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低温真空脱水干化成套技术的工程设计与应用

作者:万博  来源:万博manbetx官网  时间:2019-09-29 04:28  点击:

  :各位专家,各位同仁,下午好,我们每年都要参加这个会,所以对我们这个技术了解的专家、同仁还是比较多的。今天我重点介绍一下我们这个技术低温真空脱水干化成套技术装备在地下式污水处理厂的应用。分为四部分汇报:公司简介、技术介绍、工程案例分享,第四是这些年过来,重点领域的一些标杆性工程业绩。

  公司是1998年成立的,目前在新三板挂牌,自主研发的低温真空水脱水干化成套技术装备是08年立项的,填补了国内外污泥脱水干化一体化的技术空白,达到了国际先进水平。我们公司的业务重点在两个领域,一块是污泥领域,还有一块是废气治理领域。市政领域我们主要针对污水厂污水处理本身的臭气治理,还有污泥的脱水干化;工业领域我们主要针对危废污泥,还有VOC有机废气的高效新型净化技术。

  我们再回顾一下低温真空脱水干化成套技术装备的情况,传统的污泥脱水分成两个部分,先脱水,再干化,常规用的是带式机、离心机、板框、电渗透,还有这几年发展比较快的用在市政上的叠螺机,脱水到含水率60%到85%之间;要进一步处置则需要对污泥进行干化,再配一个干化机,整体效率比较低,运营成本很高,这过程包括脱水、干化,废气产生量相当大。而且在后续的干化过程中存在很大的安全隐患,这个隐患主要包括废气本身,还有一个是磨损,或者是粉尘爆炸方面的一些问题。

  基于现状,我们在2008年的时候把“脱水和干化能不能结合在一套工艺当中完成?”作为我们当时技术的理念,开发出了低温真空脱水干化成套技术装备,把污泥的脱水和干化在一套工艺设备中连续完成。在这工艺中,我们从浓缩污泥开始,含水率一般为90%到99%左右,这样的污泥通过调理调质,进入我们有点类似于板框压滤机的设备,同时输入热源,因为干化肯定是需要热源的。同时排放出滤液,还有一些废气的排放,最终产出了含水率40%以下的干化产物。我们结合项目本身的性质,比如工业上危废污泥干化要求比较高,通常做到20%以下,化工产品当中我们做到干化后含水率2%以下。

  针对技术本身,我们实现了重大突破,填补了国内外污泥脱水干化领域技术的空白。设备本身主要还是针对处理细粒级物料的固液分离,利用环境压强减小水沸点降低的原理,创造性地将污泥的脱水与干化工序合成一体,连续完成,将污泥含水率一次性由99%降低到20%以下,最大限度地实现了污泥的减量化。我们有几个创新,脱水干化一体化,首次采用进料过滤、隔膜压滤、真空脱水和干化过程一体化设计。第二个是首次集成机械压滤与真空干化,实现固液分离和低温干化,第三个是首次开发成功了集过滤、压滤、抽真空加热和干化于一体的多功能耐温滤板。我们总结出自己的优势,第一,集脱水、干化、杀菌灭活、除臭、造粒于一体,实现厂内源头减量,第二,低药剂投加、低品位热源、低维护成本,直接运行成本更低;第三,过程全封闭负压运行,无磨损隐患和粉尘爆炸危险,尾气排放量少。在很多污泥干化行业都会碰到的问题,在我们工艺当中得到了很有效的规避。

  在应用方面,从市政污泥直接对接浓缩污泥,或者没有浓缩的污泥也可以,我们前期加一个浓缩。我们的滤板耐120度以下的温度,可以直接对接热水解和厌氧消化的污泥,通过我们的设备最后都可以达到符合客户需求的含固率,从处理工艺上,包括最后的处置途径来说都实现了多元化的对接。

  接下来,我重点分享一下在上海做的虹桥污水处理厂污泥深度处理的项目,大家看一下效果图,现在已经建成了,目前处在调试阶段。这个项目是新建的,半地下式的污水处理厂,设计的规模近期20万吨,远期40万吨每天。污泥的脱水干化设备选择低温真空脱水干化成套技术装备,从99%的含水率污泥一次性降低到40%以下的要求。

  这是他们整个厂的污水处理的流程,我们主要处理的污泥来源一个是剩余污泥,还有高效沉淀以后的物化污泥,这两个污泥直接到污泥储池,含水率在99.2%左右。整个干基泥量是48吨,从机械浓缩开始,经过脱水干化一体化的工艺,最后40%的污泥要运到白龙港进行焚烧,整套系统包括了浓缩、主机、进料、压滤加热、真空、转运、除臭,以及自控等工艺系统。

  这是这个项目的典型流程图,我们的污泥从储池开始,经过离心机机械浓缩,最后是污泥外运出去。这里面我们采用了化学除臭,还有离子除臭的设备。

  平面布置这块,我们系统设备地下有一部分,地面上有一部分,地面层整个占地89×42米,层高10.9米,主要有主机部分,污泥浓缩,包括除臭,还有调质以及整个控制间。这是底下层,也就是负一层,占地尺寸是一样的,底下标高稍微矮一点,大约6.5米。这里面主要包括污泥的卸料系统,还有压滤加热系统,这是我们重点区域的一些功能。我们整个项目当中采用的BIM做的设计,因为这个项目是地下结构,很多设计包括施工必须要前期考虑的更多,否则后续的土建和管道没法进行变更的,所以当时进行了大量的BIM模型设计。

  这个系统浓缩部分用的是离心机,把污泥的含固率提高到4-5%左右。这是我们的主机部分,总共有6台设备,这些滤板能够耐120度以下的高温,也是我们真正进入脱水和干化的关键环节。这是进料泵和加药泵,加药量为干基的千分之1到1.5,这是我们配的压滤泵和加热泵以及常压热水锅炉,加热的介质为90度的热水。这是真空泵,主要是使系统内部形成负压,然后把出来的气水混合物混合物抽出来。

  这是螺旋输送机,因为是地下结构,很多的工艺处理,包括衔接上,物料的防散落和臭气的防泄漏都是我们重点考虑的。这个项目在板框压滤机下部配的是双轴螺旋输送机,底下配的是自动对接机构,完全满足污泥输送机与料斗自动伸缩对接功能。装料车到位以后,光电信号给对接机构,对接机构马上下降,对准料斗,包括它的动力、抽气都是和我们的系统完全对接。这是我们目前排出来污泥的情况。

  电动平车,这是污泥转运系统的一部分,因为是地下结构,车辆包括各方面的运输,包括走的道路都是受限制的,在这个项目当中我们是采用了电动平车,包括了平车转盘和回车转盘,使我们每个设备底下的料斗和外运的车能够很有效地进行衔接,经过了我们大量的测试工作,证明是安全可靠的。

  介绍一下设备布局,这是每套设备底下的轨道,这是料斗和平车部分,平时我们这个料斗都有备用,停在这个地方,卸料好以后,等平车到这就进行方向的调节,然后与外运车进行对接,这就是我们在项目当中采用的污泥转运系统。

  这是除臭系统,我们最后的臭气进入整厂的生物除臭,我们就地采取的是化学除臭。另外我们对空间的操作环境进行离子送风除臭,这当中进行了大量的气流组织模拟的工作。

  整套自控系统配置了西门子PLC、LED触摸屏、变频器,我们公司建立了一套远程监控装备运营状态的系统,实时和历史的数据都可以进行分析,包括后台所有设备的参数、厂家,包括所有的维保记录都可以在后台查阅,这是现场的监控,这是我们远程的监控。这个主要是为我们以后的售后维保工作提供有效的依据,另外我们可以实时对系统进行控制。

  针对地下式污水处理厂重点考虑的问题主要有两点,第一重点是通风除臭的有效性,通过污泥脱水干化车间气流组织的数值模拟,对车间的通风方式进行评估,根据项目现场设备布置特点,建立CFD气流组织模型,分析通风和除臭系统的有效性。从目前调试运行的情况来看,效果相当理想。第二重点是考虑污泥怎么从地下能够转运到地面上,污泥的转运可靠性也是我们重点考虑的。这过程中我们采用了全封闭,自动伸缩对接机构,必须考虑对接的有效性,同时防止污泥,包括臭气有逸散的情况。因为地下空间有限,必须用电动平车和转盘以及轨道实现污泥转运的可靠性。目前这个系统还在调试过程,污泥量有限,所以还未进行连续的测试。

  另外一个项目,也是上海目前在建的最大全地下项目——泰和污水处理厂,近期规模40万吨,远期规模55万吨,污泥处理量是480吨每天,最后的泥干化到40%以下,到石洞口进行焚烧。这是我们做的BIM设计的效果。

  最后再看一下几个市政领域标杆性的应用案例,第一个项目应用在2014年,南京首个投产的市政项目;2016年在上海首个投产的污泥脱水干化项目;这个是我们在华南地区广州首个建成投产的项目;这是我们2019年虹桥地下式污水处理厂项目。

  工业板块,14年投产的南京胜科水务项目,属于石化行业;上海晟碟,属于半导体芯片行业,2016年投产的;还有上海市的和辉光电,属于电子信息行业;去年投产的宇通客车,也是首个在汽车制造行业投产的。目前总共投产的项目25个,承接的总项目数30多个。

  中国给水排水 第十届中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会在上海成功召开900多名污泥行业代表齐聚上海 共商发展之道 -- 鼎力打造中国污泥处理处置核心品牌生态圈

  4月1日至3日,中国给水排水第十届中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会在上海召开,来自国家部委、政府部门、国内外知名协会(学会)、斯坦福大学、同济大学、中国科学院、清华大学、台湾交通大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、天津大学、江南大学、北京建筑大学、华南师范大学、上海大学等专家学者,及企业单位代表在为期3天的会期内,围绕城镇污泥处理处置面临的新问题、取得的新成就新技术进行了交流与探讨。国内外污泥处理处置行业的顶尖专家、学者以及企事业单位代表共计900余人参加此次盛会。

  本次研讨会由《中国给水排水》杂志社和上海中耀环保实业有限公司、景津环保股份有限公司、浙江向善环保科技有限公司、中国市政工程华北设计研究总院有限公司联合主办,由中国建设科技集团股份有限公司、艾尔旺新能源环境有限公司、德国施维英机械有限公司、中持水务股份有限公司、北京北排建设有限公司、上海复洁环保科技股份有限公司、天津创业环保集团股份有限公司、苏伊士新创建有限公司、中国市政工程华北设计研究总院有限公司西安分公司、普拉克环保系统(北京)有限公司、广东力达环境技术有限公司、北京恩萨工程技术有限公司、北京环球中科水务科技有限公司、广州晟启能源设备有限公司、上海同臣环保有限公司、国家污泥处理处置产业技术创新战略联盟、 中国给水排水品牌委员会、《亚洲环保》、济南浦华会展服务有限公司、中国水业网()、国际水协污泥专家委员会、中国市政工程中南设计研究总院有限公司、污泥安全处置与资源化技术国家工程实验室、上海城投污水处理有限公司、中国工业节能与清洁生产协会、青岛欧仁环境科技有限公司、天津机科环保科技有限公司、上海仁创环境科技有限公司、天津壹新环保工程有限公司、康碧环境技术(北京)有限公司、上海万唐工程技术有限公司、北京合清环保技术有限公司、 北京洁绿环境科技股份有限公司、湖南鼎玖能源环境科技股份有限公司、中大万邦(厦门)有机质科技有限公司、安德里茨(中国)有限公司、上海在伊环保科技有限公司、江苏鑫泰岩土科技有限公司、北京艺高人和工程设备有限公司、三川德青科技有限公司、郑州国研环保科技有限公司、河南爱尔福克化学股份有限公司、北京三益能源环保发展股份有限公司、南通爱可普环保设备有限公司、秦皇岛尼科环境科技有限公司、山东福航新能源环保股份有限公司、哈尔滨华崴重工有限公司、上海巴安水务股份有限公司、广东派沃新能源科技有限公司、绿水股份有限公司、中大贝莱特压滤机有限公司、靖江市鑫盛环保科技有限责任公司、亿昇(天津)科技有限公司、中国给水排水战略联盟、中国污泥处理处置战略联盟、中瑞(天津)环境技术发展有限公司、中德水环境与健康研究中心、天津市华博水务有限公司、德国 Prof. Numrich GEV、斯坦福大学威廉与克罗伊•科第伽资源回收研究中心 (William & Cloy Codiga Resource Recovery Center atStanford University)、同济大学环境科学与工程学院 、台湾交通大学、清华大学环境学院 、哈尔滨工业大学环境学院 、上海交通大学环境科学与工程学院、天津大学环境科学与工程学院、浙江大学地球科学学院、中国科学院城市环境研究所、华南师范大学 环境科学研究所 、北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室、 中—荷污水处理技术研发中心、江南大学环境与土木工程学院、上海大学环境与化学工程学院等协办和鼎力支持。与会者就我国污泥处理处置路线、技术发展及瓶颈,城市污泥综合解决方案,污泥处理市场化设施建设与运行投融资探讨等问题进行了深入交流。由住建部主管、 中国给水排水杂志社主办的 中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会,是我国污泥处理处置行业技术含量最高、规模和影响力最大的全国性学术会议。 《中国给水排水》杂志、慧聪水工业网、中国水网、中国水业网( )、《中国给水排水》杂志网站()、 《水处理技术》杂志、环保人才网 等媒体纷纷进行了报道。在此一并表示最诚挚的感谢!

  中国给水排水杂志社于2010年(第一届,秦皇岛)、2011年(第二届,青岛)、2012年(第三届,大连)、2013年(第四届,上海)、2014年(第五届,长沙)、2015年(第六届,宜兴)、2016年(第七届,天津)、2017年(第八届,北京)、2018年(第九届,保定)分别在秦皇岛、青岛、大连、上海、长沙、宜兴、天津、北京、保定举办了第一至九届污泥处理处置高级研讨会,此次是第十届,在大家的关心和支持下,它已成为业内具有较大影响力和规模最大的污泥处理处置行业会议。

  污泥是污水处理厂和污水处理的必然产物。近20年来,随着我国城镇化水平的不断提高,污水处理设施建设得到了快速发展,但污水处理厂的建设投运必将产生大量的剩余污泥,由于污泥中含有大量的有害病原菌、寄生虫卵、重金属、并且伴有恶臭,如未经处理处置的污泥进入环境后,直接给水体和大气带来二次污染,对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。

  据统计,截至2019年2月底,全国设市城市累计建成污水处理厂5500多座,污水处理能力达2.04亿立方米/日,年产生含水量80%的污泥5000多万吨(不含工业污泥4000多万吨)。“水十条”规定,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。而根据调研结果显示,我国污水处理厂所产生的污泥,有70%没有得到妥善处理,污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来,并且引起了社会的关注。社会的关注促使国家不得不对污泥的处理处置重视起来,国家的重视又促使了污泥处理处置市场步入快速发展阶段。住建部明确要求:各地要按照“绿色、环保、循环、低碳”的污泥处置技术路线,督促落实城市人民政府规划建设的主体责任,合理选择工艺,加快设施建设。各级排水主管部门要依法加强监督检查,督促污泥处理处置单位严格按照《城镇排水与污水处理条例》要求,对污泥去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告;对非法污泥堆放点要一律予以取缔,不满足防护要求的污泥临时堆放点要限期完成达标改造;对违反相关法律法规转移、倾倒、处置污泥的,要严格依法处罚。要打通污泥无害化产物的出路,“以资源化带动产业化”,吸引社会资本参与污泥处理处置设施建设和运营。对于我国污泥处理处置技术的发展有重要指导意义。

  4月1日,水业前辈 同济大学前校长、同济大学环境科学与工程学院 资深教授 高廷耀 先生, 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 吴凡松 总经理等领导和知名专家莅临致辞。住房和城乡建设部原巡视员、中国土木工程学会水工业分会理事长张悦教授 莅临本次污泥大会并作了 “污泥资源产品精致化——碳与氮要选边? ” 技术报告。

  4月3日,300多名与会代表参观了上海枫亭水质净化有限公司污泥深度脱水项目。

  上海枫亭水质净化有限公司污泥深度脱水项目建于2014年11月,原设计规模为处理80%左右含水率的一次脱水污泥40吨/天,采用2套上海中耀环保实业有限公司生产的“高压带式TJSD连续污泥机械深度脱水系统”,1用1备,单套处理能力为3.5吨/小时,设计运行时间为12小时/天。一次脱水污泥经深度脱水后含水率降低至60%后送至填埋场混合填埋。

  2018年11月,污水厂污泥新增焚烧出路。为此,新增1套热泵低温干化设备,形成分别以填埋和焚烧为最终处置目标的工艺路线) 以填埋为处置目标的1#生产线工艺流程

  2 2#生产线工艺流程图根据实际情况,深度脱水后污泥含水率及热泵低温干化后污泥含水率可以通过调整改性药剂种类及其投加量灵活调整。

  高压带式TJSD连续污泥机械脱水+低温干化”污泥深度脱水联用技术可显著降低低温干化的工程投资及运行成本,具有显著的经济效益和社会效益!900

  展望2020( 第11届: 地点 待定 ,时间:2020年4月上旬 ):内容最丰富,规模最大,影响力最强,最具国际化的高端研讨会。诚邀2020年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第11届)联合主办、协办赞助单位!

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