→具體廢氣工況，需進(jìn)行有針對(duì)性的參數彙總，工藝評估和方案設計，具體請聯系我公司技術人員，進(jìn)行相應的交流和解答。

污水處理廠産生的污泥基本上可以按照其性質或處理方法分成(chéng)幾類,按污泥的性質污泥可以分爲以有機物爲主的污泥和以無機物爲主的沉渣。在本導則中主要是按污泥處理工藝將(jiāng)污泥分爲初沉污泥、剩餘污泥、消化污泥和化學(xué)污泥。

⑴初沉污泥:指一級處理過(guò)程中産生的污泥,也就(jiù)是在初沉池中沉澱下來的污泥。含水率一般爲96～98%。

⑵剩餘污泥:指在生化處理工藝等二級處理過(guò)程中排放的污泥,含水率一般爲99.2%以上。

⑶消化污泥:指初沉污泥、剩餘污泥經(jīng)消化處理後(hòu)達到穩定化、無害化的污泥,其中的有機物大部分被(bèi)消化分解,因而不易腐敗,同時(shí)污泥中的寄生蟲卵和病原微生物被(bèi)殺滅。

⑷化學(xué)污泥是指絮凝沉澱和化學(xué)深度處理過(guò)程中産生的污泥,如石灰法除磷、酸、堿廢水中和以及電解法等産生的沉澱物。

〖污泥處理處置工藝〗

一般而言,在污水處理廠内污泥經(jīng)過(guò)預處理(濃縮、脫水及相關輔助設施)後(hòu),在廠内(或廠外)根據後(hòu)續處置的不同,采用不同的處理方式,主要處置污泥的方式有土地利用、焚燒等。

〖污泥處理過(guò)程涉及的污染問題〗

污泥預處理技術主要有濃縮、脫水及相關輔助設施管理。污泥處理技術主要有消化、發(fā)酵。污泥處理工藝見圖1-1。【廢氣處理】

1、集泥池及濃縮池

污水處理廠設有初沉池時(shí),間歇排泥需要設污泥集泥池。集泥池暫時(shí)將(jiāng)來不急濃縮脫水或消化處理的污泥存儲起(qǐ)來。

污泥濃縮的目的是使污泥初步脫水,縮小污泥體積,爲後(hòu)續處理創造條件,主要有重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮、帶式濃縮和轉鼓機械濃縮等方式。重力濃縮可以分爲間歇式和連續式兩(liǎng)種(zhǒng)。間歇式重力濃縮主要用于小型污水處理廠,連續式重力濃縮主要用于大、中型污水處理廠。經(jīng)濃縮脫水後(hòu)污泥含水率爲95～97%,經(jīng)濃縮後(hòu)的污泥一般進(jìn)入消化池或脫水機房,進(jìn)行後(hòu)續處理。

潛在的廢氣污染問題：集泥池的污泥主要來自初沉污泥,目前多數污水處理廠集泥池均爲敞開(kāi)式,惡臭濃度和其它大氣污染物濃度(氨氣、甲烷、硫化氫等)比較高。

污泥濃縮運行中排放的污染物是濃縮過(guò)程中産生的上清液、惡臭等,污泥濃縮産生的上清液由于在缺氧環境中停留時(shí)間過(guò)長(cháng)而釋放大量的磷和氮,從而直接影響進(jìn)水氮、磷的濃度。爲降低上清液對(duì)污水處理廠水質的影響,需對(duì)這(zhè)部分污水進(jìn)行單獨脫氮除磷處理。

2、污泥脫水

污泥脫水主要指機械脫水,污泥機械脫水主要包括:真空過(guò)濾脫水、壓濾脫水、離心脫水。污泥經(jīng)脫水後(hòu)其體積減至濃縮前的1/10,脫水前的1/5,大大降低了後(hòu)續污泥處理、處置的難度。一般大中型污水處理廠均采用機械脫水。

潛在的廢氣污染問題：污泥經(jīng)脫水有上清液(濾液)産生以及處理設備清洗時(shí)會(huì)使用清水或再生水而有污水産生;污泥脫水機房惡臭濃度較高,對(duì)從業人員影響較大。污水處理廠常規監測的指标有硫化氫、氨和惡臭等。【污泥臭氣處理】

3、污泥消化

污泥消化是污泥穩定化工藝的一種(zhǒng),污泥消化是借助微生物的代謝作用,使污泥中有機物質分解成(chéng)穩定的物質,去除臭味,殺死寄生蟲卵,減少污泥體積。可分爲厭氧消化和好(hǎo)氧消化。厭氧消化是目前國(guó)際上最爲常用的污泥生物處理方法,同時(shí)也是大型污水處理廠最爲經(jīng)濟的污泥處理方法。好(hǎo)氧消化應用範圍較窄,耗能(néng)較大。

潛在的廢氣污染和安全問題：污泥厭氧消化主要排放的污染物爲臭氣、上清液、消化污泥、燃燒廢氣或發(fā)電排放煙氣等。污泥厭氧消化産生的沼氣主要成(chéng)分爲甲烷(含量爲60%～65%)、二氧化碳、硫化氫、水分等,需要對(duì)沼氣進(jìn)行脫硫、脫水處理。當空氣中甲烷含量在5～15%時(shí),就(jiù)形成(chéng)一種(zhǒng)易爆炸的混合氣體,H2S氣體具有毒性,所以需注意沼氣安全問題。

沼氣發(fā)電機燃燒排放煙氣主要污染物爲CO和NOx。厭氧消化後(hòu)産生的廢水一般返回初沉池與污水一同進(jìn)行處理,不外排,但是消化液氮、磷,特别是氨氮濃度較高時(shí),會(huì)增加進(jìn)水負荷;污泥厭氧消化排放的污染物必須關注的是氣體污染物,如惡臭、沼氣中的H2S等。

〖污泥處置焚燒技術〗

污泥焚燒是指在一定溫度、氣相充分有氧的條件下,依靠污泥自身的熱值或輔助燃料,使其中的有機物質發(fā)生燃燒反應,反應的結果使有機質轉化爲CO2、H2O、N2等相應的氣相物質。焚燒的目的主要是最大化的降低污泥體積和危害,并盡可能(néng)回收污泥中貯藏的能(néng)量,反應過(guò)程中釋放的熱量則維持反應的溫度條件,使處理過(guò)程能(néng)持續地進(jìn)行。目前,污泥焚燒主要包括單獨焚燒和混合焚燒。污泥焚燒工藝及産污見圖1-3。

潛在的廢氣污染問題：污泥焚燒有大量的煙氣産生,每噸污泥産生的煙氣體積(2,11%)一般在4500～6000m3,其組成(chéng)爲顆粒物質、酸性和其他性質的氣體(包括HCl、HF、HBr、HI、SO2、NOX、NH3)、重金屬(包括Hg、Cd、Tl、As、Ni、Pb 等)、含碳化合物(包括CO、碳氫化合物(VOCs)、PCDD/F、PCB等)、臭氣等。

〖污泥預處理過(guò)程主要惡臭廢氣〗

〖上清液惡臭處理技術〗

針對(duì)産生臭氣的污染源不同,除臭方法可分爲物理除臭、化學(xué)除臭和生物除臭等幾類。如吸附、吸收、焚燒、催化燃燒、化學(xué)氧化、生物處理等。生物除臭因具有簡單、投資省、運行費用低、維護管理方便、效果好(hǎo)等優點而發(fā)展很快。生物脫臭簡單、經(jīng)濟、高效,吸收率達90%以上;低投資,操作和維護費用低,運行、維護量最小;不産生二次污染。缺點是占地面(miàn)積稍大;對(duì)溫度、pH值、濕度的要求較高;表面(miàn)負荷過(guò)大會(huì)産生堵塞;對(duì)混合臭氣需要不同菌種(zhǒng),需提供有效菌種(zhǒng)。

〖氣體末端淨化技術〗

〖沼氣脫硫〗

用于沼氣脫硫的方法有兩(liǎng)種(zhǒng),即生物法和物化法。物化法分爲幹法和濕法兩(liǎng)種(zhǒng),根據H2S含量可以設計成(chéng)單級和多級脫硫。

幹法:沼氣先經(jīng)過(guò)水封和脫水裝置,常溫下經(jīng)過(guò)幹式脫硫塔後(hòu)再通過(guò)噴嘴或擴散闆進(jìn)入脫硫塔底部,通過(guò)脫硫劑床層,然後(hòu)從頂部排出。幹式脫硫劑一般爲氧化鐵,來源于經(jīng)過(guò)活化處理的煉鋼赤泥或硫化鐵礦灰,配以一定比例的助催化劑、堿、粘結劑、燒失劑,制成(chéng)球形、環形等;也有顆粒直徑爲0.6～2.4mm的鑄鐵屑。沼氣中的H2S與活性氧化鐵接觸生成(chéng)硫化鐵、硫化亞鐵和水。

濕法:沼氣通過(guò)噴嘴或擴散闆進(jìn)入脫硫塔底部,與吸收劑逆流接觸,然後(hòu)從頂部排出,經(jīng)過(guò)濕法脫硫的沼氣需要再次冷凝去除水分。濕法吸收劑主要爲NaOH或Na2CO3溶液,沼氣中的H2S與NaOH或Na2CO3反應而去除,因反應消耗需要定期投加堿性溶液。

幹法脫硫範圍小,可以達到99%的脫硫效率,當脫硫效率小于90%,幹法的脫硫劑就(jiù)需要再生;濕法脫硫範圍大,可以達到99%的脫硫效率。幹式脫硫運行成(chéng)本低,但相應的安全設施設備多(如安全閥、水封、凝水器、阻火器等),投資也高一些;濕式脫硫運行成(chéng)本較高。

濕法脫硫劑會(huì)消耗一定量的堿,循環吸收液中會(huì)生成(chéng)Na2SO4和Na2S2O3等副産品,并在吸收液中富集,使溶液吸收能(néng)力降低,從而需要定期外排脫硫循環液,需消耗大量原輔材料,也會(huì)帶來二次環境污染。

〖廢氣燃燒器和發(fā)電尾氣處理〗

當沼氣産生量高于沼氣利用量時(shí),多餘沼氣通過(guò)廢氣燃燒器燒掉;當沼氣發(fā)電系統未工作時(shí),沼氣通過(guò)廢氣燃燒器燒掉。廢氣燃燒器是剩餘沼氣的最終處理方式,可防止溫室氣體CH4的排放。沼氣燃燒尾氣污染物主要爲SO2和NOx。

污泥好(hǎo)氧發(fā)酵微生物對(duì)有機質的分解會(huì)産生惡臭氣體,主要是氨、硫化氫、甲基硫醇、胺類等,在敏感地區廢氣須進(jìn)行脫臭處理後(hòu)才能(néng)排放。發(fā)酵過(guò)程緻臭物質的值如下表4-2所示。污泥發(fā)酵主要大氣污染物

爲防止發(fā)酵場(廠)對(duì)周圍環境的影響,敞開(kāi)式發(fā)酵場(廠)與周邊居民區、學(xué)校和工廠的衛生防護距離應由環評單位和相關的環保部門經(jīng)論證後(hòu)确定。不能(néng)滿足衛生防護距離的單獨建設發(fā)酵場或在污水處理廠内建設的污泥發(fā)酵場,需采用封閉的高效發(fā)酵工藝。對(duì)廠房内外封閉,抽氣形成(chéng)微負壓,收集氣體進(jìn)集中處置,進(jìn)行除臭處理後(hòu),能(néng)達标排放。【污泥除臭】

〖污泥發(fā)酵臭氣處理技術〗

好(hǎo)氧發(fā)酵過(guò)程中,會(huì)産生大量緻臭氣體,需要對(duì)産生臭氣進(jìn)行收集處理。除臭方法有化學(xué)除臭、物理除臭和生物除臭等幾類。一般而言,對(duì)污泥發(fā)酵場的臭氣采用生物除臭,該方法所需設備簡單、費用較低、不需要再生和其它後(hòu)續處理設施、能(néng)耗小、管理維修方便。生物除臭是通過(guò)微生物的新陳代謝將(jiāng)具有臭味的物質加以轉化以達到除臭的目的。目前常用的生物除臭技術又可細分爲生物濾池、生物吸附、土壤脫臭。

〖生物濾池除臭〗 

將(jiāng)收集到的廢氣在适宜的條件下通過(guò)生物濾池,生物濾池中放置長(cháng)滿微生物的固體載體(填料),氣味物質先被(bèi)填料吸收,然後(hòu)被(bèi)填料上的微生物氧化分解,完成(chéng)廢氣的除臭過(guò)程,如圖所示。生物濾池除臭效果見表4-3。

〖土壤脫臭〗

土壤脫臭利用土壤表層30～50cm處大量微生物吸附和分解有機物的能(néng)力,去除氣體中的污染物質。一般采用固定床,不需要加藥等附屬設施,運行管理費用較低,但需有寬闊的場地,定時(shí)進(jìn)行場地修整,設置散水裝置,以保持較好(hǎo)的運行狀态,并且處理效果不夠穩定、總體效率較低。土壤脫臭占地面(miàn)積大,占地爲2.5～3.3m2/m3氣體。

土壤除臭對(duì)硫化氫的去除效果較好(hǎo),去除率大于85%;對(duì)氨氣的去除效果一般,去除率爲57%。經(jīng)土壤脫臭後(hòu),氨氣的排放濃度可以<0.2mg/m3,硫化氫的排放濃度可以<0.01mg/m3。

土壤除臭選擇的土壤指标以腐殖土爲好(hǎo),亞粘土等紅土需摻入雞糞、垃圾和污泥肥料進(jìn)行改良後(hòu)使用,礦質土和粘土則不宜采用。土壤水分以40%～70%爲宜。過(guò)于幹燥的土壤需裝設水噴淋器。種(zhǒng)植草坪的土壤表面(miàn)保持傾斜,作爲防暴雨的措施。經(jīng)國(guó)内外數家土壤脫臭床的實踐,臭氣通過(guò)土壤速度爲2-17mm/s,設計時(shí)一般選5mm/s,有效土壤厚度爲50cm,臭氣與土壤接觸時(shí)間爲100s。

〖環境影響〗

生物除臭一般需要施用濾料,可作爲濾料的材料有木削、垃圾及污泥發(fā)酵過(guò)程的産物、沙、土壤、石頭、貝殼等。過(guò)濾材料到了使用年限後(hòu)要采用安全的方法處置,因此排放就(jiù)容易轉移到其的地方。生物除臭占地面(miàn)積大,難以控制濾料的均一性、透氣性、濕度、溫度和pH值等至關重要的操作參數。當氨氣濃度超過(guò)39mg/m3時(shí),氨離子會(huì)積累在濾料中,從而降低去除效果。生物除臭有時(shí)還(hái)需用大量的水來加濕進(jìn)氣流和保持過(guò)濾材料接近100%的最佳濕度環境,此過(guò)程中會(huì)産生大量的滲瀝液,需要适當處理或處置。

〖煙氣淨化技術〗

〖袋式除塵器〗

⑴工藝描述

除塵效率非常高,且可去除的顆粒物粒徑範圍非常寬。直徑通常爲16cm～20cm、長(cháng)約10m。對(duì)粒徑>0.1μm的顆粒有非常高的去除效率,粉塵排放量極低。常用試劑爲石灰和活性碳等。

⑵環境影響

對(duì)粉塵去除效率在99%以上,對(duì)的去除效率重金屬80%以上,有時(shí)也能(néng)高效去除Hg和PCDD/F,對(duì)NOx也有一定的去除效率。

如果注入活性碳,金屬Hg的去除效率通常可以>95%,排放<30bg/Nm3。如將(jiāng)其與石灰或碳酸氫鈉等堿性試劑一起(qǐ)注入,二噁英排放可降到<0.1ngTEQ/Nm3的水平。采用褐煤焦炭作催化過(guò)濾袋吸附劑,PCDD/F去除效率達到99.9%,并可降低NOx水平。

能(néng)耗高,活性碳和堿性試劑消耗量大;溫度控制和系統維護要求高;注入活性碳有自燃/著(zhe)火的風險,會(huì)使Hg排放增加,煙氣處理殘留物中PCDD/F和Hg含量增加。一般而言,大約有80%的PCDD/F會(huì)随粉塵排放掉,降低殘留物綜合利用效益;該設備對(duì)冷凝水敏感,存在酸露點問題,會(huì)造成(chéng)腐蝕;灰渣貯存罐有著(zhe)火風險。采用催化過(guò)濾袋時(shí),需增加去除Hg的裝置。

⑶運行參數

煙氣分布要均勻。每一室的壓降需獨立監測,各袋室處理能(néng)力要充足,即使在部分袋室因損壞被(bèi)關掉以更換濾袋時(shí),也能(néng)使煙氣達到排放要求。

采用催化反應袋時(shí),溫度範圍在180℃～260℃之間。采用活性碳試劑時(shí),需與其它試劑相混合(如將(jiāng)90%的石灰和10%的活性碳混合)。

⑷适用範圍

常作爲煙氣淨化系統的末端設備,常用于粉塵、重金屬、二噁英等去除率要求較高的情況。與SCR協同使用時(shí),可使PCDD/F排放水平<0.1ngTEQ/Nm3和粉塵排放量<2mg/Nm3。

〖酸性氣體去除系統〗

⑴工藝描述

國(guó)内典型半濕式煙氣處理系統如圖6-3所示,左側爲接觸塔,下遊爲除塵器。

⑵環境影響

廢水循環使用，因此無廢水排放，脫酸效率高達98%。固體殘留物可綜合利用。投加活性炭可使二噁英排放濃度<0.1TEQ ng/Nm3，具體排放水平見表6-7。

通常要求吸附劑過(guò)量系數爲1.5～2.5,但會(huì)産生大量煙塵,加大顆粒物去除負荷。能(néng)耗相對(duì)較低;與SCR聯合使用時(shí),需再熱煙氣(出口溫度在120℃～170℃)。

⑶運行參數

大多數系統僅由一套試劑混合單元(試劑加水)、一套噴霧塔和一套袋式過(guò)濾器組成(chéng)。采用袋式過(guò)濾器時(shí),通常要求入口氣體溫度高于130～140℃。通過(guò)使用預除塵設備,可降低半幹式系統中所用反應器和袋式過(guò)濾器的操作複雜程度。

⑷适用範圍

與袋式除塵器等均有很好(hǎo)的兼容性,可用于各種(zhǒng)類型、各種(zhǒng)規模的污泥焚燒廠,但入口煙氣濃度變化很大時(shí),處理能(néng)力受限。

⑸經(jīng)濟性

相對(duì)濕式系統，投資成(chéng)本要低些，但殘留物産生量較高，所以處置成(chéng)本相對(duì)較高;堿性試劑消耗成(chéng)本更高，但運行維護成(chéng)本相對(duì)較低。該技術的投資成(chéng)本見表6-9。

〖二噁英和Hg去除技術〗

活性碳對(duì)Hg和PCDD/F有很高的吸附效率。煙氣到達噴霧幹燥器-袋式除塵器/ESP的組合工藝以前,向(xiàng)煙氣中投加活性炭,PCDD/PCDF(以及汞)將(jiāng)被(bèi)吸附到活性炭上,再用布袋除塵器或ESP將(jiāng)其從氣流中過(guò)濾出來。加入活性炭可使煙氣中POPs的去除效率提高到75%,這(zhè)種(zhǒng)技術也被(bèi)稱作“廢氣抛光”。

符合煙氣淨化要求的活性炭每噸價格在10000元以上。每年正常的活性炭投加成(chéng)本占整個煙氣淨化系統運行成(chéng)本的一半。

〖氮氧化物去除技術〗

氮氧化物的去除宜采用燃燒方式進(jìn)行控制,包括采取必要的措施使氣體有效混合和控制溫度及良好(hǎo)分配一次風和二次風的供給,避免助燃空氣過(guò)量系數過(guò)高和溫度梯度不均勻,或者采用煙氣再循環技術,以再循環煙氣替代10%～20%的二次風或者采用分段燃燒技術,減少主反應區氧氣供給,增加後(hòu)燃燒區的空氣供給,使已形成(chéng)的氣體氧化,或者采用合适的噴水裝置將(jiāng)水注入爐膛或直接注入火焰,以降低主燃燒區内的熱點溫度,減少熱力型NOx的形成(chéng)。

如果設置專門的脫硝裝置,如SCR或SNCR可使NOx排放水平達到<200mg/m3,甚至50更低水平。