城市污水处理厂脱水污泥的焚烧处置
摘 要：如今，我国污水排放量依旧处于较高的状态，而污水处理厂在污水处理过后将产生大量污泥，脱水处理，然后对其进行焚烧是处理污泥一种较为常用的方式。为此，本文简要分析了脱水污泥焚烧处置的价值，并分析污泥脱水前后特性改变情况，并详细介绍了一种污泥干化焚烧一体化技术，以期为城市污水厂处理脱水污泥及其焚烧工作提供一定的参考与帮助。
关键词：城市污水处理厂；脱水污泥；焚烧处理
基于我国社会以及经济的高速发展，我国污水排放量数值较高且处于不断增长的状态。而城市污水处理厂在完成污水的处理以及排放之后，将形成大规模的污泥，也成为污水处理厂所必须考虑的内容。若按照传统方式将污泥全部送往填埋场进行填埋，不仅需要占用大规模土地面积，且会对附近大气环境以及地下水产生二次污染。目前，我国土地资源匮乏，城市对环境保护的也愈发关注，如何正确、合理且环保地完成污泥处理，便成为使许多城市污水处理厂关注的问题。脱水污泥焚烧处理是目前一种较为常用的污泥处理方式，通过脱水、焚烧两道关键工序，基本可以实现无害化、资源化以及减量化的目的，相较于传统污泥处理方式，该技术不管在经济方面，还是环保方面都具有明显优势，也为城市污水处理厂处置污泥提供参考。
1 脱水污泥焚烧处置的作用
1.1 符合经济入炉焚烧含水率需要
城市污水处理厂之中形成的污泥，若其中含水率过高，将其直接排放，可能对附近环境形成较为严重的二次污染。故而，借助脱水工艺以及焚烧处理，可以最大程度减少污泥之中的含水率，并令其可以更为科学地满足经济入炉焚烧率的需要。从某种程度而言，该种污泥处理方式，大幅缩减了企业投入的能耗，提高了企业经济效益。
1.2 达到污泥无害化与减量化目标
城市污水处理厂借助污泥脱水以及焚烧工艺的合理应用，能够实现将污泥无害化处理的目标，并令污泥的含水率大幅减少。而通过该工艺进行加工之后，污泥的体积也会随着水分蒸发而产生明显变化。如此，便可通过合理且有效的方式解决环境污染的问题，同时也最大程度减少了土地的占用面积。
1.3 避免可燃物与灰分流失
城市污水处理厂在针对污泥进行脱水与焚烧处理之前，可以先对污泥成分与结构进行分析，之后将污泥之中的固体以及水分完全分离，以便令可燃物以及灰分的流失度降至最低。不仅如此，合理的药剂调节也不会对污泥的成分形成过于明显的影响。
1.4 具备优秀的环保价值
城市污水处理厂灵活运用该项技术，能够处理大规模城市生活所产生的污泥数量，不仅可以缩减城市污水处理厂在污泥处理方面投入的成本，也合理处理了污泥二次污染的问题，本身具备优秀的环境保护价值与意义。
2 污泥脱水前后特性变化情况
脱水污泥焚烧处置之前，需先对污泥脱水前后特性变化有一定的了解。本文简要介绍了一种通过初步浓缩所形成的湿污泥开展调查之后借助机械设备压滤予以深度脱水处理的方法，并针对该污泥脱水前后，样本成分变化予以详细分析。具体如下表情况所示。
结合污泥经过深度脱水处理前后收到基工业分析以及元素分析结果显示，原本湿污泥含水量处于 75%至 80%之内，污泥经过脱水处理之后含水率处于 45%至 50%之内，污泥含水率有了明显降低。而污泥在经过脱水处理之后，污泥空气干燥基热度值稳定，未发生明显变化。收到基灰分、收到基碳以及收到基氢含量数值则大幅增加，甚至翻倍，证明污泥在经过脱水处理之后，水分大量脱离，但是其中的可燃物、灰分在脱水期间并没有明显流失，含水率的大幅降低以及可燃物与灰分流失率较低都为后续焚烧处理奠定良好的基础，也令后续污泥入炉焚烧的经济性得到满足。
而对比污泥脱水前后形状可以发现，脱水之后的污泥整体呈现块状，由于长时间限制而没有自由水析出，若处于自然通风环境之下，污泥之中的含水量将进一步下降，也为后续污泥的处理更为方便与轻松。而经过脱水处理的污泥饼在经过碾压破碎之后，整体呈现一种分散的颗粒状态，经过堆压之后将不继续形成饼状，大幅减少了后续污泥储存、运输堵塞的问题。具体情况表现在如下两个方面：
第一，从化学成分角度而言，脱水处理之后含水量大幅降低，水分明显的流失，但其他固体物质并没有发生明显改变。
第二，从物理形状角度而言，污泥脱水之前表现为糊状，而脱水之后则表现为分散状态的颗粒状，或是成块状，外形从流体转变为固体。
第三，毒害性方面。污泥本身含有一定的微生物，较大概率出现变质的问题。但经过脱水处理之后，不会有明显的恶臭味道，也不容易出现变质现象，整体毒害性有所降低。
3 脱水污泥焚烧处理方案
3.1 污水破碎输送系统
污泥未脱水情况下，其含水率为 80%左右，经过脱水处理之后，可以降低至 45%至 50%之间，而脱水之后污泥自重也将减少 60%至 65%左右，相较于满湿污泥直接填埋而言，脱水污泥填埋所占用的土地面积以及造成的环境污染都有明显降低，但依旧会对周围环境造成无法根治的二次污染。因为国内污泥处理工作起步相对较晚。如今较为常用的扩大范围、持续性且没有二次污染的污泥处理技术即为针对脱水污泥予以焚烧处置。而污泥破碎输送系统即为其中的首要施工流程。经过脱水处理的泥饼通过环锤式破碎设备予以破碎处理，然后储存于干污泥库之中。工作人员借助抓斗桥式起重设备将破碎合格且已经完全干化的污泥输送至收料斗之中，然后经过振动输送设备以及皮带输送设备予以中转，借由链斗输送设备将材料升高至锅炉之前，使其落在炉前水平皮带输送设备之上，通过水平皮带输送设备运输至炉前，然后借由电动犁式卸料设备将所有干化物输送至炉前污泥缓冲部分，然后借由无轴螺旋给料设备放入锅炉炉膛之中。
3.2 污泥焚烧系统
污泥焚烧系统属于焚烧处置的关键工序，循环流化床锅炉是焚烧处置主要使用的设备，其具备热容量高、燃烧稳定等优势，且如果仅采用中低温燃烧方式，则所形成的污染物总量相对较少的特征。所以适合对脱水污泥这种热值相对较低且水分相对较高的污染物。故而，污泥焚烧处置一般是应用循环流化床锅炉开展处理。而脱水污泥在进入锅炉炉膛之中，同灼热的床料以及燃煤混合在一起，自身热度也将明显增加，并开始燃烧，直至完全燃烧殆尽。而燃烧过后若依旧存在未完全燃烧的大颗粒污泥，工作人员可以借助锅炉之中含有的分离设备，将未完全燃烧的颗粒再次送回至锅炉炉膛之中加以燃烧。不仅如此，城市污水处理厂焚烧炉还可尝试借助炉子喷洒石灰石粉固定部分燃料硫，以此降低燃烧处置期间所产生的二氧化硫。
3.3 焚烧灰渣收集系统以及烟气净化系统
污泥经过充分焚烧处置之后，将有可能形成颗粒直径较大的炉渣，直接从炉底部的排渣口排放，通过水冷出渣设备降低热量之后，再由输送设备将其运送至灰库。脱水污泥经过燃烧之后所形成的灰渣可以运送至水泥厂或是砖瓦厂予以再次运用，彻底规避了出现二次污染的可能。而脱水污泥在焚烧处置期间，将形成大规模烟尘，若不加以控制，将对周围环境造成严重的污染。脱水污泥在燃烧期间所形成的污染物主要表现为烟尘、二氧化氮以及二氧化硫等为主。故而，城市污水加工厂需要通过合理方式对烟气进行适当的净化，建议城市污水处理厂可以采用半干法烟气净化设备针对锅炉排放的烟气予以脱硫以及除尘处理，借助半干法塔内熟石灰以及活性炭于反应塔之中数次循环，使得烟气之中的酸性气体能够同吸收剂之间实现接触，进而大幅提高污染物脱出的效率。半干法反应塔出口位置排放的烟气借助布袋除尘设备，可以有效清理烟气之中存在的烟尘或是脱硫副产物，而经过多层净化的烟气可以借助高烟囱排放至大气之中。灰渣综合运用以及尾部烟气净化能够最大幅度避免污泥焚烧所形成的二次污染。
焚烧锅炉所形成的蒸汽将被输送至汽轮之中，以供发电机组进行发电，汽轮机所排放的蒸汽借助分气缸以及场区供热管实现对外部的供热，进而达到产电联产的效果。经过脱水污泥焚烧处置之后，污泥这一原本对环境造成严重危害的物质反而得到最大程度的利用，促进了热电联产的实现，从而达到了生态环境、节省能源以及循环经济的目标。而该处置方式的技术经济指标基本如下所示。
4 结束语
我国目前城市生活污水总量庞大，而污水处理之后的污泥数量也不断增加，成为污水处理厂难以处理的内容。污水处理厂应明确污泥之中依旧有许多可利用的资源尚未得到充分挖掘。故而，污水处理厂针对污泥应尝试采用脱水以及焚烧的方式，不仅避免直接填埋对环境造成二次污染，保证环境的安全，同时也实现变废为宝，提高污泥利用的经济效益。
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