淺析自平衡循環(huán)流化床污泥焚燒工藝

摘要：隨著我國城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的發(fā)展，民用和工業(yè)用水量越來越大。原水被使用后就以污水的形式排出。其中水中的污泥處理問題逐漸引起了人們的關(guān)注。本文主要分析了自平衡循環(huán)流化床污泥焚燒工藝。

關(guān)鍵詞：自平衡循環(huán)污泥焚燒工藝

1 污泥的基本概況分析

①污泥的來源。污泥來源于柵渣、浮渣、沉砂池沉渣、初沉污泥、二沉污泥。其中來源于柵渣、浮渣、沉砂池沉渣的污泥量少且易處理；而初沉污泥、二沉污泥量大難處理，是污泥處理處置的主要對(duì)象。②污泥的性質(zhì)。污泥由有機(jī)物、細(xì)菌、無機(jī)物和膠體等組成，其特性是有機(jī)物含量高，顆粒細(xì)（0.02~0.2mm），密度小（1002~1006kg/m3），呈膠體結(jié)構(gòu)，脫水性能差。③污泥的分類。污泥的性質(zhì)決定于污水的性質(zhì)。根據(jù)污泥的成分和危害程度可將污泥分為一般廢物、有害廢物和危險(xiǎn)廢物。

2 污泥處理處置的目標(biāo)和技術(shù)路線

污泥處置的技術(shù)路線有土地利用、填埋和建材利用。相對(duì)應(yīng)的污泥處理技術(shù)有厭氧消化或高溫好氧發(fā)酵（堆肥），高溫好氧發(fā)酵、石灰穩(wěn)定，熱干化、污泥焚燒。

3 循環(huán)流化床污泥焚燒處理工藝

3.1 污泥池。根據(jù)污泥焚燒項(xiàng)目規(guī)模的大小決定污泥池的形式，規(guī)模較小的可選擇鋼制污泥池，規(guī)模較大的可選擇鋼筋混凝土污泥池。污泥池內(nèi)壁需加防腐。

3.2 污泥輸送設(shè)備。采用的管道輸送污泥泵，一路將污泥直接輸送到污泥焚燒爐，一路將污泥輸送到污泥干化設(shè)備。

3.3 污泥干化系統(tǒng)。污泥干化設(shè)備的功能是將80%含水率的濕污泥，干化到40~50%含水率的半干污泥。污泥干化設(shè)備可選用空心槳葉式干化機(jī)或絞籠式干化機(jī)，以空心槳葉式干化機(jī)為例說明干化流程：空心槳葉式污泥干化系統(tǒng)由污泥取料機(jī)、污泥給料機(jī)、空心槳葉式污泥烘干機(jī)、污泥出料機(jī)、冷凝器、干污泥輸送機(jī)、凝結(jié)廢水箱組成。

3.4 污水處理系統(tǒng)。從污泥中蒸發(fā)后冷凝的水屬于污水，可選擇生物處理技術(shù)加膜分離技術(shù)進(jìn)行處理，也可運(yùn)回污水處理廠。

3.5 干污泥儲(chǔ)存與輸送系統(tǒng)。干污泥從污泥干化設(shè)備出來到干污泥儲(chǔ)存，均是臭味源。干污泥從污泥干化設(shè)備到干污泥儲(chǔ)存庫，采用封閉式皮帶輸送。污泥儲(chǔ)存庫采用負(fù)壓技術(shù)防止臭味外泄。干污泥從儲(chǔ)存庫到爐前干污泥倉的輸送采用皮帶輸送。

3.6 煤儲(chǔ)存與輸送系統(tǒng)。一般市政污泥的低位熱值為幾十千卡每公斤，從理論上說，用焚燒方法處理熱量基本平衡。但由于焚燒過程中鍋爐效率的損失和干化過程中的熱量損失，含水率80%的污泥在焚燒過程中需要補(bǔ)充大約5%到10%重量比的原煤。

3.7 流化床污泥焚燒爐。焚燒爐采用流化床燃燒技術(shù)，針對(duì)污泥在爐內(nèi)懸浮燃燒和熱值低等特點(diǎn)，焚燒爐采用一定粒度的石英砂作為熱載體，在流化空氣吹動(dòng)作用下，粗顆粒石英砂在燃燒室下部翻騰運(yùn)動(dòng)，細(xì)顆粒吹離爐膛后被高溫分離器分離下來送回爐內(nèi)形成物料循環(huán)，從而提高焚燒爐懸浮空間的氣固混合和傳熱傳質(zhì)速率，使?fàn)t膛溫度均勻一致。

3.8 煙氣凈化塔。凈化塔主要是用噴堿的方法除去煙氣中的酸性氣體；用噴活性炭的方法吸附二惡英。使煙氣的二氧化硫和二惡英達(dá)標(biāo)排放。

4 循環(huán)流化床污泥焚燒處理工藝的環(huán)境保護(hù)性能

4.1 防臭設(shè)計(jì)：臭氣主要來源于污泥池入口和干化后的熱污泥。故在工藝設(shè)計(jì)上將污泥池保持封閉，并將臭氣由一次風(fēng)機(jī)抽至鍋爐焚燒，使污泥池區(qū)域和污泥干化區(qū)域保持負(fù)壓，防止臭氣外逸。

4.2 鍋爐煙氣處理：流化床是一種清潔的燃燒方式，焚燒爐內(nèi)的污泥、煤和床料的摻混十分激烈，燃燒完全而穩(wěn)定，爐內(nèi)燃燒溫度保持在850～950℃之間，煙氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間3s以上，有效的抑制NOx和二惡英的生成。

4.3 廢水處理：設(shè)備冷卻水冷卻后循環(huán)使用；污泥干化冷凝污水收集后進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理達(dá)中水標(biāo)準(zhǔn)后用于廠區(qū)綠化、灰加濕用水以及沖洗用水。

4.4 固體廢棄物處理：飛灰要根據(jù)分析結(jié)果來確定處置方式。如果屬于一般廢棄物，則可用于建材；如果屬于危險(xiǎn)廢棄物，則經(jīng)水泥固化后由危險(xiǎn)固體廢棄物處置中心處置。

5 循環(huán)流化床污泥焚燒工藝的優(yōu)點(diǎn)

①焚燒可以使剩余污泥的體積減少到最小化，減量化最徹底；②檢測(cè)合格的焚燒灰可用于建材，是相對(duì)比較安全的污泥處置方式；③焚燒處理污泥速度快，不需要長期儲(chǔ)存，避免了污泥處理過程中的二次污染；④污泥可就地焚燒，不需要長距離運(yùn)輸；⑤可以回收能量發(fā)電供熱等，降低污泥處理成本；⑥能夠使有機(jī)物全部碳化燃盡，殺死病原體，因而無害化程度最高。

6 結(jié)論

①循環(huán)流化床鍋爐處理污泥，是污泥最徹底的處理方法，最能實(shí)現(xiàn)污泥處理的“無害化、減量化、資源化”目標(biāo)；②循環(huán)流化床鍋爐焚燒含水率80%的污泥，用所得蒸汽干化部分污泥，使污泥所含熱值得到高效利用，其能量基本達(dá)到自平衡，所加輔助燃料較少，低位熱值5000kcal/kg的原煤摻入量只要5~10%，大大降低了污泥處理成本；③ 焚燒爐采用圓筒形絕熱設(shè)計(jì)，故障率低；余熱鍋爐主蒸汽只用于污泥干化，采用低壓過熱蒸汽，用材要求低；使得鍋爐整體造價(jià)較低，并且運(yùn)行可靠性高。④屬于一般廢物和有害廢物的污泥均可以采用“自平衡循環(huán)流化床污泥焚燒工藝”進(jìn)行處理。

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