污泥焚烧3教学内容.ppt

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1、污泥焚烧3第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧2.基本原理炉渣主要由污泥中不参与燃烧反应的无机矿物质组成，同时也会含一些未燃尽的残余有机物（可燃物），炉渣对生物代谢是惰性的，因此无腐败、发臭、致病菌污染等产生卫生学的因素。污泥中在焚烧时不挥发的重金属是炉渣环境影响的主要来源。污泥焚烧的另一部分固相产物是在燃烧过程中，被气流挟带存在于出炉烟气中，通过烟气除尘设备（如旋风分离器、静电除尘器或袋式过滤器）被分离的固体颗粒，这种固相产物称为飞灰。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧2.基本原理飞灰中的无机物，除了包括污

2、泥中的矿物质外，还可能包括烟气处理的药剂（如干式、半干式除酸器净化工艺中使用的石灰粉、石灰乳等），其中的无机污染物以挥发性重金属Hg,Cd,Zn为主，这些挥发再沉积的重金属一般比炉渣中的重金属有更强的迁移性，使飞灰成为浸出毒性超标（固体废物浸出毒性鉴别标准）的有毒废物；飞灰中的有机物多为耐热化学降解的毒害性物质，气相再合成产生的二噁英类高毒性物质也可吸附于飞灰之上，因此飞灰安全处置是污泥焚烧环境安全性的重要组成环节。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧3.污泥的燃烧热值由于污泥所含的有机物质可燃，其燃烧热值的计算式

3、为：式中：Q为污泥的燃烧热值，kJ/kg（污泥干重）；Pv为有机物质（即挥发性固体）含量，%；G为机械脱水时，所加无机混凝剂量（以占污泥干固体重量百分数计），当用有机高分子混凝剂或未投加混凝剂时，G=0；a、b为经验系数，与污泥性质有关，新鲜初沉污泥和消化污泥：a=131，b=10；新鲜活性污泥：a=107，b=5。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧污泥的燃烧热值也可以查表得第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧4.工艺流程与影响因素影响因素主要有以下几个方面：（1）污泥含水率（2）温度、时间、氧气量、挥发物含

4、量（3）污泥预处理第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧5.设备（1）立式多段炉（2）烟气处理系统第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧l湿式氧化（即不完全焚烧）1.概述1958年Zimmermann首次采用湿式氧化法处理造纸黑液，其工作条件是控制反应温度在150~374℃、压力在3~20MPa下，使黑液中有机物氧化降解，处理后废液的COD去除率大于90%。污泥湿式氧化分为次临界湿式氧化（温度低于374℃、压力21.8MPa）和超临界湿式氧化（温度高于374℃、压力21.8MPa）。第二节固体废物的焚烧技术十一、污

5、泥的焚烧传统的污泥湿式氧化法属于次临界湿式氧化（SubCWO），为了满足反应对压力的要求，近年来一种垂直深井湿式氧化反应器引起人们普遍兴趣，它依靠污泥的自重在井深达1200~1800m的地下产生高压，利用有机物氧化放出的热来维持高温。荷兰VerTech公司的实践证明，在井深1200m、井底温度280℃时，COD的去除率达70%。由于SubCWO法对有机物的最大转化率只能达到90%~95%，需要有后续的生化处理装置与其配套，导致污泥处理费用高于焚烧法。由于该技术成本高、处理设备复杂，至1996年，也仅在美国、荷兰各建有1

6、套工业处理装置。开发能有效降低反应温度和压力、提高有机物氧化率的催化剂已成为污泥湿式氧化技术的研究方向。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧2.基本原理湿式氧化法（WO法）是一种物理-化学法，这种方法在高温下（临界温度为150-370℃）和一定压力下用来处理高浓度有机废水和不易生化的废水是十分有效的。由于污水污泥在物质结构上与高浓度有机废水十分相似，因此这种方法也可用于处理剩余污泥。湿式氧化法处理污泥是经浓缩后的污泥（含水率96%），在液态下加温加压、并压入压缩空气，使有机物被氧化去除，从而改变污泥结构与成分，使脱

7、水性能大大提高。湿式氧化法可以使80%~90%的有机物被氧化，故又称为不完全焚烧。湿式氧化必须在高温高压下进行，所用的氧化剂为空气中的氧气或纯氧、富氧。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧（1）氧化度湿式氧化对污泥中所含有机物及还原性无机物的去除效果，用氧化度表示。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧（2）湿式氧化的反应温度、压力与时间：湿式氧化是在高温、高压下，以压缩空气作为氧化剂，氧化污泥中的有机物及还原性物质。由于必须保证在液相中进行，温度高则氧化速度快，氧化度也高，但若压力不随之增加，使大量氧化反应热被

8、消耗于蒸发水造成液相固化（即水分被全部蒸发）无法保持“湿式”。因此反应温度高，压力也相应要高。第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧第二节固体废物的焚烧技术十一、污泥的焚烧3.湿式氧化工艺的分类根据湿式氧化所要求的氧化度、反应温度及压力的不同，湿式氧化可分为以下三种：（1）高温、高压氧化法（2）中温、中压氧化法（3）低温、低压氧