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污泥干化焚烧过程中污染物排放的研究

发布时间:2020-8-22 9:45:51      点击次数:530

摘要:生活质量的提高将不可避免地伴随着工业的发展,因此水厂污水处理后的工业废水,生活废水和污泥已成为环境保护的重担。因此,科学和环境保护的污泥处理势在必行。如今,在中国广泛使用的干燥焚烧设备在污泥处理方面具有的优势。而且,污泥的处理引起了国内外科研人员的研究兴趣。本文从污泥处理的背景出发,详细描述了干法焚烧的原理,使用的设备以及发展前景,以期为保护我国的环境做出贡献。

1污泥干燥和焚烧的优势

1.1减少污泥量

污泥的来源很多,例如从生活污水处理厂的二级沉淀池中排出的污泥,通过浓缩池进行工业废水处理而产生的污泥等。一些污泥中含有重金属和其他有毒物质,因此污泥的处理是主要的。污泥干燥和焚烧是一种更有效的处理方法,同时又避免了环境污染。一方面,焚烧后将污泥干燥,可以减少污泥的体积,减少沿海地区河流的污染。另一方面,干燥和焚烧后的污泥会产生一些焚烧灰,其中含有大量的痕量元素和大量的元素,例如碳和氢。可用作植物生长肥料或其他产品的原料,实现资源的循环利用。污泥的干燥焚烧技术已在我国东南沿海地区得到广泛应用,已成为该地区处理污泥的较重要手段。

1.2高处理效率

污泥的干法焚烧技术早是在西方发达国家应用的。该技术的普及较大地提高了污泥处理效率。主要表现在:一方面,过去的污泥处理方法要求污泥运输集中化处理在工厂进行,但是干燥的污泥可以直接焚烧,减少了运输成本和时间,大大提高了污泥的效率。另一方面,以焚烧为核心的污泥处理无需二次处理即可全消灭污泥中的细菌和有害微生物。此外,焚烧处理后的污泥灰不需要长时间保存,这简化了处理程序并缩短了污泥处理时间。由于干法焚烧污泥的高处理效果和效率,目前许多污水处理厂都使用干法焚烧处理污泥。

1.3能量回收

未干燥的污泥通常难以焚烧,并且不完整,昂贵,并且还会产生大量废气,难以处理并污染环境。因此,污泥的处理通常采用两种主要方法:干化和焚烧。干燥后的污泥被更完整地焚烧。污泥焚烧灰渣含有多种微量和有机元素,可将其回收再用于生产其他产品。污泥焚烧产生的热量可以保证自身全焚烧,持续实现干燥和加热,其热量可以用作能源。

1.4绿色环境保护

由于污泥的来源多种多样,自来水经水厂处理后产生的污泥,生活污水厂二级沉淀池排出的污泥和工业废水处理增稠池产生的污泥。一些污泥含有很多有毒元素。不当行为将对环境造成二次污染。经过干燥和焚烧,可以全消灭污泥中的有害微生物和某些有毒物质。此外,焚烧处理技术可以全焚烧污泥中的有机化合物,并全减少细菌生长的环境。

2污泥干燥和焚烧的相关设备

2.1烘干机

未经处理的污泥含水率高达80%,给处理带来很大困难。因此,在处理污泥之前,通常对其进行干燥处理,即,使用干燥器。该干燥机可以去除污泥中的水分,便于后续处理,提高了干燥后污泥的发热量,从而实现了循环利用。另外,污泥干燥机除具有热效率高的优点外,还具有自清洁,防止粉尘污染,操作简便的优点。干燥方案的选择主要遵循三个原则:

1,获取干燥燃料须快速,充分,以节省干燥成本,提高干燥效率;

2,污泥的每次干燥,须提前计算费用,是否适合干燥,费用须严格控制在预算范围内;

3.干法焚烧的好处之一是可以防止二次污染。因此,干燥计划选择的原则之一是防止污泥再次污染环境。目前,我国污水处理厂,污泥处理企业等常用的干燥设备主要是空心叶片干燥机。该设备首先在德国开发,然后被国内公司广泛使用。在中空叶片式干燥机的运行过程中,仅需要进行导热间接加热,少量的气体可以带走大部分水。干燥效率较高,是一种节能型干燥机。化设备。

2.焚烧炉

干化焚烧污泥的重要步骤是焚化。因此,焚烧锅炉对于整个污泥处理至关重要。在焚烧后的污泥中,其中的有机物被氧化分解,并且其中的有毒物质分解,不再给环境造成负担。中国常用的焚烧炉主要有两种。一种是未经干燥处理的污泥焚烧锅炉。污泥的水含量约为70-80%,可直接焚烧。另一个是干燥处理后的污水。污泥焚烧炉中,污泥的水量非常低。我们专注于二种类型的焚烧锅炉。这种类型的焚烧锅炉通常使用惰性材料(例如石灰石)来维持锅炉的内部温度,该惰性材料在相对稳定的温度范围内不会发生明显变化。污泥的混合和搅拌主要依靠空气预热器产生的热空气,同时提高其温度。焚烧锅炉产生的热量会随着烟气的流动而降低污泥表面的温度。散发的热量使污泥表面上的水蒸发形成水蒸气,同时为其他污泥的干燥提供热量。污泥焚烧后,形成了污泥灰,减少了污泥的体积,减轻了环境负担。另一方面,污泥灰分包含由有机物分解产生的各种化学元素,可用于制造其他产品。

2.3烟气净化装置

干法焚烧污泥的好处之一是避免了对环境的二次污染。原因是污泥处理装置配备有烟道气净化装置,以防止干焚烟进入空气。目前,烟气净化装置的工作原理主要有:

首先,烟雾和灰尘的预处理通常用于水气分离。其实质是将气体中的烟尘溶解到水中,然后将不含有机物的气体排放到空气中,从而避免了环境污染。溶解在水中的烟尘再次燃烧。

其次,污泥在流化床中被全燃烧以减少污染物的排放。

第三,烟尘和废气对环境的污染主要来自硫,这会对环境中的许多物质造成酸腐蚀。因此,技术人员经常在流化床中使用定量的石灰石来固定污泥。其中所含的硫可防止环境污染。另外,常用的“ 3T”技术可以抑制二恶英的产生。

第四,经处理的烟气将再次进入循环烟气净化装置,以检测烟气排放是否符合国家环境标准,以确保不会污染环境。

3污泥干化焚烧过程中污染物的排放特征

3.1气体浓度变化

含水量约为80%的污泥通过运输系统进入存储仓库,然后首先进行干燥。通过干燥器的污泥将根据污泥的来源和组成送入不同的干燥器。处理后污泥的水分含量较低,被送到焚烧炉。焚烧污泥和废气分别包含水蒸发后产生的水蒸气,以及二氧化碳和有机物分解产生的其他气体。通常,自然气产量呈抛物线趋势,先上升后下降。在焚烧开始时,干燥后的污泥就足够了,并且气体随时间不断增加,但是经过一段时间的燃烧后,干燥的污泥变得越来越少,所产生的废气减少了,因此气体浓度也是它相应地减少。

3.2水分对氮氧化物排放的影响

我国的污泥处理设备相对落后。尽管已经开发了诸如干燥和焚烧之类的污泥处理系统,但它们也为我国的污泥处理提供了更大的便利。但是,其系统设备仍然存在一些缺陷,例如在污泥干燥过程中可能会产生一些可燃气体。当气体积累到定浓度时,暴露于明火中可能会爆炸,并且处理也不是很放心。因此,这要求中国研究人员继续加大对污泥处理设备的投资,以保护环境。根据近的研究,在干式燃烧过程中,一氧化二氮和其他氮氧化物的排放受到水浓度的影响,而这种作用是两个全相反的作用。例如,水浓度越高,一个排放的一氧化二氮增加了,而其他氧化氮的排放却被抑制了。另外,水的浓度与干式焚烧设备的温度成正比关系。因此,研究人员推测水浓度对氮氧化物排放的影响主要受干式焚烧设备温度的影响。设备中温度的升高会加快其他气体的挥发,这可能为排放一氧化二氮提供某些条件,但以上仅是推理,仍然需要实验数据进行进一步验证。

3.3二恶英的排放特性

众所周知,二恶英是致癌和致畸的有毒气体,它们对环境,特别是对人类健康的影响很大。一旦二恶英进入环境,它将继续通过植物等积累,并且不容易分解。根据研究统计,环境中的二恶英主要是通过燃烧产生的。因此,研究污泥燃烧中二恶英的排放特性具有重要意义。近年来,国内外对二恶英进行了大量研究。根据测试结果,氯是产生二恶英的基础,硫可以抑制二恶英的产生。该研究提供了非常有价值的数据。另外,研究表明,氯和硫的混合比例对二恶英的产生有定的影响。例如,如果将含量比控制在5:1,则二恶英的产生将相对于对照组。如果混合比例超过10:1,则二恶英的排放量全符合工业环境保护标准。这些研究为环境保护提供了很多依据。

4。结论

综上所述,我国污泥的处理仍处于不断探索的过程中,目前广泛使用的干法焚烧污泥处理方法具有优势。它有助于减少污泥量,同时保护环境。燃烧后,废气中含有有毒气体,大大减少了对有机物的污染。但是,干法焚烧在干燥过程中还存在粉尘爆炸,可燃气体燃烧,高温蒸汽破坏等缺点,因此需要中国研究人员继续进行污泥处理方法的进一步研究。实现环境保护。

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