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一文详解国外水处理技术工艺

  “十三五”研究重点是彻底打通污泥处理处置路线,实现全链条能力提升。把高浓度污水、污泥、有机垃圾变为生物能源,本文详解奥图泰“流化床能源系统”和普拉克水处理技术,实现人类的可持续发展。

  上世纪50年代,流化床技术产生于欧洲,该技术最早应用于氧化铝的焙烧、铁矿石的还原以及贵金属的焙烧冶炼的过程。随着技术的应用发展,在上世纪七八十年代被引入到“污泥热解、热法应用的利用上”。

  奥图泰于1950年成功建造和运行了第一座流化床实验站,1967年建造了第一座污泥FB焚烧厂,1973年建造了北美第一座生物质FB流化床,1992年建造了第一座AFB流化床。从1995年-2010年的20年间,奥图泰在全球一共建造和运行了260余座流化床技术应用。

  上图是流化床应用于的环保的几个解决方案。最左侧的产品,是能够为我们提供20-30兆含量输出的鼓泡式流化床系统;第二个是可以提供每年三万吨和每年四十五万吨负荷量的湿泥流化床反应系统;第三个是气化炉技术,最右侧是重金属行业、矿石冶炼等循环流化床,可以时兴600兆瓦的能量输出。

  (奥图森床层自净循环系统可自动去除不可燃烧物,回注清洁的床层层料、确保连续运行)。

  奥图泰的流化床系统具有宽泛的燃料灵活性,有将近250余种物料可以用于该系统。包括各种农业废物(麦杆、种子)、多种工业废物(油脂、污泥、油泥)、工业产品和处理工艺产生的工业废物、石油行业产生的油渣以及多种市政废物(市政污泥、衍生废物)等。奥图泰能源系统能够在一个反应器装置中进行科学的利用,不需要提供其它的设备辅助的情况下,能够提供广泛的混合燃料的气化和流化技术。

  上图是大众较熟悉的典型的流化床能源系统在市政污泥处置上的系统炉。污泥接收后,根据热值选择的不同形式的污泥预干化,再进入全干化系统,以及最核心的流化床焚烧装置,之后进入后面的能源回收和能源再利用的锅炉系统、蒸汽发电系统及烟气排放除尘系统,这一套体系构成了完整的市政污泥再循环利用解决方案。

  流化床技术在污泥热法处理,以及焚烧和气化装置的应用上,每一个部件都是固定的部件,不存在潜在的维护和对技术人员很高要求的困境;产生的、处理的废物实际上就是飞灰,且我们还会做进一步的回收工作;在掺烧过程中,我们还有一个很好的装置,能够在不停炉和不产生后续影响的情况下,自动的把沙层中不可燃烧以及尺寸较大的废弃物排泄出来,且沙层可以在重新自净以后再注回到沙管里面。

  此外,奥图泰能源系统还有一个配合应用——ASHDEC工艺。ASHDEC工艺是对污泥干化焚烧的一个有效补充,与流化床系统整合在一起,相互配合,在污泥进行热化处理和进行了最终极减量的情况下,还可以实现了磷的回收。

  上述流化床能源系统满足严格的国内烟气处理,且在欧盟对于排放标准提高的前提下,奥图泰目前在全球运行的各种形式的流化床系统,都可以做到NOX小于80。

  上月,奥图泰正式提交了一个10万吨湿泥半干化+焚烧能源系统项目计划,这个项目位于苏黎世的市中心,年处理量10万吨,同时可以产生高压供气对区域进行区域供电和区域加热的需求。同时,还有“磷回收”的系统实施;

  土耳其EREN Corlu的生物质热电联发电厂是年处理量45万吨的混合生物流化床焚烧系统(奥图森EPC总包),有50%的燃料来自于造纸污泥和市政污泥,也混合了其他被分解的市政垃圾和其它有热值的废物,它的年产电量是30兆瓦;

  荷兰布拉班特是欧盟最大的污泥焚烧厂,市政污泥处理量为年40万吨,污泥来源是100座污水厂,这个厂子有4个处理线,得到了很好的运行;

  还有一个比较小的案例:奥图泰在一个占地100米×60米的条件下,为一个年处理量只有3万吨湿泥的小的污水厂制作了一个全套流化床焚烧和后面的烟气口。可以说流化床技术在配合各种形式的干化污泥的情况下,都是一种很好的解决方案。

  截止2015年,奥图泰在全球利用流化床技术,减少了660万吨的二氧化碳的排放。

  普拉克集团是瑞典最大的环境集团,为水处理和沼气生产领域提供产品、工程承包和服务,在业内处于领先地位,目前在九个国家设有分支机构。普拉克(PURAC)成立迄今已有61年历史,已在80多个国家完成超过4000多个合同,涉及饮用水、市政污水、工业废水、污泥处理和城市有机垃圾处理、厌氧沼气综合利用项目。

  普拉克环保系统(北京)有限公司是普拉克集团的独资公司,自1993年获得高碑店污水处理项目合同进入中国市场,至今已在中国执行饮用水处理、市政污水处理、工业废水处理、污泥处理和城市餐厨及有机废弃物处理、沼气利用等各类合同100余个。12

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