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濟(jì)南純水設(shè)備:污泥干化技術(shù)分類及簡(jiǎn)介

來(lái)源:濟(jì)南純水設(shè)備??????2019/12/14 9:52:43??????點(diǎn)擊:

濟(jì)南純水設(shè)備 http://shengtaishoes.com】我國(guó)大規(guī)模建設(shè)污水水處理廠,但污泥處理處置一直被忽視。污泥處置最大的瓶頸是干化減量,高成本一直是困擾行業(yè)的一個(gè)難題。近年來(lái)污水污泥干化技術(shù)發(fā)展迅速,下面介紹幾種重要的污泥干化技術(shù),供大家參考。

1 概述

    污水在處理的過(guò)程中將大部分污染物均轉(zhuǎn)化到了污泥里,因此污泥中含有覆蓋面極廣的各類污染物,包括各種重金屬、微量高毒性有機(jī)物(PCBs、AOX)、大量細(xì)菌、病毒體和寄生蟲卵等致病微生物,如不妥善處理,將會(huì)引發(fā)環(huán)境衛(wèi)生和污染問(wèn)題,易造成二次污染,我國(guó)大規(guī)模建設(shè)污水水處理廠,但污泥處理處置一直被忽視,近年來(lái)污水干化技術(shù)發(fā)展迅速,下面就介紹幾種當(dāng)前主流的污泥干化工藝技術(shù)。

2 污泥干化設(shè)備的類型

2.1 按熱介質(zhì)與污泥接觸的方式可分為:

2.1.1 直接加熱式:將燃燒室產(chǎn)生的熱氣與污泥直接進(jìn)行接觸混合,使污泥得以加熱,水分得以蒸發(fā)并最終得到干污泥產(chǎn)品,是對(duì)流干化技術(shù)的應(yīng)用;

2.1.2 間接加熱式:將燃燒爐產(chǎn)生的熱氣通過(guò)蒸氣、熱油介質(zhì)傳遞,加熱器壁,從而使器壁另一側(cè)的濕污泥受熱、水分蒸發(fā)而加以去除,是傳導(dǎo)干化技術(shù)的應(yīng)用;

2.1.3 “直接一間接”聯(lián)合式干燥:即是"對(duì)流—傳導(dǎo)技術(shù)"的結(jié)合。

2.2 按設(shè)備的形式分為:

攤鋪式、轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、帶式、螺旋式、離心干化機(jī)、噴淋式多效蒸發(fā)器、流化床、多重盤管式、薄膜式、漿板式等多種形式。

2.3 按干化設(shè)備進(jìn)料方式和產(chǎn)品形態(tài)大致分為兩類:

一種是采用干料返混系統(tǒng),濕污泥在進(jìn)料前先與一定比例的干泥混合,然后才進(jìn)入干燥器,產(chǎn)品為球狀顆粒,是干化、造粒結(jié)合為一體的工藝;另一種是濕污泥直接進(jìn)料,產(chǎn)品多為粉末狀。

3 工作原理和工藝流程

3.1 直接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)

    工作原理是:脫水后的污泥從污泥漏斗進(jìn)入混合器,按比例充分混合部分已經(jīng)被干化的污泥,使干濕混合污泥的含固率達(dá)50%60%,然后經(jīng)螺旋輸送機(jī)運(yùn)到三通道轉(zhuǎn)鼓式干燥器中。

在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)與同一端進(jìn)入的流速為1.2-1.3m/s、溫度為700℃左右的熱氣流接觸混合集中加熱,經(jīng)25min左右的處理,烘干后的污泥被帶計(jì)量裝置的螺旋輸送機(jī)送到分離器,在分離器中干燥器排出的濕熱氣體被收集進(jìn)行熱力回用,帶污染的惡臭氣體被送到生物過(guò)濾器處理達(dá)到符合環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn),從分離器中排出的干污泥其顆粒度可以被控制,再經(jīng)過(guò)篩選器將滿足要求的污泥顆粒送到貯藏倉(cāng)等候處理。

    干化的污泥干度達(dá)92%以上或更高。干燥的污泥顆粒直徑可控制在1-4mm,這主要考慮了用干燥的污泥作為肥料或園林綠化的可能性。細(xì)小的干燥污泥被送到混合器中與濕污泥混合送入轉(zhuǎn)鼓式干燥器,用于加熱轉(zhuǎn)鼓干燥器的燃燒器可使用沼氣、天然氣或熱油等為燃料。

    分離器將干燥的污泥和水汽進(jìn)行分離,水汽幾乎攜帶了污泥干燥時(shí)所耗用的全部熱量,這部分熱量需要充分回收利用。因此水汽要經(jīng)過(guò)冷凝器,冷凝器冷卻水入口溫度為20℃,出水溫度為55℃,被冷卻的氣體送到生物過(guò)濾器處理完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。

該干化系統(tǒng)特點(diǎn)是:在無(wú)氧環(huán)境中操作,不產(chǎn)生灰塵,干化污泥呈顆粒狀,粒徑可以控制,采用氣體循環(huán)回用設(shè)計(jì)減少了尾氣的處理成本。

3.2 間接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)

如圖2是濕污泥直接進(jìn)料、間接加熱轉(zhuǎn)鼓干化系統(tǒng)工藝流程圖。

 

脫水后的污泥輸送至干化機(jī)的進(jìn)料斗,經(jīng)過(guò)螺旋輸送器送至干化機(jī)內(nèi),螺旋輸送器可變頻控制定量輸送。干化機(jī)由轉(zhuǎn)鼓和翼片螺桿組成,轉(zhuǎn)鼓通過(guò)燃燒爐加熱,轉(zhuǎn)鼓最大轉(zhuǎn)速為1.5r/min。

    翼片螺桿通過(guò)循環(huán)熱油傳熱,最大轉(zhuǎn)速 為0.5 r/min。轉(zhuǎn)鼓和翼片螺桿同向或反向旋轉(zhuǎn),污泥可連續(xù)前移進(jìn)行干化,轉(zhuǎn)鼓沿長(zhǎng)度方向分布為三個(gè)燃燒爐溫度區(qū)域,分別為370℃,340℃和85℃。翼片螺桿內(nèi)的熱油溫度為315℃。

轉(zhuǎn)鼓經(jīng)抽風(fēng),其內(nèi)部為負(fù)壓,水汽和塵埃無(wú)法外逸。污泥經(jīng)轉(zhuǎn)鼓和翼片螺桿推移和加熱被逐步烘干并磨成粒狀,在轉(zhuǎn)鼓后端低溫區(qū)經(jīng)過(guò)S形空氣止回閥由干泥螺桿輸送器送至儲(chǔ)存?zhèn)}。污泥蒸發(fā)出的水汽通過(guò)系統(tǒng)抽風(fēng)機(jī)送至冷凝和洗滌吸附系統(tǒng)。

該干化系統(tǒng)的特點(diǎn)是:流程簡(jiǎn)單,污泥的干度可控制,干化器終端產(chǎn)物為粉末狀。

3.3 離心干化技術(shù)(即脫水干化一體機(jī))

如圖3是離心干化機(jī)系統(tǒng)工藝流程圖。

 

    稀污泥自濃縮池或消化池進(jìn)入離心干化機(jī),干化機(jī)內(nèi)的離心機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行脫水,經(jīng)機(jī)械離心脫水后的污泥呈細(xì)粉狀從離心機(jī)卸料口高速排出,高熱空氣以適當(dāng)?shù)姆绞揭氲诫x心干化機(jī)的內(nèi)部,遇到細(xì)粉狀的污泥并以最短的時(shí)間將其干化到含固率80%左右。

干化后的污泥顆粒經(jīng)氣動(dòng)方式以70℃的溫度從干化機(jī)排出,并與濕廢氣一起進(jìn)入旋流分離器進(jìn)行分離。一部分濕廢氣進(jìn)入洗滌塔,在洗滌塔中濕廢氣中的大部分水分被冷凝析出,凈化后的廢氣以40℃的溫度離開(kāi)洗滌塔。

該干化系統(tǒng)的特點(diǎn)是:流程簡(jiǎn)單, 省去了污泥脫水機(jī)及從脫水機(jī)至干化機(jī)的存儲(chǔ)、輸送、運(yùn)輸裝置。

3.4 間接式多盤干燥技術(shù)(珍珠工藝)

    其工作原理是:機(jī)械脫水后的污泥(含固率25%30%)送入污泥緩沖料倉(cāng),然后通過(guò)污泥泵輸送至涂層機(jī),在涂層機(jī)中再循環(huán)的干污泥顆粒與輸入的脫水污泥混合,干顆粒核的外層涂上一層濕污泥后形成顆粒,這個(gè)涂敷過(guò)程非常重要, 內(nèi)核是干的(含固率>90%),外層是一層濕污泥,涂覆了濕污泥的顆粒被送入硬顆粒造粒機(jī)(多盤干燥器),被倒入造粒機(jī)上部,均勻的散在頂層圓盤上。

    通過(guò)與中央旋轉(zhuǎn)主軸相連的耙臂上的耙子的作用,污泥顆粒在上層圓盤上作圓周運(yùn)動(dòng)。污泥顆粒從造粒機(jī)的上部圓盤由重力作用直至造粒機(jī)底部圓盤,顆粒在圓盤上運(yùn)動(dòng)時(shí)直接和加熱表面接觸干化。污泥顆粒逐漸增大,類似于蚌中珍珠的形成過(guò)程,最終形成堅(jiān)實(shí)的顆粒故也叫珍珠工藝。

    干燥后的顆粒溫度90℃,粒徑為14mm,離開(kāi)干燥機(jī)后由斗式提升機(jī)向上送至分離料斗,一部分被分離出再循環(huán)回涂層機(jī),同時(shí)剩余的顆粒進(jìn)入冷卻器冷卻至40°送入顆粒儲(chǔ)料倉(cāng)。

污泥干燥過(guò)程所需的能量由熱油傳遞,溫度介于260230℃的熱油在干燥機(jī)內(nèi)中空的圓盤內(nèi)循環(huán),從干燥機(jī)排出的接近115℃的蒸汽冷凝,經(jīng)熱交換器冷凝后的熱水溫度為5060℃。

    此間接式多盤干燥器也叫造粒機(jī),立式布置多級(jí)分布,間接加熱。

特點(diǎn):干燥和造粒過(guò)程氧氣濃度<2%,避免了著火和爆炸的危險(xiǎn)性。顆粒呈圓形、堅(jiān)實(shí)、無(wú)灰塵且顆粒均勻、具有較高的熱值可作為燃料,尾氣經(jīng)冷凝、水洗后送回燃燒爐,將產(chǎn)生臭味的化合物徹底分解,所以其尾氣能滿足很嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 流化床污泥干化技術(shù)

如圖5為流化床污泥系統(tǒng)工藝流程框圖。

  

    其工作原理是:脫水污泥送至污泥計(jì)量?jī)?chǔ)存?zhèn)},然后用污泥泵將污泥送至流化床污泥干燥機(jī)中的進(jìn)料口并將污泥進(jìn)行分配。流化床污泥干燥機(jī)從底部到頂部基本由三部分組成,在干燥機(jī)的最下面是風(fēng)箱,用于將循環(huán)氣體分送到流化床裝置的不同區(qū)域,其底部裝有一塊特殊的氣體分布板,用來(lái)分送惰性流化氣體。

    在中間段,用于蒸發(fā)水的熱量將通過(guò)加熱熱油送入流化床內(nèi)。最上部為抽吸罩,用來(lái)使流化的干顆粒脫離循環(huán)氣體,而循環(huán)氣體帶著污泥細(xì)粒和蒸發(fā)的水分離開(kāi)干燥機(jī)。在干燥機(jī)內(nèi)干燥溫度85℃,產(chǎn)生的污泥顆粒被循環(huán)氣體流化并產(chǎn)生激烈的混合。

    由于流化床內(nèi)依靠其自身的熱容量,滯留時(shí)間長(zhǎng)和產(chǎn)品數(shù)量大,因此,即使供料的質(zhì)量或水分有些波動(dòng)也能確保干燥均勻,用循環(huán)的氣體將污泥細(xì)粒和灰塵帶出流化層,污泥顆粒通過(guò)旋轉(zhuǎn)氣鎖閥送至冷卻器,冷凝到小于40℃,通過(guò)輸送機(jī)送至產(chǎn)品料倉(cāng)。

    灰塵、污泥細(xì)粒與流化氣體在旋風(fēng)分離器分離,灰塵、污泥細(xì)粒通過(guò)計(jì)量螺旋輸送機(jī),從灰倉(cāng)輸送到螺旋混合器。在那里灰塵與脫水污泥混合并通過(guò)螺旋輸送機(jī)再送回到流化床干燥機(jī)。干燥機(jī)系統(tǒng)和冷卻器系統(tǒng)的流化氣體均保持在一個(gè)封閉氣體回路。

    循環(huán)氣體將污泥細(xì)粒和蒸發(fā)的水分帶離流化床干燥機(jī)。污泥細(xì)粒在旋風(fēng)分離器內(nèi)分離,而蒸發(fā)的水分在一個(gè)冷凝洗滌器內(nèi)采用直接逆流噴水方式進(jìn)行冷凝。蒸發(fā)的水分以及其它循環(huán)氣體從85℃左右冷卻為60℃,然后冷凝,冷凝下來(lái)的水離開(kāi)循環(huán)氣體流回到污水處理區(qū),冷凝器中干凈而冷卻的流化氣體又回到干燥機(jī),干化污泥由冷卻回路氣體卻冷到低于40℃。

該干化系統(tǒng)的特點(diǎn)是:無(wú)返料系統(tǒng),間接加熱,干燥機(jī)本身無(wú)動(dòng)部件,故幾乎無(wú)需維修,但干化顆粒的粒徑無(wú)法控制。

3.6 磚瓦廠余熱烘干污泥技術(shù)。

    目前窯爐制磚工藝以傳統(tǒng)的黏土配料燒制為主,主流工藝為:將黏土、粉煤灰、頁(yè)巖等按比例添加后,通過(guò)破碎系統(tǒng)破碎呈粉末狀,按比例添加攪拌均勻后進(jìn)行陳化,陳化好的原料送入制磚機(jī)進(jìn)行壓制成型,經(jīng)過(guò)自動(dòng)碼垛后進(jìn)入窯爐燒制成品。此生產(chǎn)過(guò)程需消耗大量資源及能源,成品燒制需煤燃燒產(chǎn)生大量高溫進(jìn)行焙燒,為保證成品質(zhì)量窯爐內(nèi)高溫降低到一定低溫后需引出窯爐,引出窯爐后的熱空氣約300℃,為保證尾氣處理系統(tǒng)的安全,余熱需要冷卻塔降溫至約100℃以下,才能進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng),這樣大量熱量被白白浪費(fèi)掉。

為充分利用能源,節(jié)約生產(chǎn)成本,在窯爐高溫余熱可接入的地方采用太陽(yáng)能與高溫余熱綜合利用對(duì)廠區(qū)所在地的市政或生活污泥進(jìn)行干化處理,干化后的污泥含水率降低,可作為制磚原材料進(jìn)行資源化利用,該技術(shù)是在太陽(yáng)能污泥干化的基礎(chǔ)上,通過(guò)開(kāi)發(fā)窯爐高溫余熱熱能共同加速污泥內(nèi)水分的蒸發(fā);該工藝符合國(guó)家節(jié)能減排的政策,在減少能源浪費(fèi)的同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)資源的更大價(jià)值的利用,滿足可持續(xù)發(fā)展要求,對(duì)建設(shè)地起到良好的環(huán)境效益;該技術(shù)工藝以運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單、污泥含水率低、維護(hù)保養(yǎng)容易等特點(diǎn),得到市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。

    除上述外還有閃蒸式干燥器、螺旋式干燥機(jī)、薄膜干燥器、噴霧式干化器、多效蒸發(fā)器、微波干化器、帶式干燥機(jī)、多床干燥器等,同一類型的干化設(shè)備在不同的生產(chǎn)廠家也各有其特點(diǎn)。其中,比較先進(jìn)的工藝技術(shù)還有太陽(yáng)能污泥干化技術(shù)、低溫?zé)岜酶苫夹g(shù)等等,有興趣的朋友可以點(diǎn)擊下面鏈接獲取詳細(xì)技術(shù)資料。濟(jì)南水處理設(shè)備,濟(jì)南去離子水設(shè)備。 濟(jì)南純水設(shè)備

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