我國重點流域典型污水廠污泥處理處置方式調研與分析.pdf

《我國重點流域典型污水廠污泥處理處置方式調研與分析.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《我國重點流域典型污水廠污泥處理處置方式調研與分析.pdf（37頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、我國重點流域典型污水廠污泥處理處置方式調研與分析譚學軍 教授級高工上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司目 錄污泥處理現狀二污泥處置現狀三調研范圍一展望與討論五污泥處理處置技術路線四一調研范圍調研范圍4流域城市污水廠數量（個）太湖及周邊上海、無錫、常州、太倉、嘉興48海河天津、唐山15滇池昆明7巢湖合肥10三峽庫區及上游重慶20遼河赤峰6p覆蓋6大流域、11座城市的106座城鎮污水廠，總污水處理能力為1519萬噸/日，實際污水處理能力1264萬噸/日，污泥年產生量為313萬噸（含水率80%），占全國總量的10%二污泥處理現狀1.污泥脫水6不同污泥脫水方式所占比例不同污泥脫水方式處理污泥量比例

2、p 設備類型：帶式壓濾脫水機、離心脫水機和板框壓濾脫水機，國產和進口設備均有p 脫水方式：60%污水廠建有帶式壓濾脫水設施，32%建有離心脫水設施，8%建有板框壓濾設施p 處理能力：帶式壓濾處理的污泥量占總污泥量的32%，離心脫水處理的污泥量占61%，離心脫水在中大型污水廠中應用較多（1）應用狀況1.污泥脫水7p 與帶式壓濾脫水相比，離心脫水處理能力更大，藥劑投加量略高，而脫水污泥含水率更低項目處理污泥量（tDS/d）藥劑投加量（kg/t DS）脫水污泥含水率（%)帶式壓濾離心帶式壓濾離心帶式壓濾離心平均值7.2136.084.375.4278.1477.19最大值31.20249.5010.

3、1110.8382.5079.30最小值0.601.901.002.0073.0668.50（2）帶式壓濾與離心脫水1.污泥脫水8p 處置方式：主要為填埋、電廠協同焚燒、水泥窯協同處置p 調理方式：主要為化學調理p 調理藥劑：PAM、鈣鹽（氫氧化鈣/氧化鈣）、鐵鹽（三氯化鐵/聚合硫酸鐵）、鋁鹽（三氯化鋁、聚合氯化鋁）p 藥劑比例：季節波動顯著，冬春季較高p 原因分析：冬春季節污泥有機物含量較高，脫水困難；氣溫較低不利于絮凝劑反應（3）板框壓濾深度脫水不同季節藥劑投加比例波動顯著1.污泥脫水9p 板框壓濾深度脫水藥劑投加量占污泥干重的30%50%，一方面導致脫水泥餅干重大幅增加，減量化效果有限；

4、另一方面顯著改變了污泥的pH值、鹽分、電導率等理化性質，不利于資源化利用p 添加石灰調理后污泥呈強堿性，調理和壓濾環節氨氣等臭氣組分極易散逸，脫水車間除臭問題亟需重視（4）存在問題2.厭氧消化10p 應用現狀：厭氧消化總處理能力達262.5tDS/d，占重點流域城市污泥總量的11.66%p 消化溫度：3342，鎮江、襄陽、長沙等高溫熱水解預處理p 沼氣產率：與含固率、有機物含量、停留時間等有關，上海、青島、鄭州含固率5%，單位池容沼氣產率為0.450.59m/(md)；昆明、鎮江、大連、襄陽高含固，產率為0.801.78 m/(md)p 沼氣利用：凈化后用于消化池加熱、污泥干化、發電以及提純壓

5、縮天然氣對外出售 項目名稱鎮江襄陽魚梁洲大連夏家河昆明上海白龍港鄭州王新莊青島麥島設計處理規模污泥40tDS/d，餐廚垃圾140t/d污泥60tDS/d污泥120tDS/d，餐廚垃圾200t/d污泥100tDS/d污泥204tDS/d污泥66tDS/d污泥54tDS/d消化進泥含固率（%）812111015544進泥有機物含量（%）受餐廚影響大4060受餐廚影響大5053507065%運行溫度（）381384235133353335351352停留時間（d）253015-18222522.524252422-23容積沼氣產率（m3/(m3d)）1.780.81.01.121.201.540.4

6、50.500.592.厭氧消化11p 由于雨污合流、基建施工等問題，大量泥砂排入管網，而我國污水廠沉砂池效果普遍欠佳，導致污泥含砂量高、有機質低p 一方面導致厭氧消化沼氣產率偏低，經濟效益差；另一方面大量砂在消化池內沉積、板結，降低有效池容，影響設施穩定運行，并加劇設備磨損存在問題一：污泥含砂量高、有機質低，制約系統高效穩定運行2.厭氧消化12p 部分污泥厭氧消化后仍然無法滿足土地利用等泥質標準要求，存在病原菌超標、散發臭味、有機酸燒苗、易結塊等問題p 缺乏穩定的資源化消納途徑和消納容量，大部分污泥厭氧消化后仍然采用填埋方式處置，制約了厭氧消化綜合效益的發揮存在問題二：污泥資源化利用出路缺乏，

7、制約厭氧消化綜合效益3.好氧發酵13p 應用狀況：好氧發酵處理污泥量為188.87tDS/d，占重點流域污泥總量的比例為8.39%p 產物去向：88.19%的發酵產物進行土地利用（園林綠化、土地改良等），11.81%填埋處置工藝名稱工藝類型與發酵時間發酵堆體結構形式供氧方式反應溫度發酵溫度UTM超高溫生物干化技術一次發酵（12d15d）槽式移堆/強制通風85超高溫固態膜覆蓋高溫好氧發酵一次發酵（12d），二次發酵（12d）槽式/膜覆蓋強制通風5565高溫CTB智能控制好氧發酵一次發酵（20d）槽式翻拋/強制通風55高溫IPS好氧生物干化工藝一次發酵（21d）槽式強制抽風5080高溫槽式高溫好氧

8、發酵一次發酵（21d）槽式翻拋/強制通風5570高溫全機械化隧道倉好氧堆肥工藝(SACT工藝)(雙層）一次發酵（14d16d），二次發酵（20d）倉式強制通風60高溫槽式高溫好氧發酵工藝一次發酵（15d），二次發酵(15d)槽式強制通風50高溫SACT污泥動態好氧倉式發酵工藝一次發酵（15d18d），二次發酵(15d20d)槽式翻拋/強制通風60高溫傳統條垛式動態發酵一次發酵+陳化（45d）條垛式翻拋55高溫3.好氧發酵14p 進泥性質：均為脫水污泥，含水率為74%85%，有機物含量為30%65%，重金屬達標p 輔料類型：包括稻殼、秸稈、鋸末、木塊、花生殼、稻草等，添加重量占污泥量的020%p

9、 返混料：一般為陳化后的發酵產物，部分工程發酵產物未陳化直接返混，或添加菌種p 發酵設備：配料設備、供氧設備、除臭設備等，部分工程有造粒機后處理設備p 除臭設施：生物濾池應用最多，此外還有噴淋除臭、離子除臭等方式3.好氧發酵15p 精細程度不足：設施完善程度參差不齊，運行管理水平差異大，運行維護較為粗放，極易產生二次污染，且穩定化效果難以保障，亟需提高系統完善程度、設備自動化程度和管理精細化程度p 輔料添加量大：部分輔料添加重量為污泥重量的20%左右，輔料體積為污泥體積的100%。大量的輔料添加不僅增加了運行費用，還導致發酵產物體積大幅升高，增加了后續處置成本p 缺乏穩定出路：由于缺乏穩定的土

10、地利用消納途徑和消納容量，部分發酵產物長期堆置或者填埋處置，影響了好氧發酵的環境和經濟效益存在問題：4.干化焚燒16p 應用狀況：焚燒方式處置的污泥量達530.51 tDS/d，占重點流域污泥總量的18.31%p 焚燒方式：包括單獨焚燒、電廠協同和垃圾協同焚燒，電廠協同焚燒比例最高，其次是單獨焚燒。p 系統構成：污泥焚燒工程通常由干化系統、焚燒系統、煙氣凈化系統和公用設備組成p 干化設備：流化床干化機、圓盤干化機、薄層干化機、槳葉干化機、帶式干化機等p 焚燒設備：流化床應用最為廣泛4.干化焚燒17p 污泥砂含量高，干化焚燒過程中普遍存在設備磨損問題：設備磨損原因所導致的停車檢修次數占停車總次數

11、的50%左右，例如某廠污泥含砂量達22.4%，而歐洲僅為6%8%，流化床干化機中管式熱交換器、螺旋分離器以及給料分配器內壁磨損作用嚴重p 焚燒方式以電廠協同為主，煙氣污染控制問題亟需重視：電廠煙氣處理主要側重于除塵和脫硫脫硝，并不完全適用于污泥焚燒煙氣污染控制。摻燒污泥后，煙氣含水率升高，煙氣量顯著增加，導致煙氣在高溫段的停留時間縮短，影響二噁英等污染物的控制效果存在問題：三污泥處置現狀1.污泥處置方式19p 污泥處置方式：土地利用、填埋、建材利用和焚燒p 不同處置比例：填埋比例仍然高達53.79%，焚燒和建材利用分別為18.31%和16.08%，土地利用僅為11.01%p 處置存在問題：部分

12、污泥處置方式雖然歸為填埋和土地利用，但存在隨意、無序處置現象，伴隨產生二次污染風險2.填埋處置20p 填埋比例：我國比例遠高于國外發達國家p 填埋對象：德國禁止填埋有機物含量超過3%的材料，填埋對象主要是焚燒灰渣，日本填埋對象主要為灰渣或者高溫熔化后的熔渣，而我國主要為脫水污泥p 存在問題：污泥含水率高、有機物含量高，滲濾液和填埋氣產量大，占地面積大，且存在環境和安全隱患3.土地利用處置21p 土地利用比例：我國比例僅為11.01%，而澳大利亞、美國、德國、英國等比例均超過50%p 偏低原因分析：我國污泥中重金屬等污染物含量整體高于國外發達國家，政府監管部門和社會公眾對于污泥土地利用的環境健康

13、風險存在較多顧慮我國尚未建立污泥土地利用相關的實施、監管、監測指導細則，土地利用缺乏可操作性4.焚燒處置22p 單獨焚燒比例較低：我國污泥主要為電廠協同焚燒，單獨焚燒所占比例較小，而德國和日本均以單獨焚燒為主，其中德國單獨焚燒比例達到59%p 標準規范亟需完善：目前我國尚無污泥混燒、摻燒方面的法律法規或標準規范，污泥電廠協同焚燒缺乏科學的監管和規范5.建材利用處置23p 建材利用方式：我國主要為水泥窯協同處置和制磚，少部分用于燒制陶粒p 建材利用對象：國外發達國家建材利用的對象主要是焚燒灰渣，例如2005年日本70%的污泥進行焚燒，64%的灰渣經再生處理后作為建筑材料。而我國建材利用對象主要為

14、脫水污泥，污泥含水率和有機物含量高，不僅影響建材質量，還存在二次污染風險四污泥處理處置技術路線25主要技術路線一：（熱水解）+厭氧消化+土地利用（熱水解）厭氧消化土地利用p 可選單元p 高溫熱水解 含固率1520%溫度155170 壓力0.61.0MPa 反應時間3060minp 常規厭氧消化 352，SRT20d 脂肪酸300mg/L 堿度20005000mg/L 脂肪酸/堿度0.10.2p 高級厭氧消化 3555，SRT15d 脂肪酸/堿度0.10.2p 處置泥質標準 園林綠化用泥質GB/T 23486-2009 林地用泥質CJ/T 362-2011 土地改良用泥質GB/T 24600-2

15、009技術條件26主要技術路線一：（熱水解）+厭氧消化+土地利用p 北京、上海、天津、重慶、昆明、長沙、合肥、鄭州等地已建成近70座消化設施序號項目名稱規模(t/d)建成時間1石家莊橋東污水廠厭氧消化工程40020072青島市麥島污水廠污泥處理處置工程24020083鄭州王新莊污水廠污泥厭氧消化工程50020084重慶雞冠石處理廠污泥厭氧消化工程60020095上海白龍港污水處理廠污泥處理工程102020096大連夏家河污泥厭氧消化項目60020097內蒙古烏海污泥厭氧處理項目20020098烏魯木齊河東污水廠污泥厭氧消化項目39520109長沙市污水廠污泥集中處置工程500201110襄樊市

16、污水廠污泥綜合處置示范項目300201111寧?？h城北污泥處理處置項目150201112西安市第五污水廠污泥處理項目330201213平頂山市污泥處置項目200201214昆明主城區污泥處理處置項目500201215廣東省中山市污泥處理廠300201216天津津南污泥處理廠800201317?？诨旌嫌袡C垃圾污泥協同消化項目500201418北京高碑店污水廠污泥高級消化工程1358201419合肥小倉房污水廠污泥處置項目200201420山東唯億低碳環境園二期工程200201421邵陽市啟動污泥集中處置工程200201422合肥污泥資源化利用工程200201523天津津南污泥處理廠項目800 2

17、015 24北京小紅門污水廠泥區改造工程900201525北京高安屯污泥處理中心工程1836201526北京槐房再生水廠泥區工程1220201527北京清河第二再生水廠泥區工程8142015北京小紅門上海白龍港長沙鎮江昆明重慶雞冠石熱水解厭氧消化27主要技術路線二：脫水+好氧發酵+土地利用脫水好氧發酵土地利用 脫水過程不得投加影響土地利用安全性的藥劑 脫水污泥含水率不宜高于80%脫水污泥與輔料、返混料混合后，含水率宜為55%65%p過程控制指標溫度達到5565持續時間3d發酵時間20dp產物控制指標耗氧速率0.1/min，種子發芽指數農用70%，園林/林地60%p 處置泥質標準 園林綠化用泥質

18、GB/T 23486-2009 林地用泥質CJ/T 362-2011 土地改良用泥質GB/T 24600-2009技術條件28主要技術路線二：脫水+好氧發酵+土地利用p 北京、上海、天津、重慶、鄭州、唐山等已應用，處理處置污泥比例達11%序號工程名稱規模（t/d）建成時間1秦皇島綠港污泥處理工程20020092山東安綠污泥處理處置項目15020093洛陽市污泥無害化處理改造工程17020104長春北郊污泥堆肥處理與制肥工程40020105上海朱家角脫水污泥應急工程12020106唐山西郊污泥好氧發酵工程40020117沈陽振興污泥好氧發酵工程100020118北京排水集團龐各莊污泥堆肥項目25

19、020119上海青浦區污泥處理處置工程200201110濰坊壽光污泥堆肥與資源化利用工程300201111日照市污泥生物處理廠120201112南陽污泥處理處置工程200201213哈爾濱污泥集中處置工程700201214婁底市污泥無害化處理與綜合利用工程200201215上海松江污泥好氧堆肥工程120201216威海安綠肥業污泥有機肥項目150201217東莞市污泥處理處置項目200201218無錫市蘆村廠污泥處理工藝改造項目220201219天津張貴莊污泥處理處置工程300201220新鄉污泥處理處置工程300201321洛陽市污泥無害化資源化工程228201322內蒙古通遼污泥處置中心項

20、目150201323包頭市城市污水處理廠污泥利用工程300201324常熟市污泥資源化項目300201325武漢污泥處置項目（陳家沖一期）175201429主要技術路線三：干化+焚燒+建材利用干化焚燒建材利用p 能耗指標 比蒸發速率宜為720kgH2O/m2h 熱耗3300kJ/kgH2Op 干化系統指標 粉塵濃度應60 g/m3 顆粒溫度應110 爐渣熱灼減率5%煙氣在不低于850條件下停留時間2s煙氣含氧量6%10%，CO含量50mg/Nm3 過量空氣系數宜1.31.5 流化空氣風壓宜為20kN/m235kN/m2p 處置泥質標準 水泥熟料生產用泥質CJ/T314-2009 制轉用泥質GB

21、/T 25031-2010技術條件p 上海、嘉興、常州、無錫、合肥、唐山等已應用，焚燒比例達18%主要技術路線三：干化+焚燒+建材利用上海白龍港上海竹園昆明嘉興新嘉愛斯深圳上洋上海石洞口干化焚燒序號工程名稱規模（t/d）建成時間1上海石洞口（流化床&槳葉干化+流化床焚燒）36020042杭州蕭山（噴霧干化+回轉窯焚燒）36020093深圳南山（帶式干化+電廠摻燒）40020094嘉興新嘉愛斯（圓盤干化+電廠摻燒）205020105蘇州工業園區（兩段式干化+電廠摻燒）30020116成都第一污水廠（薄層干化+流化床焚燒）40020117無錫錫山（高干脫水+流化床焚燒）10020118佛山南海（槳

22、葉干化+垃圾協同焚燒）30020129杭州七格（循環流化床一體化干化焚燒）100201310上海竹園（槳葉干化+流化床焚燒）750201511石家莊（槳葉干化+回轉窯焚燒）600201512溫州（槳葉干化+流化床焚燒）240201613深圳上洋（二段式干化+流化床焚燒）800201631主要技術路線四：深度脫水+應急填埋深度脫水應急填埋p 調理系統指標 藥劑投加根據經驗與試驗確定 調理前含固率宜為2%8%調理后污泥宜在6h內進壓濾機p 壓濾系統指標 進料壓力宜為0.61.6Mpa 壓榨壓力宜為2.03.0Mpa 濾布清洗壓力宜為410Mpap 混合填埋 污泥含水率60%混合比例8%p 填埋場覆

23、蓋土 污泥含水率45%臭氣濃度2級 橫向剪切強度25kN/m技術條件32主要技術路線四：深度脫水+應急填埋重點流域城市污水處理廠污泥處理處置技術優化應用研究p 在國內超過200座污水處理廠得到應用序號工程名稱設計規模（t/d）建成時間1襄樊市污泥項目20020082蘇州污泥深度脫水項目30020113呼和浩特市污泥深度脫水項目10020114上海市白龍港污泥預處理應急工程150020125西安第六污水廠污泥干化項目16020136西安市第四污水廠污泥深度脫水工程15020137阜陽市潁南污水廠污泥深度處理項目12020148宿州市城南污水處理廠深度脫水工程10020149六安市城北污水處理廠污

24、泥深度脫水項目100201410深圳市南山污水處理廠污泥深度脫水工程400201511揚州污泥深度脫水項目300201512淮安市主城區污泥高干脫水項目200201513凱里市污水處理廠污泥處置工程100201514蘭州污水廠污泥集中處置工程400201615嘉興桐鄉城市污水廠污泥深度脫水工程200201616唐山東郊污水廠污泥深度脫水工程4002017上海白龍港嘉興桐鄉唐山東郊上海嘉定新城常州廣源無錫梅村五展望與討論源頭與末端控制并重，建立泥質數據庫34p 結合排污許可、污水排入城市下水道水質標準等管理制度，加強對城鎮污水廠進水中重金屬和其他有毒有害物質的監管和控制，從源頭減少污泥中污染物含

25、量p 強化對城鎮排水管網泥沙的控制，通過管理手段或者工程措施降低污泥含砂量p 針對污泥中有機質含量、含砂量、熱值、重金屬等指標進行長期監測，建立泥質數據庫，為污泥的科學處理處置提供技術支撐。問題與質量導向并舉，堅持綠色循環低碳35p 以解決城市污泥處理處置現有問題、滿足污泥處理處置迫切需求為基本要求，以提高污泥“減量化、穩定化、無害化、資源化”水平、滿足環境保護和環境質量改善需求為長遠目標p 在充分考慮城市特點、污泥產量、泥質特性的基礎上，積極采用新工藝、新技術、新材料和新設備，提高污泥處理工程的技術水平和先進性，減少污泥處理過程中化學藥劑消耗、溫室氣體排放以及環境二次污染，并充分利用污泥中的生物質能源和營養物處理與處置充分銜接，加強精細化管理36p 結合城市總體規劃以及產業布局、園林綠化、環境保護專業規劃，因城施策，因地制宜，合理選擇污泥處置出路和消納方式，科學確定污泥處理處置技術路線，實現污泥處理與處置的充分銜接p 秉持精細化管理的理念，注重運行管理經驗的積累，注重污泥處理處置設施運行數據的總結，并可根據不同季節污泥性質及泥量變化，調整運行方式和參數，最大限度發揮污泥處理處置設施處理能力，降低污泥處理處置過程能耗和藥耗謝謝！敬請批評指正！