1、項目背景

　　某市有第一、第二、第三污水處理廠三座，規(guī)模分別為3.5萬m3/天、10萬m3/天、5萬m3/天，因工業(yè)污水比例較大，每天產生污泥量約300噸(80%含水率)。為應對環(huán)保要求，在第二污水處理廠內建設“深度脫水+陽光干化”為主體的處理工藝，干化后污泥含水率小于40%后外送垃圾發(fā)電廠協(xié)同處置，實際運行過程中存在以下問題：a.設備損壞較嚴重，大部分設備都有不同程度的銹蝕情況。b.項目主體采用“板框壓濾+太陽能干化”工藝，太陽能干化處理裝置受天氣與氣候、日照時間、空氣溫濕度等因素的影響，干化裝置運行效果不穩(wěn)定，導致出料污泥的含水率經(jīng)常超出接收要求。c.太陽能干化工藝需大量抽風換氣除濕，導致臭氣污染周邊環(huán)境，因其內部惡臭難以消除，工作環(huán)境難以控制。d.建設規(guī)模有限，已遠遠不能滿足實際需求。隨著進水濃度的增加及污水廠提標改造，污泥產量也與日俱增，積存趨于嚴重，原處理系統(tǒng)已無法滿足實際需求。因此，一種高質、高效、穩(wěn)定的污泥深度脫水方法已經(jīng)稱為該項目最迫切的需求。

　　2、產泥量分析

　　一污：40噸/d。二污：190噸/d。三污：70噸/d。合計300噸/d。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，該地區(qū)污水處理廠每萬噸污水生產2.28~3.8tDTS/d，折合成含水率80%泥餅，約合每萬噸污水生產11.4~19t/d含水率80%污泥。產泥率有如此大波動的主要原因是第一污水處理廠污水性質為生活污水，產泥率2.28tDTS/d，第二、第三污水處理廠污水性質為工業(yè)污水，產泥率2.8~3.8tDTS/d。

　　3、污泥建造方式

　　本項目屬于技改項目，在廠址選擇上有兩種考慮方式，即集中建廠和分置建廠。

　　3.1 集中建廠廠址選擇考慮運輸及實際土地供應因素，在緊鄰第二污水處理廠附近進行集中建廠，規(guī)模設定為300噸/d。

　　集中建廠優(yōu)缺點分析：a.便于集中管理、運行管理人員較少。b.工程規(guī)模性大，備品備件充裕，公用設備少。c.投資相對較低。d.需新征工程用地，相關手續(xù)辦理時間長，影響工期要求。e.運輸量相對較大，對城市市容影響較大。

　　3.2 分散建廠廠址選擇

　　分散建廠考慮在各個污水廠內建設污泥深度處理工程。對第一、第二、第三污水處理廠進行現(xiàn)場調研，確定三個污水處理廠內均有可用利用場地。第二污水處理廠由于陽光干化系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，將陽光干化系統(tǒng)拆除，用于新建污泥處理工程。

　　3.3 分散建廠優(yōu)缺點分析：

　　a.無需新征工程用地，減少施工周期。b.土地利用效率高。c.減少污泥運輸量。d.干化系統(tǒng)產生的廢水直接就進排放至本污水廠，減少了集中處理污泥，排水進入一個廠，對污水廠造成的沖擊負荷較大。e.每個廠就近使用污水出水作為冷卻水，使用后的冷卻水就近排放。f.運行管理人員多，管理分散。g.每個廠址均需考慮公用系統(tǒng)。h.投資相對較高。

　　因本工程改造建設周期非常短，綜合考慮決定采用分置建設的模式。

　　4、污泥處理方案比選

　　污泥常用處理工藝有“污泥消化”、“污泥脫水”、“污泥干化”、“好養(yǎng)堆肥”、“污泥焚燒”等。本工程改造完成后要求污泥含水率不高于40%，常規(guī)機械脫水方式已不適合，確定污泥處理方式為污泥干化。污泥干化又可分為熱干化、低溫除濕干化及干化工藝的衍生工藝。

　　4.1 污泥熱干化工藝

　　污泥干化根據(jù)熱媒是否與污泥直接接觸可分為二類：一類是用燃燒煙氣直接進行干化。另一類是用蒸汽或熱油等熱介質進行間接干化。根據(jù)本工程的污泥處置方式為垃圾發(fā)電廠協(xié)同焚燒處置，含水率要求為40%，及國內外類似工程，適合本工程并具有代表性的熱干化工藝有：轉盤式干化、槳葉干化、薄層干化。

　　4.2 低溫除濕干化工藝

　　低溫除濕干化是利用除濕熱泵烘干原理，采用熱風循環(huán)冷凝除濕對污泥進行干化的工藝。該工藝無需引入外界能源(蒸汽、導熱油、熱風)，其主要設備——污泥除濕干化機是利用除濕熱泵對污泥采用熱風循環(huán)冷凝除濕烘干。污泥水分汽化潛熱=除濕熱泵水蒸汽冷凝潛熱(能量守恒)，干化過程無需接入外界熱量，能源消耗為壓縮機輸入的電耗。除濕干化機相當于除濕熱泵及網(wǎng)帶輸送機(帶式干燥)。除濕熱泵是利用制冷系統(tǒng)使?jié)駸峥諝饨禍孛摑裢瑫r通過熱泵原理回收空氣水分凝結潛熱加熱空氣的一種裝置。除濕熱泵=除濕(去濕干燥)+熱泵(能量回收)結合。除濕熱泵可回收所有排風過程潛熱和顯熱，不向外界排放廢熱。經(jīng)該工藝處置后的市政污泥，含水率可穩(wěn)定降至40%以下。

　　4.3 熱干化衍生工藝：

　　有機無機分離+干化工藝有機無機分離技術原理是通過對污泥進行改性從而破壞污泥粘性，再將其中的有機物、無機物進行分離，分離后的有機污泥熱值提升50%以上，再通過機械做功和熱能交換原理去除其中的大部分含水(機械脫水+熱干化)，使污泥能夠最大程度減量，再進入電廠摻燒，可大幅降低能耗。分離出的無機物不含有機成分，可脫水后直接作為建材使用。

　　4.4 污泥處理工藝方案確定

　　4.4.1 各種工藝方案對比如表1。

　　4.4.2 工藝方案確定

　　綜上所述：以上三種工藝路線均可以實現(xiàn)污泥含水率降低到40%以下的要求。

　　污泥熱干化工藝是較為成熟的污泥處理工藝，應用廣泛，但結合本工程要求：污泥處理場地分散、施工周期、設備供貨、安裝、調試周期短，土建盡量簡單、可分開模塊化處理、有成熟穩(wěn)定的運行經(jīng)驗等限制條件進行分析，項目附近無可用蒸汽、熱水等熱源，從遠處引蒸汽管道進廠耗時較長，因此在本項目中暫不考慮采用熱干化工藝。

　　低溫除濕干化工藝方案很適合目前分散建廠的設計條件，且其消耗的能量主要為電能，取用方便，建設周期短，投資低、見效快，比較適合本項目。綜上確定“本工程推薦低溫除濕干化工藝?！?/p>

　　5、結論

　　本工程采用分散建廠方式，考慮遠期污泥量的增加及產品模塊化特點，確定建設規(guī)模為：一廠建設規(guī)模50t/d。二廠建設規(guī)模200t/d。三廠建設規(guī)模100t/d。該設置方式符合技術可行、經(jīng)濟合理的要求。