污泥脱水干化工艺的技术探讨

污泥脱水干化工艺的技术探讨
污泥脱水干化工艺的技术探讨

污泥脱水、干化工艺的技术探讨

污泥的产生在人类活动过程中是不可避免的。污水处理产生的大量污泥的任意堆放和投弃对环境造成了新的污染,如何妥善处置这些污泥已成为全球共同关注的课题。

一、污泥概述

污泥(sludge) 是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。

1. 污泥的分类

根据其来源,污泥可以划分为:

1)市政污泥(sewage sludge),主要指来自污水厂的污泥,这是数量最大的一类污泥。此外,自来水厂的污泥也来自市政设施,可以归入这一类。

2)管网污泥,来自排水收集系统的污泥。

3)河湖淤泥,来自江河、湖泊的淤泥。

4)工业污泥,来自各种工业生产所产生的固体与水、油、化学污染、有机质的混合物。

在非特指环境下,污泥一般指市政排水污泥。

污水处理厂的污泥根据处理的工艺级别不同,又可以分为以下几种:

1)初沉污泥(Primary):只经过物理-化学处理

2)二沉污泥(Secondary):生物处理后的污泥

3)三沉污泥(Tertiary):脱磷/脱氮后的污泥

根据污泥的性质,又可以区分为:

1)未消化生污泥(undigested)

2)消化污泥(digested)

污泥的消化又有好氧消化与厌氧消化之分。各个级别的污泥的物理化学性质不同,消化和未消化污泥的性质差别更大。很多后端处理工艺必须了解前端污泥的性质才能确定其处理方式。

2. 污泥的主要成分

因污泥成分不同,未消化的市政污水污泥的有机物含量可能占到干物质的60%-75%,高效消化处理后减半。

有机硝酸盐是污泥中的主要有效成分。施用到土壤里,硝酸盐经生物降解可改善土壤。

污水厂污泥具有很强的流动性,这是因为其含水率很高,一般在95%以上,这是污泥本身的性质决定的。根据分析,污泥与水分子的结合非常紧密,并具有不同的相态: 1)自由态水:可经重力沉淀和机械作用去除;

2)物理性结合水:须更多能量去除(如加热),包括毛细管/间隙水、胶态/表面吸附水。

3)化学性结合水:只有打破化学键才能去除,被称为“平衡水”,包括细胞内的水、分子水。

3. 污泥处理、处置存在的问题

1)污泥处置:污泥的处置指的是给污泥一个最终的归宿:要么作为肥料施用到农田、绿化等土壤中,成为土壤的一部分;要么加以资源化利用,形成有用的材料,如铺路的渣土、水泥、制砖等;要么填埋,未加任何利用,且耗费土地资源而弃置。

2)污泥处理:任何不能达到最终安置的过程,都可以算作处理。比如污泥堆肥,杀灭细菌和熟化后才能产生安全的肥效;焚烧最终还会产生灰烬,这部分的数量要占到原干物质质量的40%以上,因此还要考虑填埋或利用;干化是为了去掉泥饼中的大部分水份,节约运输成本,减少占地,少付填埋费,并为其它的最终处置方案提供减量、卫生化和经济性条件。

污泥处理的主要目的是减少水分,为后续处理、利用和运输创造条件;消除污染环境的有毒有害物质;回收能源和资源。污泥的处理工艺包括污泥的浓缩、消化、脱水、干化及焚烧

等方法以及最终处理。

由于污泥是一种有潜在危险的物质,所以污泥处理面临以下的问题:

1)干污泥中一般含有65%的有机物和35%的无机物。在中国,污泥中的有机物含量较低。

2)湿污泥中含有各种各样的细菌、病毒和寄生生物,病菌在其中大量繁殖。

3)污泥中还含有锌、铜、铅和镉等重金属化合物,有毒的有机化合物,杀虫剂等等,所有这些一旦进入食物链将会导致严重的健康问题。对于工业发达的大中城市,这个问题尤其突出。

在欧洲,根据欧盟规定:截止到2005年,有机物含量超过5%的废弃物将被禁止填埋;在美国,根据国家环保局的503污泥卫生法规定,只有经过灭菌处理,达到细菌或病毒无法检出的A级污泥才可以在市场出售;而B级污泥的使用则必须满足特殊的使用条件,即污泥的细菌或病毒含量不会对公众和环境造成影响。而特级污泥,即污泥的细菌或病毒和重金属的含量都满足要求,其使用所受到的限制与普通的肥料一样。由于A级污泥没有对重金属的含量有任何限制,因此国家环保局的503污泥卫生法不是很严格。目前,在新泽西州,在加利弗尼亚,内华达和亚利桑那州的部分县已经立法禁止污泥的填埋;佛罗里达洲等一些州的立法正在进行。

4. 污泥的脱水与干化

污水处理所产生的污泥具有较高的含水量,由于水分与污泥颗粒结合的特性,采用机械方法脱除具有一定的限制,污泥中的有机质含量、灰分比例特别是絮凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说,采用机械脱水可以获得20%-30%的含固率,所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高,具有流体性质,其处置难度和成本仍然较高,因此有必要进一步减量。此时,在自然风干之外,只有通过输入热量形成蒸发,才能够实现大规模减量。采用热量进行干燥的处理就是热干化。

污泥干化是水分蒸发的过程。为了进行干化项目的调研,以确定减量处理的规模,必须了解有关污泥项目的一些经济参数,这些参数包括:

?机械脱水后的湿泥含固率

?最终处置的目的、类型

?当地能够找到的廉价热能及其价格指数

污泥成分是根据污水厂的来水水质变化的,当然在很大程度上也会受到污水处理工艺的影响。最终会对干化工艺产生重大影响的内容则是絮凝剂添加量。对干化工艺来说,以下内容值得注意,这些内容通常是通过试验来确认其干化效果的:

?污泥中絮凝剂含量;

?污泥的粘度、弹性;

?有机物在干物质中的比例;

?磨蚀性成分的比例(如沙、石等);

?腐蚀性成分的浓度(如氯、硫等);

?油脂类物质的百分比。

污水中的污染物和营养成分在大量繁殖的细菌作用下,在化学药剂的作用下形成聚集,逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来,形成污泥。进一步添加高分子絮凝剂,采用物理方法浓缩,可以脱去大部分或一部分所谓的自由态水,形成我们所见到的脱水污泥。

因此经生物处理所得到的污泥,其有机物构成主要就是这些微生物细菌。

二、污泥的主要处理、处置途径

1. 污泥处理、处置的工艺路线

污水厂污泥的处理和处置主要遵循以下的途径:

1)污泥的浓缩。污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积.为后续处理创造条件。浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法。

2)污泥消化。为了减少污泥量,防止污染环境和提高利用价值,一般需经过消化处理。污泥消化即是借助微生物的代谢作用,使污泥中有机物质分解成稳定的物质,去除臭味,杀死寄生虫卵,减少污泥体积.回收利用消化过程中所产生的沼气。

3)污泥脱水与干化。污泥经浓缩和消化之后,其含水率仍在96%左右,体积很大,不便于运输和使用,需要进一步脱水干化处理,其主要方法有自然蒸发法和机械脱水法两种。

4)污泥焚烧。污泥干化后.含水仍达10%-20%,体积仍较大,通过焚烧可将污泥中水分和有机杂质完全去除.并杀灭病原微生物。有些污泥含有有毒物质而不宜作农肥,或因其他原因使污泥难以利用时,为防止污染.也采用焚烧方法。焚烧污泥的装置为焚烧炉。

5)污泥的最终处理。污泥含有重金属离子等有毒物质时,还须做最终处理,深埋或投弃海洋。

2. 污泥处置方式

污泥的主要处置方式有

1)投海。

由于对环境的负面影响(环境和生物受到污染的危险),在美国已经被法律所禁止。在中国,相信在将来也不能采用污泥海洋投弃法作为处置方式。

2)填埋。

脱水泥饼直接填埋本身是对资源的严重浪费,此外,还可能对填埋场形成诸多困难:

填埋场一般是一层固废一层覆土,然后进行碾压,以确保更好的空间利用。污泥的高含水率、高粘度经常使得碾压机械打滑甚至深陷其中,给填埋操作带来困难。

污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡,成为人为的“沼泽地”,给填埋场带来极大安全隐患。

污泥的高含水率大大增加了填埋场渗滤液处理量,由于污泥细小,经常堵塞渗滤液收集系统和排水管,加重了固废坝的承载负荷,给填埋场安全和管理带来困难。清理收集系统的费用极为昂贵。

填埋资源有限,必然导致填埋成本的上升。

填埋法将受到越来越严格的的限制,在今后数年内美国将关闭大部分的污泥填埋场。直接填埋污泥浆,所占用的土地非常多,而且由于存在病原体继续繁殖、臭味等问题,尤其在人口非常稠密的地区这种方法并不实际。因此这种处理方式在中国的沿海发达地区也将行不通。

3)堆肥化

堆肥是稳定和卫生的产品,但是大规模污泥堆肥存在着许多限制:

(1)污泥本身不是一个非常好的堆肥物料,降解性差,孔隙率低,含水率高,须添加大量调理剂来松散污泥,堆肥化处理污泥的量相对很低(经堆肥化处理的大部分是大量的调理剂),不适合多雨的南方地区。

(2)堆肥化过程没有实现体积减量化,而且处理、储存、缓冲区占地面积很大。

(3)臭味处理过程复杂,系统庞大。对于南方多雨的气候,储存和堆肥化的场地和设施要求高,同样也增加了投资。

(4)运行费用较高:供氧、通风和气味处理所需的耗电量大,除虫所需的化学剂量大,购买大量蓬松调理剂,运输和储存费用大。

污泥堆肥不适应于大型处理项目,而且没有大型处理项目在成功运行实例。目前世界上成功运行的最大的污泥堆肥场,其处理能力为10,000吨/年。

4)焚烧

焚烧是一个很好的解决方案,尤其:

(1)污染严重的污泥(例如重金属含量或化学污染物超标的工业污泥):污泥最终要实现完全矿化。

(2)处理规模大(大于50 000吨(泥饼)/年):规模大,投资省。

(3)污泥焚烧的投资和运行费用要高于干燥/造粒,这是因为:焚烧运行温度高(焚烧

850℃,干燥100℃);工艺复杂(还未实现完全自动化运行,需要更多人工,严格的排放限制,高额的最终二次固废填埋费用)。

(4)在一些国家公众对焚烧技术的接受程度较低(负面印象:可能对人们身体健康造成危害的高风险的心理负担)。

多级焚烧炉由于其本身固有的缺陷,尾气排放超标,需要补充辅助燃料。因此许多多级焚烧炉已经被流化床焚烧炉所取代。即使对于流化床焚烧炉,只有当水分含量小于为25%,干污泥的有机物含量为75%,即绝干污泥的低位发热值为4155 Kcal/Kg, 并且需要将燃烧空气预热到650度以上时,才无需辅助燃料。但对于中国的市政污泥,其有机物含量大约为50到65%,热值为2400到3600Kcal/KG。很显然,如果直接采用现有的流化床焚烧炉来焚烧中国的市政污泥,补充辅助燃料是不可避免的,只是补充辅助燃料的多少不同,取决于湿污泥的具体的水分含量和发热值。

目前,仅在美国,就有近200家污水处理厂采用焚烧的方式来处理污泥,处理的污泥量占全美的总产量的20%。

5)干燥

干燥的优点是非常明显的

(1)大幅度减小体积,从而减小了储存,处置和运输费用

(2)用途灵活:最终产品用途广泛(既可用来做肥料也可用于其它工业工艺过程中的燃料)

(3)最终产品资源化利用:如果干燥污泥本身的重金属和有机污染物等指标达标,污泥颗粒可用于肥料和土壤改良剂,是干燥厂的主要收入来源之一。

(4)安全、高效、投资和运行成本低。

(5)安全高效的工艺意味着最终产品完全干燥(含固率>90%),无尘、无菌、硬度高、密度大的球形颗粒。这样可以确保安全、卫生和低成本的运输、处置、长时间的储存和最终使用。

但干燥也有其问题:

(1)对于重金属含量高的污泥,如果用做肥料,会带来土壤污染的问题;

(2)污泥作肥料的市场问题。由于污泥的N、P、K的含量比化肥低许多,并且公众担心其危害,市场需要开发。即使在美国,经过多年的宣传,推广,污泥作肥料的市场仍然困难很大。加拿大的多伦多的干燥污泥要船运到佛罗里达销售;

(3)价格问题。由于以上问题,在美国,吨干污泥的出厂价仅为10到20美圆。而干燥成本(仅包括能源,未考虑设备折旧,人员工资等)就达50到70美圆(尽管如此,仍有许多城市对市政污泥进行干燥,主要原因是每吨湿污泥的拖运费用现在为30到50美圆,而干燥后,重量减少到原来的1/3到1/4。)。在中国,这个问题尤其突出,因为中国的天然气和电力价格比美国高35%到40%。在中国,只有用煤做燃料时,才可以考虑用干燥污泥作肥料。而目前,在大中城市,煤被禁止用做燃料。如果污泥干燥设备采用进口,那么代价将非常高。对于每小时脱水4吨的污泥干燥设备,整个项目的投资大约在690万美圆(1999年价格,2002年佛罗里达的坦帕采用Andritz的污泥干燥设备, 整个项目的投资已达到1000万美圆)。

6)固废焚烧发电厂与市政固废混烧处理

污泥与市政固废混烧是可能的但是处理量不大。从目前运行的固废焚烧厂的经验来看,为保证正常稳定的运行,湿污泥的添加量不能超过8%~10%。因此不能处理城市市政污水处理厂产生的全部污泥。

从长远考虑,污泥的最终处理方案只有三种:堆制肥料;热力干燥后用作肥料;能量回收(即焚烧)。

我国的污泥目前绝大部分是弃置或填埋的,只有极小量的进行干化后用于制作混合肥。

由于我国的填埋场标准实施较晚,旧的填埋场接纳污泥,可能造成大量的污泥污染物随

渗滤液从地表进入深层,甚至威胁地下水和江河湖海。

无规则的弃置仍是主要消纳途径,其中一小部分进入了农田,这些弃置无论在近期还是远期都将成为地表水和地下水的潜在污染源。

三、污泥浓缩

污泥浓缩(Thicken)的目的是降低污泥含水率,减少污泥体积,以利于后续处理与利用。

污泥浓缩的方法通常有五种:重力浓缩,气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓浓缩机浓缩等。

1. 污泥浓缩工艺

1)重力浓缩

重力浓缩本质上是一种沉淀工艺,属于压缩沉淀。在污水处理厂中一般将初沉污泥和二沉污泥混合后采用重力浓缩,这样可以提高重力浓缩池的浓缩效果,重力浓缩池固体表面负荷根据取决于二种污泥的比例。

重力浓缩可以分为间歇式和连续式两种,间歇式重力浓缩主要用于小型污水处理厂,连续式重力浓缩主要用于大、中型污水处理厂。

2)气浮浓缩

根据气泡形成的方式,气浮可以分为:压力溶气气浮、生物溶气气浮、涡凹气浮、真空气浮、化学气浮、电解气浮等,在污泥处理中压力溶气气浮工艺已广泛应用于剩余活性污泥浓缩中,生物溶气气浮工艺浓缩活性污泥也已有应用,涡凹气浮工艺在污泥浓缩中的应用正在摸索中,其它几种气浮在污泥浓缩中的应用尚未见报道。

3)离心浓缩

离心浓缩工艺的动力是离心力,离心力是重力的500~3000倍。

离心浓缩工艺最早始于上世纪20年代初,当时采用的是取原始的筐式离心机,后经过盘嘴式等几代更换,现在普遍采用的是卧螺式离心机。与离心脱水的区别在于离心浓缩用于浓缩活性污泥时,一般不需加入絮凝剂调质,只有当需要浓缩污泥含固率大于6%时,才加入少量絮凝剂。而离心脱水机要求必须加入絮凝剂进行调质。

离心浓缩占地小,不会产生恶臭,对于富磷污泥可以避免磷的二次释放,提高污泥处理系统总的除磷率,造价低,但运行费用的机械维修费用高,经济性差,一般很少用于污泥浓缩,但对于难以浓缩的剩余活性污泥可以考虑使用。

4)带式浓缩机浓缩

带式浓缩机主要用于污泥浓缩脱水一体化设备的浓缩段。重力带式机械浓缩机(Gravity Belt Thickener, GBT)主要由框架、进泥配料装置、脱水滤布、可调泥耙和泥坝组成。其浓缩过程是这样的:污泥进入浓缩段时被均匀摊铺在滤布上,好似一层薄薄的泥层,在重力作用下泥层中污泥的表面水大量分离并通过滤布空隙迅速排走,而污泥固体颗粒则被截留在滤布上。带式机械浓缩机通常具备很强的可调节性,其进泥量、滤布走速,泥耙夹角和高度均可进行有效地调节以达到预期的浓缩效果。

污泥浓缩脱水一体化设备浓缩过程是关键控制环节,因此水力负荷显得更为重要。一般,设备厂家通常会根据具体的泥质情况提供水力负荷或固体负荷的建议值。应当注意的是,不同厂商设备之间的水力负荷可以相差很大,质量一般的设备只有20~30m3/(m带宽?h),但好的设备可以做到50~60m3/(m带宽?h)甚至更高,设备带宽最大为3.0m。在没有详细的泥质分析资料时,设计选型的水力负荷可按40~45m3/(m带宽?h)考虑。

深圳罗芳污水处理厂,肇庆污水处理厂等采用了带式机械浓缩机。

5)转鼓机械浓缩

转鼓转筛机械浓缩机(Rotary Drum Thickener,RDT或Rotary Sieve Thickener,RST)或类似的装置主要用于浓缩脱水一体化设备的浓缩段,转鼓机械浓缩是将经化学混凝的污泥进行

螺旋推进脱水和挤压脱水[14],是污泥含水率降低的一种简便高效的机械设备。

2. 污泥浓缩工艺的发展趋势

1)重力浓缩工艺逐渐被取代

随着污水排放标准不断提高,欧洲以单一去除COD为目的的污水处理工艺已不多见,代之以除磷脱氮为主要对象的生物营养物去除工艺,在我国以后的污水处理工艺亦将如此。释磷条件需要改变。

重力浓缩法,维修管理及动力费用低,但占地面积大,卫生条件差,浓缩效果较差,不能有效地去除污泥中的水分,由于污泥在重力浓缩池停留时间长,浓缩池中形成厌氧环境,富磷污泥在浓缩中释磷现象严重,使整个系统的除磷效果变差,使用受到了限制,在污水处理厂中会逐步被取代。

2)浓缩-脱水一体化设备的发展

浓缩脱水一体化设备具有工艺流程简单、工艺适应性强、自动化程度高、运行连续、控制操作简单和过程可调节性强等一系列优点,正得到越来越多的设计单位和用户特别是中小污水处理厂用户的关注。国家经济贸易委员会、国家税务总局二OOO年二月二十三日关于公布《当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录》(第一批)的通知将带式脱水机与污泥浓缩机一体化装置和卧螺式离心脱水机与污泥浓缩机一体化装置列为国家鼓励发展的环保产业设备(产品),主要用于城市污水及工业废水处理。

在采用污泥浓缩脱水一体化机的工程中,各污水处理厂的污泥进入污泥浓缩脱水一体化设备前,均有污泥贮泥池或污泥均质池(实际上相当于浓缩池),其停留时间甚至比重力浓缩池停留时间还长,如天津经济开发区污水处理厂采用德国ROEDIGER公司生产的转鼓预浓缩与带式一体化污泥脱水机,SBR反应池剩余污泥排入贮泥池,经48小时沉淀后排入污泥脱水机房进行污泥脱水,进入转鼓预浓缩前的污泥含水率大多数情况在94~96%。昆明市第三污水处理厂将含固率为0.7%~0.85%的剩余污泥从ICEAS池泵入贮泥池(HRT=7日),在池中间歇曝气间歇浓缩交替进行以防止磷的析出,并使污泥浓缩到含固率为1.5%,然后进入带式浓缩机和带式脱水机。

污泥浓缩脱水一体化设备的目标与实际应用存在一定的差距,如果把长HRT的贮泥池看成是重力浓缩池的话,甚至可以认为污泥浓缩脱水一体化设备比传统污泥处理工艺在工艺流程上更加复杂,多了浓缩段,污泥浓缩脱水一体化设备的应用需进一步要完善。

根据各环保设备厂样本介绍,污泥浓缩脱水一体化机适用于进泥含水率在99.5%以下,含水率高于99.5%不宜直接进入一体化污泥浓缩脱水机,需要先经过其它浓缩方法浓缩。实际应用上一体化设备的对进泥含固率的要求更高,故需进一步研究开发对低浓度污泥浓缩新技术。

四、污泥脱水

污水经过沉淀处理后会产生大量污泥,既使经过浓缩及消化处理,含水率仍高达95%以上,体积很大,难以消纳处置,必须经过脱水(Dewater, Dehydrate)处理,提高泥饼的含固率,以减少污泥堆置的占地面积。

一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多,按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。国内污水处理厂常用的有压滤机(包括带式压滤机及板框式压滤机)和离心式脱水机。

1. 带式压滤脱水机

带式压滤脱水机(Belt Filter Press)是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层,从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过,依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层中的毛细水挤压出来,获得含固量较高的泥饼,从而实现污泥脱水。

一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。作机型选择时,应从以下几个方面加以考虑:

(l)滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点,同时还应考虑污泥的具体性质,选择适合的编织纹理,使滤带具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能。

(2)辊压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。

(3)滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。滤带张力一般控制在 0.3-0.7MPa,常用值为0.5MPa。

(4)带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同,即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围,在该范围内,脱水系统既能保证一定的处理能力,又能得到高质量的泥饼。

带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小,还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时,由于带式压滤脱水机进入国内较早,已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时,可以选用带式压滤机以降低工程投资。目前,国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机,例如北京高碑店污水处理厂一期工程五台脱水机全部是带式压滤脱水机,自带、辊压筒、滤投入运行以来情况良好,所以在二期设备选型时仍然选用了这种机型。

以无锡金源环境保护设备有限公司生产的DYN型带式污泥脱水机为例作一说明:

经絮凝处理的污泥进入布泥机构后,首先进重力脱水区,这一段为较长的水平运动段和很小角度的和升段,在这区段滤浆在滤带上随滤带一起运动:在重力作用下,自由水与絮团分离,脱除滤浆中大部分的自由水。滤浆基本失去流动性。

然后进入楔形区脱水,楔形区主要作用是使滤浆进一步平整、厚度均匀,同时受到轻度挤压,由上下滤带形成的楔形空间由大到小,最后两滤带合拢,使夹在滤带中间的滤浆受到的挤压逐步增加,水份不断地从滤浆中排出,此时滤浆已失去流动性,为下一步进入压榨脱水区作好准备。

压榨脱水区的辊按直径由大到小的顺序布置,滤浆受到的压榨力由小逐渐增大,经数个压榨辊对滤饼进行呈S形的压榨、错动、剪切后,滤浆脱去大部分结合水,完成了污泥脱水。滤带经过卸料机构时,泥饼被刮刀从滤带上刮落。上下滤带经清洗再生后重新返回脱水区,完成了一次污泥脱水的循环。

DYN型带式污泥脱水机

DYN型带式污泥脱水机

DY系列带式压榨过滤机

污泥脱水设备选型

污泥脱水设备选型- 污水处理 摘要:本文对污水处理厂常用的三种脱水机的工作原理、设备选型时需重点考虑的问题以及维护运行成本作了介绍。 关键词:污水处理厂污泥脱水机 污水经过沉淀处理后会产生大量污泥,既使经过浓缩及消化处理,含水率仍高达96 %,体积很大,难以消纳处置,必须经过脱水处理,提高泥饼的含固率,以减少污泥堆置的占地面积。 一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多,按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。本文就国内污水处理厂经常选用的压滤机(包括带式压滤机及板框式压滤机)和离心式脱水机的工作原理、设备选型时需重点考虑的问题以及维护运行成本等作一介绍。 1. 带式压滤脱水机 带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层,从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过,依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层中的毛细水挤压出来,获得含固量较高的泥饼,从而实现污泥脱水。 一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调

偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。作机型选择时,应从以下几个方面加以考虑: (l)滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点,同时还应考虑污泥的具体性质,选择适合的编织纹理,使滤带具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能。 (2)辊压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。 (3)滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。滤带张力一般控制在0.3-0.7MPa,常用值为0.5MPa。 (4)带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同,即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围,在该范围内,脱水系统既能保证一定的处理能力,又能得到高质量的泥饼。 带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小,还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时,由于带式压滤脱水机进入国内较早,已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时,可以选用带式压滤机以降低工程投资。目前,国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机,例如北京高碑店污水处理厂一期工程五台脱水机全

低温污泥干化技术知识交流

低温污泥干化技术? 2009年以来,我国环境保护部、住房和城乡建设部以及科技部等部委,纷纷颁布了《污泥处理处置及污染防治技术政策》、《污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》以及《城镇污水厂污泥处理处置技术规范》等多项污泥处理处置的相关政策、规范及标准。这些文件明确了污泥干化焚烧技术在我国的定位及应用条件。其中,《污泥处理处置及污染防治技术政策》(2009年)明确提出:经济较为发达的大中城市,可采用污泥焚烧工艺。鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建;在有条件的地区,鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。该技术政策的颁布促进了污泥干化焚烧项目的建设,据不完全统计,目前已建成的项目接近40个,主要在建项目有30个。环保部出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》(2010年)则确定了两个污泥处理最佳可行技术:厌氧消化和污泥堆肥;确定了两个污泥处置最佳可行技术:土地利用和污泥干化焚烧。文件细化了单独焚烧、混烧和掺烧的排放限值,以及相关环节的污染控制策略及技术经济适用性等。之后出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》(2011年)给出了不同技术应用的优先序。例如,厌氧消化后污泥优先考虑土地利用;不具备土地利用条件时,采用焚烧和建材利用。综上所述,干化焚烧技术是政策标准范围内规定的一项最佳可行技术,是我国污泥处理处置的主流技术之一。

低温污泥干化技术是一种通过低温干化系统产生的干热空气在系统内循环流动对污泥进行干化的处理技术。可把经板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机的含固量20%的污泥干燥为含固率90%的干化泥块。该技术能够将污泥体积缩减4分之1,只需要消耗电能,不需要其他辅助能源,而且能耗是常规干化设备的1/3。进料时也无需特别对污泥进行均匀分布的装置,对湿度也没有任何要求,只要外界的温度在10-35摄氏度之间,整个系统就能保持高效率的运动。这种技术所集成的全智能自动控制系统,在提高运行效率的同时也具有良好的运行环境,用于处置特别是中小型污水厂产生的各类污泥。 污泥干化焚烧热处理技术作为最快捷、最彻底实现污泥减量化、稳定化、无害化的最终处置技术,在国外已发展成为主流的成熟技术之一。而在我国,雾霾问题的日益加剧,对污泥干化焚烧热处理技术而言成为一个挑战,社会舆论也俨然已把生活垃圾焚烧妖魔化,污泥干化焚烧热处理技术着“去”和“留”的局面。 低温污泥干化技术的设备结构 污泥除湿干化=热风循环+冷凝除湿烘干(除湿热泵)。其核心过程有二。其一:污泥水份吸热(热空气)汽化=湿空气+干料(汽化);其二:★湿空气经过除湿热泵=冷凝水+干燥热空气(冷凝)

污泥石灰稳定干化工艺

污泥石灰稳定干化工艺 2011-9-14 11:36:09 北京梅凯尼克环保科技有限公司 字号:【字号大中小】点击:504 打印转发 【导读】污泥石灰稳定干化工艺是现今国内新开发出的一种运用添加剂对城市污水处理厂污泥进行干燥、稳定化和资源化处理的方法。该技术具有无二次污染、安全性高、投资少、污泥干化后产品可资源化利用的优点。 工艺概述: 污泥石灰稳定干化工艺是现今国内新开发出的一种运用添加剂对城市污水处理厂污泥进行干燥、稳定化和资源化处理的方法。采用生石灰发热剂,通过污泥高效干燥系统对有机酸腐污泥进行干燥、脱水、改性后,向稳定化无机材料转化。干化后的污泥渣可以替代水泥原料中的石灰石,实现污泥的资源化,并解决污泥处理过程中的二次污染问题。另外,根据氢氧化钙脱水变成氧化钙这一原理,处理物经高温煅烧后,添加剂可回收反复使用,实现了原材料的循环使用。该技术具有无二次污染、安全性高、投资少、污泥干化后产品可资源化利用的优点。 工艺原理: 化合反应:污水厂脱水污泥与固化材料混合搅拌后,污泥中的水分与固化材料中的生石灰反应后生成消石灰并释放大量热,掌握适当的添加量,在处理过程中可以使污泥迅速升温至100度以上,短时间内大量水蒸汽被蒸发,达到干燥、脱水及杀菌的目的。 工艺流程: 含水率80%的污泥由螺旋输送机送至料仓暂存,通过计量输送装置使污泥和生石灰按质量比4:1的配比分别送入物料反应系统。在物料反应系统内,污泥和生石灰发生化合反应,使系统内的温度迅速升高到100度,污泥中的水份被大量蒸发,完成污泥的干燥、脱水过程。干化后的污泥通过双螺旋混合器输送至室

外堆置棚进行堆置贮存。为防止污泥干化工程中产生二次污染,可以通过添加除尘、除臭设备实现对排放出的石灰粉尘和恶臭气体的处理。 工艺特点: 1、成本低,占地面积小 2、自动化设备,操作管理简单; 3、提高污泥含固率,使操作、运输更方便; 4、可以有效除臭除味,减少带菌物; 5、可以有效消灭细菌原体,且无细菌原体再生的风险; 6、干化产物富含含大量氢氧化钙、氧化硅、碳酸钙等物质,可以作为建筑材料的基材、道路基础辅 7、料、垃圾填埋场的垫层土、道路施工用的回填土等使用。 处理效果: 污泥经生石灰稳定干化处理后,含水率可迅速降低至40%左右,堆置8天后,含水率可降至5%,有机物含量可由45%降至8%,TN含量降至1%,大肠杆菌及粪大肠杆菌可完全消除。 主要工艺设备: 混合进料系统: 混合进料系统的主要设备为定量输送装置。污泥螺旋输送机及固化材料输送机分别将脱水后的污泥及固化材料输送至物料反应系统料仓,料仓内设双螺旋搅拌器,污泥和固化材料在双螺旋反向旋转推动的作用下混合均匀并进入物料反应系统。 物料反应系统: 物料反应系统的主要设备为物料反应器。在反应器内,污泥及固化材料随螺旋一起旋转,充分混合并发生化合反应,释放大量热能,使污泥中的水份被大量蒸发,达到干化的目的。反应器封闭式设计,使干化过程中产生的废气及粉尘便于收集处理,无二次污染的问题。污泥输送系统:污泥输送系统的主要设备为无轴螺旋输送机。干化后的污泥由螺旋输送机送至室外堆置。整个输送过程中无掉渣掉料现象,保持环境清洁。 废气、粉尘收集处理系统: 该系统主要设备为湿式除尘装置。污泥在干化过程中逸出的大量臭气和粉尘通过管道收集进入除尘装置,可以有效去除异味、降低粉尘浓度,其中粉尘的去除率可以达到80%以上。

污泥干化详细方案

污泥干化方案 1.1 总体方案思路 本项目含铜污泥的处理处置流程为:污泥—收集运输—进场接收(称重计量)—鉴别—贮存—干化预处理—包装外售。 1.2 污泥干化工艺选择 根据调研资料,含铜污泥含水率一般在75%~80%,污泥呈半固态,需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。污泥干化常规方法主要有自然干化、热力干化、高干脱水等。 1.2.1自然干化 自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中,借助自然力和介质(如太阳能、风能和空气),使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移(蒸发)。该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。由于气候条件(降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期)起着至关重要的作用,我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。此外随着工业化、城市化的高速发展,很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。 自然干化的周期长(根据气候条件差异极大),可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期;但占地面积大,臭气污染严重等问题的存在,仍以处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。1.2.2热力干化 污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。事实上,

通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热,通过专门的工艺和设备,使污泥失去部分或大部分水分的过程。这一过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小(如气候、污泥性质等)、最终处置适用性好和灵活性高等优点。 污泥热力干化工艺通常有半干化(含水率不高于40%)和全干化(含水率低于20%)两种,热干化工艺一般仅用脱水污泥,主要技术性能指标(以单机升水蒸发量计)为:热能消耗2940~4200KJ/kgH2O,电能消耗0.04~0.90KW kgH2O。污泥含水率55%~65%时,热值为 4.8~6.5MJ/kg,可自持燃烧,这样不会受电厂热负荷的影响,真正达到无害化处理效果。 但热力干化的缺点在于初建投资大,具有一定的运行风险,采用化石燃料提供热能的成本因燃料价格而相对较高。因此,对于人口密集、土地资源紧张的大中型城市污水厂来说,热力干化成为一种首先的减量化工具。 1.2.3高干脱水 高干脱水一般是指采用化学和物理的综合方法对污泥颗粒进行表面化学改性,使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束搏水使其成为自由水,然后通过高强度机械压滤析出达到高干的目的。一般污泥是通过加药改性和机械压滤方式把含水率从80%左右降低至50%以下,干化后的污泥或填埋或送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混合焚烧发电。

带式浓缩压滤污泥脱水机的处理能力计算

带式浓缩压滤污泥脱水机的处理能力计算 2007-11-23 10:11 1. 前言 带式浓缩压滤污泥脱水机是依据化学絮凝接触过滤和机械挤压原理而制成的高效固液分离设备,因其具有工艺流程简单、自动化程度高、运行连续、控制操作简便和工作过程可调节等一系列优点,并且省却了污泥浓缩池、在一定程度上节省了建设资金,正得到越来越广泛的应用。 经絮凝的污泥首先进入重力脱水区,大部分游离水在重力作用下通过滤带被滤除;随着滤带的运行,污泥进入由两条滤带组成的楔形区,两条滤带对污泥实施缓慢加压,污泥逐渐增稠,流动性降低,过渡到压榨区;在压榨区,污泥受到递增的挤压力和两条滤带上下位置交替变化所产生的剪切力的作用,大部分残存于污泥中的游离水和间隙水被滤除,污泥成为含水率较低的片状滤饼;上下滤带经卸料辊分离,凭借滤带曲率的变化并利用刮刀将滤饼刮落,实现物料的固液分离,而上、下滤带经冲洗后重新使用,进行下一周期的浓缩压滤。 带式压滤机在实际工程应用中所涉及的主要技术经济指标有: ①处理能力, ②泥饼含水率, ③化学药剂投加量, ④动力消耗, ⑤冲洗水耗量, ⑥带张力, ⑦有效带宽, ⑧滤带运行速度, ⑨气源压力等主要指标。 其中处理能力是评价带式压滤机综合性能的首要指标。影响带式压滤机处理能力的因素很多,但主要体现在重力脱水区、压榨区及其滤带运行速度、滤带张力、辊径(大小、包角和中心距)、滤带(透气量)选择、加药调理效果等方面,也是带式压滤机结构设计、生产制造等质量的综合体现。所以了解带式压滤机处理能力的计算方法对带式压滤机的优化设计、运行参数的选择、合理投加药剂量等选择具有一定的指导意义。

2、处理能力的计算 2.1 第一种算法 以带式压滤机产出湿泥饼厚度为主要计算参数,根据算出的湿泥饼产量,再计算出进料量(即处理能力),其计算公式如下: Q湿泥饼=B·ξ·δ·v·s·γ·β 式中:Q湿泥饼——湿泥饼产出量t/h B——滤带宽度m ξ——滤带宽度利用系数,一般取0.85~0.9 δ——湿泥饼厚度m,一般取6~10mm(0.006~0.01m) v——压滤带带实际工作速度m/min , 一般取3~6m/min s——单位时间60min/h γ——湿泥饼比重t/m3,一般取1.03 t/m3 β——固相回收率,一般取≥95% Q进料量=(湿泥饼含固率/进料含固率)×Q湿泥饼(t/h) 从以上计算公式可以看出,该计算方法是以带式压滤机产出湿泥饼厚度为主要计算参数,而湿泥饼厚度的形成一方面与带式压滤机的运行参数如滤带运行速度、过滤压力有很大关系;另一方面还与污泥的性质如固体浓度、粘度、加药调理后污泥的比阻等也有很大关系;湿泥饼厚度的形成关键还取决于压滤机的结构设计如浓缩段的长度、浓缩段的容量、压滤时间和压滤周期、滤带透气量的选择等。 计算公式中Q湿泥饼与湿泥饼厚度δ成线性关系,湿泥饼厚度选择范围3~10mm,并且许多带式压滤机实际运行中形成的湿泥饼的厚度在滤带宽度范围内也不均匀。 所以该种计算方法没有与浓缩段、压榨段的主要技术参数及污泥的主要性质参数相结合,没有反映出污泥加药调理效果、压滤机结构参数设计、运行参数的变化等因素对带式压滤机处理能力的影响,且计算出的Q湿泥饼数值范围较大,一般适用于带式压滤机的设计选型,对带式压滤机的优化结构设计、指导运行等意义不大。 2.2 另一种算法: 城市污水和工业废水的污泥脱水系统,在污泥脱水前都需对污泥进行加药调理。加药调理的目的是改善污泥的脱水性能,降低污泥中水的亲和力,降低污泥的过滤比阻抗值(即滤饼的阻力)r和毛细管吸水时间CST。 压滤开始时,滤液必须克服过滤介质(滤带)的阻力,当滤饼逐渐形成后,还必须克服滤饼本身的阻力,属滤饼过滤的基本形式。可利用根据液体通过

全封闭污泥干化技术与设备

全封闭污泥干化技术与设备 一、污泥干燥焚烧 污泥焚烧工艺依照焚烧方式又分为直截了当焚烧和干燥焚烧两种。 污泥的直截了当焚烧是将高湿污泥在辅助燃料作为热源的情形下直截了当在焚烧炉内焚烧。由于污泥的含水量大、热值低,只有加入辅助燃料(煤、重油、柴油等)的情形下,污泥才能燃烧,耗费大量能源。由于污泥含水量大,焚烧后的尾气量也比较大,后续尾气处理需要庞大的设备,操作操纵难度大,相应造成后续喷淋塔、除雾塔等设备处理量大大增加,同时使设备投资和系统运行费用大大提高。 为了降低污泥处理运行费用和提高污泥焚烧效率,将污泥的直截了当焚烧改造为污泥经干燥后焚烧,因此需要配套污泥干燥设备系统。 污泥的干燥焚烧目的是高效、安全的实现污泥的完全矿化。在焚烧工艺前面采纳污泥干燥工艺的目的是实现污泥的减量化,节约后续焚烧处置的费用。污泥中大量的水分在干燥时期被除去,后续的焚烧炉将比直截了当燃烧时的体积减小,尾气处理系统在设备体积减小的同时,由于水蒸气含量的减少,处理难度会降低而效率会增加。 污泥干燥焚烧把污泥中的水分进行干燥处理后,配以适当比例的煤灰,焚烧产生热能发电。尽管一次性投资稍高,但由于它具有其它工艺不可代替的优点,专门在污泥量的消减上,卫生化,最终出路上,处置占地面积上,都有其他工艺无法比拟的优势,是一种污泥最终出路的解决方法,在污泥的最终处置方面将有着广泛的前景。 污泥的干燥最早是在二十世纪四十年代开发的,通过几十年的进展,污泥干燥的优点正逐步显现出来:干燥后的污泥与湿污泥相比,能够大幅度减小体积,从而减小了储存空间,以含水的湿污泥为例,干燥至含水30%时,体积能够减小;形成颗粒或粉状的稳固产品,使污泥形状大大改善;最终产品无臭且无病原体,减轻了污泥的有关负面效应,使处理的污泥更容易被同意;干化后的高热值污泥也能够替代能源,实现变废为宝。 1、污泥干燥的机理 干燥是为了去除水分,水分的去除要经历两个要紧过程: (1)蒸发过程:物料表面的水分汽化,由于物料表面的水蒸气压低于介质(气体)中的水蒸气分压,水分从物料表面移入介质。 (2)扩散过程:是与汽化紧密相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉,形成物料表面的湿度低于物料内部湿度,现在,需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。 上述两个过程的连续、交替进行,差不多上反映了干燥的机理。

常用污泥脱水设备的性能比较

常用污泥脱水设备的性能比较 污水经过沉淀处理后会产生大量污泥,既使经过浓缩及消化处理,含水率仍高达96 %,体积很大,难以消纳处置,必须经过脱水处理,提高泥饼的含固率,以减少污泥堆置的占地面积。 一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多,按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。本文就国内污水处理厂经常选用的压滤机(包括带式压滤机及板框式压滤机)和离心式脱水机的工作原理、设备选型时需重点考虑的问题以及维护运行成本等作一介绍。 1. 带式压滤脱水机 带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层,从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过,依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层中的毛细水挤压出来,获得含固量较高的泥饼,从而实现污泥脱水。 一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。作机型选择时,应从以下几个方面加以考虑: (l)滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点,同时还应考虑污泥的具体性质,选择适合的编织纹理,使滤带具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能。 (2)辊压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。 (3)滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。滤带张力一般控制在 0.3-0.7MPa,常用值为0.5MPa。 (4)带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同,即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围,在该范围内,脱水系统既能保证一定的处理能力,又能得到高质量的泥饼。 带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小,还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时,由于带式压滤脱水机进入国内较早,已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时,可以选用带式压滤机以降低工程投资。目前,国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机,例如北京高碑店污

污泥浓缩脱水设备的选型分析

污泥浓缩脱水设备的选型分析 以前,国内城市污水处理厂的污泥(浓缩)脱水,绝大部分都采用带式压滤机(以下简称带机),离心机因其噪音大、能耗高、处理能力低而很少采用,然而,最近几年来,卧螺式离心机(以下简称离心机)的应用大有超过带式压滤机之势。 根据带机和離心机的使用调查情况,结合设计经验,就污泥浓缩脱水设备的选型问题作以下探讨。 一、带机与离心机的理论比较 由于带机为污水处理厂污泥脱水的主流,因此离心机的优点主要建立在与带机的比较上,离心机厂商认为,离心机对带机来说,具有如下优点:①卧螺离心机利用离心沉降原理,使固液分离,由于役有滤网,不会引起堵塞,而带机利用滤带使固液分离,为防止滤带堵塞,需高压水不断冲刷;②离心机适用各类污泥的浓缩和脱水,带机也适用各类污泥,但对剩余活性污泥需投药量大且脱水困难; ③离心机在脱水过程中当进料浓度变化时,转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整,所以可不设专人操作,而带滤机在脱水过程中当进料浓度变化时,带速、带的张紧度、加药量、冲洗水压力均需调整,操作要求较高;④在离心机内,细小的污泥也能与水分离,所以絮凝剂的投加量较少,一般混合污泥脱水时的加药量为:1.2kg/t[干泥],污泥回收率为95%以上,脱水后泥饼的含水率为65%-75%左右,而带滤机由于滤带不能织得太密,为防止细小的污泥漏网,需投加较多的絮凝剂以使污泥形成较大絮团,一般混合污泥脱水时的加药量大于3kg/L[干泥],污泥回收率为90%左右,脱水后泥饼含水率80%左右;⑤离心机每立方米污泥脱水耗电为1.2kw/m3,运行时噪音为76-80db,全天24h连续运行滁停机外,运行中不需清洗水;而带机每立方米污泥脱水耗电为0.8kw/m3,运行时噪音为70-75db,滤布需松驰保养,一般每天只安排二班操作,运行过程中需不断用高压水冲洗滤布;⑥离心机占用空间小,安装调试简单,配套设备仅有加药和进出料输送机,整机全密封操作,车间环境好;而带机占地面积大,配套设备除加药和进出料输送机外,还需冲洗泵,空压机,污泥调理器等等,整机密封性差,高压清洗水雾和臭味污染环境,如管理不好,会造成泥浆四溢;⑦离心机易损件为轴承和密封件,卸料螺旋的维修周期一般在3a以上;而带机易损件除轴承、密封件外,滤带也需更换,价格昂贵。 二、适用介质与进料的控制 离心机并不适用于各类污泥。经调查,离心机不适用含粉煤灰等无机成份较多的污泥,因为粉煤灰经过离心分离,附着在离心机内壁较难去除,离心机刮泥刀遇到很大阻力,从而导致泥进去后就出不来。我国北方某城市污水处理厂就出现这种情况,离心机没法正常运行,不得不改成带机,造成很大损失。 离心机可根据进料浓度变化自动调整转差和扭矩,带机要手动调整,事实上

吨污泥干化方案

15吨污水厂污泥处置方案 一、我们推荐的污泥处理工艺技术路线 1、我们的工艺路线: 我们认为《国家城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行) 》中提出“最佳”与“可行技术”是符合目前中国污泥处置工业国情的,中国在一定时期内的技术、经济发展水平和环境管理要相适应。在经济和技术许可的条件下要因地制宜,在考虑成本和综合效益的前提下,综合整体地考虑污泥处置方案。通过技术和管理措施使污染污泥处理能够实现达标排放,同时达到高水平的整体的环境保护效果。 2、我们建议的污泥处置出处: 污泥中含有具有潜在利用价值的有机质,氮、磷、钾和各种微量元素,寄生虫卵、病原微生物等致病物质,铜、锌、铬等重金属,以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质,如不妥善处理,易造成二次污染.我们认为处理后的污泥或污泥产品在环境中或利用过程中达到长期稳定,并对人体健康和生态环境不产生有害影响才是最终消纳方法。 对于一些污水厂所在地区的工业经济比较发达而且没有空余土地消纳污泥的可以采取对污泥进行适当处理后作为生产水泥的辅助燃料或电厂补充燃料。 3、我们推荐电渗透污泥干化方法的理由。 污水厂污泥是市政污泥,市政污泥的细胞水含量多且具有发热量,低位发热量约为2000-3400大卡/吨干污泥。如卖给发电厂做燃料每吨干泥可以产生2000-3300大卡的热量,现在5500大卡的热量的燃煤在中国买到800元/吨左右,而且用量每天很大,火电厂都有烟气和粉尘处理设施,如把干燥后的污泥(90%含固率)作为燃料送到发电厂,不仅可以产生效益,而且合理利用电厂环保设施

资源,避免投资浪费(污水厂减少处理污泥的环保投入),高效环保的最终处置了污泥,而且污泥作为燃料发挥了自身最大化的利用率,真正做到了再生能源。 并且我们认为电能是今后发展的主要能源,而且风力发电、太阳能发电、潮汐发电、水力发电等不消耗矿产资源的绿色发电方法越来越多,2020年绿色电能将占我国总发电量的40%这样许多工业企业都将利用电能这种低成本绿色可持续能源作为主要生产能源,随着电力工业发展逐渐走向一条清洁高效环保之路,电费也随之降低。所以利用电能这种经济清洁能源作为污泥转化生产能源的这条路发展方向是正确的。 4、污泥低温燃料化 解决能源危机的途径 ⑴节能 《中华人民共和国节约能源法》1997通过,2007修订,2008年4月1日实施。2007年12月《中华人民共和国能源法》征求意见稿出台。 ⑵能源综合利用 上述2个方法无法避免世界一次能源必将枯竭的局面,未来能源的出路在哪里,资源要综合、循环利用才是出路。2005通过《中华人民共和国可再生能源法》

污泥化学调质及深度脱水汇总

污泥化学调质及深度脱水研究进展 胡芝娟,董涛,钱秋兰,沈序辉,赵利卿 (天津水泥工业设计研究院有限公司,天津,300400) 摘要 水泥窑协同处置剩余污泥避免了其他方式处置不彻底,存在二次污染等问题,是一种理想的污泥处置手段。污泥入窑前的干化脱水过程需要消耗大量的热量和电能,导致成本偏高。采用化学调质+机械压滤的深度脱水方式先将污泥含水率降到55%以下,避开污泥的粘滞区,再采用废烟气余热进行干化,则可以显著降低污泥脱水的成本。本文概述了国内外污泥化学调质的研究进展,分析了污泥深度脱水和普通脱水的区别,以期为污泥化学调质和深度脱水方法的选择提供参考。 关键词:污泥;化学调质;深度脱水 1.前言 活性污泥法处理污水过程中,会产生大量的剩余污泥,其体积约占处理水量的0.5%~1.0%(以含水率97%计)[1]。随着污水处理率的提高和处理程度的深化,在污水处理过程产生的污泥量将大量增加。污泥中含有大量病原菌、重金属含量高、且易腐败产生恶臭,如处置不当,将引起严重的二次污染[2]。与填埋、堆肥和焚烧等目前常用的处置方式相比,用水泥窑来协同处置剩余污泥是一种非常理想处置手段。水泥窑的高温避免了二噁英等有害物质的产生,污泥中的大量重金属被固定在水泥熟料中,从而避免了其他方式处置不彻底,存在二次污染等问题。 一般污水处理厂出厂污泥的含水率在80%~85%,含有大量水分。目前,用水泥窑处置污泥的方式有两种,湿污泥直接入窑和湿污泥干化后入窑,这些协同处置方式均有工程实例。重庆拉法基南山工厂将污水厂来的污泥直接泵入分解炉中,由于污泥含水量大,为了避免破坏窑的热工制度,污泥的处理量较小,约为150t/d。湿泥干化后入窑可采用烟气间接干燥或直接干燥。我院参与设计的北京水泥厂污泥焚烧项目采用水泥厂高温烟气先对污泥进行间接干燥,然后投入回转窑中焚烧。我院设计的广州越堡水泥公司水泥窑处置污泥项目则采用烟气对污泥进行直接干燥,然后再入窑焚烧。湿泥干燥后,含水率降低到30%以下,减少了

污泥脱水技术及设备选型

污泥脱水技术及设备选型 【基本概述】 将流态的混合液经浓缩或消化污泥,减少、脱除水分,转化为半固态或固态泥饼的过程称作污泥脱水。经过脱水后,污泥含水率一般可降低到百分之七十至百分之八十五,视污泥和沉渣的性质和脱水设备的效能而定。污泥的进一步脱水则称污泥干化,干化污泥的含水率一般低于百分之二十。脱水的方法,主要有自然干化法、机械脱水法。 【污泥分类】 常见污泥的分类: 1.生活污水厂二沉池排出的剩余活性污泥; 污泥分类:属亲水性、微细粒度有机污泥,可压缩性能差,脱水性能一般。 2.自来水厂沉淀池或浓缩池排出的物化污泥; 污泥分类:属中细粒度有机与无机混合污泥,可压缩性能和脱水性能较好。 3.工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥,如造纸厂、印染厂、水洗布厂、肉联厂及酿造厂等; 污泥分类:属中细粒度混合污泥,含纤维体的脱水性能较好,其余可压缩性能和脱水性能较好。 4. 化工工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥,如石油化工厂、有机化工厂等; 污泥分类:属细粒度混合污泥,含油性且粘性较大,其可压缩性能和脱水性能较差。 5.工业废水处理产生的经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化细粒度污泥,如电镀厂、线路板厂等; 污泥分类:属细粒度无机污泥,可压缩性能和脱水性能一般。 6.工业废水处理产生的物化沉淀中粒度污泥,如钢铁厂脱硫除尘污泥、制碱厂盐泥、铝厂赤泥、陶瓷厂污泥、彩管厂污泥、石灰中和沉淀污泥等; 污泥分类:属中粒度疏水性无机污泥,可压缩性能和脱水性能较好。 7.工业废水处理产生的物化沉淀粗粒度污泥:如洗煤厂尾泥、玻璃厂石英渣等;

污泥分类:属粗粒度疏水性无机污泥,可压缩性能和脱水性能好。【丽水天工环保】 【脱水方法】 1.自然干化法 主要构筑物是污泥干化场,一块用土堤围绕和分隔的平地,如果土壤的透水性差,可铺薄层的碎石和砂子,并设排水暗管。依靠下渗和蒸发,降低流放到场上的污泥的含水量。下渗过程约经2~3天完成,可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸发,数周后可降到百分之六十五左右。污泥干化场的脱水效果,受当地降雨量、蒸发量、气温、湿度等的影响。一般适宜于在干燥、少雨、沙质土壤地区采用。 2.机械脱水法 通常污泥先进行预处理,改善脱水性能后再脱水。最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂、絮凝剂。此外,还有淘洗法和热处理法。机械脱水法有过滤和离心法。过滤是将污泥用滤层(多孔性材料如滤布、金属丝网)过滤,使水分(滤液)渗过滤层,脱水污泥(滤饼)则被截留在滤层上。离心法是借污泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向,以大于重力几千倍的离心力作用,达到泥水分离。过滤法用的设备有真空过滤机、板框压滤机和带式过滤机。真空过滤机连续进泥,连续出泥,运行平稳,但附属设施较多、复杂。板框压滤机为传统化工工业常用设备,过滤推动力大,泥饼含水率较低,进泥、出泥是间歇的,生产率较低。人工操作的板框压滤机,劳动强度甚大,现在大多改用机械自动操作;板框压滤机滤布、滤板损坏较快,需经常更换。带式过滤机是利用滤带过滤污泥的,它们都有回转带,一边运泥,一边脱水,或只有运泥作用;运转中的滤带转入下部后,需大量的水反冲粘附在滤带上的污泥,使其不堵塞滤带孔隙;它们的复杂性和能耗都相近。离心法常用卧螺沉降离心脱水机,由内螺旋和外转筒组成,转筒一端呈圆柱形,另一端呈圆锥形。转速一般在3000转/分左右或更高,内螺旋和外转筒有一定的速差。离心脱水机连续生产和自动控制,卫生条件较好,占地也小。机械脱水法主要用于沉淀池污泥和消化污泥。脱水污泥的含水率和污泥性质及脱水方法有关。一般情况下,真空过滤的泥饼含水率为百分之六十至百分之八十,板框压滤为百分之六十五至百分之八十,离心脱水为百分之七十至百分之八十五,带式过滤为百分之七十五至百分之八十五。 【处理工艺】 典型的污泥处理工艺流程,包括四个处理或处置阶段。第一阶段为污泥浓缩,主要目的是使污泥初步减容,缩小后续处理构筑物的容积或设备容量;第二阶段为污泥消化,使污泥中的有机物分解;第三阶段为污泥脱水,使污泥进一步减容;第四阶段为污泥处置,采用某种途径将最终的污泥予以消纳。以上各阶段产生的清液或滤液中仍含有大量的污染物质,因而应送回到污水处理系统中加以处理。以上典型污泥处理工艺流程,可使污泥经处理后,实现“四化”:

污泥干化详细方案

污泥干化详细方案

污泥干化方案 1.1 总体方案思路 本项目含铜污泥的处理处理流程为:污泥—收集运输—进场接收(称重计量)—鉴别—贮存—干化预处理—包装外售。 1.2 污泥干化工艺选择 根据调研资料,含铜污泥含水率一般在75%~80%,污泥呈半固态,需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。污泥干化常规方法主要有自然干化、热力干化、高干脱水等。 1.2.1自然干化 自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中,借助自然力和介质(如太阳能、风能和空气),使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移(蒸发)。该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。由于气候条件(降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期)起着至关重要的作用,中国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。另外随着工业化、城市化的高速发展,很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。 自然干化的周期长(根据气候条件差异极大),能够采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期;但占地面积大,臭气污染严重等问题的存在,仍以处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。

1.2.2热力干化 污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。事实上,一般人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热,经过专门的工艺和设备,使污泥失去部分或大部分水分的过程。这一过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小(如气候、污泥性质等)、最终处理适用性好和灵活性高等优点。 污泥热力干化工艺一般有半干化(含水率不高于40%)和全干化(含水率低于20%)两种,热干化工艺一般仅用脱水污泥,主要技术性能指标(以单机升水蒸发量计)为:热能消耗2940~4200KJ/kgH2O,电能消耗0.04~0.90KW kgH2O。污泥含水率55%~65%时,热值为4.8~6.5MJ/kg,可自持燃烧,这样不会受电厂热负荷的影响,真正达到无害化处理效果。 但热力干化的缺点在于初建投资大,具有一定的运行风险,采用化石燃料提供热能的成本因燃料价格而相对较高。因此,对于人口密集、土地资源紧张的大中型城市污水厂来说,热力干化成为一种首先的减量化工具。 1.2.3高干脱水 高干脱水一般是指采用化学和物理的综合方法对污泥颗粒进行表面化学改性,使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束搏水使其成为自由水,然后经过高强度机械压滤析出达到高干的目的。一般污泥

污泥脱水机选型及使用设计要点

污泥脱水机选型及使用设计要点 摘要:我国十二五规划中再次重申了节能减排的目标与要求,单位国内生产总值能耗降低20%,主要污染物排放总量降低10%。节能减排、节能增效,是我国社会经济持续健康发展的基本保证,也是贯彻落实科学发展观的有效途径。对污水处理厂污泥脱水机进行研究,对于减少废水排放、节能降耗,具有非常重要的意义。本文分析了太行药业污水处理站污泥脱水机的选型以及使用设计要点,以期能够进一步提高污水处理站运行效率。 关键词:污泥脱水机;选型;使用设计 1.两种常用污泥脱水机工作原理及特点 1.1离心脱水机 当离心脱水机处于工作状态时,污泥从转鼓一端通过布料器进入到转鼓中,和转鼓做高速旋转运动并形成离心力,由于离心力的作用让污泥固液按重量沉降分离。卸料螺旋和转鼓之间的差速形成相对位移,从而把分离之后的污泥排出。一般来说市政污水处理中选择的离心脱水机都属于逆向流卧式螺旋卸料沉降离心机。离心机的特征主要是机器体积较小,操作起来相对简便,占地面积较少,因为污泥在脱水过程中一直处于全封闭的状态,在很大程度上减少了对操作环境造成的污染,也改善了操作环境。但是由于离心脱水机在工作过程中会产生较大的噪声,且如果污泥内包含沙砾,则会对机器造成很大的磨损。此外,因为离心机处于高速旋转状态,所以维修起来具有较大的难度,尤其是承受磨损的卸料螺旋,如果发生故障只能够返厂修理,对处理站的正常工作产生影响[1]。 1.2板框脱水机 板框脱水机属于间歇操作的过滤机器,它由滤板、滤布、主梁、液压滤板压紧装置、滤板分离装置以及滤布清洗装置等组成。当压滤机处于工作状态时,滤板因为液压装置的作用而闭合,同时在凹形滤板间构成滤室。当泥水通过泵压入滤室之后,滤液在压力作用下从板间的通路排出,污泥变留在滤室之内,进而实现泥水分离。当脱水作业完成之后,液压系统开始卸压,滤板顺序打开让泥饼直接落下。板框脱水机能够很好的过滤固相粒径超过5μm,固相浓度在0.1%到60%之间的悬浮液和粘度较大的无法有效过滤的胶体状物料,以及对滤渣质量要求相对较高的物质。 1.3脱水机选型 离心脱水机的实际效果处于带式脱水机以及板框脱水机之间,其泥饼含固率能够达到25%左右。和板框脱水机比起来,离心脱水机拥有很多优势,例如说需要的辅助配套设备较少、结构紧凑、能够实现连续排泥、设备成本低等。如果脱水污泥的含固率要求相对较低,则应该选择离心脱水机。

污泥干化焚烧处理技术

污泥干化焚烧处理技术 公司简介: 华西能源工业股份有限公司(原东方锅炉工业集团有限公司)位于四川省自贡市,是我国大型电站锅炉、大型电站辅机、特种锅炉研发制造商和出口基地之一。华西能源一直专注于各类大中型电站锅炉以及世界先进动力技术的研发、设计和制造,开发了具有国内领先水平的以煤粉、煤矸石、水煤浆、油页岩、石油焦、油气、高炉煤气及工业废弃物与生活废弃物等为燃料的高新锅炉技术,并发展成为我国专业从事电站锅炉、碱回收锅炉、生物质燃料锅炉、垃圾焚烧锅炉、油泥砂锅炉、高炉煤气锅炉、工业锅炉以及其它各类特种锅炉研发、设计、制造的大型骨干企业。 污泥干化焚烧技术来源 华西能源和韩国HANSOL EME等国外知名公司合作,可以提供湿污泥直接焚烧系统、污泥干化焚烧系统、污泥全干化系统及污泥半干化系统的设计、供货、建设、运营、维护的全方位服务,也可提供技术咨询、工艺设计、核心及配套设备集成供货等多种形式服务。

污泥热处理的优势 干化焚烧 容积减少 降低运输成本降低处置成本容积减少(最大程度的减少) 降低运输成本 降低处置成本 最终产品用途广泛:燃料、肥料、土壤改良剂等绿色能源 减少温室气体排放 资源化利用:如果干燥污泥本身的重金 属和有机污染物等指标达标,污泥颗粒 可用于肥料和土壤改良剂 惰性灰渣可用于建筑材料 可杀死污泥中的各种病毒、细菌和微生物,减少臭气排放可全部杀死污泥中的病毒、细菌和微生物,消除臭气污染

污泥处理技术 干化: 间接水平转碟式干化机 焚烧: 具有高效能量回收的流化床炉 污泥含水率和有机物含量对燃烧的影响 我国污水处理厂机械脱水污泥含水率多在80~83%(含固率在17~20%),有机物含量大多数在60%以下。从污泥的含固率和有机物含量对燃烧的影响曲线可以看到,污泥直接焚烧不能依靠自身的热量维持燃烧温度,要自持燃烧,污泥的含水率要小于70%。

污泥干化系统方案市政污泥造粒循环冷却

污泥干化系统方案市政污 泥造粒循环冷却 The following text is amended on 12 November 2020.

北控环保工程技术有限公司污泥干化项目 初步技术方案 Turbo Thin Film Technology For Waste Treatment 世界领先的涡轮薄层干燥技术应用于环境废弃物处置

目录 1.项目概况.............................................. 错误!未定义书签。设计目的....................................................... 错误!未定义书签。 主要设计条件................................................... 错误!未定义书签。 2.设计数据................................................ 错误!未定义书签。供应方工作范围................................................. 错误!未定义书签。 工艺设计数据................................................... 错误!未定义书签。 辅助设施可用性................................................. 错误!未定义书签。 预期消耗....................................................... 错误!未定义书签。 排放........................................................... 错误!未定义书签。 3.方案工艺描述............................................ 错误!未定义书签。污泥处置系统工艺选择........................................... 错误!未定义书签。 工艺介绍和描述................................................ 错误!未定义书签。 工艺系统的特点................................................ 错误!未定义书签。 4 方案系统设计............................................ 错误!未定义书签。主要工艺设备清单............................................... 错误!未定义书签。 电气和自动化系统............................................... 错误!未定义书签。 仪器仪表....................................................... 错误!未定义书签。 管线系统....................................................... 错误!未定义书签。 系统平面布置................................................... 错误!未定义书签。 5.系统设备投资估算和活性污泥减量处置经济测算.............. 错误!未定义书签。 6.供应商简介.............................................. 错误!未定义书签。 7. 全球部分环保污泥处置业绩表............................. 错误!未定义书签。 8. 国内部分项目应用情况简介............................... 错误!未定义书签。

污泥脱水设计方案

污泥脱水系统 设 计 方 案 宜兴市昌亚环保设备 二零一二年三月

目录 一、项目概述 (3) 二、设计依据 (3) 三、处理量 (3) 四、污泥处理工艺选择 (3) 五、污泥处理工艺流程 (4) 六、主要工艺设备技术性能及结构 (4) 七、主要设备清单 (9) 八、设备投资概算 (10) 九、服务承诺、优惠容 (10)

一、项目概述 本方案污泥来源主要为印染污水系统产生的污泥。该公司领导决定新增一套污泥处理系统。我公司受该公司委托,并对现场进行了实地考察,针对该项目的实际情况,编制如下污泥处理方案,供业主及有关专家参考。 二、设计依据 1.《室外给水设计规》(GB50013-2006) 2. 给水排水设计手册3《城镇给水》(第二版) 3.《供配电系统设计规》(GB50052-95) 4.《低压配电设计规》(GB50054-95) 5.《通用电气设备配电设计规》(GB50055-93) 6、有关土建、电气设计规; 7、用户提供的有关资料; 三、处理量 考虑业主现场的实际情况,本工程考虑处理量:5m3/h。 脱水后污泥含水率:≤20% PAM投加量:3kg/t干污泥(以粉状PAM计) 四、污泥处理工艺选择 污泥脱水和干化的目的是除去污泥中的大量水分,缩小其体积,减轻其重量;一般经过脱水、干化处理后,污泥含水量能从90%左右下降到60~80%,体积减小到仅为原来的1/10~1/5。自然干化多采用于干化床;机械脱水多采用板框压滤机、带式压滤机、离心脱水机等。 1、真空过滤机 真空过滤机是早期使用的连续机械脱水机械,过滤能力强;但其滤饼的含固率低。 2、板框压滤机

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