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污泥處理一直是蘇州環(huán)保部門關(guān)注的重點(diǎn),2018年安峰環(huán)保在污泥處理上取得重大突破,率先實(shí)現(xiàn)污泥干化焚燒處理。蘇州對于一些重大區(qū)域的污泥治理采取“集中為主、分散為輔”的處理格局。污泥干化焚燒處理是安峰環(huán)保最近承接的一個項(xiàng)目,今天對某污水處理廠的污泥干化處理進(jìn)行案例分析:
某污水處理廠位于上海,設(shè)計(jì)處理能力為280×104m3/d,出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱“一級A標(biāo)準(zhǔn)”)。某正在新建虹橋污水廠,設(shè)計(jì)處理能力為20×104m3/d,出水執(zhí)行“一級A標(biāo)準(zhǔn)”。
此污水廠內(nèi)已建204tDS/d的厭氧消化污泥處理設(shè)施,采用污泥濃縮、厭氧消化、脫水、干化工藝。該工程利用污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣作為污泥中溫消化及污泥干化處理的熱源,消化后部分污泥進(jìn)行干化處理,該工程于2011年投運(yùn)。
污泥處理二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模為486tDS/d(2430t/d,含水率80%),包括該污水處理廠448tDS/d污泥量和虹橋污水處理廠38tDS/d污泥量,該工程采用“干化+焚燒”工藝,設(shè)6條干化焚燒線,主要建設(shè)內(nèi)容有干化、焚燒、煙氣處理設(shè)施、除臭設(shè)施及相關(guān)配套設(shè)施。
污泥處理二期工程焚燒產(chǎn)生的煙氣排放執(zhí)行上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾焚燒大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/768—2013);廠界同時滿足上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/982—2016)和國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)及《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554—1993)。區(qū)域邊界噪聲執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)II類標(biāo)準(zhǔn)。該工程已于2018年3月開工建設(shè)。
竹園片區(qū)污泥處理工程
竹園片區(qū)有竹園一廠、竹園二廠和升級補(bǔ)量工程(曲陽污水處理廠、泗塘污水處理進(jìn)行功能調(diào)整,規(guī)劃上將不再運(yùn)營),設(shè)計(jì)處理能力為220×104m3/d,出水水質(zhì)執(zhí)行“一級A標(biāo)準(zhǔn)”。
竹園片區(qū)已建成竹園污泥干化焚燒廠,建設(shè)規(guī)模為150tDS/d(750t/d,含水率為80%)。采用“干化+焚燒”處理工藝,共設(shè)置2條焚燒線,該項(xiàng)目已于2015年實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)運(yùn)行。
竹園污泥擴(kuò)建工程,建設(shè)規(guī)模為223tDS/d(1115t/d,含水率為80%),采用“干化+電廠協(xié)同焚燒”的工藝路線,該工程進(jìn)廠脫水污泥含水率為80%左右,經(jīng)干化處理后,平均含水率降至30%左右,由密閉式卡車將干污泥運(yùn)輸至外高橋第二電廠或第三電廠協(xié)同焚燒。
該工程臭氣排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/982—2016);噪聲防治執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348—2008)II類標(biāo)準(zhǔn)。該工程已于2018年3月開工建設(shè)。
石洞口片區(qū)污泥處理工程
石洞口片區(qū)有石洞口污水處理廠、泰和污水處理廠、吳淞污水處理廠共3座污水處理廠。石洞口污水廠是上海第一座大型生物處理的污水廠,設(shè)計(jì)處理能力為40×104m3/d,目前出水水質(zhì)執(zhí)行“一級A標(biāo)準(zhǔn)”。石洞口片區(qū)內(nèi),正在建設(shè)的全地下式污水處理廠泰和污水處理廠,設(shè)計(jì)處理能力為40×104m3/d,出水水質(zhì)在“一級A標(biāo)準(zhǔn)”的基礎(chǔ)上,氨氮和總磷指標(biāo)進(jìn)一步提升至地表水IV類水標(biāo)準(zhǔn)。石洞口片區(qū)內(nèi)還有正在運(yùn)行的吳淞污水處理廠,設(shè)計(jì)處理能力為4×104m3/d。
目前,石洞口污水處理廠內(nèi)正在建設(shè)的污泥干化焚燒設(shè)施“石洞口污泥完善工程”規(guī)模共計(jì)72tDS/d(360t/d,含水率為80%),包括石洞口污水處理廠現(xiàn)有污泥干化焚燒處理設(shè)施和新建的污泥干化焚燒處理設(shè)施。石洞口污水處理廠現(xiàn)有污泥干化焚燒處理設(shè)施建成于2004年,采用“干化+焚燒”工藝,是國內(nèi)首座城鎮(zhèn)污水污泥大型干化焚燒設(shè)施,運(yùn)行至今積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。由于近年來煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,對現(xiàn)有污泥干化焚燒設(shè)施提出了改造需求。“石洞口污泥完善工程”新線采用“干化+焚燒”工藝,設(shè)2條干化焚燒線,于2018年建成投產(chǎn)。
石洞口污泥處理二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模128tDS/d,采用獨(dú)立焚燒工藝。泰和污水處理廠污泥干化后車載運(yùn)輸至本工程進(jìn)行焚燒。該工程已于2018年4月開工建設(shè)。
石洞口污泥處理二期工程焚燒產(chǎn)生的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)、臭氣控制標(biāo)準(zhǔn)與白龍港污泥處理二期工程一致。
項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)
“集約化”建設(shè)
以往的污泥處理以實(shí)現(xiàn)污水廠內(nèi)污泥含水率達(dá)80%為目標(biāo),主要實(shí)現(xiàn)方式是機(jī)械脫水。隨著污泥填埋要求的提出,后又陸續(xù)建設(shè)了就地或集中的深度脫水設(shè)施,白龍港污水廠還建設(shè)了干化設(shè)施,使之滿足污泥填埋的要求。在這一階段,盡管也實(shí)施了局部的集中處理,但受場地、設(shè)施、環(huán)境等方面的約束,是“被動式”而非“主動式”的集中。
在本輪三大污泥處理項(xiàng)目前期研究起步時,按照專業(yè)規(guī)劃的要求,從片區(qū)內(nèi)集中處理處置的原則出發(fā),開展前期研究。“集約化”建設(shè)主要體現(xiàn)在:三大片區(qū)內(nèi)污水廠進(jìn)行“集約化”調(diào)整;在三大片區(qū)內(nèi)建設(shè)三大污泥集中處理中心,并充分利用已有設(shè)施,統(tǒng)籌兼顧、因地制宜,從而實(shí)現(xiàn)污水污泥的“集約化”建設(shè)。
“設(shè)計(jì)能力”與“規(guī)劃規(guī)模”
在以往設(shè)計(jì)中,污泥干化焚燒項(xiàng)目往往與污水廠設(shè)計(jì)思路類似,采用年日均的概念,但在實(shí)際運(yùn)行中,會因?yàn)槟甓葯z修而停產(chǎn),或者由于污水廠季節(jié)性水量增長而出現(xiàn)泥量增長,這種情況下,往往會因?yàn)槭芟抻谠O(shè)計(jì)處理能力而帶來生產(chǎn)上的被動。
鑒于此,項(xiàng)目前期研究中,對污泥干化焚燒設(shè)施的處理能力的確定時,考慮了年度檢修時間(年運(yùn)行時間按照7200h考慮),同時還考慮了污水季節(jié)性波動等因素造成的泥量的增加,給出了一定的余量。因此污泥干化焚燒設(shè)施的設(shè)計(jì)處理能力大于規(guī)劃規(guī)模。
煙氣和除臭冗余設(shè)計(jì)
污泥干化焚燒項(xiàng)目由于處理對象的特殊性,煙氣排放、除臭對整個項(xiàng)目而言非常重要,從某種意義上說它的重要性并不亞于主體工藝本身。
在污泥干化焚燒項(xiàng)目中,煙氣處理系統(tǒng)采用“SNCR(爐內(nèi))+靜電預(yù)除塵+干式反應(yīng)器+布袋除塵器+濕式脫酸塔+煙氣再熱”,排入煙囪前還設(shè)置了“物理吸附”作為備用環(huán)節(jié),確保煙氣達(dá)標(biāo)。
除臭工程包括設(shè)備加罩及隔斷、惡臭氣體輸送和惡臭氣體處理三個部分。針對污泥干化焚燒工程不同區(qū)域的特點(diǎn),采用離子送風(fēng)、生物除臭、化學(xué)洗滌、活性炭吸附除臭、植物液噴淋等組合工藝。進(jìn)人空間的臭氣處理采用前端離子送風(fēng),“末端生物濾池+化學(xué)洗滌+活性炭吸附”的組合處理工藝,并對重點(diǎn)區(qū)域輔以植物液噴淋,不進(jìn)人空間臭氣處理采用“末端生物濾池+化學(xué)洗滌+活性炭吸附”的組合處理工藝。
在前期研究中,對煙氣及除臭的設(shè)計(jì),進(jìn)行了多方案研究,以確保煙氣和除臭達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)。
統(tǒng)籌兼顧和因地制宜
①統(tǒng)籌兼顧
三個污泥項(xiàng)目必須做到三大片區(qū)之間的片區(qū)統(tǒng)籌、片區(qū)內(nèi)部的各污水處理廠及污泥處理設(shè)施的統(tǒng)籌、新建工程與現(xiàn)狀工程設(shè)施的統(tǒng)籌。
三個污泥項(xiàng)目以響應(yīng)《上海市水污染防治行動計(jì)劃實(shí)施方案》“以中心城三大污水片區(qū)為重點(diǎn),加快污泥處理設(shè)施建設(shè),確保污水處理廠污泥安全處置。繼續(xù)推進(jìn)石洞口、竹園以及白龍港污泥處理處置設(shè)施等重點(diǎn)工程建設(shè)”,中心城區(qū)三大片區(qū)污水廠污泥處理方式“以獨(dú)立焚燒為主、協(xié)同焚燒為輔”。
三大污泥項(xiàng)目均需考慮三大片區(qū)各污水處理廠污水處理工藝、污泥出廠含水率、污泥運(yùn)輸與接收等環(huán)節(jié)。
三個污泥項(xiàng)目都建立在既有項(xiàng)目基礎(chǔ)上,必須考慮新建工程與現(xiàn)狀工程之間的關(guān)系,打通鏈路,有機(jī)整合,做到與現(xiàn)狀工程的兼顧。
如白龍港現(xiàn)狀污泥處理工程采用“厭氧消化+干化”工藝路線,由于老港填埋場容量限制,不能再接收厭氧消化后干化的污泥,因此在白龍港污泥處理二期工程前期研究時,需統(tǒng)籌考慮現(xiàn)狀污泥設(shè)施在新建工程的利用。
②因地制宜
盡管污泥專業(yè)規(guī)劃為各片區(qū)污泥處理處置制定了方向,但到實(shí)際研究階段,還得結(jié)合各項(xiàng)目時空特點(diǎn)因地制宜。
白龍港污泥處理二期工程,由于所處位置的特殊性,廠址附近有國家重要軍事設(shè)施,既要滿足污泥項(xiàng)目用地指標(biāo)、建構(gòu)筑物高度等需求,又必須滿足軍事功能的要求,這一矛盾就成了本項(xiàng)目的重點(diǎn)之一。經(jīng)軍地協(xié)調(diào)和論證,白龍港污泥處理二期工程局部地塊設(shè)置成了下沉式的結(jié)構(gòu)。竹園污泥處理廠和外高橋電廠僅一路相隔,且目前采用外高橋電廠蒸汽,因此,客觀上有條件實(shí)現(xiàn)協(xié)同焚燒。石洞口污泥處理二期工程,與石洞口污水廠及石洞口污泥完善工程之間相隔楊盛河,石洞口污泥處理二期工程污泥焚燒后有富余的蒸汽,需考慮管線的跨越或連通方式。
因此,三大污泥項(xiàng)目必須因地制宜,從而實(shí)踐了綠色循環(huán)的理念。
本文主要對上海三大片區(qū)的三家污泥處理進(jìn)行案例,污泥干化前要對污水水質(zhì)及污泥泥質(zhì)進(jìn)行持續(xù)的檢測,為后期的污泥干化處理提供一定的數(shù)據(jù)支持。污泥干化是一個非常復(fù)雜的過程,這中間要結(jié)合不同的處理工藝。但是安峰環(huán)保的污泥干化處理已經(jīng)達(dá)到相對的成熟階段,如果你有污泥干化等相關(guān)的問題需要咨詢,歡迎隨時來電詳詢。