城市污泥干化、焚燒特性及粘融排渣技術研究.pdf

1、隨著城市污水處理的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污水廠的污泥產(chǎn)生量將有較大的增長。據(jù)估算，2004年我國的污泥（干重）產(chǎn)量已經(jīng)超過300萬噸，由此引起的二次污染問題已不容忽視。我國現(xiàn)有的污泥處理技術相對落后，絕大部分是棄置或填埋，能滿足較高環(huán)保標準的污泥干化焚燒技術還未見工業(yè)性應用實例。我國目前能滿足大型污水廠要求的污泥干化焚燒裝置只能依靠進口，由于投資和運行費用太高，不具備推廣條件。因此，迫切需要開發(fā)適合我國國情的具有自主知識產(chǎn)

2、權的污泥干化焚燒技術。 本文主要采用試驗的方法研究上海及周邊城市三家污水處理廠的污水污泥干化、焚燒及焚燒排放特性，提出了內(nèi)循環(huán)流化床焚燒爐灰粘融排渣技術運用于焚燒污泥及生活垃圾的設想，并在試驗臺上進行了可行性試驗研究。得出了如下結論： 本文首先利用熱天平對城市污水污泥的干化特性進行了系統(tǒng)的基礎研究，得出了南通、天山、閔行三種污泥在低溫干化下水分蒸發(fā)和揮發(fā)分的析出兩個失重過程，并分析了升溫速率及污泥含水率對污泥干化過程的影

3、響：升溫速率并不明顯改變不同含水率污泥的失重變化趨勢，但是對水分的蒸發(fā)有一定的影響，較高的升溫速率水分析出的終止溫度較高，并且含水率越高差別越明顯；根據(jù)TG-DTG曲線采用Coats-Redfern法求解污泥干化反應動力學參數(shù)；并利用熱顯微鏡和掃描電鏡（SEM）分別觀察污泥干化過程的表觀形態(tài)和污泥干化后的殘余物的表面微觀結構變化。 其次利用熱天平研究了污泥在空氣氣氛下焚燒失重過程，相比污泥干化試驗而言，焚燒增加了固定碳燃燒階段。

4、研究結果表明：水分對能量利用的影響較大，采取干化預處理，在能量消耗和處理成本方面均有明顯的優(yōu)越性；同一含水率污泥在不同升溫速率下最終產(chǎn)物份額基本一致，較高的升溫速率水分析出的終止溫度較高。根據(jù)干燥污泥的TG-DTG曲線求得燃燒反應動力學參數(shù)。此外，熱顯微鏡試驗表明污泥的燃點遠低于煤，但是污泥灰分熔點卻很高，與煤的灰分熔點非常接近。 在帶有溫控單元的小型流化床裝置對污泥進行焚燒實驗。研究焚燒天山污泥過程中污泥水分、氧濃度對SO2和

5、NOX排放規(guī)律的影響，研究表明：氧濃度對于SO2的生成十分重要。在缺氧情況下不僅污泥燃燒溫度滯后，而且SO2和NOX的析出濃度下降明顯。并考察了焚燒底灰中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Hg和Ni等8種重金屬含量隨焚燒溫度的變化規(guī)律，以初步了解三種污泥焚燒過程中重金屬元素的遷移特性。以上這些基礎研究為污泥干化、焚燒設備的設計和運行提供了理論依據(jù)。 為了開發(fā)合適的污泥焚燒裝置并考慮對污泥焚燒灰渣做進一步的減容及無害化處理，結合內(nèi)