污水厂污泥处理节能降耗平衡分析

122防洪排水城市道桥与防洪2019年4月第4期DOI：10．16799／j．cnki．csdqyih．2019．04．033污水厂污泥处理节能降耗平衡分析李胜(北京市市政工程设计研究总院有限公司广东分院，广东广州510060)摘要：采用节能降耗的处理工艺降低污泥处理成本将使污泥得到更好的处理，以广州猎德污水处理厂的污泥处理为例，采用了“浓缩+深度机械脱水+热干化”的处理工艺和“浓缩调质+机械深度脱水+低温热干化”的工艺设备组合，尾气热回收系统能回收尾气47％的热量，经过平衡计算，该项目方案t泥能耗(折算80％污泥)为69．6kW·hit污泥。节能效果显著。关键词：污泥处理；能耗；热负荷平衡计算中图分类号：X703文献标志码：B文章编号：1009—7716(2019)04—0122—04O引言随着我国城市化进程的加快，城市污水处理厂的污泥产量急剧增加。要满足污泥土地利用、污泥填埋、污泥建材利用、污泥焚烧等污泥处置方式的需求，污泥处理后的含水率需要达到30％～40％。要达到这样的含水率要求，其处理的能耗势高，给污水处理厂正常运行带来压力，所以需要采用节能的污泥处理方式予与解决。1我国目前污泥处理现状及面临的问题1．1污泥处理现状随着我国城市污水处理率逐年提高，城市污泥产量也急剧增加，污泥的处理与处置已成为一个亟需解决的问题。污泥处理的难点在于其高含水率，降低其含水率已成为污泥处理处置的关键一步。我国目前常用的污泥处理办法是在建立污水处理厂的同时在厂内建立相应的污泥处理设施，就地将污泥浓缩、脱水和干燥成含水量较少的滤饼后，外运进行其他处理处置。而目前的处理处置方法普遍存在能耗偏高的现象，污泥吨处理处置全成本在150—500元／t或更高⋯。1．2面临的问题E20研究院发布的《中国污泥处理处置市场分析报告(2014版)》针对目前国内污泥处理处置项目(以BOT项目为主)进行了多方调研，调研结果收稿日期：2018一作者简介：李胜(197卜)，男，工程硕士，高级工程师，从事城市给排水工程和环境工程的设计工作。显示：厌氧消化+土地利用整体技术路线的处理成本为80～120元／t；好氧发酵+土地利用整体技术路线的处理成本在100。120元／t；污泥干化焚烧的处理成本为200～350元／t；污泥干化建材利用的处理成本为250—350元／t；污泥微生物蛋白提取整套工艺成本为180～220元／t。从报告调研结果来看，报告给出的污泥处理处置全成本区间为150。500元／t，平均成本为270元／t。研究投资能耗低的污泥处理工艺以降低处理成本至关重要。2猎德污水厂污泥处理能耗与技术分析猎德污水处理厂污水处理总规模为120万t，旱季污泥产量为150tDS／d，据广州市降雨统计数据，雨季污泥产量为27tDS／d。因此，猎德厂污泥总设计规模为177tDS／d。2．1污泥处理工艺《广州市城镇生活污水处理厂污泥处理处置技术路线及厂内技术改造工程方案》推荐广州市污泥处理处置工艺路线为浓缩+深度机械脱水+热干化的就地厂内处理方式。(1)浓缩(调理)+深度脱水处理系统：应用注泥泵将浓缩调质后的污泥注入到隔膜板框压滤机中，通过对注泥压力、保压时间、压榨压力、压榨时间进行智能化动态控制，水分以滤液的形式排出并流至污水处理厂总管，污泥颗粒则被滤出并形成软硬适中的污泥泥饼。压榨后的泥饼输送至污泥干化处理系统处理。(2)污泥干化处理系统万方数据2019年4月第4期城市道桥与防洪防洪排水123热干化系统是污泥实现干化的主要场所，由热源供给设备送来的低温热风在其中与污泥直接接触，带走污泥的水分，实现干化。污泥水分的去除要经历两个过程，一是蒸发过程，由于污泥表面的水蒸气压高于低温热风的水蒸气分压，水分从污泥表面移入热风中；二是扩散过程，当污泥表面水分被蒸发掉，形成污泥表面的湿度低于污泥内部湿度时，需要热量的推动力将水分从内部移到表面；这两个过程的持续、交替进行，逐渐把污泥的水分转移到热风中，实现污泥干化。板框机压滤后的污泥通过输送装置进入热干化工艺，污泥在热作用下进一步去除水分，热干化后污泥含水率为30％～40％。尾气经过除尘、水洗、除沫和消声等处理设施后达标排放。2．2工艺物料平衡计算该项目实际投加量需根据泥质进行调整，一般情况下的工艺物料平衡计算可按图1所示的流程进行。注：处理规模为177tDS／d；成品污泥是理论数据，会随成品污泥含水率的变化而变化；添加剂的配方是理论数据，实际投加量需根据污水处理厂的泥质进行调整。图1物料平衡图物料平衡计算过程如下：(1)177tDS／d的干基量对应的含水率为99％的污泥为17700t。(2)投加1}}添加剂0．885t，用885t水溶解，溶解后1#添加剂为885．885t，1#药剂的投加浓度0．1％，投加量为污泥干基的0．5％。(3)l#添加剂溶液