污泥深度脱水技术方案

1、江苏某热电有限公司污泥深度干化处理技术方案埃迪欧环保技术有限公司2013年6月目录一、概述41.1项目概况41.1.1项目建设的目的及内容41.1.2设计处理工艺技术路线41.1.3工程项目规模、内容及提供服务方式41.2设计主要执行标准、法规41.2.1主要法规与标准41.2.2设计原则42.1 技术简介52.2技术机理62.3技术参数72.4 技术特点82.5 技术创新点8三、污泥深度处理方案设计93.1工艺设计93.2 污泥深度脱水技术路线93.2.1污泥深度脱水技术路线简介93.2.2污泥深度脱水技术路线工艺103.3 主要设计参数113.3.1污泥储存系统113.3.2污泥调理系统1

2、13.3.3污泥脱水车间113.4 电气设计133.4.1 设计依据及规范133.4.2 主要用电负荷133.4.3 电气控制及继电保护133.4.4自动化系统133.5 成本预算133.5.1 设备投资成本133.5.2污泥脱水成本15四、本公司项目业绩介绍16一、概述1.1项目概况1.1.1项目建设的目的及内容根据环境保护部2010年11月26日发布的关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知中的要求：鼓励在安全、环保和经济的前提下，回收和利用污泥中的能源和资源。污泥产生、运输、贮存、处理处置的全过程应当遵守国家和地方相关污染控制标准及技术规范。依据上述要求，本项目需依据设计一套污泥处理

3、方案，使处理后的污泥满足现有政策和最终处置的要求，以解决江苏新动力（沭阳）热电有限公司当前污泥处理处置的难题。 1.1.2设计处理工艺技术路线本项目推荐采用我公司专有技术“污泥深度脱水工艺技术路线”，该处理工艺可将污泥的含水率降低到60%以下，为后续掺烧处置提供便捷。1.1.3工程项目规模、内容及提供服务方式工程规模：150吨/天（含水率82%），工作时间:24小时。工程内容：工程设计、设备采购、安装调试等。1.2设计主要执行标准、法规1.2.1主要法规与标准中华人民共和国固体废物污染环境防治法关于印的通知（建成200923号，2009年）城镇污水处理厂污泥处理处置技术政策（试行）城镇污水处理

4、厂污泥泥质（GB24188-2009）城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南城镇污水处理厂污泥处置：分类（CJ/T 239-2007）1.2.2设计原则(1) 本项目以实现污泥稳定化、无害化和减量化为首要设计原则，在有条件的情况下进一步实现污泥的资源化利用；(2) 项目严格执行国家关于环境保护的政策，符合国家的相关法规、规范及标准；(3) 所选用的污泥处理工艺、设备与该地区的经济发展水平环境规划相适应； (4) 设备选项、工艺的设计要符合污水厂污泥泥质的要求，所选用的污泥处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳定可靠、便于管理维护、高效节能、经济合理，减少日常维护费用；(5)

5、妥善处理工程建设和运行中可能产生的粉尘、臭气、噪声以及废水，避免产生二次污染问题。二、一体化污泥深度脱水技术2.1 技术简介一体化污泥深度脱水技术是埃迪欧环保自主研发技术，在不依赖任何外界热能等条件，仅通过添加少量药剂改性和机械压滤方式把含水率80%或95%-98%的污泥一次性降低至60%以下，再经2472小时自然风干后含水率可降低至50%左右，完全达到环境保护部办公2010年11月26日发布的“关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知”（环办2010157号）中规定的“污水处理厂以贮存（即不处理处置）为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以下”标准要求。并且干化后的污泥具有

6、较高的热值，可送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混合焚烧发电，也可堆肥及土地、园林利用或制砖等其他资源化利用。改性后的污泥再以高压泵送至污泥脱水机，污泥脱水机采用高压板框压滤机，高压泵以0.61.0MPa的输送压力将改性后的污泥送入污泥脱水机的多块滤板之间的空隙内，因有0.61.0MPa的输送压力，在高压泵污泥输送至滤板之间的空隙内过程中，即有部分水分被滤出，当高压泵的输送压力逐步升高至最高压力1.0MPa时，表明污泥脱水机的多块滤板之间的空隙内都充满了污泥，即高压泵已不能再将污泥输送至滤板之间的空隙内，此时，停止高压泵的运行，并关闭污泥脱水机的进泥阀门，启动污泥脱水机的高压油泵，由高压油

7、泵提供1.21.6MPa的压力压缩滤板之间空隙内的污泥，使滤板之间空隙内的污泥再次压滤，得到含水率为60%以下的半干泥饼。高压板框压滤机选用国内知名品牌，压滤机机架材质为Q345B中板，使用寿命更长；液压站采用多项进口设备和工艺，密封件5年不更换，提高设备的稳定性，压滤机操作方便、运行灵活、安全可靠；电气控制系统核心控件采用德国西门子公司产品，并预留DCS远程接口，实现设备的自动化运行，远程监视操作和遥控操作。重要过滤元件滤板采用聚丙烯与合成橡胶共混的新材料，拥有多项专利，在温度、弯曲强度、屈服挠度等各项测试中性能世界领先。一体化污泥深度脱水技术主要由：湿污泥储仓、湿污泥输送系统、污泥改性系统

8、、特种压滤机机械脱水、半干污泥输送系统、废水处理排放系统等组成,一般分为主机系统、辅机系统、配套工程、厂房土建等四大部分。一体化污泥深度脱水技术建设地点一般选择在污水处理厂附近或污水处理厂内脱水机房附近，一方面便于污泥的输送，另一方面压滤出水可直接回流到污水处理厂集中处理。一体化污泥深度脱水技术经高压板框压滤出的水清澈透明，pH值6.5-7.5，回流后对污水处理系统无影响。2.2技术机理污水处理厂污泥是由液体和固体两部分构成的悬浮液，污泥脱水是整个污泥处理工艺的一个重要的环节，其目的是使固体部分得到富集，减少污泥体积，为污泥的最终处置创造条件。为使污泥液相和固相分离，需克服他们之间的结合力，所

9、以能量问题是污泥脱水的主要问题。污泥中的水分赋存状况大致有四种形式即：A、裂隙水B、毛细结合水C、表面吸附水D、内部水，这四种水除了裂隙水可以以物理方式压滤以外，其它三种水表面具有强大的负电子包裹着，它是不能以物理压滤析出的。我们一般将前者称谓自由水，后三种称谓束缚水。针对结合力的不同形式，有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脱水效果，如：（1）借助于自然重力场或者机械产生的人工重力场（采用浓缩或者气浮方式）用较小的力分离孔隙水；（2）借助于外界机械产生的较大压力差（负压或者高压）或者机械重力场分离毛细水和附着水；（3）借助于热能分离吸附水和内部水。本技术的关键是采用化学和物理的综合方法对污

10、泥颗粒进行表面化学改性，使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束搏水使其成为自由水，这样就可通过特种机械压滤将水分析出。2.3技术参数1）含水率95%-98%的湿污泥进入压滤机，脱水时间仅2小时即可得到含水率60%以下的泥饼，为一般压滤机脱水时间的1/51/3；2）压滤脱水时采用1.22.0MPa高压，并采用间隔、递增式施压工艺。3）采用二次压缩，高压泵送料时进行第一次压滤脱水，一次压滤脱水结束后，由高压油缸提供1.6MPa的压力再次压缩滤板之间空隙内的污泥，使滤板之间空隙内的污泥第二次压滤脱水。4）特种压滤机采用了进料均匀分布，保证污泥在滤板里分布均匀、泥饼厚薄一致、含水率均衡；5）脱水污泥经加药后

11、，泥中的胶团结构因加药发生化学反应，将胶团中吸附水转化为易于脱去的间隙水，提高了污泥的脱水性能。6）所加药剂为高效疏水性有机和无机混合型药剂，可在胶核上形成不可逆的结晶固态化。这种固态化过程从而保证了改性后污泥不致二次污泥化，即雨水浸泡难溶蚀，遇水不再溶解。2.4 技术特点1）一体化污泥深度脱水技术不依赖任何外界热能等条件，仅通过加药改性和机械压滤方式把污泥含水率从9598%左右一次性降低至60%以下，再经2472小时自然风干后含水率可降低至50%左右；2）加药药剂量仅为湿污泥量的24%，加药药剂不改变污泥的有机质，干化后的污泥热值在10002500Kcal，可作为低热值燃料；3）对含水率97

12、%污泥经过调理和高压压滤后，总量减少为含水率60%的污泥，污泥总量减少85%以上；4）干化后的污泥抗压强度好，透气性优良，污泥泥质达到污泥土地利用（农用、园林绿化、土地改良）标准、填埋标准中的泥质要求；5）干化后的污泥雨水浸泡难溶蚀，确保不会产生二次污泥化，遇水溶解率小于5%；2.5 技术创新点寻求一种低成本高效率、符合国家循环经济要求的污泥处理处置技术方案，尽快解决污泥所带来的环保问题已刻不容缓，本技术从污泥含水的赋存状况入手，根据污泥物化特性，从源头到终端构建一个较为完善的系统工程。该技术突出了污泥处理首先要实现“减量化、稳定化和无害化”的目标，同时，又充分体现了资源化利用的原则，符合国家

13、提倡的发展循环经济要求；我们认为该技术路线可能会成为引导今后我国污泥处理处置的市场主流。本项目的技术特点除了投资相对较省，运行成本较低，在整个运转过程无烟、无臭气、无噪声，不依靠任何外界热源，无二次污染，并能做到清洁运行，更为重要的使废弃污泥资源化方面，提供了一条具有可操作性的途径，这对我国面临面广、量大的污泥处理处置形势，无论在自身经济效益和社会效益方面，均是有十分重要意义的。所加药剂对污泥中的蛔虫卵、粪大肠菌群、重金属有去除作用，达到污泥土地利用（农用、园林绿化、土地改良）标准和填埋标准中的泥质要求；设备制造完全国产化，机械化程度高，设备体积小，生产场地清洁无任何臭味等，仅仅只有压滤水以密

14、闭管道送污水厂集中处理，杜绝了二次污染。特别是本技术中所加药剂的原材料本身就是一种也需要处置的废弃物，即“以废制废、综合利用”，在进行污泥处置的同时，将其中的另一种需要治理的废弃物达到综合利用。自投入正常运行以来，达到行业及专家的一致好评，并对处理的污泥进行了跟踪监测，对经本技术干化前、后的污泥中主要重金属含量及压滤出水进行了监测，符合设计指标和相关的行业标准要求。该技术突出了污泥处理首先要实现“减量化、稳定化和无害化”的目标，同时，又充分体现了资源化利用的原则，符合国家提倡的发展循环经济要求；我们认为该技术路线可能会成为引导今后我国污泥处理处置的市场主流。本技术现已在浙江绍兴、吴江、海宁、江

15、苏南通、河南新乡，山东济宁等地建有示范工程，得到专家的好评，并认为可能成为污泥处置的发展方向三、污泥深度处理方案设计3.1工艺设计3.1.1处理规模及进泥出泥设计参数污泥设计处理规模近150吨/天（含水率82%），工作时间为24小时。进泥含水率：92%，出泥含水率：60%3.2 污泥深度脱水技术路线3.2.1污泥深度脱水技术路线简介根据污泥性质的了解，对产生的污泥采用我公司的一体化污泥深度脱水技术。先用改性剂、固化剂对污泥进行调理，经调理后的污泥进入高压压滤系统，污泥经深度脱水后，含水率从82%降到60%以下，再于污泥干化棚经2472小时自然风干后含水率可降低至50%左右。我公司针对贵公司不同

16、时段污水性质，对处理工艺中产生的污泥进行分析，针对贵公司污泥的性质提供适合的污泥调理药剂配方，使日常处理费用达到最经济的目的。该配方将根据后期污泥处置要求的不同最大限度的实现减量化、无害化、资源化的目标。3.2.2污泥深度脱水技术路线工艺 （1）工艺流程简介污泥调理系统：污水处理厂的脱水污泥通过螺旋输送至污泥稀释池，稀释后污泥泵再通过污泥泵送至污泥调理池中，向污泥调理池自动投加改性剂及固化剂，进行混合搅拌对污泥进行改性处理。污泥预脱水：高压污泥泵将调理后的污泥通过一定的控制流程，按照设计的压力及时间段，PLC控制将控制污泥泵从低压逐步升压至12公斤压力，完成污泥的第一次压滤脱水。污泥二次压滤：

17、系统在完成预脱水后，高压水泵将对压滤机注入高压至16公斤压榨压力，进行污泥的二次高压压滤脱水，由于污泥中的改性剂的作用，使得污泥的含水率压滤至60%以下。污泥卸泥及堆放：完成压滤后，系统将进入自动卸泥流程，将压滤后的污泥通过输送带输送至干化污泥堆场进行堆放，由于污泥中的固化剂作用，污泥在堆放两天后，其含水率将低于50%。污泥改性剂、固化剂是由无毒无害的无机矿物料生产，采用袋式、箱式包装提供。脱水车间压滤机排出的污水，不含对污水处理的有害成分，以管道送至污水处理厂统一处理。（2）工艺流程图污泥深度脱水系统集成技术工艺流程框图如下含水率82%污泥污泥储池污泥调理系统高压压滤系统原煤堆场掺烧污水管道

18、改性剂、固化剂3.3 主要设计参数说明：1. 污泥处理从污泥进入污泥处理系统开始至污泥落地为止；2.管道统计至生产车间墙壁外1米，业主将电源、信号接至配电间、控制室； 3.3.1污泥储存系统功 能：储存一定量污泥，保证脱水装置稳定运行；贮泥池上加盖封闭。含水80%污泥通过汽车自动卸入污泥储仓，再通过污泥螺旋输送机输送至污泥调理池。污泥储仓1座、螺旋输送机2台 污泥储仓容积：100m，数量1座。3.3.2污泥调理系统调理脱水处理前需要先进行调理，在化学调理过程中投加调理剂，改善脱水性能，使污泥更容易脱水；调整pH，降低污染物的活性；固化/稳定重金属，使其浸出率降低。调理剂和污泥在调理池中充分搅拌

19、混匀。工作方式为间歇进料、连续搅拌方式。调理池按照远期规模设计。调理池有效容积：80m/座，数量：2座，配套搅拌设备：2套搅拌装置尺寸：4.54.54m3.3.3污泥脱水车间功 能：降低污泥含水率，减少污泥体积。数 量：1座规 模：150t /d尺 寸：24m22m每天工作时间：24h经深度脱水后污泥储存在原煤堆棚内，经破碎后与煤混入炉膛焚烧处置。1）进泥泵调理池至压滤机选用4套（3用1备）进泥泵，将经调理的污泥输送至压滤机，流量扬程满足压滤机使用工况。进泥泵选用陶瓷油压柱塞泵：系列泵为液压驱动，采用陶瓷氧化铝柱塞及组合密封方式，具有结构简单，运行平稳，工作压力高，压力波动小，使用寿命长等优点

20、，且操作维修都十分方便其特点是：流量能自动调节，它在低压范围内流量变化恒定，当压力升到某（调定）值后，流量随压力增加而减小，电机功率随之减小。2）压滤机进泥含水率：92% 出泥含水率：60%压滤机过滤面积：400 滤板尺寸：15001500mm数量：3台压紧方式:单缸液压，液压站主要元器件采用进口品牌下滤液排出方式:明流或暗流过滤周期：4小时（进泥2h、压榨1h、卸泥40分钟）机架 油缸:20#无缝钢管主梁:整体钢板活动板、止推板:碳钢 带接液盒自动拉板机构：密闭式轨道 碳钢2寸滚子链条隔膜滤板：增强聚丙烯+TPE弹性体+无碱玻纤厢式滤板：增强聚丙烯+无碱玻纤滤布：单丝加衬翻板：碳钢液压站与油

21、缸控制3）二次压榨清洗系统挤压水泵：3台 水箱：20m 工业洗衣机：1套4）空气压缩系统空压机：1台储气罐：1套 吹芯、仪表供气配套设备：1套5）自动投加药系统液体储罐：V=20m 数量：1个 隔膜计量泵：3台（2用1备）粉剂投加系统：粉剂料仓：30m， 可使用10天。6）干泥输送系统选用水平皮带输送机：B=1m L=18m 数量： 3台 3.4 电气设计3.4.1 设计依据及规范(1) 供配电系统设计规范(GB50052-95)(2) 工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)(3) 建筑物防雷设计规范(GB50057-94)(4) 电气装置的电测量仪表装置设计规范(GBJ63-9

22、0)3.4.2 主要用电负荷场区设备主要由输送设备、搅拌设备、压滤设备、照明设备和其它设备组成。按照所有设备（含备用设备）同时运行来确定最大的功率负荷，因此，场区内最大的功率负荷约300kW。3.4.3 电气控制及继电保护所用动力设备使用集中配电方式，设总配电柜于区内独立的配电房。为防止场内区供配电系统因意外发生短路、接地、过电压、过负荷等故障，缩小事故范围，保证电力系统正常运行，场内设继电保护。电源进线柜设延时电流速断和过电流保护；电动机柜设电流速断、过负荷和低电压保护；变压器柜设电流速断和过负荷保护。 3.4.4自动化系统本自控系统由“就地按钮箱下位PLC控制柜”两部份组成。就地按钮箱柜负

23、责为污泥深度脱水系统中的设备提供就地控制界面，并设就地/远程两种工作模式，同时向下位PLC控制柜输送信号和接收指令。下位PLC控制柜通过控制总配电柜，以及采集就地按钮箱的信号，完成对污泥深度脱水系统的联动运行控制。系统中的PLC、变频器等关键部件使用知名品牌。3.5 成本预算3.5.1 设备投资成本据计算，该污泥深度脱水工程设备投资约为 527.5 万人民币。序号名称规格单位数量总价（万元）备注一、污泥储存系统设备1污泥料仓+滑架+液压系统+底部螺旋v=100m座1 40 2出泥螺旋输送机Q=60m/h，L=10m，P=11kw台2二、压滤及出泥系统设备1隔膜压滤机过滤面积：400，过滤压力：

24、1.2MPa 隔膜压榨压力：1.6MPa套3280.8带自动拉板、翻板装置系统2陶瓷柱塞泵Q=40m/h，H=20Bar，P=37kw台4变频（3用1备）3挤压泵Q=15m/h，H=16Bar，P=15kw台3变频4挤压储水箱V=20m套1PP材质5皮带输送机B=1.0m,L=18m,P=7.5kw套36空压机Q=6.0m/min P=8bar N=37kw套17储气罐V=10m PN=1.0MPa套1中心反吹8储气罐V=3m PN=1.0MPa套1仪表用气9冷干机P=3kw套1与空压机配套10卧式工业洗衣机XGW-200台1三、污泥调理系统设备1涡轮搅拌机D=2.5m，N=5.0kw台258.362铁盐储罐V=20m 套13隔膜计量泵1000L/h H=7Bar P=0.75kw 变频调速台3铁盐投加，2用1备4双向螺旋输送机Q=410m/h,219*5.4m,N=3kw套1 5计量螺旋输送机320*9m,N=5.5KW套16粉剂料仓V=30m，N=0.55kw套1带物位计和自动破拱装置 四、其它材料1仪器仪表批1132管道、阀门及配件 批1403PLC自动控制及电线电缆批1364安装费325设计、调试、培训费10五、税金（一+二+三+四）3.4%17.34六、合计（一+二+三+四+五）527.53.5.2污泥脱水成本序号项