目前蘇州工業園區的污水管網覆蓋率及污水集中處理(lǐ)率均達到了100%，出廠(chǎng)水的合格率也達到了100%。然而污水處理(lǐ)廠(chǎng)在污水處理(lǐ)過程中，會産生(shēng)大(dà)量的污泥，這些污泥含有有毒有害物質和病原體(tǐ)。如(rú)何有效安全處置，日(rì)益引起政府環保部門(mén)的高度重視，以解決可(kě)能引發環境危機(jī)的隐患，并争取在合理(lǐ)化處置的同時實現良好的減 排效果和循環經濟的嘗試。


1 園區污泥現狀及危害


目前園區污水處理(lǐ)廠(chǎng)每天的污水處理(lǐ)量平 均爲20 萬t ，約産生(shēng)200t 污泥，由于一直沒有 找到合适的處置方式，大(dà)部分(fēn)自(zì)建廠(chǎng)以來(lái)就(jiù)臨 時堆放(fàng)在廠(chǎng)内的發展用地上，數量已達1 5 萬t 。 預測未來(lái)5 年(nián)内，如(rú)不能建立及時安全處置污泥 的方法和機(jī)制，污泥量将持續增加到65.52 萬t 。


在污水處理(lǐ)過程中，污水中的污染物通過 細菌吸收，細菌和礦物顆粒表面吸附，以及同 一些無機(jī)鹽的共沉澱等多種途徑，絕大(dà)部分(fēn)轉 變爲污泥，污水的淨化程度越高，污泥的生(shēng)成 量也越大(dà)。而且污泥中含有病原微生(shēng)物，使大(dà) 量的有機(jī)污染物質在很短(duǎn)的時間内，就(jiù)會變成 腐敗惡臭的物質。作(zuò)爲工業集中區，污泥中不 僅富集以上各類生(shēng)活污染物，更有大(dà)量的工業 污染物，尤其是電子行業所産生(shēng)的重金屬。因 此，園區污水處理(lǐ)廠(chǎng)所産生(shēng)的污泥，其污染物 成分(fēn)更複雜，危害性更高。


2 污泥治理(lǐ)的方向


行業内目前對污泥處置的原則是減量化、 無害化和穩定化。國(guó)内外對城(chéng)市污水處理(lǐ)廠(chǎng)污 泥的處理(lǐ)和處置，歸納起來(lái)主要有以下五種技 術(shù)，即衛生(shēng)填埋、土(tǔ)地利用、幹化、焚燒和投海。


(1 )衛生(shēng)填埋需要解決污泥滲液的防滲和 污泥發酵産生(shēng)的甲烷氣體(tǐ)的安全處置，環境要 求和技術(shù)要求非常高。研究表明，國(guó)内采用衛 生(shēng)填埋方式進行污泥處置的項目，均無法達到 标準要求，要按照(zhào)标準進行衛生(shēng)填埋，代價十 分(fēn)昂貴，且須占用大(dà)量寶貴的土(tǔ)地資源。


(2 )土(tǔ)地利用就(jiù)是把污泥經過發酵後做成 農用肥，但(dàn)需解決發酵氣體(tǐ)的二次污染、安全、 肥料的出路(lù)(園區生(shēng)活污水量少，污泥的肥力不 高)及大(dà)量土(tǔ)地的占用(百t 污泥需占地20 畝)。


(3 )投海方式已被聯合國(guó)環境署禁止。


(4 )焚燒可(kě)利用污泥中豐富的生(shēng)物能來(lái)發 電并使污泥達到最大(dà)程度的減容。焚燒法能滿足越來(lái)越嚴格的環境要求和充分(fēn)處理(lǐ)不适宜于 資源化利用的部分(fēn)污泥，焚燒過程中所有的病 菌、病原體(tǐ)均被徹底殺滅，有毒有害的有機(jī)殘 餘物被氧化分(fēn)解。焚燒灰可(kě)用作(zuò)生(shēng)産水泥和道 路(lù)用料的原料，使重金屬被固定在混凝土(tǔ)中而 避免其重新進入環境，目前應用最廣的焚燒設 備是流化床焚燒爐。


(5 )幹化是利用熱(rè)能将污泥烘幹。幹化後 的污泥呈顆粒或粉末狀，體(tǐ)積僅爲原來(lái)的1 / 5 ～1 / 4 ，熱(rè)幹化過程的高溫滅菌作(zuò)用很徹底， 産品可(kě)完全達到衛生(shēng)指标并使污泥性能全面改 善，産品可(kě)作(zuò)替代能源也可(kě)土(tǔ)地利用。


3 熱(rè)幹化技術(shù)的可(kě)行性分(fēn)析


3.1 現有基礎設施配套優勢


蘇州工業園區藍天燃氣熱(rè)電有限公司作(zuò)爲 蘇州工業園區基礎設施提供商，肩負着向園區 集中供熱(rè)的重任，爲适應園區快(kuài)速發展的需要， 公司機(jī)組設備選型上充分(fēn)考慮遠(yuǎn)期供熱(rè)負荷的 增長，機(jī)組設計(jì)供熱(rè)能力爲200t/h ，而由于目 前實際供熱(rè)負荷僅爲3 0 ～5 0 t / h ，迅速開拓現 有企業周邊的供熱(rè)市場，實現機(jī)組由現有低供 熱(rè)負荷向相(xiàng)對有利的供熱(rè)負荷順利過渡，是保 證企業可(kě)持續發展的必由之路(lù)。


同屬園區基礎設施供應商的清源水業，負 責區内生(shēng)活用水的提供和工業與生(shēng)活污水的處 理(lǐ)，其下屬的污水處理(lǐ)廠(chǎng)與我司眦鄰，生(shēng)産廠(chǎng) 區間的距離(lí)不足1km，日(rì)處理(lǐ)污水量20 萬t，生(shēng) 成80% 含水率污泥200t;經過近3 年(nián)多的運行， 由于生(shēng)成的污泥一直未能尋求出較爲妥當的處 置方式，導緻廠(chǎng)區内污泥堆積量已達1 5 萬t 。


現有國(guó)際前沿的污泥處置措施中，對含水 率7 0 % 的濕污泥采用幹燥減量化，爲最行之有 效的處置方式，而采用以蒸汽作(zuò)爲幹燥劑對濕 污泥進行幹燥，具有系統結構簡單(省去(qù)污水 處理(lǐ)廠(chǎng)自(zì)身(shēn)制備幹燥劑的複雜系統)、一次性投 資省和操作(zuò)便利等優勢。處理(lǐ)每噸污泥約需蒸 汽0 . 8 5 t ，每天可(kě)消耗蒸汽1 7 0 t ，一年(nián)需蒸汽 近5 萬t 。此外，經幹化設備形成的凝結水，可(kě) 通過管道回至電廠(chǎng)，予以回收利用。


按照(zhào)上述設想方案，可(kě)将清源水業污水處 理(lǐ)廠(chǎng)污泥采用集中供熱(rè)蒸汽進行幹化減排，達 到熱(rè)電聯供與污泥幹化的完善結合，實現了污 泥幹化系統從(cóng)簡單接收二次能源—污泥幹化利 用—幹燥冷(lěng)凝水和餘熱(rè)的回收，達到了節能、減 排雙重功效。通過污泥的熱(rè)幹化，能有效地将園 區兩大(dà)基礎設施供應商緊密地聯系起來(lái)，實現企 業間的互惠互利，爲兩家企業迅速解決目前問(wèn)題 提供可(kě)能，亦能達到兩家企業的可(kě)持續發展。


3.2 污泥工業蒸汽熱(rè)幹化工藝的實現途徑


3.2.1 污泥熱(rè)幹化工藝的必要性


污水廠(chǎng)出來(lái)的污泥具有很強的流動性，這 是因爲其含水率很高，一般在75%～85%。根據 分(fēn)析，污泥與水分(fēn)子的結合非常緊密，并具有 不同的相(xiàng)态，具體(tǐ)分(fēn)爲：自(zì)由态水，可(kě)經重力 沉澱和機(jī)械作(zuò)用去(qù)除;物理(lǐ)性結合水，須更多 能量去(qù)除，如(rú)：毛細管/ 間隙水、膠态/ 表面 吸附水;化學性結合水，隻有打破化學鍵才能 去(qù)除，被稱爲“平衡水”，如(rú)：細胞内的水、分(fēn) 子水。依據現有污水處理(lǐ)的工藝，利用闆框式 壓縮機(jī)可(kě)将自(zì)由态水去(qù)除， 将污泥水分(fēn)降至 7 0 % 以下;但(dàn)是，對于物理(lǐ)性結合水和化學性 結合水，無法通過污水處理(lǐ)設備進行消除，造 成泥污綜合利用的瓶頸。因此，大(dà)力推廣污泥 的熱(rè)幹化、減量化工藝尤顯重要和必要。


3.2.2 蒸汽熱(rè)幹化工藝簡介


如(rú)圖1 ，污泥的蒸汽熱(rè)幹化技術(shù)采用以工 業蒸汽爲幹燥介質，通過污泥幹燥機(jī)将含水率 爲7 0 % 的污泥經螺旋輸送機(jī)(M01 )送達污泥 幹燥機(jī)(ES1)，來(lái)自(zì)工業用中壓蒸汽将乏氣(由 污泥幹後形成的廢氣)加熱(rè)至110℃，送入幹燥 機(jī)(E S 1 )的入口，與入口污泥進行混合預熱(rè)， 同時，在幹燥機(jī)(ES1)筒體(tǐ)外殼内通入工業用 中壓蒸汽，作(zuò)爲污泥幹燥的主要熱(rè)源，采用與 污泥逆流換熱(rè)的方式進行熱(rè)量傳導，幹燥後的 污泥與幹燥過程中産生(shēng)的乏氣一起進入旋風(fēng)分(fēn) 離(lí)器(C 1 )，其中9 5 % 以上的幹燥污泥在旋風(fēng) 分(fēn)離(lí)器(C 1 )中被分(fēn)離(lí)，另外5 % 的污泥與乏 氣在布袋除塵器(F T 1 )中被收集，并共同進 入螺旋輸送AC1 輸送出系統;被分(fēn)離(lí)出的乏氣， 一部分(fēn)(約20%)進入下一輪污泥幹燥循環，另 一部分(fēn)(約80%)通過活性炭吸附器(CO1)除臭後排入大(dà)氣。


經幹燥後的污泥含水分(fēn)低于1 0 % ，體(tǐ)積縮 減爲幹燥前的2 0 % ，可(kě)利用熱(rè)值增加2 . 5 倍; 幹燥後的污泥，可(kě)作(zuò)爲燃煤電廠(chǎng)的混合燃料進 行利用，亦可(kě)作(zuò)爲農用有機(jī)肥袋裝外銷，進行 循環廢物利用。