火力发电厂污泥处置工艺研究

李钢 张晨雨

摘要：伴随着改革开放的推进，我国工业发展也日益蓬勃发展，工业的进步对我国的经济效益起正向作用的同时，也对水资源造成了巨大损耗。其中，以火力发电厂为代表,其运作时必定耗用大量水资源，还堆积与排放大量污泥，污泥中的毒害物质不仅危害生态环境，更会阻碍社会的全面发展。因此,研究火力发电厂的污泥处置工艺的重要性和必要性不言而喻。本文将阐述国内、外火力发电厂的污泥的处置现状及主要问题，并结合污泥燃料的特性及污泥处置工艺方案的特点，对污泥处理工艺提出优化建议。

关键词：火力发电厂；污泥；处置工艺

引言

我国正处于经济发展和社会进步的阶段，为贯彻可持续发展理念，人们应当重视起对污泥的处置，研究并优化污泥的处置有益于节能减排的实现。其中，火力发电厂作为耗水量与废水排放量大的场所，对其产生的污泥更应进行绿色化和资源化的工艺处置，以减少资源浪费与生态破损，进一步助力打造开放、绿色、共享的和谐社会。

1 国内外污泥处置现状

国外的发达国家多采用农用、填埋以及焚烧的手段对火力发电厂的污泥进行处置，而以焚烧为主的污泥处置方式已得到国际的广泛认可，其优点在于可减少污泥的堆积，做到对污泥的无害处置。而我国的污泥处置方案，从传统的处置手段逐渐转变成火力发电厂掺烧污泥助力发电的处置手段。其中，污泥中掺烧煤粉在我国循环流化床锅炉的实践中取得初步成功。

2 污泥处置工艺

2.1污泥处置原则

关于对污泥的处置应遵循“减量化、无害化、稳定化、资源化”原则，应立足整体考量的角度出发，结合污泥泥质特征、地理位置、周围环境和经济水平等因素，相应地设定污泥处置方案。

2.2污泥燃料特性

在火力发电厂进行污水处理的过程中，会产生大量湿污泥，其有机物含量占比60%到80%，颗粒度为0.02-0.20mm，密度约为1002-1006kg/m^3[1]。湿污泥中的水分进行降低处理的过程中，污泥的状态历经了纯液态转变为半固态再到纯固态的过程。

通常情况下，湿污泥的含水量为80%，此状态的湿污泥因含水量高导致热值低，无法直接将其焚烧；如果干化湿污泥，将其水分占比降至20%-30%，可相应地提高热值，用做低质燃料。

2.3污泥处置工艺方案特点

工业体系发达的国家多采用污泥掺烧的方式处置污泥，这是一种将干污泥与煤掺杂的燃料放入锅炉后进行燃烧的方法，此举有助于火力发电厂节约燃料能耗、减少发电成本。但不可忽略的缺点是，随着污泥掺烧比例的增加，掺混燃料的熔点会随之降低，致使化合物极易烧结，受热面的磨损程度与烟气流速也会受到污泥掺烧比例的影响^[2]。

当前国内新建的大中型污泥处置项目多采用深度脱水入锅炉焚烧方案，此方案中，对污泥先脱水再进行干化焚烧，这般处理更利于锅炉焚烧，优点在于节约资源利用，降低处置成本，但该方案对处置设备和运行条件的要求较高，须严谨对待工艺的复杂性与系统性。

2.4 污泥处置项目效益

污泥处置项目的效益主要分为经济效益和社会效益两方面。经济效益是指污泥处置项目的成功运行可降低工厂所消耗的燃料与能源、运营成本，还有益于火力发电厂得到政府的专项补贴、税收减免与相应的发电力的折抵，还有益于工厂对蒸汽产品的发行与推出，使火力发电厂在全行业享受示范效益。后者是指通过污泥焚烧将降低对污泥填埋用地的占领与应用，不仅可以为国家节约土地及污泥的填埋费用，还能缓解污泥填埋对生态平衡带来的二次破坏。

3 污泥处置主要问题

3.1 稳定化、无害化、减量化程度低

当前国内污泥处理项目的运行过程中“重水轻泥”的现象严重，设备不够先进，投资严重不足。尤其，目前运用的污水处理设备中，一方面，能对污泥进行稳定和高效的处置设备较少；另一方面，处置技术和处置程度始终无法达到理想状态。此外，我国的污泥处置还面临高端科学技术的需求以及投资回报比例不稳定的问题，现阶段我国的污泥处置刚刚度过了污泥的无害化、减量化的初步阶段，距离污泥稳定化处理的实现还有很长一段路需要努力。

3.2 目标和技术路线方向不明确

我国对于污水处置的意识觉醒较晚，污泥处置的操作也是相应地发展较晚。目前，对于火力发电厂的污泥的处置面临着安全处置和资源化利用的双重选择，这是由于将污泥列为废弃物抑或资源的意见不同所导致的。另外，地方政府或工厂时常为了方便处置，便选择采取最简易的方式处置污泥，致使污泥处置缺乏明确具体的目标和具有普遍指导性的技术路线。

3.3 政策导向

我国对火力发电厂的项目运行设置了减排的约束性任务，而对污泥的处理处置尚未规划任何约束性指标。虽然火力发电厂的污泥处置及污染防治技术等政策涉及到了污泥处理处置的规划和运行、技术指导、安全监管及责任保障，但仍需要政策、法律对污泥处置目标和要求的强制性规定，以强化污泥处置的可操作性，促进污泥处理处置的推进以及与推进可持续发展理念的贯彻

^[3]。

4 污泥处置工艺优化

科学先进的污泥处理工艺，能够给予火力发电厂巨大的经济效益。污泥处置工艺的效益通过以下两方面得以彰显，即处理成本和运行盈利。为最大限度地减少处理成本，火力发电厂需要在各个处理流程中采用最合理的方式进行科学搭配组合。在考虑国内、外的处理现状的基础上，总结得出以下处理工艺可以发挥出最优效果，即在调节池的设置流程中，选择区分设置的手段；在污泥与处理阶段，选择高分子絮凝剂加以处置。此外，排水池和浓缩池中排放的分离液可以循环利用。在污泥脱水阶段，选择离心脱水方式。火力发电厂通过上述手段的运用，可降低处置费用，还有利于资源利用，为工厂的运行带来最大的效益。

4.1 废水处理方面

火力发电厂的污泥在进行干化过程中产生的污水可以考虑全部排入污水处理系统，由污水处理系统进行统一的处理与处置，经处理后的污水可以用作工艺用水、绿化用水的来源，以实现对污水的循环回收应用。

4.2 废气排放方面

火力发电厂对堆积的污泥进行深度脱水和干化后，应用负压换气手段，令污泥设备处于负压运行状态之下，以保障污泥在传输阶段能得到全程密闭。对污泥处置过程中排放出的臭气进行收集后，选择活性炭除臭设备将废气处置至达标后系统排放。在污泥焚烧的过程中的确会导致二噁英的产生，该物质兼具毒害性与污染性，如果想要抑制该物质的生成，须在焚烧污泥的过程中始终将污泥与燃煤的掺烧比例控制在合理范围之内，从而降低烟气酸度，烟气排放指数处于国家排放科学要求范围之内。

4.3 固体废弃物处置

污泥处置的最后阶段是对污泥焚烧后形成的灰渣的处置，其作为污泥的最终固态废弃物，归属于普通的固体废物范畴，可以用作建筑材料或其他工业用途。

5 结束语

火力发电厂在处置污泥方面应当尝试性了解与借鉴先进处置工艺，尽管处理流程基本固定，而每一处置阶段中都能够选择合理的技术手段进行科学搭配，在不断的实验中，以期探索出最优的污泥处置工艺方案。

参考文献

[1]孙伟.300MW机组锅炉燃煤耦合生物质发电的可行性研究[J].电站系统工程,2019(7):11-14.

[2]马盟,赵雅旋.污泥干化耦合燃煤发电技术研究[J].化学工程与装备,2018,2(11):329-331.

[3]孙伟,王岩.火力发电厂污泥处置工艺研究[J].新 型 工 业 化,2020,10(7):32-34.