郑州马头岗污水处理厂污泥热干化示范工程-北极星水处理网

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郑州市马头岗污水处理厂污泥热干化工程将污泥厌氧消化处理产生的沼气首先用于脱水污泥的热干化处理，将热干化尾气中的热量回收用于厌氧消化系统污泥的加热及消化罐的保温，通过能源的重复利用，在无需外加能源的情况下，实现了污泥厌氧消化+热干化系统的能量自平衡。该工程的成功运行对城镇污水处理厂污泥处理处置工艺选择具有示范意义。

郑州市马头岗污水处理厂一期工程设计规模30万m3/d，于2007年9月建成通水。随着城市的发展，马头岗污水处理厂系统服务范围不断扩大，收水量增长迅速，一期工程超负荷运转。2012年开始实施马头岗污水处理厂二期工程，二期工程内容包括：新建30万m3/d出水达到一级A标准的污水处理系统，为60万m3/d污水处理配套的污泥厌氧消化系统，以及200t/d(80%含水率)的污泥热干化系统。

马头岗污水处理厂热干化系统是二期工程的组成部分，利用污泥厌氧消化产生的沼气进行污泥热干化，将热干化尾气中的能量进行回收用于厌氧消化系统的污泥加热及消化罐的保温，干化后的污泥作为垃圾填埋场的覆盖土和绿化介质用土及用作土地改良。

1 污泥系统概述

1.1污泥系统工艺流程

马头岗污水处理厂污泥处理采用“中温厌氧消化+干化”的组合工艺。剩余污泥经过重力预浓缩池浓缩后，经离心浓缩机浓缩与初沉污泥充分混合。混合后的污泥泵入污泥厌氧消化池进行消化，消化后污泥进行离心脱水，脱水后污泥进入干化机干化，最后获得含固率为70%的污泥产品。

图1 马头岗污水处理厂污泥处理工艺流程图

1.2污泥消化系统主要工艺参数

马头岗污水处理厂厌氧消化系统采用的是高浓度污泥厌氧消化，消化池进泥浓度8%～10%，污泥厌氧消化罐为不锈钢复合结构，共14座。其污泥加热主要依靠罐体侧立面外层缠绕伴热管加热和进泥预加热，同时伴热管还有补充罐体散失热量，起到维持罐内物料温度的作用。

污泥厌氧消化主要设计参数如下：污泥近期干固体量为115tDS/d，沼气产量为22043m3/d，污泥消化温度介于33~35℃，系统需热量为1906kW(冬季)。

1.3污泥热干化系统设计参数

马头岗污水处理厂污泥热干化系统主要设计参数如下：

本工程近期干化规模为200 t/d污泥(20%含固率，折合干污泥40t/d)，污泥干化至含固率70%，近期土建按300t/d污泥规模一次性建成，并预留干化至90%含固率的可能性。

2 污泥热干化系统设计

2.1污泥热干化系统工艺流程

图2 干化系统流程图

污泥干化车间和脱水车间合建，80%含水率脱水污泥进入湿污泥料仓，由干化进泥泵提升进入超圆盘干燥机进行干化处理。经干化后的污泥含固率达到70%以上，再经冷却螺旋冷却到40ºC后，经密闭的干泥输送系统送至干污泥料仓暂存待外运。

污泥干化系统由干化机进料系统、干化机主机系统、干泥输送系统、干泥贮存系统、锅炉系统、除臭系统、热量回收系统组成。

2.2主要构筑物设计

1)干化机进料系统

干化机进料系统由湿污泥料仓和干化机进泥泵组成。

湿污泥料仓共4座，每台脱水机下方对应一座钢筋混凝土污泥料仓，单仓容积100m3，每个料仓底部均设有2个排放口，通过污泥液压刀闸阀控制污泥的排放。其中一个排放口打开后可使污泥落入停放在下方的污泥运输车中;另一个排放口下部通过密封的管道与污泥螺杆泵进料口连通。

2)干化主机系统

本工程干化机采用超圆盘干燥机，蒸汽间接换热方式，该干燥机既适用于污泥半干化，又适用于污泥全干化。热媒温度<180℃，干燥机污泥侧腔体内温度控制在100-130℃，干燥机内转子转速0～8.9rpm，单台干化机安装功率90Kw，所需辅助空气量较少，尾气处理设备规模小。辅助设备少，系统简单可靠。运行中氧含量、温度和粉尘量低，具有较高的安全性。