T/CECS20008-2021 城镇污水处理厂污泥干化焚烧工艺设计与运行管理指南.pdf

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标准编号:T/CECS20008-2021
文件类型:.pdf
资源大小:79.4 M
标准类别:建筑标准
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T/CECS20008-2021标准规范下载简介

T/CECS20008-2021 城镇污水处理厂污泥干化焚烧工艺设计与运行管理指南.pdf简介:

"T/CECS20008-2021 城镇污水处理厂污泥干化焚烧工艺设计与运行管理指南"是由中国工程建设标准化协会(CECS)发布的标准。这个指南主要针对城镇污水处理厂中污泥处理的一项关键工艺——污泥干化焚烧。该标准旨在提供详细的工艺设计和运行管理指导,包括但不限于:

1. 污泥干化焚烧技术的原理和选择原则 2. 工艺流程设计,包括污泥收集、预处理、干化、焚烧等各环节的技术要求和参数设定 3. 系统设备的选型、安装和调试 4. 运行操作规程,包括污泥质量和焚烧效果的监控、安全措施、环保控制等 5. 环保和可持续性管理,包括节能减排、污染物排放控制和资源化利用等 6. 运行维护和故障处理的建议

这个标准的发布,对于推动城镇污水处理厂污泥的高效、安全、环保处理具有重要意义,旨在提升污泥处理的科技水平和管理水平,以符合我国环保法律法规的要求。

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第五章污泥热干化的运行管理

量是否与输送设备(如螺杆泵)的转动频率相对应;干燥机电机 电流、人流热介质参数(如蒸汽压力、流量)、机壳温度;工艺 气体离开干燥机的温度、洗涤塔等尾气处理设施的出口温度、工 艺气体流量、进入后续处理单元的不凝气流量;风机电流;冷凝 水(采用蒸汽为热介质时)箱水位及变化趋势。 现场巡检人员的主要任务是确认各设备的状态是否正常,以 及状态参数是否与实时监控信息一致。巡检内容主要包括:螺 旋、螺杆泵等输送设备运转情况:干燥机热介质进出状态(如热 媒为蒸汽时,确认蔬水阀前后压力和温度);轴前后油箱油位; 干燥机内压力;干燥机取样口门内污泥状态(质地、颜色、形状 是否正常等);干燥机顶部观察口内整体污泥分布状态;风机运 转情况(运行参数、声音及转动轴状态等);冷凝水(采用蒸汽 为热介质时)箱水泵运转情况(运行参数、声音等)。 二、维护 为保障稳定运行,应制定设备维修保养计划,包括设备使用 状况表,易损件应备有及时更换的备件;定期安排必要的维护检 修工作,同时检查并记录污泥于化系统各部的磨损状态。做好大 小修的工作计划,并严格执行相关的检修工作制度。 1.日常维护 干化系统在不停机状态下的日常维护内容主要是检查和清 理。检香各单元设备状态是否正常,确保其振动、声音、电流等 状态参数处于正常范围,设备润滑良好、连接部件无松动或脱 落、密封部件无变形或磨损、易磨损部件的磨损程度可控、输送 环节无堵塞等;当发生堵塞、松动、漏油、漏泥等敌障时,及时 采取蔬通、加固、清理和维护等相应措施。 : 2.停机维护 干化系统需要定期停机维护,应根据相应设备的维护保养手 册开展维护和修理工作。如:各电气传动设备应定期更换、添加 润滑油或润滑脂:按时清理物料循环流程中积累的粉尘、死角中

硬化的湿污泥。虽然清理过程耗时较短,但停机(包括冷却)和 启动也需一定的时间,因此停机维护是影响于燥机年有效运行时 长的重要因素。 大型十燥机每年至少需要主动停车大修1次,停车时间根据 需要确定。维护和修理的具体内容主要取决于干燥机的类型,如 圆盘式、浆叶式等干燥机具有众多精密机械部件,需进行润滑, 调整间隙避免热流体泄漏等维护工作:带式于燥机需调整带子的 位置和张力等。 十燥机故障时必须停机进行修理维护。无论何种类型的十燥 机,磨损是停机的最常见原因。·对于盘式和桨叶式干燥机,其盘 片或桨叶同时承受热力作用、磨损和腐蚀(若采用蒸汽作为热介 质)。对于直接加热式的转鼓干燥机,磨损问题主要集中在干污 泥回流设施中的破碎机、振动筛和混合器,因此对易磨损部件应 准备备用件。 输送系统故障是影响干化烧工程稳定运行的常见原因。干 化污泥输送设施是易磨损单元,应定期检查和维护,其敏感部件 应定期进行抗磨损维护或更换磨损部件。 十化系统修理时应按照安全操作规范进行。如:进入容器进 行检修前,必须采取有效通风措施,确保有害气体排除、氧含量 大于19%,且容器外面有专人接应;检修任何机器都必须切断 其电源,并挂上“禁止合闸”等警示牌;现场必须照明良好,所 有井、坑、孔及洞均覆盖与地面平齐的坚固盖板。

一、监测与检测需求 监测和检测的目的是获得工艺运行的相关数据并根据这些数 据对工艺参数进行调节,以实现对工艺运行过程的全面把握和控 制。根据具体目标,污泥干化系统的监测与检测需求可分为以下 四类:工艺性能控制、安全控制、达标排放控制、运行成本控

二、监测与检测内容 1.污泥干化系统中,干化污泥含水率宜在线实时监测。以 下内容应在线实时监测: 流量:污泥(质量或体积)、工艺气体、热介质、尾气等物 流流量。 压力:干化系统压力、洗涤器/过滤器(若有)的压力和 压降。 温度:干化污泥、热介质、尾气处理流程中的各节点、余热 利用设备进出口的温度。 气体:干燥机内氧含量。 2.应定期取样检测的内容包括: 进泥性质:主要检测含水率, 干化污泥性质:主要检测干化污泥含水率(当没有条件在线 监测时),考虑到后续处理处置需求,可能还需检测挥发性固体 含量。 3.进泥含水率、干化污泥含水率与干化工艺控制密切相关。 进泥含水率应每关检测不少于1次;干化污泥含水率不仅与干化 性能直接相关,还决定了后续处理环节所接收物料特性(如后续 进行焚烧时,干化污泥含水率对入炉污泥含水率和热值控制至关 重要),应尽量在线实时监测,当没有条件在线监测时,宜每2 小时检测一次,每天检测不应少于2次。

一、污泥焚烧的作用 烧(或燃烧)是在高温和充足氧气的条件下,燃烧物中可 燃成分与氧急剧反应形成火焰并放出大量的热和强烈的光的过 程。燃烧过程减少了燃烧物的质量和体积,在物质上最终将其转 化为惰性气体和灰渣。 污泥焚烧,即污泥中的有机质进行燃烧,产物是灰渣和烟 气。灰渣主要由污泥中不参与燃烧反应的无机矿物质组成(包括 不易挥发的重金属类),也可能含有少量未燃尽的残余可燃物, 流化床烧炉的灰渣也包括炉底排出的废弃床料。灰渣中被烟气 毯带的固体颗粒(含有易挥发的重金属类)通常称为飞灰,除污 泥中的无机矿物质外,飞灰中还含有烟气净化的药剂和材料,以 及吸附的气相再合成的二嗯英类等污染物。烟气以N2、O2、 CO2、H2O为主,还含有少量的悬浮颗粒物(TSP)、NOr、 HCI、SO2和不完全燃烧产生的CO等。污泥焚烧释放的热量主 要以高温烟气为载体。 作为一项污泥处理技术,焚烧具有以下作用: (1)去除了水分和挥发性固体,实现了污泥的充分减量: (2)处理速度快,集约高效,节省占地; (3)杀死污泥中病原体,产物充分稳定化和无害化; (4)不属于危险废物的灰渣可进行建材综合利用; (5)焚烧是利用污泥热值的过程,产生的热量可回收利用 (如用于污泥热干化)。 污泥梦烧的局限性主要包括:

(1)焚烧前多进行热十化,由于脱水污泥的含水率较高,我 国污泥有机质比例和干基热值低于发达国家,从焚烧过程中回收 的热能尚无法补足污泥热干化的热能消耗,没有多余的热能来发 电或用于其他用途,可能还需要额外的热能补充; (2)焚烧系统较复杂《LED主动发光道路交通标志 GB/T 31446-2015》,建设投资成本较高; (3)系统运行和维护人员的专业性要求较高; (4)干化、焚烧、烟气净化过程需要消耗能源、药剂和材料 等,运行成本较高; (5)污泥焚烧的公众接受程度有待提高,易受到“邻避效 应”制约。 二、污泥焚烧原理 污泥焚烧过程可分为以下三个阶段:第一阶段,污泥与热空 气接触,水分蒸发而干化,继而分解出挥发性物质并快速达到燃 点;第二阶段,污泥在焚烧炉中持续燃烧;第三阶段,燃尽并转 化为灰渣。 污泥组成复杂,主要含有C、H、O、N四种元素,少量S、 Cl、P和多种金属等,以及其他惰性物质。在进行焚烧过程分析 时,需要对这些元素的去向(气相、液相、固相)进行假设。不 充分的混合、对平衡状态的假设、传热和反应时间的限制以及其 他因素可能使得实际的物质流向复杂化,燃烧产物成分不确定化。 在典型的氧化性燃烧环境中,通常采用如下基本原则进行假设: 单质或有机碳:C十O2→CO2 在实际系统中,一部分碳会不完全氧化,以未燃烧的可燃物或 炭的形式存在于固相,或以碳氢化合物和CO的形式存在于气相。 无机碳(碳酸盐或碳酸氢盐)可分解释放为CO2或留在灰 分中,取决于反应温度。例如,碳酸钙的分解温度为825℃~ 897℃,在污泥焚烧过程中可能产生分解;碳酸钠的热分解温度 为1744℃,在污泥焚烧过程中不会分解,但在851℃会发生 熔融。

无机化合物中的氢可以多种形式释放出来,取决于温度。例 如,500℃~600℃时,Ca(0H)2→Ca0十H20。 与非金属元素(C、H、P、S或N)或金属结合的氧通常假 设其化学反应规律与O2相同,反应后形成氧化物。 氮通常以N2的形式释放出来(伴随极少量的NO和NO2)。 还原态有机、无机硫或单质硫:S十O2一一SO2,一小部分 可继续氧化为SO3。 氧化态有机硫(例如,磺酸盐)→SO2和或SO3。 氧化态无机硫(SO,SO)可能以SO2或SO:的形式释 放出来,取决于温度。 有机磷(例如,在某些农药中)十O2→P2O5 无机磷可以多种形态残留,取决于温度。 有机态的氯或漠易作为氧化剂发生反应与氢结合一一→HCI HBr(HBr可能进一步转化一→H2十Br2) 无机态的氯和漠(氯化物和漠化物)一般比较稳定,但氧化 态(如氯酸盐、次氯酸盐)会降解为卤化物、氧气和水等。 金属最终会被充分氧化。然而,由于表面氧化速率和炉内停 留时间的限制,不完全氧化仍较常见,

耐热床料、布风分配板、喷水减温装置、排渣阀、燃烧器、燃烧 室等构成。当足量的空气从下部通过床料颗粒时,空气渗透并充 满在颗粒之间,引起颗粒剧烈混合运动并开始形成流化床,随着 气流的增加,空气将对流动砂施加更大的压力,从而减少了因砂 颗粒本身的重力而引起的彼此之间的接触摩擦,随着空气流量的 进一步增大,空气对颗粒的压力将与颗粒的重力相平衡,因此砂 粒可以悬浮在空气流中。当空气流量进一步增加时,流化床不再 均匀,鼓泡床开始形成,同时床内活动变得非常剧烈,空气/流动 砂占用的容积将明显增多。干燥破碎的污泥投入炉中,与热的 砂剧烈混合而燃烧。流化床温度通常控制在750℃~950℃,污泥 在焚烧炉内停留数十秒,焚烧飞灰与烟气一起从炉顶离开焚烧炉。 鼓泡流化床焚烧炉的优点是:①流化态使物料与空气接触较 好,所需过量空气较少,燃烧均匀彻底,燃尽率高;②燃烧温度

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