部分可以轉(zhuǎn)化為土壤調(diào)理劑成分,有利于生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),但重金屬等有害物質(zhì)無法消除,會對土壤造成污染,植物吸收的重金屬會影響人體健康。
2.2 污泥填埋、海洋傾倒
污泥填埋、傾倒操作簡單,處理費(fèi)用低,但是,隨著生態(tài)環(huán)境意識的加強(qiáng),土地資源日益緊張,這種方式受到了各方面的批評和抵制去離子水設(shè)備。
2.3 污泥焚燒
污泥焚燒是最徹底的處理方法,它能使有機(jī)物全部炭化,殺死病原體,可最大限度地減少污泥體積,缺點(diǎn)在于處理設(shè)施投資大,處理費(fèi)用相對較高。
3 污泥處理在燃煤電廠的應(yīng)用分析
由于土地資源緊張以及環(huán)境污染等其它問題,特別是在大城市,污泥土地利用和填埋比例逐漸下降,而焚燒比例不斷上升,并逐漸成為主要的污泥處理手段之一。由于經(jīng)過預(yù)處理的污泥含水量仍然很高,不能夠直接焚燒蘭州水處理設(shè)備,必須進(jìn)行深入干化。利用燃煤電廠排放的煙氣余熱進(jìn)行污泥干化,既解決了污泥干燥的能源消耗問題水處理設(shè)備,又提高了電廠的效率。
燃煤電廠排放的煙氣余熱屬于低品位熱量,煙氣排放量大、溫度低,很難進(jìn)行回收,大部分 熱量排放到大氣環(huán)境中了。但此部分煙氣中含有的熱量卻是污泥干化的理想熱源,將廢棄的煙氣余熱再利用,經(jīng)過對污泥干活,排放煙氣溫度降低,對煙霧消白起到了良好的效果。經(jīng)干化處理后的污泥熱值低,一般需要添加輔助燃料協(xié)同焚燒,燃煤電廠本身需要燃燒大量的煤炭,將污泥和原煤混合摻燒用來發(fā)電,焚燒后的灰渣通過電廠原有的灰渣系統(tǒng)排放。即增加了熱值,又解決了輔助燃料問題。此方案將大大降低了污泥處理的運(yùn)營成本,是能源循環(huán)再利用的典型應(yīng)用,既解決了污泥干燥的能源消耗問題,又提高了電廠的效率。污泥利用煙氣余熱干化協(xié)同燃煤焚燒技術(shù)工藝流程見圖1。
利用燃煤電廠煙氣余熱進(jìn)行污泥熱干化焚燒技術(shù)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
(1) 污泥無害化、穩(wěn)定化。燃煤電廠煙氣除塵后煙氣溫度一般在120~200℃,利用煙氣余熱干化污泥,屬于低溫?zé)峄稍镂勰啵勰嗟挠泻怏w釋放量少,降低了污泥干化過程中產(chǎn)生的污染物,干化過程中濕污泥可以吸附煙氣中的PM2.5、PM10;濕污泥在干化過程中可以吸收煙氣中20%~25%的SO2;大量的煙氣對污泥干化過程中釋放的少量氣體有稀釋和化學(xué)作用,不僅確保煙囪排放的氣體達(dá)標(biāo),而且使煙囪排放的氣體更加干凈。所以利用煙氣余熱干化污泥技術(shù)實(shí)現(xiàn)了污泥無害化、污泥穩(wěn)定化處理,同時也把污泥對環(huán)境影響程度降到最低。
(2) 污泥減量化。污泥干化使污泥含水率由80%降至30%,體積可以減少4~5倍。實(shí)現(xiàn)了污泥減量化。
(3) 污泥資源化。污泥干化、協(xié)同焚燒處理處置后,污泥的原始熱值得到充分利用,焚燒后的灰渣可以作為建筑材料、路基材料等加以利用純水設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了污泥處理處置的資源化利用價值。
(4) 工藝簡單。污泥利用煙氣余熱干化協(xié)同燃煤焚燒技術(shù)工藝,需要增加污泥存儲系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、干化系統(tǒng)、釋放氣體控制系統(tǒng)和儲熱系統(tǒng)水處理設(shè)備。整個工藝結(jié)構(gòu)簡單,系統(tǒng)穩(wěn)定,不影響鍋爐的正常運(yùn)行。
(5) 處理成本低。燃煤電廠的煙氣排量很大,煙氣蘊(yùn)含著巨大的熱能。利用煙氣余熱干化污泥,污泥的有機(jī)質(zhì)不被破壞、保存了95%以上的原始污泥熱值。這樣將大大降低了污泥處理處置的投資成本和運(yùn)營成本。
依據(jù)上述因素污泥利用煙氣余熱干化協(xié)同燃煤焚燒技術(shù),從根本上實(shí)現(xiàn)了污泥處理處置的無害化、減量化、穩(wěn)定化和資源化目標(biāo)。
4 肇慶市大旺高新區(qū)及肇慶電廠污泥處理
4.1 肇慶市大旺高新區(qū)情況介紹
近年來,肇慶積極引入市場化手段,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),大力謀劃,推進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。為解決污泥處理問題,環(huán)保企業(yè)運(yùn)用新技術(shù),以污泥制磚蘭州水處理設(shè)備,每年可處理30萬t污泥。肇慶電廠所在的大旺鎮(zhèn),常住人口15萬,污水廠日處理量25000t/d,實(shí)際處理水量大約為10000t/d,污泥產(chǎn)量少,有機(jī)成分含量小,采用煙氣干化焚燒方案并不經(jīng)濟(jì),所以采用簡單填埋處置。待污泥量增加到一定量,可以考慮采用電廠熱煙氣來進(jìn)行污泥干化焚燒方式來處理。
4.2 肇慶電廠污泥處理現(xiàn)狀
肇慶電廠2×350MW機(jī)組正常運(yùn)行時產(chǎn)生的廢水量約23m3/h,24h連續(xù)運(yùn)行,平污泥產(chǎn)生量約為50kg/t,去離子水設(shè)備含水率70%~80%。廢水經(jīng)過處理后產(chǎn)生的污泥主要含有石灰石、金屬氫氧化物沉淀物、鈣鹽沉淀物,污泥具有鹽分高,有機(jī)物含量低,不易脫水等特性。
(1) 目前,電廠污泥處理系統(tǒng)是將水質(zhì)凈化系統(tǒng)污泥、工業(yè)廢水系統(tǒng)污泥、脫硫廢水系統(tǒng)污泥、生活廢水污泥匯總后集中脫水處理,污泥處理的量大,現(xiàn)場配置的兩臺國產(chǎn)板框壓濾機(jī)的處理能力不足,無法及時處理全部污泥,導(dǎo)致絮凝沉淀池和污泥濃縮池內(nèi)污泥淤積,嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,給企業(yè)安全生產(chǎn)帶來較大壓力。更重要的是凈化系統(tǒng)污泥和其他污泥混合,后續(xù)的污泥的后續(xù)處理成本提高。
(2) 由于水質(zhì)凈化系統(tǒng)的污泥主要是來自北江水中泥沙的沉積,且泥量較大,脫水后可直接填埋。而工業(yè)廢水系統(tǒng)、脫硫廢水系統(tǒng)、生活廢水系統(tǒng)的污泥量較少,但與水質(zhì)凈化系統(tǒng)污泥的性質(zhì)不同,其污染離子含量高,均為有害污泥,需進(jìn)行深度處理。如將水質(zhì)凈化處理系統(tǒng)污泥分開脫水處理,將大大減少有害污泥的處理量,從而降低污泥處理成本,減少環(huán)境污染。
(3) 現(xiàn)有污泥濃縮池的上清液自流進(jìn)入工業(yè)廢水處理系統(tǒng),處理后的廢水少量回用生產(chǎn)現(xiàn)場,大部分廢水排往市政污水處理廠,增大了廢水的排放量。如果將水質(zhì)凈化處理系統(tǒng)污泥分開脫水處理,則該系統(tǒng)析出的水可返回水質(zhì)凈化處理回收水池再利用,提高污水回用率,降低生產(chǎn)成本。
4.3 改造方案簡介
采用水質(zhì)凈化系統(tǒng)污泥和其他污泥分開的方案,去離子水設(shè)備將凈化系統(tǒng)污泥單獨(dú)處理。
(1) 實(shí)施方案及設(shè)備參數(shù)
新增1臺出力為15m3/h 的離心脫水機(jī)處理凈化系統(tǒng)污泥,同時預(yù)留1套脫水機(jī)的場地。脫水機(jī)安裝在二樓,標(biāo)高為7.85m,下部設(shè)置泥斗純水設(shè)備,泥斗采用液壓系統(tǒng)控制,泥斗容積8m3,PLC系統(tǒng)控制箱1套、污泥進(jìn)料泵2臺、PAM加藥裝置1套、沖洗水泵1臺及其配套管路等。新增1臺污泥濃縮池,容積100m3,用于濃縮工業(yè)污泥。
(2) 建筑物參數(shù)
安裝離心脫水機(jī)的建筑物(脫水車間)設(shè)計(jì)為兩層,單層建筑面積為86.7m2,二層為全封閉形式,配套安裝電動起重機(jī)1臺(2T)。建筑物采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)方式。
(3) 實(shí)施效果
項(xiàng)目改造完成后經(jīng)調(diào)試試運(yùn),系統(tǒng)能夠達(dá)到額定出力,將對電廠安全、節(jié)能、環(huán)保等方面起到重要的作用。蘇州皙全皙全純水設(shè)備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設(shè)備,超純水設(shè)備及純水設(shè)備,蘭州水處理設(shè)備
經(jīng)過初步分析,進(jìn)行電廠污泥處理的合理方案應(yīng)該將凈化系統(tǒng)的污泥和其他污泥分開,能夠減少污泥排放,降低生產(chǎn)成本,提高資源綜合利用率。同時具有以下優(yōu)勢:
(1) 可以改善電廠化學(xué)污泥系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,提高全廠污泥處理系統(tǒng)的出力,增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和靈活性,有利于安全生產(chǎn)。
(2) 有利于降低有害污泥處理量,減少環(huán)境污染,從而降低污泥處理成本和電廠環(huán)保投入。有利于污水回收再利用,減少全廠耗水量,有良好的經(jīng)濟(jì)效益。蘭州水處理設(shè)備 去離子水設(shè)備
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