上海市政院 | 郑州马头岗污水处理厂污泥热干化示范工程
编者按
郑州市马头岗污水处理厂污泥热干化工程将污泥厌氧消化处理产生的沼气首先用于脱水污泥的热干化处理，将热干化尾气中的热量回收用于厌氧消化系统污泥的加热及消化罐的保温，通过能源的重复利用，在无需外加能源的情况下，实现了污泥厌氧消化+热干化系统的能量自平衡。该工程的成功运行对城镇污水处理厂污泥处理处置工艺选择具有示范意义。
作者：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 范勇（1969-），上海人，毕业于清华大学环境工程系，高级工程师，从事市政排水工程相关设计。
郑州市马头岗污水处理厂一期工程设计规模30万m3/d，于2007年9月建成通水。随着城市的发展，马头岗污水处理厂系统服务范围不断扩大，收水量增长迅速，一期工程超负荷运转。2012年开始实施马头岗污水处理厂二期工程，二期工程内容包括：新建30万m3/d出水达到一级A标准的污水处理系统，为60万m3/d污水处理配套的污泥厌氧消化系统，以及200t/d(80%含水率)的污泥热干化系统。
马头岗污水处理厂热干化系统是二期工程的组成部分，利用污泥厌氧消化产生的沼气进行污泥热干化，将热干化尾气中的能量进行回收用于厌氧消化系统的污泥加热及消化罐的保温，干化后的污泥作为垃圾填埋场的覆盖土和绿化介质用土及用作土地改良。
1
污泥系统概述
1.1
污泥系统工艺流程
马头岗污水处理厂污泥处理采用“中温厌氧消化+干化”的组合工艺。剩余污泥经过重力预浓缩池浓缩后，经离心浓缩机浓缩与初沉污泥充分混合。混合后的污泥泵入污泥厌氧消化池进行消化，消化后污泥进行离心脱水，脱水后污泥进入干化机干化，最后获得含固率为70%的污泥产品。
图1 马头岗污水处理厂污泥处理工艺流程图
1.2
污泥消化系统主要工艺参数
马头岗污水处理厂厌氧消化系统采用的是高浓度污泥厌氧消化，消化池进泥浓度8%～10%，污泥厌氧消化罐为不锈钢复合结构，共14座。其污泥加热主要依靠罐体侧立面外层缠绕伴热管加热和进泥预加热，同时伴热管还有补充罐体散失热量，起到维持罐内物料温度的作用。
污泥厌氧消化主要设计参数如下：污泥近期干固体量为115tDS/d，沼气产量为22043m3/d，污泥消化温度介于33~35℃，系统需热量为1906kW（冬季）。
1.3
污泥热干化系统设计参数
马头岗污水处理厂污泥热干化系统主要设计参数如下：
本工程近期干化规模为200 t/d污泥（20%含固率，折合干污泥40t/d），污泥干化至含固率70%，近期土建按300t/d污泥规模一次性建成，并预留干化至90%含固率的可能性。
2
污泥热干化系统设计
2.1
污泥热干化系统工艺流程
图2 干化系统流程图
污泥干化车间和脱水车间合建，80%含水率脱水污泥进入湿污泥料仓，由干化进泥泵提升进入超圆盘干燥机进行干化处理。经干化后的污泥含固率达到70%以上，再经冷却螺旋冷却到40ºC后，经密闭的干泥输送系统送至干污泥料仓暂存待外运。
污泥干化系统由干化机进料系统、干化机主机系统、干泥输送系统、干泥贮存系统、锅炉系统、除臭系统、热量回收系统组成。
2.2
主要构筑物设计
1）干化机进料系统
干化机进料系统由湿污泥料仓和干化机进泥泵组成。
湿污泥料仓共4座，每台脱水机下方对应一座钢筋混凝土污泥料仓，单仓容积100m3，每个料仓底部均设有2个排放口，通过污泥液压刀闸阀控制污泥的排放。其中一个排放口打开后可使污泥落入停放在下方的污泥运输车中；另一个排放口下部通过密封的管道与污泥螺杆泵进料口连通。
2）干化主机系统
本工程干化机采用超圆盘干燥机，蒸汽间接换热方式，该干燥机既适用于污泥半干化，又适用于污泥全干化。热媒温度<180℃，干燥机污泥侧腔体内温度控制在100-130℃，干燥机内转子转速0～8.9rpm，单台干化机安装功率90Kw，所需辅助空气量较少，尾气处理设备规模小。辅助设备少，系统简单可靠。运行中氧含量、温度和粉尘量低，具有较高的安全性。
图3 干化机系统模型图
3）干泥输送系统
本工程设置1套干泥输送系统，输送能力可以满足远期300t/d污泥干化时干污泥量的要求。同时，输送系统留有足够的富余量，当干化机达最大负荷出泥增多时，不能出现堵塞现象。设置干污泥冷却机2台，单台输送能力1.2t/h，全密封输送机2台，双向螺旋输送机1 台，单台输送能力3.6t/h。
4）干泥贮存系统
干污泥储存仓仓体设计为方形料仓，仓底为平底形式，整个料仓是密封结构，防止臭气泄漏。为防止物料板结，干料仓设计蒸汽盘管保温系统。
5）锅炉系统
污泥厌氧消化系统和热干化系统共用锅炉房，设湿背式三回程、卧式安装锅炉3台，2用1备，单台蒸发量5t/h，锅炉热效率＞94%。
锅炉系统的气源为沼气或天然气，人工切换天然气和沼气。
6）除臭系统
本工程主要对干化机尾气、干泥输送系统及干污泥料仓，干化车间及预浓缩池产生的臭气进行收集处理，并安全达标排放。干化尾气经过多级换热后温度降至30~40℃，臭气被增压风机收集输送至化学除臭装置，化学除臭装置的酸洗塔、碱洗塔和氧化塔分别喷淋酸、碱性及次氯酸钠（或双氧水）药液，通过喷淋药液与臭气中的酸、碱性污染物及还原性物质进行中和、氧化反应，降低臭气中的污染物浓度。经化学除臭后的尾气与厂房内臭气汇总后被离心风机输送至生物除臭装置完成净化过程，净化后尾气经过20m排气筒达标排放。化学除臭风量8000m3/h,生物除臭风量48000 m3/h。
7）热量回收系统
热量回收系统时本次设计的重点，热干化系统尾气处理工艺流程图如下。
图4 尾气处理工艺流程图
经过余热回收系统的尾气进入冷凝器进一步冷却至40 ºC以下，进入化学除臭体系统和生物除臭系统进行除臭后达标排放。
热量回收系统包括余热回收装置和冷凝器各1台。
余热回收装置为专用换热器，换热效率95%。将干化尾气高温段的热量用于消化系统保温水加热，并设有防止堵塞和冲洗功能系统。配套设置进出水温度、压力在线检测仪。
冷凝器用于将干化尾气降低至40℃左右，保证可以最终进入生物除臭系统。冷凝器具有冲洗功能，防止结垢和堵塞。
3
消化干化系统的热量平衡
按冬季最不利情况下，污泥消化干化系统的热平衡如表1。
表1 污泥厌氧消化+干化系统能量平衡表
|
序号 |
参数名称 |
消化进泥（冬季最冷月） |
备注 |
|
1 |
沼气产量（Nm3/d） |
22043 |
|
|
2 |
沼气计算热值（MJ/m3） |
23 |
|
|
3 |
湿污泥量（t/d） |
200 |
|
|
4 |
含固率（%） |
20 |
|
|
5 |
干化后污泥含固率（%） |
70 |
|
|
6 |
水分蒸发量（kg/h） |
5952 |
|
|
7 |
污泥干化所需热量（MJ/h） |
19818 |
|
|
8 |
污泥干化所需沼气量（Nm3/d） |
20680 |
|
|
9 |
余热回收装置回收热量（MJ/h） |
7560 |
|
|
10 |
余热回收装置回收热量换算成沼气量（Nm3/d） |
7888 |
|
|
11 |
消化污泥所需功率（kW） |
1906 |
|
|
12 |
消化污泥所需热量（MJ/h） |
6861 |
余热回收热量满足消化污泥所需热量。（9）>(12) |
|
13 |
消化污泥所需热量转换成沼气量（Nm3/d） |
7160 |
|
|
14 |
剩余沼气量（Nm3/d） |
1363 |
=（1）-（8） |
由表1可以看出，在没有余热回收系统回收能量时，消化系统产生的沼气量为22043m3/d，而干化所需沼气量为20680 m3/d，消化所需沼气量为7160 m3/d，消化干化系统所需的总沼气最为27840 m3/d，消化系统产生的沼气量在冬季最冷月不能满足整个系统的要求。但是，将污泥干化系统产生的热量进行回收，用于污泥厌氧消化系统后，整个系统在冬季最冷月时尚有1363 m3/d富余的沼气，整个系统实现了能量的自平衡。
本文对原文有删减，详细内容参见2017年10月《中国给水排水》第20期 《郑州市马头岗污水处理厂污泥热干化系统工艺设计》，作者：范勇，上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司
范勇. 郑州市马头岗污水处理厂污泥热干化系统工艺设计[J].中国给水排水，2017，33（20）：46-49.
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2018年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会
（第九届）邀请函暨征稿启事（请提前报名，限800人）--
--鼎力打造中国污泥处理处置核心品牌生态圈
时间：2018年4月
地点：保定 雄安新区
组织机构
主管单位：
住房和城乡建设部
主办单位：
《中国给水排水》杂志社有限公司
艾尔旺新能源环境有限公司
中国市政工程华北设计研究总院有限公司
协办单位：
中国建设科技集团股份有限公司
上海复洁环保科技股份有限公司
上海施维英机械制造有限公司
威立雅水务工程（北京）有限公司
中国市政工程华北设计研究总院有限公司西安分公司
国美(天津)水技术工程有限公司
苏伊士新创建有限公司
济南浦华会展服务有限公司
支持单位：
中国土木工程学会水工业分会
住房和城乡建设部城镇水务管理办公室
天津创业环保集团股份有限公司
中国市政工程中南设计研究总院有限公司
污泥安全处置与资源化技术国家工程实验室
国家污泥处理处置产业技术创新战略联盟
中国水协
中国给水排水战略联盟
中国污泥处理处置战略联盟
中国给水排水品牌委员会
全国排水委员会
中国污泥处理处置核心品牌生态圈
青岛欧仁环境科技有限公司
战略合作微信平台：
（微信名称：water8848微信号：cnwater8848 ）
（微信名称：中国给水排水 微信号：cnww1985 ）
支持媒体：中国建设报、中国水业网（ www.water8848.com ）、中国给水排水杂志网站（www.watergasheat.com）、亚洲环保杂志 、中国水网、水世界-中国城镇水网、水处理技术杂志、供水技术杂志 等
为贯彻落实国家在经济发展中对于生态文明建设和环境保护的新要求，酝酿多年的《水污染防治行动计划》（简称“水十条”）颁布。该计划强调水质、水量和水生态的一体化管理，预计到2018年中国水处理投资可达2万亿元。 随着水行业企业迎来发展黄金时代，2018年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第八届）也将进入发展新阶段。
近年来，随着我国污水处理能力的快速提高，污泥量也同步大幅增加。截至2017年6月底，全国设市城市、县(以下简称城镇，不含其它建制镇)累计建成污水处理厂4063座，污水处理能力达1.78亿立方米/日，年产生含水量80%的污泥5000多万吨。“水十条”规定，地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。而根据调研结果显示，我国污水处理厂所产生的污泥，有70%没有得到妥善处理，污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来，并且引起了社会的关注。社会的关注促使国家不得不对污泥的处理处置重视起来，国家的重视又促使了污泥处理处置市场步入快速发展阶段。 住建部明确要求：各地要按照“绿色、环保、循环、低碳”的污泥处置技术路线，督促落实城市人民政府规划建设的主体责任，合理选择工艺，加快设施建设。各级排水主管部门要依法加强监督检查，督促污泥处理处置单位严格按照《城镇排水与污水处理条例》要求，对污泥去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告；对非法污泥堆放点要一律予以取缔，不满足防护要求的污泥临时堆放点要限期完成达标改造；对违反相关法律法规转移、倾倒、处置污泥的，要严格依法处罚。要打通污泥无害化产物的出路，“以资源化带动产业化”，吸引社会资本参与污泥处理处置设施建设和运营。对于我国污泥处理处置技术的发展有重要指导意义。
为了进一步提高我国污泥处理处置技术水平，了解国内外污泥处理处置的现状、前景与发展趋势，切实达到污泥无害化、减量化、稳定化、资源化的要求，避免由此引起的二次污染，《中国给水排水》杂志社联合艾尔旺新能源环境有限公司、上海复洁环保科技股份有限公司、上海施维英机械制造有限公司、威立雅水务工程（北京）有限公司、国美(天津)水技术工程有限公司、苏伊士新创建有限公司、中国市政工程华北设计研究总院、中国市政工程中南设计研究总院、住房和城乡建设部、中国土木工程学会水工业分会、中国水协 等单位决定举办“2018年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第九届）”。届时将邀请有关单位领导和专家到会作主题报告，针对污泥处理处置的标准实施、成熟工艺及设备运行经验、污泥处置政策等问题进行解答和研讨交流，同时为相关单位搭建推介城镇污泥处理处置与综合利用新技术、新工艺、新设备的平台。
中国给水排水杂志社于2010年、2011年、2012年、2013年、2014年、2015年、2016年、2017年分别在秦皇岛、青岛、大连、上海、长沙、宜兴、天津、北京举办了第一届、第二届、第三届、第四届、第五届、第六届、第七届、第八届污泥处理处置高级研讨会，此次是第九届，在大家的关心和支持下，它已成为业内具有较大影响力和规模最大的污泥处理处置行业会议。
一、大会运作原则和目标
本届大会按照专业化、高规格、高水平的要求，突出“创新、协调、绿色、开放、共享”特色。
邀请污泥处理处置各个研究方向的知名专家学者和主流单位代表，办成中国规模和影响力最大、最专业的行业盛会。鼎力打造中国污泥处理处置核心品牌生态圈。
二、大会形式
本届大会以会议研讨交流为主（约40多个专家报告）和现场参观典型工程( 保定市城镇污水处理厂污泥处理中心项目、雄安新区 等)为辅助的形式。
三、大会征稿主题：
1、各地城镇污泥处理处置的概况及规划（工程信息和工程实例介绍）；
2、城镇污泥处理处置的技术标准解读及政策探讨；
3、城镇污水处理厂污泥处理的设计经验；
4、污泥处理处置技术研究与工艺选择；
5、污泥处理处置技术与管理经验探讨；
6、污泥生物堆肥与土地利用技术及工程实例；
7、城镇污水处理厂污泥干化技术研究与应用；
8、流化床污泥焚烧炉技术及应用；
9、热电厂、水泥厂等工业领域掺烧城市污泥的应用实例；
10、污泥厌氧发酵／工业化生物制气技术与装备；
11、污泥中温厌氧消化技术与装备；
12、污泥固化稳定化技术与装备；
13、国内外污泥处理处置技术及工程实例，设计经验，调试、运行管理经验等；
14、高效污泥脱水技术与装备；
15、污泥输送技术与设备；
16、城市污水处理厂污泥处理处置技术调研报告和市场分析；
17、自来水厂污泥的处理及处置；
18、泵站、管网（通沟污泥）、黑臭水体污泥处理处置，工业污泥处理及处置，工业园区污水污泥处理处置；
19、国家“十三五”城镇污泥处理处置设施建设规划的总体思路及投资热点；
20、污泥干馏，污泥碳化，污泥减量化、资源化利用技术及工程案例；
21、剩余污泥源头减量生化技术、设备与工程案例；
22、污泥重金属稳定技术、设备与工程案例；
23、其他相关主题（如除臭、渗滤液处理等）。
四、参会人员
1、政府管理部门：建设厅、城建局、各地建委、水务局、环保局（厅）、排水处、海绵办、黑臭水体办、开发区管理部门、各地方河湖长单位等。
2、行业协会：中国城镇供水排水协会、中国土木工程学会水工业分会、中国低碳产业联合会、中国勘察设计协会、各地学会、协会等
3、设计单位：中国市政工程华北设计研究总院、中国市政工程西北设计研究院、北京市市政工程设计研究总院、中国市政工程中南设计研究院、中国市政工程东北设计研究院、中国市政工程西南南设计研究院、上海市政工程设计研究总院、天津市市政工程设计研究院、广州市市政工程设计研究总院等。
4、高校（研究院）: 清华大学、中国科学院生态环境研究中心、同济大学环境工程与科学学院、天津大学环境科学与工程学院、中国人民大学环境学院、哈尔滨工业大学、中国科学院、重庆大学城市建设与环境工程学院、北京工业大学、北京交通大学、江南大学 等。
5、各地水务、污泥投资建设运营单位：天津创业环保集团、北控水务集团、北京城市排水集团、北京首创、北京碧水源、启迪桑德、天津水务集团、成都市兴蓉环境、安徽国祯环保、深圳市水务(集团)、上海城投水务、重庆水务集团、东莞市水务投资、广州市水务投资集团、南京水务集团、杭州市水务集团、武汉市水务集团、沈阳水务集团、厦门水务集团、珠海水务集团、山东水务发展集团、青岛水务集团、济南水务集团、上海巴安水务、中环保水务投资、昆明滇池水务、云南水务、中国水务集团、中国水务投资、粤海水务、威立雅水务、苏伊士环境集团、中法水务投资、中国光大水务、贵州水务、海口市水务、华衍水务、天津华博水务、中环水务集团、成都排水、首创爱华市政环境、重庆康达环保等。
6、污水、污泥处理处置技术和设备工程公司等。
五、企业赞助方案
1、联合主办单位：15-20万元。
2、协办单位：6万元。
3、大会上发言（20分钟）：文章发表2-3篇，1-2个参会代表，发资料，现场易拉宝1个等共计2万元。
3、会场外集中展示区展示桌（2万元每个，含1-2人参会费）。
4、其他赞助方式（如礼品、晚宴、抽奖奖品等），按实际发生金额支付。
5、会议论文集广告：封底16000元；封二12000元；封三10000元；前彩插首末页：13000元/页；前彩色插页：8000元/页。
有意赞助或在会上进行交流、宣传的水务、工程公司、设备厂家等可与编辑部联系（022-27835639,13752275003 王领全）。
六、参会和住宿
会务费：
普通参会人员（设计院、水务公司、政府部门）为2300元/人（含会务、资料、场地、用餐、参观考察等费用）；2018年2月28日前返回参会回执并汇款的普通参会人员为2000元/人；设备工程技术企业参会人员为2900元/人；2017年2月28日前返回参会回执并汇款的设备厂家参会人员为2600元/人。
注：需要现场或者提前领到发票的参会代表，请提前将会务费汇款到杂志社
（收款单位：《中国给水排水》杂志社有限公司；开户行：建行天津河西支行；
账号：1200 1635 4000 5251 9625）。
（酒店房间紧张，请提前回执、预订房间并付款。请提前联系中国给水排水杂志社的 金晟 会计18622273726，022-27836823 办理预定房间手续，请将预定住房费用汇款至：金晟 6217 9002 0000 4602 885 中国银行天津分行；汇款时请注明入住参会代表姓名及单位名称）
组委会联系方式
联系人 ： 王领全 孙磊 任莹莹 彭秀华 金晟（会计）18622273726
电话：022-27835639 27835592 13752275003
E-mail：wanglingquan88@163.com cnwater@vip.163.com
传真：022-27835592 邮编：300070
地址：天津市和平区新兴路52号都市花园大厦21层
2018年中国城镇污泥处理处置高级研讨会 邀请函调整板20171208.doc
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2018年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会
（第九届） 参会回执(复印有效)
请参会人员认真填写回执后，传真和E-mail传回，以便提前安排住宿。
传真：022-27835592 E-mail：wanglingquan88@163.com; cnwater@vip.163.com
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汇款 方式 |
可提前汇会务费 收款单位：《中国给水排水》杂志社有限公司 开户行：建行天津河西支行 账号：1200 1635 4000 5251 9625
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发票 信息 |
请逐项填写发票信息，以便给您开具发票 普票：发票抬头 ；税号 专票：发票抬头 ；税号 开户行及账号 ；详细地址和电话
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2018年《中国给水排水》杂志社主办的会议信息
1、中国给水排水2018年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第九届）-（请提前报名，限800人）
2、2018年《中国给水排水》饮用水安全保障技术交流会（智慧水务）（第六届）
3、《中国给水排水》第八届城市雨污水（黑臭水体，海绵城市）管理国际研讨会
4、中国给水排水2018年中国污水处理厂提标改造高级研讨会（第二届）-（请提前报名，限800人）
5、2018年《中国给水排水》杂志社第十五届年会
《中国给水排水》杂志社
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战略合作微信平台：
（微信名称：water8848微信号：cnwater8848 ）
（微信名称：中国给水排水 微信号：cnww1985 ）
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【主任委员单位】
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中国市政工程华北设计研究总院 |  |
国家城市给水排水工程技术研究中心 |
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中国市政工程中南设计研究总院有限公司 |
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【副主任委员单位】
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上海威派格科技发展有限公司 | |
天津倚通科技发展有限公司 |
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苏伊士新创建有限公司 |
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新兴铸管股份有限公司 |
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【委员单位】
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