住建部等：上海竹園片區(qū)污泥處理處置擴建工程污泥干化項目

多年來污泥的處理處置一直是國內(nèi)水環(huán)境治理領(lǐng)域的一個難點。而國家于2015年發(fā)布了《水污染防治行動計劃》(即“水十條”)，對污水處理提出了更高的標準要求，隨之而來的將是更多增量污泥要求同步處理。污泥焚燒作為目前國際上主流的成熟處理工藝之一，可以實現(xiàn)脫水污泥90%以上的減量，相對于仍有大量后續(xù)產(chǎn)物需要土地消納的厭氧和好氧工藝，是一種最徹底的、更適用于用地緊張的大中型城市的處理方式。但由于干化焚燒項目工藝較為復(fù)雜，建設(shè)難度較高，近年來國內(nèi)成功的案例不多。除本工程外，已建成的項目主要包括上海市石洞口污泥干化焚燒工程、成都市第一城市污水污泥處理廠工程、溫州市污泥集中干化焚燒工程、深圳市上洋污泥處理工程等。

上海市竹園污泥處理工程是世界銀行貸款上海市城市環(huán)境APL二期項目的子項之一，采用了在歐美和日本等發(fā)達國家已有成熟應(yīng)用的“干化+焚燒”處理工藝，是目前國內(nèi)已建成投運的最大的污水污泥干化焚燒工程，較為徹底地解決了上海市竹園污水片區(qū)污泥的出路問題。本文就該工程的總體方案設(shè)計進行了介紹，并結(jié)合一年的實際運行中處理量、污染物排放等情況，對污泥干化焚燒工程設(shè)計和運行中的一些要點進行分析和總結(jié)。

主要設(shè)計參數(shù)

本工程服務(wù)范圍為上海市竹園污水片區(qū)竹園第一(170萬m³/d)、竹園第二(50萬m³/d)、曲陽(6萬m³/d)、泗塘(2萬m³/d)4座污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥。近期建設(shè)規(guī)模為150 tDS/d(750 t/d濕污泥，以含水率80%計)，年處理脫水污泥達27.4萬t�？紤]設(shè)施檢修所需時間，年運行時間按7500 h計，由此折算設(shè)計額定處理能力7.3 tDS/h。共設(shè)置2條生產(chǎn)線，單線額定處理能力3.65 tDS/h。

根據(jù)2008年6月至2009年12月對4座污水處理廠污泥的性質(zhì)檢測的結(jié)果，4座廠脫水污泥含水率平均值在75%～80%，工程設(shè)計按不利工況80%考慮。污泥平均高位熱值12.19 MJ/kg，在7.3 tDS/h的額定負荷下，全廠額定熱負荷24.7 MW。焚燒爐最低負荷為額定負荷的70%，超負荷能力10%。流化空氣過量系數(shù)1.4，爐膛出口煙氣含氧量體積百分數(shù)6%～10%。爐膛出口煙氣溫度范圍850～950℃，燃燒室煙氣停留時間≥2 s。

焚燒產(chǎn)生高溫煙氣經(jīng)余熱利用和凈化處理后，滿足歐盟2000標準達標排放，主要污染物日均限值為：總顆粒物10mg/m³，一氧化碳50mg/m³，氮氧化物200 mg/m³，二氧化硫50mg/m³，氯化氫10mg/m³，汞0.05mg/m³，二惡英0.1 ngTEQ/m³。

項目名稱：竹園片區(qū)污泥處理處置擴建工程

項目所在地：上海浦東隨塘路4915號

項目類別：市政污泥處理處置

項目概況描述

工程名稱：竹園片區(qū)污泥處理處置擴建工程

建設(shè)單位：上海市城市排水有限公司

服務(wù)對象：竹園第一、第二污水處理廠及升級補量工程污水處理產(chǎn)生的脫水污泥（含水率80%左右）。

建設(shè)地點：隨塘路4915號，上海航道局疏浚船舶基地以東，合流污水一期排放口以西，現(xiàn)狀竹園污泥處理工程廠區(qū)內(nèi)，工程占地面積1.59公頃。

建設(shè)規(guī)模：設(shè)計規(guī)模：223tDS/d（合1115t/d脫水污泥，含水率以80%計）；

高峰處理規(guī)模：288.5tDS/d（合1442.5t/d脫水污泥，含水率以80%計）。

污泥處理處置采用干化至平均含水率30%后送電廠進行摻燒，含水率20%-33%可調(diào)，干化熱媒采用電廠提供的廢熱飽和蒸汽。污泥干化采用“薄層干化+線性干化”兩段法。臭氣處理采用預(yù)洗滌、化學(xué)洗滌、生物除臭、活性炭吸附等組合工藝。

主要建設(shè)內(nèi)容：新建污泥接收車間、污泥干化車間、降溫池、冷卻水池及中水提升泵房、給水增壓泵房、中水取水設(shè)施、機修車間及倉庫、35kV降壓站、污水泵房、蒸汽管道以及配套電氣、儀表自控、除臭和暖通、在線監(jiān)測、視頻監(jiān)控、廠區(qū)道路及綠化等相關(guān)配套設(shè)施。建筑面積11047平方米。

最終處置方式：與煤協(xié)同焚燒

減量化程度：75%

項目技術(shù)工藝/解決方案概述

（1）技術(shù)工藝/解決方案名稱及原理

技術(shù)工藝：臥式薄層干化+線性干化兩段法工藝

原理：臥式薄層污泥干化工藝屬于間接熱干化工藝，干化機主要由外殼、轉(zhuǎn)子及葉片、驅(qū)動裝置三大部分組成，外殼為壓力容器，其殼體夾套間可注入蒸汽或?qū)�熱油作為污泥干燥工藝的熱媒，�?nèi)筒壁作為與污泥接觸的傳熱部分，提供主要的換熱面積以及形成污泥薄層的載體，其材質(zhì)有多種材料可選，其中Naxtra-700高強度結(jié)構(gòu)鋼覆層材料廣泛適用于市政/化工行業(yè)污泥，防腐、耐磨性優(yōu)于其他材料；轉(zhuǎn)子為一根整體的空心軸，其特殊的加工工藝可以確保轉(zhuǎn)子在受熱的同時高速轉(zhuǎn)動時不產(chǎn)生撓度，始終使葉片與內(nèi)筒壁的距離保持5-10mm，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動及葉片的涂布下，進入干化機的污泥會均勻的在內(nèi)壁上形成一個動態(tài)的薄層，污泥薄層不斷的被更新，在向出料口推進的過程中不斷的被干燥。

線性干化工藝屬于浸沒式干化工藝，線性干化機為緩慢運行的U形或圓柱形螺旋結(jié)構(gòu)。通過轉(zhuǎn)子和殼體加熱，利用其熱容量大、停留時間長的特點，可有效釋放污泥內(nèi)部的結(jié)合水，轉(zhuǎn)子線速度＜1m/s，避免了對顆粒污泥可能造成的擠壓、剪切，有效減少了粉塵的產(chǎn)生及機體磨損，延長了線性干化機的使用壽命，特別適合于中國污泥砂含量高的特點。

（2）技術(shù)工藝/解決方案適用范圍

臥式薄層干化工藝適用于市政污泥和石化污泥干化領(lǐng)域。

（3）技術(shù)工藝/解決方案特點及優(yōu)勢

1.安全性：系統(tǒng)密閉，含氧量控制在5%以下；系統(tǒng)可自惰性化，至少設(shè)置兩種以上惰性化手段，真正做到本質(zhì)安全；負壓運行，負壓值為-0.5kpa，避免粉塵及臭氣外溢；37年應(yīng)用歷史上無任何安全事故。

2.靈活性：適用于多種類型污泥；可生產(chǎn)多種含固率產(chǎn)品，產(chǎn)品含固率45%- 80%；體積負荷低，整個干化過程只有10-15分鐘，啟停和排空時間短。

3.工藝簡單：設(shè)備數(shù)量少，占地面積極小，操作控制簡單；無需返混，直接越過“塑性階段”；廢氣產(chǎn)生量少，僅為蒸發(fā)水量的10%，處理簡單。

4.經(jīng)濟性：能耗低，蒸發(fā)效率高，最高可達45kg/m2·h；如果需要，可實現(xiàn)80%熱能回收；維護成本低；全自動化控制，低監(jiān)控需求。

工藝流程圖/技術(shù)解決方案示意圖

項目亮點

1.本項目采用國際先進的薄層干化+線性干化兩段法工藝，薄層干化系統(tǒng)出泥含水率可在20%-33%之間1小時內(nèi)快速調(diào)節(jié)，可根據(jù)電廠焚燒系統(tǒng)的具體要求靈活控制干化系統(tǒng)出泥含水率，以實現(xiàn)電廠焚燒系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

2.薄層干化系統(tǒng)抗含水率波動能力強，抗負荷沖擊能力強，能適應(yīng)進泥含水率的波動和高峰工況污泥量的快速變化，進料系統(tǒng)變頻控制，設(shè)備良好的適應(yīng)性保障干化系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

3.薄層干化系統(tǒng)密閉性好，無臭氣和粉塵的外溢，車間環(huán)境極佳，保證生產(chǎn)運行人員的身體健康。

4.薄層干化系統(tǒng)自動化程度高，報警點全面覆蓋，聯(lián)鎖控制完善，安全性高，人員配置精簡。

5.本項目極大程度地實現(xiàn)了污泥減量化，減量化比例最高可達75%，污泥的建成投運徹底解決了竹園片區(qū)污泥的出路問題。

項目示范意義

竹園片區(qū)污泥處理處置擴建工程的建設(shè)運行符合上海市城市總體規(guī)劃中污泥最終無害化、資源化、減量化的要求。本項目的建設(shè)是為城市總體規(guī)劃目標完成而實施的一項工程，體現(xiàn)了《上海市城市總體規(guī)劃》的精神。

本項目極大程度實現(xiàn)了污泥減量化，并能靈活調(diào)節(jié)出泥含水率，與后續(xù)污泥與煤協(xié)同焚燒實現(xiàn)很好的契合，具有良好的示范作用，為全國性的污泥協(xié)同處置提供了優(yōu)秀范本。本工程的建設(shè)是對污水規(guī)劃的具體實施，符合污泥綜合利用和資源化的最終目標。

廠區(qū)或主要設(shè)備照片