化学污泥焚烧的必要性和直接填埋的可行性研究

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第3期   作者:陶文杰
[导读] 为了更好的稳定生产,降低生产成本,解决灰渣堵塞输送系统,
        陶文杰
        浙江石油化工有限公司,浙江省舟山市 316000
        摘要:为了更好的稳定生产,降低生产成本,解决灰渣堵塞输送系统,使焚烧系统不能稳定运行的问题,本文结合能耗等因素对化学污泥焚烧的必要性和直接填埋的可行性进行综合分析和研究。
        关键字:化学污泥、焚烧、填埋
1概述
        化学污泥焚烧时在生产中出现许多问题,如能耗高、减量化不明显,灰渣和水易形成泥浆,堵塞灰渣输送系统,使焚烧系统不能稳定运行等问题。为了更好的稳定生产,降低成本,根据生产情况,结合能耗等原因对化学污泥焚烧的必要性和直接填埋的可行性进行综合分析和研究。通过研究装置现有化学污泥的热值、能耗、化学性质、质量减量化等要素,分析化学污泥进焚烧线处理的经济性及装置运行的稳定性。
2研究内容
2.1原设计工艺路线、泥量平衡及实际生产情况
2.1.1原设计工艺路线及泥量平衡图:

        说明:油泥、生化污泥为实际产泥量;化学泥实际产泥量269m3/d,图中按4台汽化炉运行后的预估产量。
2.1.2 浓缩后三泥产量
        浓缩后三泥产量中浓缩含油泥占比18%,浓缩生化泥占比21%,浓缩化学泥占比61%。
2.1.3 实际生产数据三泥处理量统计

说明:生产运行中,干化系统因设备因素,暂未投用,化学泥和生化泥没有全部处理完。
2.1.4 2019年12月-2020年4月脱水泥饼产量
根据浓缩后的三泥产量以及2019年12月-2020年4月脱水泥饼产量统计:含油泥饼占27%,生化泥饼占19%,化学泥饼占54%,可以看出,在污泥处理各工序,化学泥的量最大,占比50%以上。
2.2化学泥热值低、能耗高
2.2.1 三泥热值化验分析统计
        脱水油泥热值均值为1814.6 cal/g;
        脱水化学泥热值均值为363.3 cal/g;
        脱水后生化泥热值均值为1588.03cal/g。
通过化验分析可以看出,化学泥热值大约是油泥的20%、生化泥的22.8%,在三种泥中化学泥热值最低。
2.2.2 2020年4月连续焚烧油泥、化学泥各三天柴油单耗对比
        1)在2019年12月至2020年4月焚烧处理时,由于脱水油泥热值较高,处理量可以达焚烧炉负荷的80%(设计处理油泥负荷是70%),超设计负荷10%,柴油平均单耗290Kg柴油/吨泥。
        2)化学泥在此期间处理中,由于热值很低,处理量只能达到焚烧炉负荷的57.2%,柴油平均单耗496Kg柴油/吨泥,能耗很高,每天产生的化学泥全部处理需要柴油22.7t/d。
2.3化学污泥化学性质
2.3.1化学泥组份、热值、灰分、灰渣含水率化验分析
        通过对化学污泥、灰渣、飞灰等的组份、热值、灰分、灰渣含水率化验分析发现,化学污泥钙离子含量很高,在焚烧时化学泥中的CaCO3经高温煅烧生成CaO,在捞渣机中与水反应生成灰浆Ca(OH)2,链板式捞渣机难以输送;大量泥浆沉积在灰渣坑中导致污水泵及排污管线堵塞。
        化学反应式:CaCO3=CaO+CO2↑(高温煅烧石灰石),CaO+H2O=Ca(OH)2(石灰乳液)。
2.3.2单烧油泥时的灰渣和出渣系统污水

从图片中可以看出单烧油泥时灰渣是黑色颗粒状(含水率<5%),灰渣冷却产生的污水较清澈,对出渣及污水输送系统没有影响。
2.3.3单烧化学泥时的灰渣和出渣系统污水


从图片中可以看出,单烧化学泥时产生泥饼状灰渣(含水率43%),灰渣冷却产生的污水成泥浆,灰渣坑大量积泥,堵塞管道设备。
2.4化学泥各工序质量减量化对比
2.4.1化学泥减量化
        化学泥离心脱水段质量减小8.43倍,干化段质量减少2.56倍,经焚烧后质量减少1.72倍,干化后再焚烧减量效果不明显。
        通过以上分析,化学泥焚烧存在以下问题:
        1)焚烧时负荷低、能耗高。
        2)焚烧化学泥时灰渣和水形成泥浆,堵塞灰渣输送系统,使焚烧系统不能稳定运行。
        3)化学泥焚烧后质量减量化不明显。
3研究结论与建议
3.1研究的结论
  化学泥热值低、焚烧能耗高;干化后再焚烧减量化效果不明显;焚烧是时系统运行不稳定,建议干化后直接填埋处理。
3.2建议工艺路线

注:化学泥干化后直接填埋,如果干化运行不稳定,也可脱水后直接填埋;生化污泥和油泥热值接近,生化泥并入油泥系统,脱水后进入焚烧处理。
3.3技改措施
        1)化学污泥线单独进生化污泥储罐进离心机脱水,把生化污泥线并入油泥线进油泥储罐进离心机脱水。
        2)干化后的化学泥在干污泥输送螺旋后增加装卸吨袋设施。
参考文献
[1]宋艳会.污水处理厂污泥减量化技术的探讨[J].当代化工,2020,49(11):2570-2573+2578.
[2]林焕嘉.城镇污水处理厂污泥处置技术及实践[J].资源节约与环保,2020(09):101-102.
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