wsz-a-f-10m3/h一體化污水處理設備
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農村污水收集與處理現狀:收集處理率較低,亟待提高
(1)農村污水整體收集處理率不足10%。據*《2016城鄉建設統計年鑒》數據,我國有鎮1.81萬個,鄉1.09萬個,戶籍人數1.9億;村莊261.7萬,戶籍人數7.63億。農村污水量大、點多且分散,收集處理難度大。2016年,我國有5071個建制鎮對生活污水進行了處理,占比達28.02%,污水處理能力達3464萬噸/天,有984個鄉對污水進行了處理,占比為9.04%,污水處理能力達63.8萬噸/天,村莊污水處理的數據沒有進行完整披露,但必定遠遠低于鎮和鄉的污水處理率,因此,農村污水整體收集處理率應當不足10%。
(2)排水管網建設不完善,嚴重滯后。農村生活污水收集系統(排水管網)包括3部分:農戶庭院污水收集系統、庭院外的村莊污水收集系統、污水處理出水排放系統。排水管線由2007年的87550千米上升至2015年的158288千米,增長約81%。對比發現,排水管網的建成速度要低于污水處理廠建成速度,由于投資過大(管網投資是污水處理構筑物投資的大約2.5倍)并且維護管理困難,考慮到政府財政和運維管理等負擔,很多污水處理設施“建而不用”曬太陽。
目前國內常用的污泥處理工藝主要有脫水后焚燒、干化后焚燒、干化后鍋爐摻燒、脫水固化后填埋等。
脫水后焚燒
國內大多數污泥的處置流程是污泥經沉降濃縮和機械脫水后,直接通過焚燒工藝處理,可以減少污泥量,焚燒后的殘渣去危廢填埋場填埋處理。由于機械脫水后污泥的含水率基本是在 80%~90% 左右,污泥的含水率較高、熱值極低,焚燒過程需消耗大量燃料維持焚燒溫度,以保證污泥燃燒前水分的蒸發處理,因此高含水率污泥在焚燒的過程中由于夾帶大量的水蒸氣,產生的廢氣量大,且焚燒爐內部和再燃室溫度容易偏低,存在尾氣處置不達標等二次污染的隱患。此外,若焚燒爐和脫水裝置距離遠,還會產生轉運量大,存儲空間大等一系列問題。
干化后焚燒
機械脫水后的污泥,通過不同類型的干化設備進行減量化處理,有效去除污泥中的含水率后,形成半干化或全干化污泥顆粒后去焚燒爐焚燒處理,焚燒殘渣去危險廢物填埋場處置。由于干化后污泥含水率降低,半干或全干污泥熱值大幅提升,焚燒過程僅需添加少量燃料即可完成污泥的焚燒處理。
鍋爐摻燒
污泥通過干化設備降低含水率后,形成的干化顆粒運送至鍋爐裝置與燃料煤混兌摻燒,焚燒的殘渣可以同粉煤灰一同被再利用,該類工藝目前僅適用于生活污水處理場剩余污泥的處置,工業污水處理場剩余污泥的應用還需要后續的探討和實踐。同時也存在污泥中含砂量大、熱值沒有燃料煤高等不利影響。
wsz-a-f-10m3/h一體化污水處理設備固化填埋
脫水后的污泥采用水泥或者石灰與污泥混合,固化后去填埋場填埋處理。但填埋處理要充分考慮滲濾液的問題,由于污泥中有機物含量高,在填埋場防滲層遭到破壞后,將會對地下水產生不可預期的污染和影響,環境風險高。
工藝比選
通過對污泥性質的分析,同時綜合當前行業處理技術的對比,將原污泥工藝流程“沉降濃縮+機械脫水+焚燒”工藝改進為“沉降濃縮+機械脫水+干化+焚燒”的工藝。通過增加污泥干化過程,降低進入污泥焚燒爐的泥餅含水率,大幅度縮減污泥量,提高污泥熱值,節約焚燒爐燃料的同時保證污泥焚燒的效果,產生的廢氣經收集后再處理。
污泥干化技術應用效果
1 污泥干化過程
(1)污泥處置流程:上游裝置產生的泥餅由車或螺旋輸送機送至濕泥倉儲存,通過濕料倉底部防架橋的輸送機和泥漿泵倒入干化機內,濕污泥在干化機內被旋轉的漿葉片的攪拌、推動,經過與漿葉和殼體的充分接觸,污泥中的表面水和微生物的細胞水被逐漸的干燥蒸發,干燥后的干污泥從干化機末端出料口排出,進入后續的處置流程。
(2)廢氣處置流程:在污泥干化處置過程中蒸發出的廢氣,由尾氣高壓風機將其自干化機內引出,在經過除塵、噴淋洗滌、降溫等處理后,送至毒氣治理裝置處理合格后排放。
(3)熱媒使用流程:廠區管網輸送的 1.0 MPa過熱蒸汽,經減溫減壓后控制壓力在0.5 MPa、溫度164 ℃左右,蒸汽經旋轉接頭流入空心槳葉和干化機殼體中,間接加熱物料,使用后蒸汽產生的凝液通過疏水裝置外排。
(4)公用工程流程:為保證干化機運行過程中的安全,當干化機內氧含量超過2%時,系統設置連鎖程序,自動往系統內補充氮氣,有效避免氧含量高造成干化機內可燃氣爆炸或干化后污泥形成粉塵爆炸。工業水作為噴淋洗滌水,取出廢氣中的煙塵顆粒。循環水作為冷卻水降低煙氣溫度,保證后續進入生化系統對微生物產生不良影響。