520吨每天污泥干化及焚烧处理工艺设计 本科毕业设计.docx
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520吨每天污泥干化及焚烧处理工艺设计本科毕业设计
本科毕业设计(论文)
250吨/天印染污泥干化及焚烧处理
工艺设计
学院环境科学与工程
专业环境工程
设计总说明
随着印染行业蓬勃发展,我国对印染废水处理力度在不断加大,每天处理污水产生相应大量污泥,污泥量日益增加,产生的污泥的组成成分日益复杂,如处理不当,必然会对自然环境造成二次污染,存在比较严重的环境安全隐患。
本设计要求处理250吨/天的印染污泥,原污泥为经过板框压滤机压滤过的含水率约82%的湿污泥。
针对印染污泥的特点,结合国外处理污泥的成功经验以及国内对印染污泥的成熟工艺,决定选用先干化后焚烧的工艺。
该工艺具有工艺成熟、稳定、节能、占地少、效率高等优点。
基本工艺流程为:
储泥室→回转烘干机→制砖机→焚烧炉→炉渣、煤灰等回收。
本设计所用的主要设备有Ф3.0×28m型回转烘干机、AB-200型焚烧炉、QTY8-15型砌块成型机、ppw64-7脉冲布袋收尘器、Ф1.5×16m脱硫塔、LXT-5型活性炭吸附塔。
工程总投资为1305万元,每年的总运行费用为1264.34万元。
关键词:
印染污泥干化焚烧回收利用
Designilluminate
Withprintinganddyeingindustryvigorousdevelopment,theprintinganddyeingwastewatertreatmentingrowing,everydaytoproducelargeamountsofsewagesludge,thesludgequantityincreasing,thecomponentsofsludgeproducedbytheincreasinglycomplex,suchasimproperhandling,isboundtocausesecondarypollutiontothenaturalenvironment,thereareseriousenvironmentalsafetyhiddentrouble.
Inthisdesign,projectsrequiredtotreat250tons/dayprintinganddyeingsludge.Moisturecontentoftheoriginalsludge,whichhasbeenpressedbytheframefilter,isapproximately82%.Aimingatthecharacteristicofdyeingsludge,andinthelightofthesuccessfulexperienceofexternaltreatmentofdyeingsludgeandmaturetechnologyofinternaltreatmentofthat,weselectdryingandincinerationtechnology.Suchatechnologyhastheadvantageofmature,stable,energy-saving,smallfootprintandhighefficiency.Basicprocessis:
Storedmudroom→Rotarydryerbrickmachine→Incineratorslag→Ashandotherrecycled.
ThemainequipmentusedinthedesignisФ3.0×28mRotaryDryer,AB-200typeincinerator,QTY8-15blockmakingmachine,ppw64-7Pulsebagfilter,Ф1.5×16mdesulfurizationtower,LXT-5-typeactivatedcarbonadsorptiontower.Thetotalinvestmentis13.05millionyuan,thetotalannualoperatingcostis12,643,400yuan
Keywords:
dyeingsludgemummificationincinerationrecycle
1概述
1.1设计名称
250吨/天印染污泥干化及焚烧处理工艺设计
1.2设计要求
某印染污泥处理中心建设内容为:
(1)一套印染污泥烘干系统,用于对进厂印染污泥进行干化,处理能力为250吨/天(原污泥为经过板框压滤机压滤过的含水率约82%的湿污泥);
(2)一套制砖设备,用于将干化后的印染污泥制成砖状;
(3)一套污泥焚烧及废气处理系统,用于处理干化后的印染污泥(干污泥含水率约20%)。
选择合适的工艺流程,计算各处理构筑物的主要参数,选定主要设备的型号及处理能力,并绘出总平面布置图、工艺流程图、空气管道布置图、烘干及焚烧设备剖面图,对辅助构筑物进行布置和设计,给出整个工程的投资概算。
1.3处理处置的一般要求
(1)污泥处理、处置应实施全过程管理,并体现“减量化、稳定化、无害化”的原则,在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥的能源和物质。
(2)污泥处理工艺的选择应优先选择污泥源头削减、污泥稳定化和能源回收等污泥处理工艺,降低总体运行费用和能耗,减轻末端污泥处置的负荷,缓解污泥在处理和处置过程所带来的环境污染问题。
(3)污泥处理和处置技术的选择遵循因地制宜的原则,应首先根据印染污泥的性质和特点、当前的处理水平和污泥处理厂技术情况、消纳途径和消纳能力等实际情况,确定最佳的污泥最终处置或综合利用方式,然后经严格的技术经济论证和环境影响评价,选用合理的处理、处置工艺。
(4)应依据环境保护规划、固体废弃物处理处置规划的要求,对污泥进行区域性规划和专项规划,合理确定污泥处理和处置设施的布局和设计规模,确保污泥的最终安全处置。
(5)污泥应以最终安全处置为目标,鼓励多种形式的综合利用和处置,鼓励以政府采购为主导的污泥土地利用,限制性的采用填埋和农业利用技术。
在土地资源紧张且经济较为发达的地区,可选用干化、焚烧技术,污泥焚烧灰渣应优先考虑综合利用[1]。
2
设计背景
随着印染行业蓬勃发展,我国对印染废水处理力度在不断加大,印染企业配套的废水处理厂投入运行后,每天产生相应大量污泥,而且印染废水趋向集中处理后,污泥量日益增加,产生的污泥的组成成分日益复杂。
所产生的大量污泥通常的处理方法是利用机械压滤装置将污泥的含水率压滤到80%以下后外运,以填埋、堆放、或倾倒的方式作最终处置。
这样的处置方法往往会对自然环境造成二次污染,存在比较严重的环境安全隐患。
2.1国内外污泥处理处置现状
欧美、日本等发达国家对污泥处理、处置的装备在20世纪60年代就已达到先进的成套化水平。
国外污泥处理处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及焚烧等。
由于各国具体情况不同,选择的方法各有侧重。
在美国土地利用逐渐占据主角。
日本由于国土面积较小,以焚烧为主约占63%,土地利用22%,填埋5%,其它约10%;欧盟各成员国的侧重不尽相同,目前卢森堡、丹麦和法国主要以污泥农用为主,爱尔兰、芬兰和葡萄牙等国污泥农用的比例还会逐步增加,而法国、卢森堡、德国和荷兰则计划加大焚烧的比例。
即使一个国家的不同地区也有所侧重,如在英国北部大型工业城市,由于污泥中重金属含量较高且含有一些有毒成分,因此焚烧比例较大约占50%,而英国的其它城市则以污泥土地利用为主。
污泥的资源化综合利用,以及高温焚烧是解决污泥减速量化、无害化处理的主要趋势。
我国污泥处理处置严重滞后。
截至2011年底,全国已建成和在建城镇污水处理厂4495座,处理能力1.65亿立方米/日。
我国每天产生湿污泥至少达到16.5万吨。
目前,我国污泥处理处置主要方法中,污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31%、其它处置约10.5%、没有处置约13.7%,严格来说,全国近80%的污泥没有得到减量化、稳定化、无害化处理处置,污泥的二次污染成为亟待解决的环境问题[2-4]。
我国污泥处理率低,技术装备落后。
存在着重废水处理,轻污泥处理的倾向。
很多城市没有把污泥处理作为污水处理厂的必要组成部分。
且污泥处理投资低,只占污水处理厂总投资的10%-20%,而发达国家污泥处理投资要占总投资的65%以上[5]。
当前我国的污泥处理水平还停留在发达国家上世纪70、80年代的水平,而且有些污泥处理技术不合乎国内的污水污泥特性。
污泥处理设备也比较落后,性能差、效率低、能耗高,专用设备少,未能形成标准化、系列化。
2.2项目意义
由于印染污泥中含有大量的污染物质,如重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物及臭气等。
如不进行无害化处理,必将对周边环境,及周边人民的生产生活带来巨大灾难。
随着人民群众环保意识、可持续发展意识的提高,广大人民群众要求治理污泥给周边环境带来的影响的呼声越来越大。
因此,对印染污泥进行无害化处置具有重要意义。
本项目投运后可最大限度解决印染污泥问题,并真正做到污泥减量化、稳定化、无害化、资源化处置。
2.3印染污泥的特点
印染废水污泥按含有的主要成分来进行分类。
分为有机污泥和无机污泥两大类。
生物法污泥为有机污泥.是以有机物为主要成分。
典型的有机污泥是剩余生物污泥.此外还有油泥及废水中固体有机物沉淀形成的污泥等。
有机污泥的特性是有机物含量高,容易腐化发臭。
污泥颗粒细小,往往呈絮凝体状态,相对密度小。
含水率高,持水性强,不易下沉、压密、脱水,流动性好,便于管道输送。
无机污泥是以无机物为主要成分,亦称泥渣,为化学处理方法产生的污泥,如混凝沉淀和化学沉淀物。
无机污泥的特性是相对密度大、团体颗粒大,易于沉淀、压密、脱水,颗粒持水性差,含水率低,污泥稳定性好,不腐化,流动性差,不易用管道输送。
一般生活污水处理后,产生0.3%-0.5%的污泥(含水率97%)。
即处理1000吨废水产生3.5m,污泥经脱水成约0.6m3干泥(含水率80%左右)。
由于印染废水有机物含量大、浓度高,仅物化处理其污泥量就可高达1%一3%。
以生化加物化处理工艺产生l%的污泥计算,每处理1000吨染整废水将产生10吨湿污泥,脱水后为1.5m干污泥。
对一个日处理10000吨印染废水厂,每天就有15m3干污泥产生。
另外印染污泥由于含有染料、浆料、助剂等。
成分非常复杂。
其中染料的结构具有硝基和氨基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素,具有较大的生物毒性,对环境的污染很强,属危险废物。
2.4印染污泥适用处理方法
从印染废水的处理技术上说,污泥由于产生的工序不同,性质也就完全不同,处置方法的难易不同,相应处置成本也不同。
目前适合应用于印染废水污泥处理方法主要有:
2.4.1印染污泥稳定化方法
印染污泥含有大量纤维,染料浆料等相对稳定的有机物,因此在处理之前先要调整污泥的性质,以便与污泥处理的后序工艺的实施。
可以使用的方法有厌氧消化或者是好氧消化等工艺。
(1)厌氧消化
污泥厌氧消化在印染污泥处理上应用的主要目的是.也就是通过降解使高分子物质转变为低分子氧化物。
在实现这一主要目的的同时.还可以改善污泥脱水性质、减少病原菌和产生异味物质的含量。
厌氧消化常用的有中温和高温两种方法,常用的中温厌氧消化在消化时间为20天。
有机物理论降解率为83%.30d的有机物理论降解率为88%。
但受短流、投加方式、有毒物质等的影响,实际降解率远低于理论降解率.一般仅
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