2024年，污泥領(lǐng)域最大的新聞，應(yīng)該是蘇伊士中標(biāo)迄今為止全世界最大的污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目。作為世界最大污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目，東莞市污泥集中處理處置項(xiàng)目，以含水率80%計(jì)，項(xiàng)目總規(guī)模5400噸/天，一期規(guī)模4000噸/天。本文將從多個(gè)方面深度剖析這個(gè)國內(nèi)首個(gè)污泥領(lǐng)域的廢水零排放項(xiàng)目的詳細(xì)信息。

編者按：

2024年，污泥領(lǐng)域最大的新聞，應(yīng)該是蘇伊士中標(biāo)迄今為止全世界最大的污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目。中標(biāo)的事情過去了兩個(gè)多月了，居然沒有在業(yè)內(nèi)引起一點(diǎn)點(diǎn)的波瀾，小編覺得有必要寫點(diǎn)啥。

世界最大污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目——東莞市污泥集中處理處置項(xiàng)目，以含水率80%計(jì)，項(xiàng)目總規(guī)模5400噸/天，一期規(guī)模4000噸/天。

該項(xiàng)目成為國內(nèi)首個(gè)污泥單獨(dú)焚燒發(fā)電項(xiàng)目（不摻燒其他可燃物），同時(shí)配備了光伏發(fā)電，最大限度提升能源輸出量。

煙氣處理配備了NOx超凈排放措施、預(yù)留了重金屬Hg超凈排放處理單元，成為國內(nèi)首個(gè)可達(dá)最嚴(yán)格的美國最新污泥單獨(dú)焚燒煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目（全球范圍內(nèi)污泥焚燒領(lǐng)域最嚴(yán)格的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)）。

超高標(biāo)準(zhǔn)的廢水處理系統(tǒng)，使得其成為國內(nèi)首個(gè)污泥領(lǐng)域的廢水零排放項(xiàng)目。

01基本信息

東莞市污泥集中處理處置項(xiàng)目，占地面積約132.95畝，建設(shè)規(guī)模為污泥處理能力2700噸/日（含水率60%），采用“鼓泡流化床焚燒+余熱回收及利用+煙氣處理”的工藝，配套廢水處理、除臭、余熱發(fā)電、光伏發(fā)電等工程。

項(xiàng)目總投資21.88億元，于今年3月開工建設(shè)，預(yù)計(jì)2026年建成投產(chǎn)。

工程規(guī)模：近期污泥處理規(guī)模2000t/d（以含水率60%計(jì)），并預(yù)留遠(yuǎn)期污泥處理規(guī)模700t/d（以含水率60%計(jì)）的用地。

設(shè)計(jì)單位：中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司

污泥焚燒：蘇伊士環(huán)境科技（北京）有限公司

02污泥情況

污泥來源于東莞市50多個(gè)市政污水廠的污泥，污泥經(jīng)污水廠處理后，含水率60%左右，運(yùn)輸至污泥焚燒廠焚燒處置。

最近幾年涉及的50多個(gè)污水廠的污泥，污泥含水率加權(quán)平均值不同季節(jié)有所差異。2021年之后，污水廠出廠污泥含水率加權(quán)平均值穩(wěn)定在50~55%之間，加權(quán)干基低位熱值也有整體提升的趨勢。

加權(quán)干基低位熱值見下圖?

03為什么選擇焚燒

關(guān)于污泥最終的處置出路，有專家總結(jié)的很好，“要么上天，要么入地”。

制約污泥土地利用的一個(gè)重要因素是重金屬及持久性有機(jī)物的污染問題。因此污泥在用于土地利用需確保其重金屬及持久性有機(jī)物含量未超標(biāo)，在施用過程中也需控制用量，避免重金屬及持久性有機(jī)物的累積。

東莞并未實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水和生活污水的分源處理 ，因此這也制約了污泥的土地利用。

以焚燒為核心的處置方法是最徹底的污泥處置方法。污泥焚燒可以破壞全部有機(jī)質(zhì)，殺死病原體，并最大限度地減少污泥體積。焚燒后的灰可以做磷回收，有利于資源化回收利用。

污泥在焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生的蒸汽，富裕情況下可用于發(fā)電，進(jìn)行資源化利用。同時(shí)通過加強(qiáng)煙氣凈化措施，可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，焚燒后產(chǎn)生的爐渣可建材利用。

總體來看，污泥焚燒對于污泥產(chǎn)量大且集中的大型城市，是一種可靠的處置路徑。

04焚燒工藝

之前文章也介紹過，流化床焚燒爐是最適合污泥焚燒的爐型（污泥焚燒，什么爐型最合適），鼓泡式流化床和循環(huán)流化床，作為流化床焚燒爐的代表，也各有差異。

鼓泡流化床與循環(huán)流化床相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

鼓泡床的流化速度較低，使得煙氣對傳熱面的磨損較小，且需要的能耗較少。

鼓泡床無需設(shè)置分離器和返料裝置及相應(yīng)的其他設(shè)施，結(jié)構(gòu)簡單、投資少、維修方便。

污泥焚燒后的灰粒較小。采用一般的燃煤循環(huán)流化床分離裝置可能會(huì)出現(xiàn)收集返料少而循環(huán)受阻的現(xiàn)象，所以要設(shè)計(jì)采用更高效的分離裝置和返料裝置。

（蘇伊士Thermylis 鼓泡式流化床焚燒爐）

對于污泥而言，鼓泡流化床是一種較合適的污泥焚燒設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國外污泥焚燒項(xiàng)目中絕大部分采用鼓泡流化床焚燒爐焚燒。國內(nèi)已建有多座采用該類焚燒爐焚燒污泥的工程實(shí)例。本項(xiàng)目最終采用的鼓泡式流化床焚燒爐，選用蘇伊士的Thermylis 2R焚燒技術(shù)。

掃描上方二維碼下載技術(shù)介紹

05污染物超凈排放

目前國內(nèi)已運(yùn)行污泥焚燒項(xiàng)目煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)的為上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾焚燒大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ DB31/768-2013)。

本項(xiàng)目焚燒爐煙氣排放執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)擬參照上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾焚燒大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB31/768-2013)執(zhí)行，最終按環(huán)評批復(fù)執(zhí)行。

本項(xiàng)目在目前國內(nèi)污泥廠常用煙氣處理工藝的基礎(chǔ)上，針對項(xiàng)目脫酸、脫硝、脫汞的高排放標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行加強(qiáng)，“SNCR（爐內(nèi)）+靜電除塵＋干式反應(yīng)器+粉末活性炭噴射+布袋除塵器+濕法脫酸+固定式汞吸附（預(yù)留）+爐外 SCR”的處理工藝。使得該項(xiàng)目成為國內(nèi)污泥焚燒領(lǐng)域，第一個(gè)可實(shí)現(xiàn)NOx和Hg超凈排放的項(xiàng)目。

1、NOx超凈排放

目前國內(nèi)污泥焚燒項(xiàng)目脫硝工藝，主要以燃燒控制法為主，即可滿足煙氣排放要求。如果NOx排放標(biāo)準(zhǔn)未來進(jìn)一步提高，僅采用普通的燃燒控制法及SNCR法可能無法確保煙氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，因此本項(xiàng)目在尾端增加SCR，確保NOx的排放濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)并設(shè)置SCR旁路系統(tǒng)，近期可實(shí)現(xiàn)超越 。

2、重金屬超凈排放

焚燒后絕大多數(shù)重金屬以氧化物型態(tài)富集于飛灰中，隨顆粒物的去除而去除，如Mn、Ti等，可以在布袋中有效去除，無需特殊考慮。Hg的型態(tài)比較復(fù)雜，其沸點(diǎn)相較于其他重金屬更低低，因此部分存在于固相，部分存在于氣相，去除難度相對較大。固相中的Hg可隨顆粒物的去除而去除，氣相中的Hg分為離子態(tài)汞和單質(zhì)汞，前者可溶于水，可在濕法洗滌器中去除，后者可利用活性炭或汞吸附器去除。全球范圍內(nèi)對Hg的控制，最嚴(yán)格的是美國污泥單獨(dú)焚燒排放的煙氣標(biāo)準(zhǔn)。

本項(xiàng)目的重金屬的控制，采用“布袋除塵器前粉末活性炭噴射+預(yù)留汞吸附器”的雙保險(xiǎn)方案，將煙氣中的重金屬主要通過活性炭吸附后通過布袋攔截后以飛灰形式排出，整體去除效率不低于85%，剩余部分重金屬通過濕法洗滌使其轉(zhuǎn)移至廢水中，確保煙氣達(dá)標(biāo)排放。

汞吸附器，看過小編之前文章的應(yīng)該有印象，有個(gè)叫SPC的吸附裝置（美國污泥焚燒項(xiàng)目汞都不達(dá)標(biāo)是真的嗎？），可對重金屬汞起到進(jìn)一步吸附的作用，汞的排放值可以滿足業(yè)內(nèi)最嚴(yán)的美國污泥單獨(dú)焚燒排放標(biāo)準(zhǔn)的排放限值。美國污泥焚燒領(lǐng)域針對汞的極限去除，大多也是采用SPC吸附裝置進(jìn)行處理的。

3、首個(gè)污泥焚燒的廢水零排放

廢水處理工藝為“調(diào)節(jié)池+混凝沉淀+石英砂過濾+超濾+DTRO”，濃水蒸發(fā)結(jié)晶，清水消毒回用。

混凝沉淀：往廢水中投加PAC藥劑，通過絮凝、沉淀將廢水中的污染物去除；

石英砂過濾：以石英砂作為過濾介質(zhì)，在一定壓力下，通過砂濾池去除廢水中的污染物；

UF超濾：以篩分為分離原理，以壓力為推動(dòng)力的膜分離過程。用于截留水中膠體大的顆粒，而水和低 分子量溶質(zhì)則允許透過膜，可有效去除水中的微粒、膠體、細(xì)菌、熱源及高分子有機(jī)物質(zhì)。

DTRO：是反滲透的一種形式，專門用來處理高濃度污水的膜組件。

濃水處理工藝采用三效蒸發(fā)結(jié)晶

06能量回收及利用

1、熱量回收

本項(xiàng)目污泥焚燒后，將產(chǎn)生850℃左右的高溫?zé)煔?。高溫?zé)煔馑鶖y帶的余熱可以在后續(xù)設(shè)備中得到循環(huán)回收利用，回收利用過程分為兩步。第一步首先通過高溫空氣預(yù)熱器加熱流化空氣，煙氣中熱能通過被加熱的流化風(fēng)送回至焚燒爐中循環(huán)回收利用。第二步是讓高溫空器預(yù)熱器利用后煙氣進(jìn)入余熱鍋爐內(nèi)進(jìn)行熱量回收，用于回收煙氣顯熱，生產(chǎn)過熱蒸氣用于發(fā)電、尿素?zé)峤?、SCR升溫等系統(tǒng)。

2、余熱發(fā)電

本項(xiàng)目蒸汽最主要的利用方式是發(fā)電，根據(jù)本項(xiàng)目的來泥分析，結(jié)合余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽量范圍考慮，發(fā)電設(shè)備考慮選用純凝式汽輪機(jī)2套，裝機(jī)功率6.0MW，發(fā)電過程中，還可在汽輪機(jī)內(nèi)部抽出部分飽和蒸汽作為其它熱源。

余熱回收年發(fā)電量近6000萬kW·h。

3、光伏發(fā)電

本項(xiàng)目采用分塊發(fā)電、分塊并網(wǎng)”的設(shè)計(jì)方案，光伏裝機(jī)容量為2680kWp。按照25年期計(jì)算，考慮光伏系統(tǒng)發(fā)電量的衰減，年均發(fā)電量264萬kWh。

07寫在最后

除了上面說的這些，東莞污泥焚燒項(xiàng)目，作為全球最大的污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目，還充分考慮了海綿城市的功能、智慧化管理、BIM設(shè)計(jì)等等一系列業(yè)內(nèi)最新技術(shù)和手段，充分結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)和地域特色，打造世界級污泥處理項(xiàng)目，探索低碳、智慧、超凈排放、能量回收、資源回收、科普于一體的污泥綜合處置項(xiàng)目。

（效果圖）

園區(qū)景觀空間充分結(jié)合海綿城市、雨水花園和污泥處理后的中水回用打造的水景，展示污泥廠的環(huán)保節(jié)能水平與可持續(xù)理念。同時(shí)結(jié)合建筑風(fēng)格提取廠區(qū)文化元素打造獨(dú)特文化符號，將廠區(qū)打造除生產(chǎn)功能以外附加的科普、展示功能。

編輯：李丹