威立雅水务技术在城市污水厂升级改造威立雅水务技术在城市污水厂升级改造和污泥处理领域的先进技术和污泥处理领域的先进技术 Veolias advanced processes in wastewater upgrading and sludge treatment 威立雅水务技术亚洲地区技术总监威立雅水务技术亚洲地区技术总监 陈晓华陈晓华2010年4月1号北京北京2021/3/111SUMMARY1. Biostyr BAF曝气生物滤池曝气生物滤池2. Pyrofluid incineration流化床污泥焚烧流化床污泥焚烧2021/3/1121.BAF曝气生物滤池曝气生物滤池2021/3/1132021/3/114Capability of BIOSTYR生物滤池的特点生物滤池的特点 Up-flow filter, inlet channel from bottom, outlet on top 上向流滤池，底部渠上向流滤池，底部渠道进配水，顶部出水道进配水，顶部出水 The specific gravity of media 1 滤料比重小于滤料比重小于1 Perforated pipe aeration, saving equipment investment and maintenance costs穿孔管曝气，节省设备投资和维护费穿孔管曝气，节省设备投资和维护费 Nozzle on top of filter, in treated water and easy to maintenance 滤头在滤滤头在滤池的顶部，与处理后水接触，易于维护池的顶部，与处理后水接触，易于维护 Backwash by gravity, need not pumps重力反冲洗，无须反冲洗水泵重力反冲洗，无须反冲洗水泵2021/3/115-Aeration and air backwash share the air blower工艺空气和反冲洗用气共用鼓风机工艺空气和反冲洗用气共用鼓风机- Aeration pipe could be set in the middle or bottom of filter, Nitration and denitration can be done in the same tank. 曝气管可布置在滤层中部曝气管可布置在滤层中部或底部，在同一池中可完成硝化、反硝化功能或底部，在同一池中可完成硝化、反硝化功能Capability of BIOSTYR生物滤池的特点生物滤池的特点2021/3/1162021/3/117未附着生物膜未附着生物膜 without biofilm附着生物膜附着生物膜with biofilmBIOSTYR 单元单元 : 滤料滤料Biostyr media2021/3/118Biostyr internal structureBiostyr 内部结构内部结构2021/3/119BiostyrslabBiostyrslab滤板滤板2021/3/1110BiostyrnozzleBiostyrnozzle滤头滤头2021/3/1111BIOSTYR:centralizedairsupply中央供气系统中央供气系统2021/3/1112BIOSTYRmainadvantages滤池工艺的主要优点滤池工艺的主要优点- Advanced technology, reliable operation, very suitable for upgrading工艺技术先进成熟、运行可靠、非常适合水厂升级改造；工艺技术先进成熟、运行可靠、非常适合水厂升级改造；- Low total investment and operating costs, power consumption of aeration can reduce 2030；总投资省，运行费用低，曝气能耗低总投资省，运行费用低，曝气能耗低2030；- Low amount of works and costs, short construction period土建工程量少，工程费用低，工期短土建工程量少，工程费用低，工期短- Less occupation of land, low land-use and substruction fee占地面积少，征地费和地基处理费用低；占地面积少，征地费和地基处理费用低；- Steady operation in the condition of low temperature and fluctuate load在低温寒冷气候和负荷变化的条件下运行稳定；在低温寒冷气候和负荷变化的条件下运行稳定；2021/3/1113BIOSTYR main advantages滤池工艺的主要优点滤池工艺的主要优点- High automation自动化程度高自动化程度高- Simultaneous Filtration when removing C and N pollutant去除含碳和含氮污染物的同时可以进行过滤去除含碳和含氮污染物的同时可以进行过滤- Module structure, easy to rebuild and expansion模块化结构，易于改建和扩建模块化结构，易于改建和扩建- Outlet water can meet reuse standard, reduce future investment出水水质可达到回用水标准，节省未来投资出水水质可达到回用水标准，节省未来投资- Plant can be covered by handsome building, without any noise, odor and vision pollution厂区可覆盖，建筑美观适用，无噪声、臭气和视觉污染厂区可覆盖，建筑美观适用，无噪声、臭气和视觉污染 2021/3/1114New plant & upgrading Case studies 新厂及升级改造应用案例新厂及升级改造应用案例2021/3/1115Multiflosettling沉淀池，沉淀池，Biostyr, 三级三级Tertiary Actiflo沉淀池，沉淀池，UV，Alizair odor treatment设计流量设计流量Flow：50,000m3/d6个同时硝化反硝化处理单元，个同时硝化反硝化处理单元，每个单元面积为每个单元面积为113 m22 各后置反硝化单元，每个单各后置反硝化单元，每个单元面积为元面积为84m26 Simultaneous N-DN, 6x113 m2, 2 PDN, 2x84 m2可保证的最终水质可保证的最终水质Outlet treated water： COD：50 mg/lBOD5：10 mg/lSS：10 mg/lNNH4：5 mg/lTN: 15mg/lTP：0.5 mg/l案例一案例一Case I：BIOSTYR 曝气生物滤池曝气生物滤池- 深度处理业绩深度处理业绩:深圳西丽污水处理厂深圳西丽污水处理厂Biostyr application in Shenzhen Xili WWTP深圳西丽深圳西丽 Shenzhen Xili 2021/3/1116设计水质和水量设计水质和水量 Design capacity and concentrations项目项目Parameter数值数值ValueFlow rate50,000m3/dCODCr (mg/l)400mg/lBOD5 (mg/l)200mg/lSS (mg/l)250mg/lTN (mg/l)41mg/lNH4N (mg/l)31mg/lT- P (mg/l)6.4mg/lpH6-9Temperature(C)15-25出水水出水水质质(A-I), Treated water requirement: class 1-A2021/3/1117Plant presentation of Xili WWTPMultiflo primary treatment unitBiostyr treatment unitActiflo tertiary treatment unitTreated water outlet2021/3/1118VWS建议的处理工艺建议的处理工艺Process proposed细隔栅ScreenMultifloPrimary高密度沉淀池BiostyrN/PDN生物滤池UV消毒系统出水Outlet反冲洗脏水池BackwashwaterActiflotertiary高密度沉淀池Multiflo高密度沉淀池2021/3/1119案例二案例二Case II：BIOSTYR 曝气生物滤池曝气生物滤池 - 深度处理业绩：南京城东污水处理厂深度处理业绩：南京城东污水处理厂 Nanjing Chengdong Tertiary WWTP2021/3/1120设计处理水量、水质及出水要求设计处理水量、水质及出水要求Inlet/Outlet quality原水原水Inlet日平均流量日平均流量Daily flow200 000M3/d峰值系数峰值系数Peak factor1.3小时峰值流量小时峰值流量Hourly flow10833M3/h浓度峰值系数浓度峰值系数Peak concentration factor1.4峰值时间峰值时间 Duration of peak2hour参数参数Parameter单位单位Unit进水浓度进水浓度Inlet出水要求出水要求OutletCODMg/l6050BOD5Mg/l2010SSMg/l2010TNMg/l2015N-NH4Mg/l8154TPMg/l112021/3/1121三级处理系统工艺流程三级处理系统工艺流程Tertiary treatment process二级生物处理Secondary treatment反冲洗废水backwash water:1600m3Biostyr N 硝化型曝气生物滤池8x173m2 共8格 Biostyr PDN 后置反硝化型曝气生物滤池2x129m2 共2格碳源投加（甲醇）Methanol70%旁通2021/3/1122案例三案例三Case III：乌鲁木齐：乌鲁木齐河东污水处理厂中水深度处理建设项目河东污水处理厂中水深度处理建设项目Urumqi Hedong WWTP upgrading2021/3/1123乌市河东污水处理厂中水深度处理建设项目乌市河东污水处理厂中水深度处理建设项目 Urumqi Hedong WWTP upgradingCOD (mg/l)BOD (mg/l)SS (mg/l)NH3 (mg/l)TN (mg/l)TP (mg/l)进水进水Inlet144363638554.5出水出水Outlet5010105150.5设计进出水水质为设计进出水水质为Inlet/outlet(GB18918-2002)I A 标准标准进出水设计基础进出水设计基础Basis of design：100,000m3/d2021/3/1124三级处理系统工艺流程三级处理系统工艺流程Tertiary treatment process二级生物处理二级生物处理AS，AB process 法法反冲洗废水池反冲洗废水池backwash water 1900m3Biostyr N 硝化型硝化型曝气生物滤池曝气生物滤池6x173m2 共共6格格 Biostyr PDN 后置反后置反硝化型曝气生物滤池硝化型曝气生物滤池4x173m2 共共4格格碳源投加（甲醇）碳源投加（甲醇）Methanol dosingMULTIFLO 三级沉淀三级沉淀 4x13m2021/3/1125案例案例Case IV：石家庄桥东三级处理工程：石家庄桥东三级处理工程Shijiazhuang Qiaodong Tertiary ProjectCOD (mg/l)BOD (mg/l)SS (mg/l)N-NH4 (mg/l)TN (mg/l)N-NO3 (mg/l)TP (mg/l)进水进水Inlet703030565577出水出水Outlet501213/15/0.5设计进出水水质为设计进出水水质为Inlet/Outlet进出水设计基础进出水设计基础Basis of design：500,000m3/d2021/3/1126三级处理系统工艺流程三级处理系统工艺流程Tertiary Treatment Process二级生物处理二级生物处理Secondary biological treatment反冲洗废水池反冲洗废水池2x2630m3Biostyr PDN 后置反后置反硝化型曝气生物滤池硝化型曝气生物滤池24x231m2 共共24格格碳源投加（甲醇）碳源投加（甲醇）methanol dosingACTIFLO三级沉淀三级沉淀 4x15m2021/3/11272.Pyrofluid incineration 流化床污泥焚烧流化床污泥焚烧2021/3/1128PYROMIX Co-incineration 混混烧烧 with MSW. (10-25%wetsludge湿污泥)PYROFLUID Incinerationdedicated专门污泥焚烧专门污泥焚烧(4003700kgDS/h)2.1 - THERMAL OXIDATION 热氧化处理热氧化处理ATHOS Wet Air Oxidation湿湿式氧化式氧化other其他其他: cement kiln水泥水泥干燥炉干燥炉= ABSOLUTE BARREER AGAINST PATHOGEN HAZARD绝对防止病原菌危险绝对防止病原菌危险BIOCON Incineration dedicated专门焚烧专门焚烧(100500kgDS/h)2021/3/11292.2 The fluidised bed incinerator Pyrofluid 流化床焚烧炉流化床焚烧炉Fluidizing air, preheated流态气体，预先加热流态气体，预先加热Sludge inletTo heat exchanger and flue gas treatment派往热交换器和废气处理派往热交换器和废气处理(Heat exchange)热传导热传导-the3Trule规则-lowmaintenance低维修-easytooperate容易运行-longlifeexpected可以长期运行-nomovingparts没有可动部分-morethan50referencesworlwide在全世界有50以上的业绩例子污泥进口污泥进口2021/3/11302.3 European Regulation Directive 2000/76/CEE 欧洲指令性规定欧洲指令性规定2000/76/CEEAverage 24 h97% tile (1/2 h)100% averagemonitoringTotal dustCOCOTHClHFSO2NO2 Heavy metals (-Zn)Cd+TlHgDioxins & furans10 mg/Nm350 mg/Nm310 mg/Nm310 mg/Nm31 mg/Nm350 mg/Nm3200 mg/Nm30.5 mg/Nm30.05 mg/Nm30.05 mg/Nm30.1 ng/Nm310 mg/Nm350 mg/Nm310 mg/Nm310 mg/Nm31 mg/Nm350 mg/Nm30.5 mg/Nm30.05 mg/Nm30.1 ng/Nm3100 mg/Nm320 mg/Nm3100 mg/Nm34 mg/Nm3300 mg/Nm3continuecontinuecontinuecontinuecontinuecontinuecontinue2/yr2/yr( 11% CO2, dry gas basis)2021/3/11312.4 Example of dry treatment 干式处理范例干式处理范例 Fly ash 飞尘飞尘 Grinder 磨床磨床Electro precipitator 电沉淀器电沉淀器Raw flue gas 废气废气 fan 鼓风机鼓风机 Bag filter 袋式滤器袋式滤器 Cleaned flue gas洗过废气洗过废气Active carbon 活性炭活性炭 Soda residue 剩余碱剩余碱 (to disposal or reuse) 再用再用 stack 烟道烟道 Sodium bicarbonate碳酸氢钠碳酸氢钠 2021/3/11322.5 Example of (half) wet treatment + DeNox （半）湿式处理范例（半）湿式处理范例 PYROFLUID + HELIOLelectro-precipitator 电沉淀器电沉淀器cooling fluid 冷却液冷却液air cooler空气冷却器空气冷却器cool down冷却冷却 heat exchanger热交换器热交换器anti plume reheater防烟羽回热器防烟羽回热器Fan鼓风机鼓风机Stack 烟道烟道Water 水水Blowdown洗涤废液洗涤废液sodaLiquor碱液体碱液体wet scruber 湿式洗涤器湿式洗涤器dry ashes干灰干灰fluidizingair流态化空气fluegas/air废气/空气heatexchanger热交换器hotfluegas热废气(fromfreeboard)450-650C870C600C60C250C70C120C160C180CQuench水洗器水洗器FBFWindbox2021/3/11332.6 Dry vs. Wet flue gas treatment 干式干式/湿式废气处理比较湿式废气处理比较Treatment 处理方式处理方式 DRY干式干式 WET湿式湿式 Advantages优势优势 Disadvantages 劣势劣势 INVESTMENT 投资投资+ +liquid Bleeding 液体排放液体排放 No 不需要不需要 to treat 需要处理需要处理Anti-Plume system*防烟羽系统防烟羽系统 not necessary不需要不需要 Necessary需要需要 water consumption水消耗量水消耗量low 低低 high 高高 Energy recovery 能量回收能量回收+ advanced treatment 先进处理先进处理+(very low 很低很低diox, Hg) Disadvantages AdvantagesResidues 废物废物many 多多few 少少OPERATION COSTS + +运行成本运行成本Cdepends on local constraintsC要看当地规定要看当地规定(* if demanded如要求如要求)2021/3/11342.7 Special case of Chinese Sludge中国的污泥特性中国的污泥特性-High water content (75-80%), low dryness 高含水率，低含固率高含水率，低含固率 -Low VSS(55%) and low LCV挥发性有机物含量低，热燃值低挥发性有机物含量低，热燃值低2021/3/1135Best solution for the incineration solution:中国的污泥焚烧方案中国的污泥焚烧方案- Pre-drying (up to 30-40%) + Incineration 污泥预干化污泥预干化 (至至 30-40%) + 污泥焚烧污泥焚烧- 50-60% energy in the sludge is recovered from incineration, this solution can save 50-60% energy 焚烧可为污泥预干化提供焚烧可为污泥预干化提供50-60%能耗，即干化部分可节能耗，即干化部分可节约约50-60 %能耗能耗2021/3/1136u2.7 案例案例: 深圳市老虎坑污泥半干化深圳市老虎坑污泥半干化-焚烧处理厂焚烧处理厂uCase study: Shenzhen BaoAn Laohukeng sludge incineration plant2021/3/1137a) 设计参数设计参数 Basis of design-污泥处理量污泥处理量Sludge quantity：800twet脱水污泥脱水污泥/d，160tDS干污泥干污泥(DS)/d -污泥性质污泥性质Sludge characteristics平均含固率平均含固率 dryness= 20%，range浮动范围浮动范围17%25%设计热燃值设计热燃值 LCV = 12,560 kJ/kgDS，range浮动范围浮动范围-20%+10%有机物含量有机物含量VSS = 52%，Ash灰分灰分 = 48%2021/3/1138b) 系统设计方案系统设计方案Layout76mx63m2021/3/1139Thank you ！谢谢大家谢谢大家2021/3/1140个人观点供参考，欢迎讨论