高干污泥脱水设备及处置利用一体化技术
深圳市广大污泥处置利用技术有限公司
二零一七年七月
目录
一、公司简介 (3)
二、工艺解决方案 (3)
解决方案之一：污泥深度脱水技术及工艺设备 (3)
解决方案之二：循环流化床污泥焚烧技术及设备 (5)
三、关键工艺技术 (6)
关键技术之一：化学调理提高污泥脱水性能技术 (6)
关键技术之二：低成本高效压滤脱水技术 (8)
关键技术之三：循环流化床污泥焚烧技术 (8)
关键技术之四：污泥制砖技术 (10)
四、设备及工艺特点 (11)
五、各种污泥处理工艺方案比较 (12)
六、合作方式 (12)
七、典型业绩介绍 (13)
一、公司简介
深圳市广大污泥处置利用技术有限公司是集清洁能源项目投资建设、运营管理、专有技术设备生产于一体的专业性环保投资企业。公司实行产、学、研、用四位一体相结合，与上海交通大学、河海大学、天津大学、苏州科技学院等著名高校及科研院所建立了长期密切的合作关系，形成了强大的技术研发实力。针对如何提高污泥脱水性能，采用化学调节技术、高压高效低成本深度干化技术，研发成功立式板框高干污泥脱水系统，最终达到污泥的零含水率及资源化—循环流化床焚烧设备或生活垃圾掺烧污泥技术,从而形成了完整的城市污泥处置利用一体化技术。
目前，公司已经申请并获得21个专利，开发了30余个项目，遍及国内10多个城市并积极拓展全球市场。
二、工艺解决方案
解决方案之一：污泥深度脱水技术及工艺设备
污泥深度脱水是污泥处置的主要环节，特别是对于焚烧和填埋，而众多脱水方法中，通过对污泥改性，用机械的方法将水份挤出无疑是最节能有效的。目前国内污泥脱水设备主要有离心机、带式压滤机、卧式隔膜板框脱水机等。其中离心机、带式压滤机只能将含水率为98%左右的城市污泥脱水至80%左右。为了将含水率为80%左右的污泥进一步减量至含水率为60%以内，目前国内一般采用卧式隔膜板框脱水机，但卧式隔膜板框脱水机效率低，能耗大，占地空间大，投资大。且老污水处理厂一般有离心机、带式压滤机，不利于老污水厂的改造。
针对目前国内污泥深度脱水设备的不足，深圳市广大公司自主研发一套高效节能模块化污泥自动压滤脱水设备“一体化立式板框高干污泥脱水设备”，即可处理含水80%左右的脱水污泥，也可处理含水90-95%的浓缩污泥。调理后的污泥在该设备的挤压下，含水率可由75%-95%左右降低至60%以下，实现污泥减量化50%以上。该技术不依赖任何外加热能等条件，通过加药改性和机械压滤的方式将污水厂产生的污泥深度脱水至60%以下的泥饼。
该工艺设备压力高(可达到3MPa以上）、能耗低、设备设施投资少、运行成本低，实现全自动化运行，非常适合中国国情。
一体化立式板框高干污泥脱水工艺效果图
解决方案之二：循环流化床污泥焚烧技术及设备
流化床焚烧炉己被广泛用于焚烧城市生活垃圾和有机固体废弃物。日本、美国、欧洲各国非常重视流化床焚烧炉技术的发展。循环流化床燃烧技术是近十多年来迅速发展起来的一种新型清洁高效燃烧技术。在炉膛下部布置有耐高温的布风板，板上用惰性颗粒作为载热媒体。一次风从炉膛底部进入使炉内获得流态化，二次风从布风板上方引入，燃料从流化床侧部或上部进入，发生强烈的翻腾和循环流动。
流化床焚烧炉燃料适应性广，燃烧热效率高，能有效控制SO2和NOx等有机气体的产生，燃烧热强度高，设备体积小，单位投资少，在低热值燃料焚烧方面有明显的优势。我国污泥成分较复杂、含水量较高、发热值较低，深圳市广大污泥处置有限公司与科研院所紧密合作，解决了污泥流化床焚烧技术存在的难题，无疑是目前实现垃圾和污泥的高效、稳定和低污染燃烧的一项重要技术措施。
三、关键工艺技术
关键技术之一：化学调理提高污泥脱水性能技术
·城市污水污泥脱水的难点在于活性污泥细胞破壁，市场上，采用的细胞破壁技术有化学、机械或生物方法，采用单一的细胞破壁技术处理成本高，如果采用两种或若干种技术的联合使用可以充分发挥协同效应、大大降低处理成本。
·自主创新的发明专利技术，利用聚凝剂的水解功能，迅速产生H+进入细胞壁，达到减弱细胞功能及阻止细胞核复制的作用，同时利用聚凝作用充分改变污泥结构，提高脱水性能，为下一步机械高效脱水提供充分有利的条件。
·选用合适的化学调理剂，可以降低污泥处置过程中产生的臭味，提高污泥压缩后颗粒焚烧适应性，剩余的调理剂通过压滤水回流进污水处理系统可以提高污水处理效果（除磷等)。
关键技术之二：低成本高效压滤脱水技术
·一体化立式板框高干污泥脱水设备采用特制硬质过滤介质，利用液压在特制结构的介质两面形成的高于普通机械脱水设备4～8倍的压力差作为推动力，使调理污泥水分被强制通过过滤介质，形成滤液，而固体颗粒被截留在介质上形成滤饼，从而达到深度脱水的目的，使含水率降低至50%以下，实现减量化50%以上。
·优选脱水设备过滤介质与独特的过滤模块设计，确保污泥中孔隙水和吸附水最大限度的排出。
·根据污泥状况确定不同的脱水压力和加压工艺，调整优化压滤脱水工艺参数，使压滤脱水按照最佳的工艺程序运行，取得最佳的脱水效果。
高效脱水工作原理:
关键技术之三：循环流化床污泥焚烧技术
通过采用异密度循环流化床燃烧方法进行污泥煤泥拌烧实现污泥的资源化利用，降低污泥处理成本，解决环境污染问题。
其工作原理是采用石英砂与石灰石作为异密度流化床的媒体物料，实现污泥与拌烧燃料的异密
度循环流化床燃烧。块状污泥在流化燃烧过程中燃烧本身的爆裂与媒体物料的冲击与研磨形成细小颗粒与颗粒团被热烟气带入上部稀相区进行悬浮燃烧。在燃烧室出口设有分离回输燃尽装置，被热烟气带出的媒体物料和较大的污泥颗粒团被分离器分离、捕捉，通过分离器下部设置的回输通道返回燃烧室下部密相区，既减少了媒体物料的损失，又实现了污泥颗粒团的循环燃烧。同时分离器气流的扰动有助于可燃气体与氧气的进一步混合和燃尽，从而获得高的燃烧效率。此外，由于为低温燃烧过程（850～1000℃左右），有效的控制了热力型NOx的形成和避免炉内结焦。由于媒体物料由石英砂与石灰石构成，石灰石在运行温度下煅烧生成CaO，生成的CaO与烟气中的SO2反应进一步生成CaSO4，抑制了SO2的排放。污泥混合燃料的异密度循环流化床燃烧所产生的热量，传给布置在流化床燃烧室内的受热面的工质，加热后的工质作为生产的热源。
关键技术之四：污泥制砖技术
在污泥处理处置技术研究中，将污泥直接用于制砖无疑是最省事又省钱的，但若是把含水量过高的污泥用于制砖的话，会使砖的耐久性造成影响。而当加入脱干后含水量在60%以下的污泥制砖时具有三大优势：一是烧制过程中，污泥内的有机物也会燃烧，产生热量，可以节约燃煤。二是基本杜绝二噁英等有害气体的产生，污泥中的重金属经过高温焙烧，形成稳定的固溶体，不会再次污染环境。三是污泥掺入砖坯后没有炉渣问题，节省了后续处理费用。
研究表明，污泥中的SiO2含量远低于粘土中的含量，污泥中Fe2O3与P2O5的含量比粘土中高10%左右，重金属含量比粘土中要明显的多，其他的含量基本接近，因而生活污泥燃烧后的产物与粘土的组成基本接近，用粘土制砖时加一定量的干生活污泥是可行的，污泥制砖流程基本与粘土制砖相同。因干生活污泥中含大量的有机物，有一定的燃烧热值，其燃烧热值在10000J/g左右，用于制砖，还可节约能源。
普通制砖与污泥制砖烧结前对比
普通制砖与污泥制砖烧结后对比
四、设备及工艺特点
1、设备紧凑，工艺路线短，占地面积小，节省土建投资，单台压滤脱水主机占地小于10平方米，整套系统占地只有传统板框压滤设备的1/3~1/2。
2、技术经济性好，污泥含水率降低至50%以下，吨污泥（含水率80%）处理耗电量低于15kwh，调理剂费用20-40元。
3、自动化程度高：预处理环节和脱水设备实现全自动化运行，进料、出料、过滤介质冲洗过程按程序全自动运行，每班仅需1人即可操作；
4、改良式化学调理剂，显著改善污泥脱水性能，调理剂用量低，只有3-5%（以含水率80%污泥核算），污泥减容量大。
5、环境友好，压滤后泥饼无臭味，无二次臭气的污染。
6、压滤后泥饼成松散状，干泥热值损失低，调理剂用量低，处理后的泥饼应用广泛，可用于堆肥、土地利用、建材，也可以进行填埋、焚烧。
7、维修方便快捷，压滤单元为单独的单元设计，可单独拆卸维修。
8、工艺适应性好，本公司通过对城市污水厂污泥及造纸、印染企业的污泥进行脱水试验研究，基本摸清了各类污泥的脱水特性。通过添加不同的污泥调理剂与调整污泥压滤脱水参数、选用合理的污泥分层压滤方式与较高的压滤压力相结合，均可以实现各类污泥的含水率达到40-50%，基本已接近于机械压滤脱水的极限。其中造纸污泥和部分印染污泥不需添加污泥调理剂即可达到含水50%左右。
五、各种污泥处理工艺方案比较
六、合作方式
1、BOT方式
由深圳市广大公司投入资金及技术对现有市政污水厂或工业园的污泥处理处置设施进行更新改造，客户零投入，客户按照污水处理厂目前的污泥处理实际运行成本（或另行协商）交由深圳市广大公司进行运营管理，特许运营期为10年以上，运营期满后设备产权归客户所有。客户在不增加资金投入及管理成本的同时，可综合节省约30%以上的污泥处理处置成本，大幅增加污水厂的效益。
2、EPC方式
根据不同污水处理规模的客户，按照其污水厂产泥量及污泥性质的不同，由深圳市广大公司设计、制造、销售成套设备与客户，并提供相应的安装调试等技术服务。
七、典型业绩介绍
1、苏高新污水处理有限公司50吨/天污泥深度脱水项目
苏高新污水处理有限公司污泥深度脱水项目是将含水率80%左右的带机出泥经化学调理后一次性深度脱水至含水率50%以下的泥饼。经深度脱水后的泥饼出售给制砖厂用于制砖。
2、苏州娄江污水处理厂150吨/天污泥深度脱水项目
苏州娄江污水处理厂污泥深度脱水项目是将含水率80%左右的带机出泥经化学调理后一次性深度脱水至含水率50%以下的泥饼。经深度脱水后拉到电厂焚烧，由于污泥热值保存非常好，可以大大节约燃料成本。
3、赣榆云通水务有限公司50吨/天污泥深度脱水项目
赣榆云通水务有限公司污泥深度脱水项目是将含水率80%左右的带机出泥经化学调理后一次性深度脱水至含水率50%以下的泥饼。经深度脱水后的泥饼拉运到电厂焚烧。