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污泥处理处置技术路线大盘点之北京 ——“鸡蛋装在一个篮子里”?

   时间:2015-11-13 14:15:00     浏览:397675    评论:0    
核心提示:作为首都,北京市“污泥去哪儿”一直受到各界人士广泛关注。上世纪80年代,北京市就建有高碑店污泥干化厂,2014年起,北排、康碧、普拉克三方战略合作,联手包揽了北京市5个最大的污泥处理项目,总污泥处理量高达6128t/d(以含水率80%计),“热水解+厌氧消化+深度脱水”已成为北京市最为主要甚至是“唯一”的技术路线。一、北

作为首都,北京市“污泥去哪儿”一直受到各界人士广泛关注。上世纪80年代,北京市就建有高碑店污泥干化厂,2014年起,北排、康碧、普拉克三方战略合作,联手包揽了北京市5个最大的污泥处理项目,总污泥处理量高达6128t/d(以含水率80%计),“热水解+厌氧消化+深度脱水”已成为北京市最为主要甚至是“唯一”的技术路线。

一、北京市污泥处理处置现状

1、污泥量

2、改造前处理设施——厌氧消化、热干化、堆肥、石灰稳定

3、改造前的处置方向:

二、污泥处理处置技术路线分析

1、参考依据

2、可选择的技术路线汇总

3、适合北京的技术路线分析(关键:处置决定处理)

三、北京市技术路线确定

1、背景

2013年北京市政府制定水环境治理三年行动方案,污泥产量激增;

治理雾霾电厂能源结构发生变化,蒸汽价格飙升;

产业升级,水泥行业受影响;

2、技术路线确定

3、热水解+厌氧消化工艺先进性

四、高碑店污泥改造工程案例

1、工艺流程及设计参数

高碑店污水处理厂设计规模100万m3/d,污泥高级消化工程设计日处理能力为1358t(以含水率80%计),是目前国内最大的“污泥热水解+高级厌氧消化+深度脱水”项目。厂内现况污泥处理工艺为浓缩+消化+脱水,消化段采用二级厌氧消化,现有消化池16座,脱水段采用带式和离心两种设备。泥区改造工艺流程见下图:

污水处理厂水区改造完成后,峰值时初沉污泥量182.6tDS/d,剩余污泥量171.8tDS/d,85%涵盖率(5日移动平均)条件下初沉污泥量136.2tDS/d,剩余污泥量135.4tDS/d。泥区改造后没有新征用地,主要构筑物及设备见下表。

2、热水解+厌氧消化工艺设计中需要注意的问题

(1)关于有机质变化影响:由于污泥中有机质对沼气产生量影响很大,采用单一有机质的计算方法很难涵盖污泥削减量、沼气产生量等变化范围。北京市中心区污泥有机质的变化幅度可达45%~70%,同时有机质变化呈现季节性的特点。因此建议设计中分别按照冬季、春秋季和夏季的典型有机质进行物料平衡和热平衡的模拟测算。

(2)关于热水解污泥性质:在热水解污泥进入消化池前需稀释和冷却。稀释的目地在于:降低污泥温度以保护消化池进泥泵运行;降低污泥粘度;避免氨浓度过高对厌氧消化产生抑制;将污泥调整至适宜的含固率。热水解后污泥呈酸性,在没有与消化池混合液进行混合前,会因温度过低出现油脂凝固即所谓“蜡化”现象,进而堵塞换热器和管道等。为解决这一问题,工程设计中需将换热器冷端污泥温度控制在70°C以上,当不能保证时,还可提高进入换热器的冷却水冷端温度。此外,当热水解启动初期,由于污泥量少,为避免长距离输送的管道阻塞,需保证污泥在管道中的流速(最小流速0.3 m/s,最小管径DN100),例如在干管上进行污泥循环回流(见下图)。热水解污泥直接进入消化池会破坏消化环境,为使热水解污泥进入消化池前从酸性向碱性转化,一般需采用循环消化池污泥的方法,将热水解出泥和消化池循环污泥进行混合,这样有利于对热水解污泥起到均质均温、调整pH的作用。

(3)关于热水解过程中污染物排放:除了热水解厌氧消化后的脱水滤液需考虑处理外,污泥热水解过程中会排放不凝气体。该气体除含有水分外,还含有VOC等成分,因此不能直接外排。工程中通常的做法是将热水解过程的不凝气体冷却后送至消化池内继续降解。

热水解厌氧消化在我国的工程应用才刚刚起步,需通过工程实践逐步分析、总结和完善。

 
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