饒可可

（福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院 福建福州 350008）

據(jù)國家住建部統(tǒng)計，截至2019 年12 月底，全國污水處理能力達1.79 億m3/d，年污泥產(chǎn)量已經(jīng)超過6 000 萬t（以含水率80%計），且每年以5%～8%的比例增長［1-3］。如何安全有效處置污泥成為了急需解決的問題［4］。

污泥處置的目標(biāo)是減量化與無害化，主要的處置方式是填埋、土地利用、干化與焚燒等［5-6］。《污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導(dǎo)則》認(rèn)為：污泥干化焚燒是今后我國提倡的方向［7］。其中干化可大幅降低污泥體積，可達到減量化目的；且干化可以提高污泥的熱值，是污泥焚燒必需的前處理措施。目前污泥干化的研究主要集中在市政污泥［5，7］，而對危廢污泥的干化與污染物控制的報道并不多見。本文以福建省某危廢污泥干化系統(tǒng)為例，介紹危廢污泥干化系統(tǒng)的工藝流程，并探討了干化所產(chǎn)生的廢氣、廢水與固廢的控制措施，為同類型危廢干化項目的設(shè)計、運行及污染物處理提供參考意見。

1 工程概況

福建省某危險廢物處置中心建立了1 套危廢污泥干化系統(tǒng)，主要對進廠危廢污泥進行干化處理。干化系統(tǒng)處理對象為金屬酸洗污泥與電鍍污泥，其中金屬酸洗污泥（來源于不銹鋼廠）為無機污泥，污泥的含水率為55%～70%。

根據(jù)危廢污泥處理量，確定干化系統(tǒng)的處置規(guī)模為100 t/d，年運行7 200 h，設(shè)計處理量為30 000 t/a。處置方案是采用槳葉干燥機，并利用焚燒系統(tǒng)中余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽對濕污泥進行間接加熱。

2 危廢污泥干化系統(tǒng)的工藝流程

危廢污泥干化系統(tǒng)包括：干化設(shè)施、污泥儲存?zhèn)}、廢氣處理裝置等。干化系統(tǒng)的主要建設(shè)內(nèi)容見表1。

表1 危廢污泥干化系統(tǒng)的主要建設(shè)內(nèi)容

危廢污泥干化系統(tǒng)的工藝流程見圖1。

圖1 危廢污泥干化系統(tǒng)工藝流程圖

首先危廢污泥運輸?shù)轿勰鄡Υ鎮(zhèn)}。污泥皮帶輸送機將污泥從儲存?zhèn)}連續(xù)運送至槳葉干燥機的進料斗中。進料斗下部設(shè)有無軸輸送螺旋機，利用無軸螺旋輸送機將金屬酸洗污泥送到槳葉干燥機內(nèi)。

該危險廢物處置中心有1 套危險廢物焚燒系統(tǒng)，焚燒系統(tǒng)流程中有1 臺余熱鍋爐，干化系統(tǒng)的熱源正是源自該鍋爐產(chǎn)生的蒸汽。余熱鍋爐產(chǎn)生1.6 MPa 的蒸汽經(jīng)調(diào)壓0.8 MPa 穩(wěn)定后，通過蒸汽管路進入槳葉干燥機的空心熱軸和夾套中，將熱量傳遞給濕污泥，使污泥中的水分受熱蒸發(fā)，干化完成后的污泥經(jīng)刮板輸送機冷卻后裝包儲存。由于危廢污泥大部分為無機污泥，熱值較低，不能送至焚燒系統(tǒng)燃燒，最后經(jīng)過固化后送至危廢無害化填埋場填埋。

污泥干化系統(tǒng)的主要設(shè)備見表2。

表2 污泥干化系統(tǒng)的主要設(shè)備

3 污泥干化機的運行參數(shù)及干化效果

污泥干化機的主要工藝參數(shù)及干化效果見表3。

表3 污泥干化機主要工藝參數(shù)

4 干化系統(tǒng)的污染物來源及控制措施

危廢污泥干化系統(tǒng)在運行過程中會產(chǎn)生廢氣、廢水與固廢等污染物，對污染物來源進行分析，并采取相應(yīng)的控制措施，達到達標(biāo)排放目的。

4.1 廢氣的來源及控制措施

污泥干化系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣主要為污泥儲存廢氣、污泥干化廢氣與干化污泥包裝時產(chǎn)生的粉塵。

由于污泥干化系統(tǒng)的處置對象為無機污泥，且污泥在產(chǎn)廢單位儲存時間比較長，污泥儲存?zhèn)}常溫儲存下NH3、H2S 等惡臭氣體排放量比較小，該污泥儲存廢氣經(jīng)車間負(fù)壓系統(tǒng)收集后，會同污泥干化廢氣、包裝粉塵進入采用“旋風(fēng)除塵+洗滌塔水洗+活性炭吸附”工藝的廢氣處理裝置進行處置。

污泥干化采用載氣循環(huán)操作，干燥機內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，一般情況下氣體不會外溢，污泥干化廢氣主要成分為粉塵、水蒸氣、HCl、H2S、NH3。上述廢氣經(jīng)干燥機密閉負(fù)壓收集后，首先進入洗滌塔中，用廠區(qū)中水回用站生產(chǎn)的中水進行直接冷卻（冷卻后的中水排放到污水處理站）。洗滌后的廢氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機增壓后分成兩路，大部分作為循環(huán)熱載氣進入槳葉干燥機循環(huán)利用，少部分進入采用“旋風(fēng)除塵+洗滌塔水洗+活性炭吸附”工藝的廢氣處理裝置處理后排放。

當(dāng)污泥干化系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，對污泥干化系統(tǒng)廢氣的產(chǎn)生狀況與處理情況進行測試，結(jié)果見表4。

表4 污泥干化系統(tǒng)中廢氣的產(chǎn)生與處理情況

由表4 可知，廢氣產(chǎn)生量為2 908 m3/h，顆粒物、HCl、H2S與NH3的產(chǎn)生濃度分別為198.0 mg/m3、5.30 mg/m3、9.90 mg/m3與12.50 mg/m3，經(jīng)“旋風(fēng)除塵+水洗+活性炭吸附”工藝處理后，顆粒物、HCl、H2S 與NH3的排放濃度分別為2.9 mg/m3、0.19 mg/m3、0.48 mg/m3與0.61 mg/m3，去除率分別為98.5%、96.4%、95.2%與95.1%，均達到了良好的處理效果。

4.2 廢水的來源及控制措施

污泥干化系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水主要有蒸氣冷凝水、洗滌塔冷卻水與除霧器廢氣噴淋廢水。

（1）蒸氣冷凝水。干燥機空心熱軸和夾套中的蒸汽經(jīng)冷凝后形成的凝結(jié)水排到凝液罐中，通過凝液泵全部回到余熱鍋爐系統(tǒng)的除氧器循環(huán)利用。

（2）洗滌塔冷卻水。在污泥干化車間外設(shè)置1 個20 m3的中水儲存罐，用2 臺中水泵向尾氣洗滌塔供洗滌水。廢凝氣經(jīng)洗滌塔冷卻洗滌后產(chǎn)生了污水，主要污染為COD、SS、氨氮、總氮、石油類等。洗滌塔冷卻水排入廠區(qū)內(nèi)的污水處理站進行處理。

（3）除霧器廢氣噴淋廢水。除霧器采用30%氫氧化鈉溶液對污泥干化廢氣、污泥存儲倉惡臭氣體進行噴淋處理，主要水污染物為COD、SS、總氮等。廢氣噴淋廢水會同洗滌塔冷卻水排入廠區(qū)的污水處理站進行處理。

當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，對產(chǎn)生的廢水進行水質(zhì)分析，結(jié)果見表5。

表5 污泥干化系統(tǒng)廢水產(chǎn)生種類及濃度

4.3 固廢的來源及控制措施

污泥干化系統(tǒng)產(chǎn)生的固體廢棄物主要為處理后的干化污泥，干燥完成后的污泥經(jīng)刮板輸送機冷卻后利用密閉包裝袋包裝。由于無機污泥熱值低，不能送入焚燒系統(tǒng)，所以經(jīng)固化后送危廢無害化填埋場填埋。

5 結(jié)論

福建省某危廢處理中心采用槳葉干化工藝處理無機危廢污泥，利用余熱鍋爐蒸汽作為熱源，成功降低了危廢污泥的含水率。干化系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣采用“旋風(fēng)除塵+洗滌塔水洗+活性炭吸附”工藝處理，獲得良好的脫除效果。廢水中的洗滌塔冷卻水與除霧器廢氣噴淋廢水排入廠區(qū)污水處理站處理。產(chǎn)生的固廢熱值低，不能進入焚燒系統(tǒng)，經(jīng)固化后填埋處理。該危廢污泥干化系統(tǒng)可為同類危廢污泥的干化系統(tǒng)及污染物控制的設(shè)計與運行提供參考。