污泥低温干化技术的分类及其工作原理

污泥低温干化技术的分类及其工作原理:

       随着社会的发展和人类的进步，人们对生活环境的保护和改 善意识不断增强。此外，国家不断加强环境保护政策的实施，使全国污水处理率不断提高，城市建设了大、中、小型污水处理厂数百家，仍在迅速增长。每个污水处理厂都面临着如何处理每天产生的大量剩余污泥的问题。目前，我国还没有适当的处理方法。此外，致 病菌过量，传统上用作农业肥料，不能完全符合卫生标准。特别是天津作为一个老工业城市，工业废水在污水中的比例较高，污泥中含有一定比例的重金属物质长期使用将在土壤中丰富，导致土地硬化，因此近年来污水处理厂脱水污泥没有适当的出路随意堆放造成二次污染，污泥处理问题已成为大多数污水处理厂需要解决的问题，污泥处理与污水处理厂的生存有关。

       纵观20世纪80年代末家进入了20世纪80年代末，由于污泥在农业、垃圾填埋场和海上的各种限 制和不利因素的逐渐突出，以及一些污泥热干燥技术在欧洲的成功应用。美国和其他国家的一些污水处理厂迅速在西方工业发达国家推广了污泥干燥技术。例如，在20世纪80年代初，欧盟只有几家污水处理厂使用污泥热干燥设备来处理污泥，但到1994年底，有110家污泥干燥处理厂，而且仍在逐年增加。该技术也越来越受到发展中国家环境工程行业的重视，也为我国污泥处理提供了宝贵的经验。

一、污泥干化设备类型。

1.热介质与污泥接触可分为：

①直接加热：将燃烧室产生的热量与污泥直接接触混合，加热污泥，蒸发水分，获得干污泥产品，是对流干燥技术的应用；

②间接加热类型：通过蒸汽、热油介质和加热器壁将燃烧炉产生的热量传递给加热器壁，加热器壁另一侧的湿污泥。水蒸发和去除是传导干燥技术的应用；

③“直接间接”联合干燥：即“对流一传导技术”的结合。

2.按设备形式分为：

       转鼓式、转盘式、带式、螺旋式、离心式干化机、喷淋式多效蒸发器、流化床、多盘管式、薄膜式、浆板式等形式。

3.根据干化设备的进料方式和产品形式大致分为两类：

      一是采用干料混合系统，湿污泥在进料前与一定比例的干泥混合，然后进入干燥器，产品为球形颗粒，为干燥。造粒结合工艺；另一种是湿污泥直接进料，产品多为粉末。

二、结合欧美实际考察，介绍了西方国家主要采用的污泥低温干化技术和设备的工作原理和工艺流程。

1.直接加热转鼓干燥技术。

       直接加热转鼓式干化系统流程图。工作原理是：脱水污泥从污泥漏斗进入混合器，按比例充分混合部分干污泥，使干湿混合污泥含固率达到百分之五十~百分之六十，然后通过螺旋输送机运输到三通道鼓式干燥器。鼓内同一端进入的流速为1.2-1.3m/s。温度约700℃的热气流接触混合集中加热干燥后的污泥由带计量装置的螺旋输送机送至分离器，收集干燥器排放的湿热气体进行热回用，将污染的恶臭气体送至生物过滤器处理，达到环保要求的排放标准分离器排放的干污泥的粒度可以控制，然后通过筛选器将满足要求的污泥颗粒送到仓库等待处理。干污泥干燥百分之九十二以上或更高。干污泥颗粒直径可控制在1-4mm，主要考虑使用干污泥作为肥料或园林绿化的可能性。小干污泥被送到混合器和湿污泥混合到鼓式干燥器中，沼气、天 然气或热油可用于加热鼓式干燥器的燃烧器。分离器分离干污泥和水蒸气，水蒸气几乎携带了污泥干燥时消耗的所有热量，需要充分回收。因此，水蒸气应通过冷凝器，冷凝器冷 却水入口温度为20℃，出口温度为55℃，冷 却气体送至生物过滤器，完全达到排放标准。

       干燥系统的特点是：在无氧环境中运行，无灰尘，干燥污泥呈颗粒状，粒径可控，气体回收设计降低了废气处理成本。

2.间接加热转鼓干燥技术。

       脱水污泥输送至干燥机进料斗，通过螺旋输送机输送至干燥机，螺旋输送机可变频控制定量输送。干燥机由鼓和挡泥板螺钉组成，鼓通过燃烧炉加热，转速为1.5r/min。挡泥板螺钉通过循环热油传热，转速为0.5r/min。鼓和挡泥板螺钉同向或反向旋转，污泥可连续向前干燥，鼓沿长度方向分布为370℃、340℃和85℃三个燃烧炉温度区域。挡泥板螺钉中的热油温度为315℃。鼓通过排气，内部为负压，水蒸气和灰尘不能逸出。污泥通过鼓和挡泥板螺钉逐渐干燥磨成颗粒，在鼓后端的低温区域通过S空气止回阀通过干泥浆螺钉输送机输送至储存仓库。污泥蒸发的水蒸气通过系统风机输送到冷凝和洗涤吸附系统。污泥低温干化系统的特点是：工艺简单，污泥干度可控，干化终端产品为粉末。

3.离心干化技术(即脱水干化一体机)

       稀释污泥从浓缩池或消化池进入离心干燥机。干燥机中的离心机脱水污泥。机械离心脱水后的污泥以细粉状高速从离心机卸料口排出。高热空气以适当的方式引入离心干燥机。当遇到细粉状污泥时，应在短时间内干燥至固化率约百分之八十。干燥后的污泥颗粒以70℃的温度从干燥机排出，并与湿废气一起进入旋流分离器进行分离。一些湿废气进入洗涤塔。洗涤塔中湿废气中的大部分水分冷凝沉淀，净化后的废气以40℃的温度离开洗涤塔。

       干燥系统的特点是：工艺简单，节省了污泥脱水机和从脱水机到干燥机的储存、运输和运输装置。

4.间接多盘干燥技术(珍珠工艺)

       其工作原理是：机械脱水后的污泥（含固率百分之二十五~百分之三十）送入污泥缓冲料仓库，然后通过污泥泵送至涂层机。涂层机循环的干污泥颗粒与输入的污泥脱水混合。干颗粒核的外层涂上一层湿污泥后形成颗粒。这个涂层过程非常重要。内核核干燥（含固率>百分之九十），外层为湿污泥。涂有湿污泥的颗粒被送入硬颗粒造粒机（多盘干燥机），倒入造粒机上部，均匀分散在顶盘上。通过耙臂上与中 央旋转主轴相连的耙子的作用，污泥颗粒在上圆盘上进行圆周运动。污泥颗粒从造粒机上圆盘的重力作用到造粒机底部圆盘。当颗粒在圆盘上移动时，直接接触加热表面并干燥。污泥颗粒逐渐增加，类似于蚌中珍珠的形成过程，形成坚实的颗粒，因此也称为珍珠工艺。干燥后的颗粒温度为90℃，粒径为14mm。离开干燥机后，斗式提升机送至分离料斗，部分分离回收涂层机，剩余颗粒进入冷 却器冷 却至40°，送至颗粒储存仓库。污泥干燥过程所需的能 量由热油传递，温度为260~230℃的热油在干燥机中空盘中循环，热交换器冷凝后的热水温度为50~60℃。这种间接多盘干燥器又称造粒机，立式布置多级分布，间接加热。

       特点:干燥造粒过程中氧气浓度为百分之二，避免了爆 炸的风险。颗粒呈圆形、坚固、无灰尘、颗粒均匀。高热值可作为燃料，废气冷凝。洗涤后送回燃烧炉，彻 底分 解异味化合物，使废气能达到非常严格的排放标准。

5.流化床污泥低温干化技术。

       其工作原理是：将脱水污泥送至污泥计量仓库，然后用污泥泵送至流化床污泥干燥机进料口，分配污泥。流化床污泥干燥机基本由底部到顶部三部分组成。干燥机底部为风箱，用于将循环气体分配到流化床。