污泥脫水及干化工藝調(diào)研模板

污泥脫水及干化工藝調(diào)研一、污泥概述 11.污泥分類 12.污泥關(guān)鍵成份 13.污泥處理、處理存在問題 14.污泥脫水和干化 2二、污泥關(guān)鍵處理、處理路徑 31.污泥處理、處理工藝路線 32.污泥處理方法 3三、污泥濃縮 51.污泥濃縮工藝 52.污泥濃縮工藝發(fā)展趨勢 6四、污泥脫水 71.帶式壓濾脫水機 82.離心式脫水機 103.板框式壓濾脫水機 12五、污泥干化（干燥） 151.污泥干化概述 152.污泥干化工藝 163.污泥干化設(shè)備 181）三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機 182）一般回轉(zhuǎn)圓通干燥機 203)間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機 214)帶粉碎裝置回轉(zhuǎn)圓通干燥機 215)帶式干燥機 216）漿葉式干燥機 227）盤式干燥機 238）蝶式干燥機 239）太陽能干燥工藝 2410）流化床干燥工藝 24六、污泥處理處理工藝選擇 251.污泥干化工藝選擇 252.污泥干化-焚燒工藝選擇 25七、污泥干化實例 271.上海石洞口污水處理廠污泥干化、焚燒工程 272.杭州市固廢中心“熱干燥造粒技術(shù)” 283．意大利渦龍企業(yè)污泥渦輪干燥技術(shù) 294.德國拉文斯堡流化床系統(tǒng)愛雪唯斯流化床干化系統(tǒng) 305.AndritzEcoDry技術(shù) 32八、綜述 33附1相關(guān)信息檢索關(guān)鍵詞 34附2相關(guān)資料起源 34

污泥產(chǎn)生在人類活動過程中是不可避免。污水處理產(chǎn)生大量污泥任意堆放和投棄對環(huán)境造成了新污染，怎樣妥善處理這些污泥已成為全球共同關(guān)注課題。一、污泥概述污泥(sludge)是由水和污水處理過程所產(chǎn)生固體沉淀物質(zhì)。1.污泥分類依據(jù)其起源，污泥能夠劃分為：1）市政污泥(sewagesludge)，關(guān)鍵指來自污水廠污泥，這是數(shù)量最大一類污泥。另外，自來水廠污泥也來自市政設(shè)施，能夠歸入這一類。2）管網(wǎng)污泥，來自排水搜集系統(tǒng)污泥。3）河湖淤泥，來自江河、湖泊淤泥。4）工業(yè)污泥，來自多種工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生固體和水、油、化學(xué)污染、有機質(zhì)混合物。在非特指環(huán)境下，污泥通常指市政排水污泥。污水處理廠污泥依據(jù)處理工藝等級不一樣，又能夠分為以下多個：1）初沉污泥(Primary)：只經(jīng)過物理-化學(xué)處理2）二沉污泥(Secondary)：生物處理后污泥3）三沉污泥(Tertiary)：脫磷/脫氮后污泥依據(jù)污泥性質(zhì)，又能夠區(qū)分為：1）未消化生污泥（undigested）2）消化污泥(digested)污泥消化又有好氧消化和厭氧消化之分。各個等級污泥物理化學(xué)性質(zhì)不一樣，消化和未消化污泥性質(zhì)差異更大。很多后端處理工藝必需了解前端污泥性質(zhì)才能確定其處理方法。2.污泥關(guān)鍵成份因污泥成份不一樣，未消化市政污水污泥有機物含量可能占到干物質(zhì)60%－75%，高效消化處理后減半。有機硝酸鹽是污泥中關(guān)鍵有效成份。施用到土壤里，硝酸鹽經(jīng)生物降解可改善土壤。污水廠污泥含有很強流動性，這是因為其含水率很高，通常在95%以上，這是污泥本身性質(zhì)決定。依據(jù)分析，污泥和水分子結(jié)合很緊密，并含有不一樣相態(tài)：1）自由態(tài)水：可經(jīng)重力沉淀和機械作用去除；2）物理性結(jié)合水：須更多能量去除（如加熱），包含毛細管/間隙水、膠態(tài)/表面吸附水。3）化學(xué)性結(jié)合水：只有打破化學(xué)鍵才能去除，被稱為“平衡水”，包含細胞內(nèi)水、分子水。3.污泥處理、處理存在問題1）污泥處理：污泥處理指是給污泥一個最終歸宿：要么作為肥料施用到農(nóng)田、綠化等土壤中，成為土壤一部分；要么加以資源化利用，形成有用材料，如鋪路渣土、水泥、制磚等；要么填埋，未加任何利用，且花費土地資源而棄置。2）污泥處理：任何不能達成最終安置過程，全部能夠算作處理。比如污泥堆肥，殺滅細菌和熟化后才能產(chǎn)生安全肥效；焚燒最終還會產(chǎn)生灰燼，這部分數(shù)量要占到原干物質(zhì)質(zhì)量40％以上，所以還要考慮填埋或利用；干化是為了去掉泥餅中大部分水份，節(jié)省運輸成本，降低占地，少付填埋費，并為其它最終處理方案提供減量、衛(wèi)生化和經(jīng)濟性條件。污泥處理關(guān)鍵目標是降低水分，為后續(xù)處理、利用和運輸發(fā)明條件；消除污染環(huán)境有毒有害物質(zhì)；回收能源和資源。污泥處理工藝包含污泥濃縮、消化、脫水、干化及焚燒等方法和最終處理。因為污泥是一個有潛在危險物質(zhì)，所以污泥處理面臨以下問題：1）干污泥中通常含有65%有機物和35%無機物。在中國，污泥中有機物含量較低。2）濕污泥中含有多種多樣細菌、病毒和寄生生物，病菌在其中大量繁殖。3）污泥中還含有鋅、銅、鉛和鎘等重金屬化合物，有毒有機化合物，殺蟲劑等等，全部這些一旦進入食物鏈將會造成嚴重健康問題。對于工業(yè)發(fā)達大中城市，這個問題尤其突出。在歐洲，依據(jù)歐盟要求：截止到，有機物含量超出5%廢棄物將被嚴禁填埋；在美國，依據(jù)國家環(huán)境保護局503污泥衛(wèi)生法要求，只有經(jīng)過滅菌處理，達成細菌或病毒無法檢出A級污泥才能夠在市場出售；而B級污泥使用則必需滿足特殊使用條件，即污泥細菌或病毒含量不會對公眾和環(huán)境造成影響。而特級污泥，即污泥細菌或病毒和重金屬含量全部滿足要求，其使用所受到限制和一般肥料一樣。因為A級污泥沒有對重金屬含量有任何限制，所以國家環(huán)境保護局503污泥衛(wèi)生法不是很嚴格?，F(xiàn)在，在新澤西州，在加利弗尼亞，內(nèi)華達和亞利桑那州部分縣已經(jīng)立法嚴禁污泥填埋；佛羅里達洲等部分州立法正在進行。4.污泥脫水和干化污水處理所產(chǎn)生污泥含有較高含水量，因為水分和污泥顆粒結(jié)合特征，采取機械方法脫除含有一定限制，污泥中有機質(zhì)含量、灰分百分比尤其是絮凝劑添加量對于最終含固率有著關(guān)鍵影響。通常來說，采取機械脫水能夠取得20%-30%含固率，所形成污泥也被稱為泥餅。泥餅含水率仍然較高，含有流體性質(zhì)，其處理難度和成本仍然較高，所以有必需深入減量。此時，在自然風(fēng)干之外，只有經(jīng)過輸入熱量形成蒸發(fā)，才能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模減量。采取熱量進行干燥處理就是熱干化。污泥干化是水分蒸發(fā)過程。為了進行干化項目標調(diào)研，以確定減量處理規(guī)模，必需了解相關(guān)污泥項目標部分經(jīng)濟參數(shù)，這些參數(shù)包含：·機械脫水后濕泥含固率·最終處理目標、類型·當?shù)啬軌蛘业搅畠r熱能及其價格指數(shù)污泥成份是依據(jù)污水廠來水水質(zhì)改變，當然在很大程度上也會受到污水處理工藝影響。最終會對干化工藝產(chǎn)生重大影響內(nèi)容則是絮凝劑添加量。對干化工藝來說，以下內(nèi)容值得注意，這些內(nèi)容通常是經(jīng)過試驗來確定其干化效果：·污泥中絮凝劑含量；·污泥粘度、彈性；·有機物在干物質(zhì)中百分比；·磨蝕性成份百分比（如沙、石等）；·腐蝕性成份濃度（如氯、硫等）；·油脂類物質(zhì)百分比。污水中污染物和營養(yǎng)成份在大量繁殖細菌作用下，在化學(xué)藥劑作用下形成聚集，逐步增大團粒結(jié)構(gòu)最終在水中沉淀下來，形成污泥。深入添加高分子絮凝劑，采取物理方法濃縮，能夠脫去大部分或一部分所謂自由態(tài)水，形成我們所見到脫水污泥。所以經(jīng)生物處理所得到污泥，其有機物組成關(guān)鍵就是這些微生物細菌。二、污泥關(guān)鍵處理、處理路徑1.污泥處理、處理工藝路線污水廠污泥處理和處理關(guān)鍵遵照以下路徑：1)污泥濃縮。污泥濃縮目標是使污泥初步脫水、縮小污泥體積．為后續(xù)處理發(fā)明條件。濃縮脫水方法有重力沉降濃縮、上浮濃縮和其它濃縮方法。2)污泥消化。為了降低污泥量，預(yù)防污染環(huán)境和提升利用價值，通常需經(jīng)過消化處理。污泥消化即是借助微生物代謝作用，使污泥中有機物質(zhì)分解成穩(wěn)定物質(zhì)，去除臭味，殺死寄生蟲卵，降低污泥體積．回收利用消化過程中所產(chǎn)生沼氣。3)污泥脫水和干化。污泥經(jīng)濃縮和消化以后，其含水率仍在96％左右，體積很大，不便于運輸和使用，需要深入脫水干化處理，其關(guān)鍵方法有自然蒸發(fā)法和機械脫水法兩種。4)污泥焚燒。污泥干化后．含水仍達10%-20%，體積仍較大，經(jīng)過焚燒可將污泥中水分和有機雜質(zhì)完全去除．并殺滅病原微生物。有些污泥含有有毒物質(zhì)而不宜作農(nóng)肥，或因其它原因使污泥難以利用時，為預(yù)防污染．也采取焚燒方法。焚燒污泥裝置為焚燒爐。5)污泥最終處理。污泥含有重金屬離子等有毒物質(zhì)時，還須做最終處理，深埋或投棄海洋。2.污泥處理方法污泥關(guān)鍵處理方法有投海。因為對環(huán)境負面影響（環(huán)境和生物受到污染危險），在美國已經(jīng)被法律所嚴禁。在中國，相信在未來也不能采取污泥海洋投棄法作為處理方法。2）填埋。脫水泥餅直接填埋本身是對資源嚴重浪費，另外，還可能對填埋場形成很多困難：填埋場通常是一層垃圾一層覆土，然后進行碾壓，以確保愈加好空間利用。污泥高含水率、高粘度常常使得碾壓機械打滑甚至深陷其中，給填埋操作帶來困難。污泥流變性使得填埋體易變形和滑坡，成為人為“沼澤地”，給填埋場帶來極大安全隱患。污泥高含水率大大增加了填埋場滲濾液處理量，因為污泥細小，常常堵塞滲濾液搜集系統(tǒng)和排水管，加重了垃圾壩承載負荷，給填埋場安全和管理帶來困難。清理搜集系統(tǒng)費用極為昂貴。填埋資源有限，肯定造成填埋成本上升。填埋法將受到越來越嚴格限制，在以后數(shù)年內(nèi)美國將關(guān)閉大部分污泥填埋場。直接填埋污泥漿，所占用土地很多，而且因為存在病原體繼續(xù)繁殖、臭味等問題，尤其在人口很稠密地域這種方法并不實際。所以這種處理方法在中國沿海發(fā)達地域也將行不通。3）堆肥化堆肥是穩(wěn)定和衛(wèi)生產(chǎn)品，不過大規(guī)模污泥堆肥存在著很多限制：（1）污泥本身不是一個很好堆肥物料，降解性差，孔隙率低，含水率高，須添加大量調(diào)理劑來松散污泥，堆肥化處理污泥量相對很低（經(jīng)堆肥化處理大部分是大量調(diào)理劑），不適合多雨南方地域。（2）堆肥化過程沒有實現(xiàn)體積減量化，而且處理、儲存、緩沖區(qū)占地面積很大。（3）臭味處理過程復(fù)雜，系統(tǒng)龐大。對于南方多雨氣候，儲存和堆肥化場地和設(shè)施要求高，一樣也增加了投資。（4）運行費用較高：供氧、通風(fēng)和氣味處理所需耗電量大，除蟲所需化學(xué)劑量大，購置大量蓬松調(diào)理劑，運輸和儲存費用大。污泥堆肥不適應(yīng)于大型處理項目，而且沒有大型處理項目在成功運行實例?，F(xiàn)在世界上成功運行最大污泥堆肥場，其處理能力為10，000噸/年。4）焚燒焚燒是一個很好處理方案，尤其：（1）污染嚴重污泥（比如重金屬含量或化學(xué)污染物超標工業(yè)污泥）：污泥最終要實現(xiàn)完全礦化。（2）處理規(guī)模大（大于50000噸（泥餅）/年）：規(guī)模大，投資省。（3）污泥焚燒投資和運行費用要高于干燥/造粒，這是因為：焚燒運行溫度高（焚燒850℃，干燥100℃）；工藝復(fù)雜（還未實現(xiàn)完全自動化運行，需要更多人工，嚴格排放限制，高額最終二次廢物填埋費用）。（4）在部分國家公眾對焚燒技術(shù)接收程度較低（負面印象：可能對大家身體健康造成危害高風(fēng)險心理負擔）。多級焚燒爐因為其本身固有缺點，尾氣排放超標，需要補充輔助燃料。所以很多多級焚燒爐已經(jīng)被流化床焚燒爐所替換。即使對于流化床焚燒爐，只有當水分含量小于為25%，干污泥有機物含量為75%，即絕干污泥低位發(fā)燒值為4155Kcal／Kg,而且需要將燃燒空氣預(yù)熱到650度以上時，才無需輔助燃料。但對于中國市政污泥，其有機物含量大約為50到65%，熱值為2400到3600Kcal/KG。很顯然，假如直接采取現(xiàn)有流化床焚燒爐來焚燒中國市政污泥，補充輔助燃料是不可避免，只是補充輔助燃料多少不一樣，取決于濕污泥具體水分含量和發(fā)燒值。現(xiàn)在，僅在美國，就有近２００家污水處理廠采取焚燒方法來處理污泥，處理污泥量占全美總產(chǎn)量20％。5）干燥干燥優(yōu)點是很顯著（1）大幅度減小體積，從而減小了儲存，處理和運輸費用（2）用途靈活：最終產(chǎn)品用途廣泛（既可用來做肥料也可用于其它工業(yè)工藝過程中燃料）（3）最終產(chǎn)品資源化利用：假如干燥污泥本身重金屬和有機污染物等指標達標，污泥顆?？捎糜诜柿虾屯寥栏牧紕歉稍飶S關(guān)鍵收入起源之一。（4）安全、高效、投資和運行成本低。（5）安全高效工藝意味著最終產(chǎn)品完全干燥（含固率＞90%），無塵、無菌、硬度高、密度大球形顆粒。這么能夠確保安全、衛(wèi)生和低成本運輸、處理、長時間儲存和最終使用。但干燥也有其問題：（1）對于重金屬含量高污泥，假如用做肥料，會帶來土壤污染問題；（2）污泥作肥料市場問題。因為污泥N、P、K含量比化肥低很多，而且公眾擔心其危害，市場需要開發(fā)。即使在美國，經(jīng)過多年宣傳，推廣，污泥作肥料市場仍然困難很大。加拿大多倫多干燥污泥要船運到佛羅里達銷售；（3）價格問題。因為以上問題，在美國，噸干污泥出廠價僅為10到20美圓。而干燥成本（僅包含能源，未考慮設(shè)備折舊，人職員資等）就達50到70美圓（盡管如此，仍有很多城市對市政污泥進行干燥，關(guān)鍵原因是每噸濕污泥拖運費用現(xiàn)在為30到50美圓，而干燥后，重量降低到原來1/3到1/4。）。在中國，這個問題尤其突出，因為中國天然氣和電力價格比美國高35%到40%。在中國，只有用煤做燃料時，才能夠考慮用干燥污泥作肥料。而現(xiàn)在，在大中城市，煤被嚴禁用做燃料。假如污泥干燥設(shè)備采取進口，那么代價將很高。對于每小時脫水4噸污泥干燥設(shè)備，整個項目標投資大約在690萬美圓（1999年價格，佛羅里達坦帕采取Andritz污泥干燥設(shè)備,整個項目標投資已達成1000萬美圓）。6）垃圾焚燒發(fā)電廠和市政垃圾混燒處理污泥和市政垃圾混燒是可能不過處理量不大。從現(xiàn)在運行垃圾焚燒廠經(jīng)驗來看，為確保正常穩(wěn)定運行，濕污泥添加量不能超出8%～10%。所以不能處理城市市政污水處理廠產(chǎn)生全部污泥。從長遠考慮，污泥最終處理方案只有三種：堆制肥料；熱力干燥后用作肥料；能量回收（即焚燒）。中國污泥現(xiàn)在絕大部分是棄置或填埋，只有極小量進行干化后用于制作混合肥。因為中國填埋場標準實施較晚，舊填埋場接納污泥，可能造成大量污泥污染物隨滲濾液從地表進入深層，甚至威脅地下水和江河湖海。無規(guī)則棄置仍是關(guān)鍵消納路徑，其中一小部分進入了農(nóng)田，這些棄置不管在近期還是遠期全部將成為地表水和地下水潛在污染源。三、污泥濃縮污泥濃縮（Thicken）目標是降低污泥含水率，降低污泥體積，以利于后續(xù)處理和利用。污泥濃縮方法通常有五種：重力濃縮，氣浮濃縮、離心濃縮、帶式濃縮機濃縮和轉(zhuǎn)鼓濃縮機濃縮等。1.污泥濃縮工藝1）重力濃縮重力濃縮本質(zhì)上是一個沉淀工藝，屬于壓縮沉淀。在污水處理廠中通常將初沉污泥和二沉污泥混合后采取重力濃縮，這么能夠提升重力濃縮池濃縮效果，重力濃縮池固體表面負荷依據(jù)取決于二種污泥百分比。重力濃縮能夠分為間歇式和連續(xù)式兩種，間歇式重力濃縮關(guān)鍵用于小型污水處理廠，連續(xù)式重力濃縮關(guān)鍵用于大、中型污水處理廠。2）氣浮濃縮依據(jù)氣泡形成方法，氣浮能夠分為：壓力溶氣氣浮、生物溶氣氣浮、渦凹氣浮、真空氣浮、化學(xué)氣浮、電解氣浮等，在污泥處理中壓力溶氣氣浮工藝已廣泛應(yīng)用于剩下活性污泥濃縮中，生物溶氣氣浮工藝濃縮活性污泥也已經(jīng)有應(yīng)用，渦凹氣浮工藝在污泥濃縮中應(yīng)用正在探索中，其它多個氣浮在污泥濃縮中應(yīng)用還未見報道。3）離心濃縮離心濃縮工藝動力是離心力，離心力是重力500～3000倍。離心濃縮工藝最早始于上世紀20年代初，當初采取是取原始筐式離心機，后經(jīng)過盤嘴式等幾代更換，現(xiàn)在普遍采取是臥螺式離心機。和離心脫水區(qū)分在于離心濃縮用于濃縮活性污泥時，通常不需加入絮凝劑調(diào)質(zhì)，只有當需要濃縮污泥含固率大于6％時，才加入少許絮凝劑。而離心脫水機要求必需加入絮凝劑進行調(diào)質(zhì)。離心濃縮占地小，不會產(chǎn)生惡臭，對于富磷污泥能夠避免磷二次釋放，提升污泥處理系統(tǒng)總除磷率，造價低，但運行費用機械維修費用高，經(jīng)濟性差，通常極少用于污泥濃縮，但對于難以濃縮剩下活性污泥能夠考慮使用。4）帶式濃縮機濃縮帶式濃縮機關(guān)鍵用于污泥濃縮脫水一體化設(shè)備濃縮段。重力帶式機械濃縮機(GravityBeltThickener，GBT)關(guān)鍵由框架、進泥配料裝置、脫水濾布、可調(diào)泥耙和泥壩組成。其濃縮過程是這么：污泥進入濃縮段時被均勻攤鋪在濾布上，好似一層薄薄泥層，在重力作用下泥層中污泥表面水大量分離并經(jīng)過濾布空隙快速排走，而污泥固體顆粒則被截留在濾布上。帶式機械濃縮機通常含有很強可調(diào)整性，其進泥量、濾布走速，泥耙夾角和高度均可進行有效地調(diào)整以達成預(yù)期濃縮效果。污泥濃縮脫水一體化設(shè)備濃縮過程是關(guān)鍵控制步驟，所以水力負荷顯得更為關(guān)鍵。通常，設(shè)備廠家通常會依據(jù)具體泥質(zhì)情況提供水力負荷或固體負荷提議值。應(yīng)該注意是，不一樣廠商設(shè)備之間水力負荷能夠相差很大，質(zhì)量通常設(shè)備只有20～30m3／(m帶寬?h)，但好設(shè)備能夠做到50～60m3/(m帶寬?h)甚至更高，設(shè)備帶寬最大為3.0m。在沒有具體泥質(zhì)分析資料時，設(shè)計選型水力負荷可按40～45m3/(m帶寬?h)考慮。深圳羅芳污水處理廠，肇慶污水處理廠等采取了帶式機械濃縮機。5）轉(zhuǎn)鼓機械濃縮轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)篩機械濃縮機(RotaryDrumThickener,RDT或RotarySieveThickener,RST)或類似裝置關(guān)鍵用于濃縮脫水一體化設(shè)備濃縮段，轉(zhuǎn)鼓機械濃縮是將經(jīng)化學(xué)混凝污泥進行螺旋推進脫水和擠壓脫水[14]，是污泥含水率降低一個簡便高效機械設(shè)備。宜興華全部琥珀環(huán)境保護機械制造采取德國琥珀企業(yè)技術(shù)和標準進行生產(chǎn)制造ROS2系列污泥濃縮機采取濃縮擠壓，對含固率大過0.5％污泥可濃縮到含固率6～10%以上。ROS2.1，ROS2.2，ROS2.3，ROS2.4污泥濃縮機污泥處理量分別為8～15，18～30，35～50，60～100m3/h。轉(zhuǎn)鼓機械濃縮/帶式脫水或轉(zhuǎn)鼓機械濃縮/轉(zhuǎn)鼓機械脫水一體機工藝參數(shù)關(guān)鍵是單臺設(shè)備單位時間水力接收能力及固體處理能力。ROS2.1，ROS2.2，ROS2.3，ROS2.4污泥濃縮機污泥處理量分別為8～15，18～30，35～50，60～100m3/h。德國ROEDIGER企業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮和帶式一體化污泥脫水機已被應(yīng)用于天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠(TEDA污水處理廠)，ROS2系列污泥濃縮機已應(yīng)用于重慶北涪污水處理廠，江西南昌朝陽洲污水處理廠等。2.污泥濃縮工藝發(fā)展趨勢1）重力濃縮工藝逐步被替換伴隨污水排放標準不停提升，歐洲以單一去除COD為目標污水處理工藝已不多見，代之以除磷脫氮為關(guān)鍵對象生物營養(yǎng)物去除工藝，在中國以后污水處理工藝亦將如此。釋磷條件需要改變。重力濃縮法，維修管理及動力費用低，但占地面積大，衛(wèi)生條件差，濃縮效果較差，不能有效地去除污泥中水分，因為污泥在重力濃縮池停留時間長，濃縮池中形成厭氧環(huán)境，富磷污泥在濃縮中釋磷現(xiàn)象嚴重，使整個系統(tǒng)除磷效果變差，使用受到了限制，在污水處理廠中會逐步被替換。2）濃縮-脫水一體化設(shè)備發(fā)展?jié)饪s脫水一體化設(shè)備含有工藝步驟簡單、工藝適應(yīng)性強、自動化程度高、運行連續(xù)、控制操作簡單和過程可調(diào)整性強等一系列優(yōu)點，正得到越來越多設(shè)計單位和用戶尤其是中小污水處理廠用戶關(guān)注。國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會、國家稅務(wù)總局二OOO年二月二十三日相關(guān)公布《目前國家激勵發(fā)展環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)設(shè)備（產(chǎn)品）目錄》（第一批）通知將帶式脫水機和污泥濃縮機一體化裝置和臥螺式離心脫水機和污泥濃縮機一體化裝置列為國家激勵發(fā)展環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)設(shè)備（產(chǎn)品），關(guān)鍵用于城市污水及工業(yè)廢水處理。在采取污泥濃縮脫水一體化機工程中，各污水處理廠污泥進入污泥濃縮脫水一體化設(shè)備前，全部有污泥貯泥池或污泥均質(zhì)池（實際上相當于濃縮池），其停留時間甚至比重力濃縮池停留時間還長，如天津經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠采取德國ROEDIGER企業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮和帶式一體化污泥脫水機，SBR反應(yīng)池剩下污泥排入貯泥池，經(jīng)48小時沉淀后排入污泥脫水機房進行污泥脫水，進入轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮前污泥含水率大多數(shù)情況在94～96％。昆明市第三污水處理廠將含固率為0.7％～0.85％剩下污泥從ICEAS池泵入貯泥池（HRT=7日），在池中間歇曝氣間歇濃縮交替進行以預(yù)防磷析出，并使污泥濃縮到含固率為1.5％，然后進入帶式濃縮機和帶式脫水機。污泥濃縮脫水一體化設(shè)備目標和實際應(yīng)用存在一定差距，假如把長HRT貯泥池看成是重力濃縮池話，甚至能夠認為污泥濃縮脫水一體化設(shè)備比傳統(tǒng)污泥處理工藝在工藝步驟上愈加復(fù)雜，多了濃縮段，污泥濃縮脫水一體化設(shè)備應(yīng)用需深入要完善。依據(jù)各環(huán)境保護設(shè)備廠樣本介紹，污泥濃縮脫水一體化機適適用于進泥含水率在99.5％以下，含水率高于99.5％不宜直接進入一體化污泥濃縮脫水機，需要先經(jīng)過其它濃縮方法濃縮。實際應(yīng)用上一體化設(shè)備對進泥含固率要求更高，故需深入研究開發(fā)對低濃度污泥濃縮新技術(shù)。常見濃縮方法特征比較濃縮方法優(yōu)點缺點適用范圍重力濃縮法貯泥能力強，動力消耗?。贿\行費用低，操作簡便占地面積較大；濃縮效果較差，濃縮后污泥含水率高；易發(fā)酵產(chǎn)生臭氣關(guān)鍵用于濃縮初沉污泥；初沉污泥和剩下活性污泥混合污泥氣浮濃縮法占地面積??；濃縮效果很好，濃縮后污泥含水率較低；能同時去除油脂，臭氣較少占地面積、運行費用小于重力濃縮法；污泥貯存能力小于重力濃縮法；動力消耗、操作要求高于重力濃縮法關(guān)鍵用于濃縮初沉污泥；初沉污泥和剩下活性污泥混合污泥。尤其適適用于濃縮過程中易發(fā)生污泥膨脹、易發(fā)酵剩下活性污泥和生物膜法污泥離心濃縮法占地面積很小；處理能力大；濃縮后污泥含水率低，全封閉，無臭氣發(fā)生專用離心機價格高；電耗是氣浮法10倍；操作管理要求高現(xiàn)在關(guān)鍵用于難以濃縮剩下活性污泥和場地小，衛(wèi)生要求高，濃縮后污泥含水率很低場所四、污泥脫水污水經(jīng)過沉淀處理后會產(chǎn)生大量污泥，既使經(jīng)過濃縮及消化處理，含水率仍高達95%以上，體積很大，難以消納處理，必需經(jīng)過脫水（Dewater,Dehydrate）處理，提升泥餅含固率，以降低污泥堆置占地面積。通常大中型污水處理廠均采取機械脫水。脫水機種類很多，按脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水及離心脫水三大類。中國污水處理廠常見有壓濾機（包含帶式壓濾機及板框式壓濾機）和離心式脫水機。1.帶式壓濾脫水機帶式壓濾脫水機（BeltFilterPress）是由上下兩條張緊濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列輥壓筒中呈S形經(jīng)過，依靠濾帶本身張力形成對污泥層壓榨和剪切力，把污泥層中毛細水擠壓出來，取得含固量較高泥餅，從而實現(xiàn)污泥脫水。通常帶式壓濾脫水機由濾帶、輥壓筒、濾帶張緊系統(tǒng)、濾帶調(diào)偏系統(tǒng)、濾帶沖洗系統(tǒng)和濾帶驅(qū)動系統(tǒng)組成。作機型選擇時，應(yīng)從以下多個方面加以考慮：（l）濾帶。要求其含有較高抗拉強度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度改變等特點，同時還應(yīng)考慮污泥具體性質(zhì)，選擇適合編織紋理，使濾帶含有良好透氣性能及對污泥顆粒攔截性能。（2）輥壓筒調(diào)偏系統(tǒng)。通常經(jīng)過氣動裝置完成。（3）濾帶張緊系統(tǒng)。通常也由氣動系統(tǒng)來控制。濾帶張力通?？刂圃?.3－0.7MPa，常見值為0.5MPa。（4）帶速控制。不一樣性質(zhì)污泥對帶速要求各不相同，即對任何一個特定污泥全部存在一個最好帶速控制范圍，在該范圍內(nèi)，脫水系統(tǒng)既能確保一定處理能力，又能得到高質(zhì)量泥餅。帶式壓濾脫水機受污泥負荷波動影響小，還含有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定啟耗少、管理控制相對簡單、對運轉(zhuǎn)人員素質(zhì)要求不高等特點。同時，因為帶式壓濾脫水機進入中國較早，已經(jīng)有相當數(shù)量廠家能夠生產(chǎn)這種設(shè)備。在污水處理工程建設(shè)決議時，能夠選擇帶式壓濾機以降低工程投資?，F(xiàn)在，中國新建污水處理廠大多采取帶式壓濾脫水機，比如北京高碑店污水處理廠一期工程五臺脫水機全部是帶式壓濾脫水機，自帶、輥壓筒、濾投入運行以來情況良好，所以在二期設(shè)備選型時仍然選擇了這種機型。以無錫金源環(huán)境保護設(shè)備生產(chǎn)DYN型帶式污泥脫水機為例作一說明：經(jīng)絮凝處理污泥進入布泥機構(gòu)后，首優(yōu)異重力脫水區(qū)，這一段為較長水平運動段和很小角度和升段，在這區(qū)段濾漿在濾帶上隨濾帶一起運動：在重力作用下，自由水和絮團分離，脫除濾漿中大部分自由水。濾漿基礎(chǔ)失去流動性。然后進入楔形區(qū)脫水，楔形區(qū)關(guān)鍵作用是使濾漿深入平整、厚度均勻，同時受到輕度擠壓，由上下濾帶形成楔形空間由大到小，最終兩濾帶合攏，使夾在濾帶中間濾漿受到擠壓逐步增加，水份不停地從濾漿中排出，此時濾漿已失去流動性，為下一步進入壓榨脫水區(qū)作好準備。壓榨脫水區(qū)輥按直徑由大到小次序部署，濾漿受到壓榨力由小逐步增大，經(jīng)數(shù)個壓榨輥對濾餅進行呈S形壓榨、錯動、剪切后，濾漿脫去大部分結(jié)合水，完成了污泥脫水。濾帶經(jīng)過卸料機構(gòu)時，泥餅被刮刀從濾帶上刮落。上下濾帶經(jīng)清洗再生后重新返回脫水區(qū)，完成了一次污泥脫水循環(huán)。關(guān)鍵性能和規(guī)格以下：形式處理能力m3/hr濾帶寬度mm濾帶速度m/min沖洗水量m3/hr沖洗水壓MPa氣壓MPa泥餅含水率%DY5001.5~36500.5~5<4>0.50.6~0.865~85DY10003~511500.5~5<7.5>0.50.6~0.865~85DY15005~7.516500.5~5<10>0.50.6~0.865~85DY9~1221500.5~5<12>0.50.6~0.865~85DY300012~1531500.5~5<18>0.50.6~0.865~85DYN型帶式污泥脫水機DYN型帶式污泥脫水機DY系列帶式壓榨過濾機現(xiàn)在帶式壓濾機有了新發(fā)展，尤其是對濾帶研究。CleanTech企業(yè)IK帶式污泥濃縮脫水一體機采取濾帶為立毛纖維濾帶，污泥介于“方向性立毛纖維”濾帶之間，借由兩側(cè)凸凹排列滾輪，逐步增加壓力脫水，分離水則輕易從槽溝排出，有效地處理了濾液排出困難、污泥側(cè)滑逃離及濾帶阻塞問題。立毛纖維型IK-污泥脫水機2.離心式脫水機離心脫水機（Centrifuge）關(guān)鍵由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力作用下，立即被甩人轉(zhuǎn)轂腔內(nèi)。污泥顆粒比重較大，所以產(chǎn)生離心力也較大，被甩貼在轉(zhuǎn)轂內(nèi)壁上，形成固體層；水密度小，離心力也小，只在固體層內(nèi)側(cè)產(chǎn)生液體層。固體層污泥在螺旋輸送器緩慢推進下，被輸送到轉(zhuǎn)載錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)載周圍出口連續(xù)排出，液體則由堰四溢流排至轉(zhuǎn)載外，聚集后排出脫水機。離心脫水機最關(guān)鍵部件是轉(zhuǎn)轂，轉(zhuǎn)轂直徑越大，脫水處理能力越大，但制造及運行成本全部相當高，很不經(jīng)濟。轉(zhuǎn)載長度越長，污泥含固率就越高，但轉(zhuǎn)載過長會使性能價格比下降。使用過程中，轉(zhuǎn)載轉(zhuǎn)速是一個關(guān)鍵控制參數(shù)，控制轉(zhuǎn)轂轉(zhuǎn)速，使其既能取得較高含固率又能降低能耗，是離心脫水機運行好壞關(guān)鍵?，F(xiàn)在，多采取低速離心脫水機。在作離心式脫水機選型時，因轉(zhuǎn)輪或螺旋外緣極易磨損，對其材質(zhì)要有特殊要求。新型離心脫水機螺旋外緣大多做成裝配塊，方便更換。裝配塊材質(zhì)通常為碳化鎢，價格昂貴。離心脫水機含有噪音大、能耗高、處理能力低等缺點。前些年，中國只有為數(shù)不多多個廠家能夠生產(chǎn)小型離心脫水機，假如選擇大型離心脫水機，就只能依靠進口，會增加工程投資，同時，離心脫水機受污泥負荷波動影響較大，對運行人員素質(zhì)要求較高，所以通常污水處理廠均不采取離心脫水工藝。但近幾年來，伴隨科技進步，離心式脫水機脫水技術(shù)在國外有了長足進展，比如瑞典AlfaLayal企業(yè)生產(chǎn)螺旋離心式脫水機，其泥餅含固率可達30％以上，而且操作是在全封閉環(huán)境中進行，脫水機周圍沒有任何污泥及污水存在，也沒有惡臭氣味，能夠大大改善運行人員工作環(huán)境，所以受到業(yè)界人士青睞。近些年，中國對離心脫水機研究和開發(fā)也取得了一定結(jié)果。上海市離心機械研究所研制開發(fā)污泥離心（濃縮）脫水成套設(shè)備已經(jīng)有了較多工程應(yīng)用，如深圳市南山污水處理廠于經(jīng)過公開招標中標了上海市離心機械研究所生產(chǎn)離心式污泥脫水成套設(shè)備LW530NY，當進料濃度4-6.5%時，最大處理量可達50m3/h，脫水后泥餅含固率＞30%；東莞市東江水務(wù)企業(yè)市區(qū)污水處理廠使用該企業(yè)生產(chǎn)LW450×1940NY離心式污泥脫水成套設(shè)備，運行參數(shù)以下：污泥含固率：0.4-0.75%，脫水污泥含固率：28-31%，固相回收率≥95%，處理量≥45m3/h，成套功耗：28KW。該離心脫水機產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)在中國幾十個城市污水處理廠、石化廢水處理廠等單位得到應(yīng)用，就上海離心機械研究所提供數(shù)據(jù)及資料而言，取得效果還是不錯，受到了用戶認可?，F(xiàn)在中國污泥脫水中帶式壓濾機應(yīng)用較為廣泛，而離心脫水機是近幾年才日益受到大家重視，大家對帶式壓濾機和離心脫水機性能比較和討論也很多。以下為離心脫水機生產(chǎn)廠商提出離心脫水機相對帶式壓濾機優(yōu)勢：1）臥螺離心機利用離心沉降原理，使固液分離，因為沒有濾網(wǎng)，不會引發(fā)堵塞，而帶機利用濾帶使固液分離，為預(yù)防濾帶堵塞，需高壓水不停沖刷；2）離心機適用各類污泥濃縮和脫水，帶機也適用各類污泥，但對剩下活性污泥需投藥量大且脫水困難；3）離心機在脫水過程中當進料濃度改變時，轉(zhuǎn)鼓和螺旋轉(zhuǎn)差和扭矩會自動跟蹤調(diào)整，所以可不設(shè)專員操作，而帶濾機在脫水過程中當進料濃度改變時，帶速、帶張緊度、加藥量、沖洗水壓力均需調(diào)整，操作要求較高；4）在離心機內(nèi)，細小污泥也能和水分離，所以絮凝劑投加量較少，通常混合污泥脫水時加藥量為：1.2kg/t[干泥]，污泥回收率為95％以上，脫水后泥餅含水率為65%-75%左右，而帶濾機因為濾帶不能織得太密，為預(yù)防細小污泥漏網(wǎng)，需投加較多絮凝劑以使污泥形成較大絮團，通?；旌衔勰嗝撍畷r加藥量大于3kg/t[干泥]，污泥回收率為90%左右，脫水后泥餅含水率80%左右；5）離心機每立方米污泥脫水耗電為1.2kW/m3，運行時噪音為76-80db，全天24h連續(xù)運行，除停機外，運行中不需清洗水；而帶機每立方米污泥脫水耗電為0.8kW/m3，運行時噪音為70～75db，濾布需松馳保養(yǎng)，通常天天只安排二班操作，運行過程中需不停用高壓水沖洗濾布；6）離心機占用空間小，安裝調(diào)試簡單，配套設(shè)備僅有加藥和進出料輸送機，整機全密封操作，車間環(huán)境好；而帶機占地面積大，配套設(shè)備除加藥和進出料輸送機外，還需沖洗泵，空壓機，污泥調(diào)理器等等，整機密封性差，高壓清洗水霧和臭味污染環(huán)境，如管理不好．會造成泥漿四溢。不過對以上論點中除了脫水污泥餅含水率低、占用空間小、安裝基建費用低等是公認離心脫水機相對帶式壓濾機優(yōu)勢外，對其它方面大家爭論還比較多。而且，設(shè)備成本高、電耗大、噪音等還是離心脫水機尚需深入處理問題。臥螺離心機結(jié)構(gòu)圖大型離心脫水機小型離心脫水機污泥離心（濃縮）脫水成套設(shè)備3.板框式壓濾脫水機板框式壓濾機（PlateandFrameFilterPress）結(jié)構(gòu)由三部分組成：1）機架：機架是壓濾機基礎(chǔ)部件,兩端是止推板和壓緊頭,兩側(cè)大梁將二者連接起來,大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。a、止推板：它和支座連接將壓濾機一端坐落在地基上，廂式壓濾機止推板中間是進料孔，四個角還有四個孔，上兩角孔是洗滌液或壓榨氣體進口，下兩角為出口(暗流結(jié)構(gòu)還是濾液出口)b、壓緊板：用以壓緊濾板濾框，兩側(cè)滾輪用以支撐壓緊板在大梁軌道上滾動。c、大梁：是承重構(gòu)件，依據(jù)使用環(huán)境防腐要求，可選擇硬質(zhì)聚氫乙烯、聚丙烯、不銹鋼包覆或新型防腐涂料等涂覆。2）壓緊機構(gòu)：手動壓緊、機械壓緊、液壓壓緊。a、手動壓緊：是以螺旋式機械千斤頂推進壓緊板將濾板壓緊。b、機械壓緊：壓緊機構(gòu)由電動機(配置優(yōu)異過載保護器)減速器、齒輪付、絲桿和固定螺母組成。壓緊時，電動機正轉(zhuǎn)，帶動減速器、齒輪付，使絲桿在固定絲母中轉(zhuǎn)動，推進壓緊板將濾板、濾框壓緊。當壓緊力越來越大時，電機負載電流增大，當大到保護器設(shè)定電流值時，達成最大壓緊力，電機切斷電源，停止轉(zhuǎn)動，因為絲桿和固定絲母有可靠自鎖螺旋角，能可靠地確保工作過程中壓緊狀態(tài)，退回時。電機反轉(zhuǎn)，當壓緊板上壓塊，觸壓到行程開關(guān)時退回停止。c、液壓壓緊：液壓壓緊機構(gòu)組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿和活塞桿和壓緊板連接哈夫法蘭卡片液壓站結(jié)構(gòu)組成有：電機、油泵、溢流閥(調(diào)整壓力)換向閥、壓力表、油路、油箱。液壓壓緊機構(gòu)壓緊時，由液壓站供高壓油，油缸和活塞組成元件腔充滿油液，當壓力大于壓緊板運行摩擦阻力時，壓緊板緩慢地壓緊濾板，當壓緊力達成溢流閥設(shè)定壓力值(由壓力表指針顯示)時，濾板、濾框(板框式)或濾板(廂式)被壓緊，溢流閥開始卸荷，這時，切斷電機電源，壓緊動作完成，退回時，換向閥換向，壓力油進入油缸有桿腔，當油壓能克服壓緊板摩擦阻力時，壓緊板開始退回。液壓壓緊為自動保壓時，壓緊力是由電接點壓力表控制，將壓力表上限指針和下限指針設(shè)定在工藝要求數(shù)值，當壓緊力達成壓力表上限時，電源切斷，油泵停止供油，因為油路系統(tǒng)可能產(chǎn)生內(nèi)漏和外漏造成壓緊力下降，當降到壓力表下限指針時，電源接通，油泵開始供油，壓力達成上限時，電源切斷，油泵停止供油，這么循環(huán)以達成過濾物料過程中確保壓緊力效果。３）過濾機構(gòu)過濾機構(gòu)由過濾板、濾框、濾布、壓榨隔膜組成，濾板兩側(cè)由濾布包覆，需配置壓榨隔膜時，一組濾板由隔膜板和側(cè)板組成。隔膜板基板兩側(cè)包覆著橡膠隔膜，隔膜外邊包覆著濾布，側(cè)板即一般濾板。物料從止推板上進料孔進入各濾室，固體顆粒因其粒徑大于過濾介質(zhì)（濾布）孔徑被截流在濾室里，濾液則從濾板下方出液孔流出。濾餅需要榨干時，除用隔膜壓榨外，還能夠壓縮空氣或蒸汽，從洗滌口通入，氣流沖去濾餅中水份，以降低濾餅含水率。(1)過濾方法：濾液流出方法分明流過濾和暗流過濾。a、明流過濾，每個濾板下方出液孔上裝有水咀，濾液直觀地從水咀里流出。b、暗流過濾，每個濾板下方設(shè)有出液通道孔，若干塊濾板出液孔連成一個出液通道，由止推板下方出液孔相連管道排出。(2)洗滌方法：濾餅需要洗滌時，有明流雙向洗滌和單向洗滌，暗流雙向洗滌和單向洗滌。a、明流單向洗滌是，洗液從止推板洗液進孔依次進入，穿過濾布再穿過濾餅，從無孔濾板流出，這時有孔板出液水咀處于關(guān)閉狀態(tài)，無孔板出液水咀處于開啟狀態(tài)。b、明流雙向洗滌是，洗液從止推板上方兩側(cè)洗液進孔前后兩次洗滌，即洗液先從一側(cè)洗滌再從另一側(cè)洗滌，洗液出口同進口是對角線方向，所以又叫雙向交叉洗滌。c、暗流單向洗滌是，洗液從止推板洗液進孔依次進入有孔板，穿過濾布再穿過濾餅，從無孔濾板流出。d、暗流雙向洗滌是洗液從止推板上方兩側(cè)兩個洗液進孔前后兩次洗滌，即洗滌先從一側(cè)洗滌，再從另一側(cè)洗滌，洗液出口同進口是對角線方向，所以又叫暗流雙向交叉洗滌。(3)濾布：濾布是一個關(guān)鍵過濾介質(zhì)，濾布選擇和使用，對過濾效果有決定性作用，選擇時要依據(jù)過濾物料PH值，固體粒徑等原因選擇適宜濾布材質(zhì)和孔徑以確保低過濾成本和高過濾效率，使用時，要確保濾布平整不打折，孔徑通暢。板框式壓濾機是經(jīng)過板框擠壓，使污泥內(nèi)水經(jīng)過濾布排出，達成脫水目標。它關(guān)鍵由凹人式濾板、框架、自動-氣動閉合系統(tǒng)測板懸掛系統(tǒng)、濾板震動系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機身一側(cè)光電保護裝置等組成。設(shè)備選型時，應(yīng)考慮以下多個方面：（1）對泥餅含固率要求。通常板框式壓濾機和其它類型脫水機相比，泥餅含固率最高，可達35％，假如從降低污泥堆置占地原因考慮，板框式壓濾機應(yīng)該是首選方案。（2）框架材質(zhì)。（3）濾板及濾布材質(zhì)。要求耐腐蝕，濾布要含有一定抗拉強度。（4）濾板移動方法。要求能夠經(jīng)過液壓一氣動裝置全自動或半自動完成，以減輕操作人員勞動強度。（5）濾布振蕩裝置，以使濾餅易于脫落。和其它型式脫水機相比，板框式壓濾機最大缺點是占地面積較大。以北京高碑店污水處理廠一期工程使用帶式壓濾機和鞍山工業(yè)污水處理廠使用板框式壓濾機為例作比較：高碑店污水廠處理污水量為50萬t／d，污泥產(chǎn)量1852．5m3/d，干物質(zhì)92．63t／d，采取五臺德國KLEIN－KS30型帶式壓濾機，每臺壓濾機基礎(chǔ)占地面積僅為2750*3500mm,鞍山污水廠處理水量為22t/d，干物質(zhì)275t/d，采取六臺板框式壓濾機，每臺壓濾機地基礎(chǔ)占地面積達2400*1mm，同時，因為板框式壓濾機為間斷式運行，效率低，操作間環(huán)境較差，有二次污染，中國大型污水處量廠己極少采取。但多年大量開發(fā)研制工作，使其適應(yīng)了現(xiàn)代化污水處理廠要求，如經(jīng)過PLC系統(tǒng)控制就能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)全自運方法，其壓濾、濾板移動、濾布振蕩、壓縮空氣提供、濾布沖洗、進料等操作全部可經(jīng)過PLC遠端控制來完成，大減輕了工人勞動強度。中國板框式壓濾機生產(chǎn)廠商很多，如上海莘工機械生產(chǎn)系列壓濾機，過濾面積0.5M2-500M2，板框材質(zhì)有：增強聚丙稀、玻璃纖維聚丙稀、不銹鋼、鑄鐵等，程控全自動壓濾機采取國際優(yōu)異微機控制系統(tǒng)。鑄鐵板框式、廂式壓濾機液壓壓緊增強聚丙烯板框式壓濾機中國在近十年左右時間里帶式污泥脫水機開發(fā)工作取得很大進展，其關(guān)鍵技術(shù)性能和使用性能已靠近國外同類產(chǎn)品水平，在濾帶糾偏裝置開發(fā)中有使用了光電子技術(shù)和液壓技術(shù)，含有了自己特色。但國產(chǎn)濾帶質(zhì)量和國外還有一定差距，在使用防腐材質(zhì)方面還不太理想，造成使用故障率較高，同時要改善外觀設(shè)計和設(shè)備表面處理工藝。板框式壓濾機因動力消耗大、產(chǎn)量低、操作不連續(xù)等在水廠中已逐步不采取，在工業(yè)污水處理中使用量仍較大，現(xiàn)在已經(jīng)有塑料板框，預(yù)加壓脫水等新技術(shù)推廣使用。目前國際上開發(fā)并推廣應(yīng)用離心式污泥脫水機，因其占地面積小、污泥脫水率高、產(chǎn)率高、自動化程序高，在污水處理廠使用百分比逐步擴大。多年來還發(fā)展了傳統(tǒng)帶式濾機和機械濃縮設(shè)備相結(jié)合污泥濃縮脫水一體化裝置，能夠取消重力濃縮池。以上海離心機械研究所為代表中國企業(yè)正主動開發(fā)離心脫水機械設(shè)備，所生產(chǎn)大型離心脫水設(shè)備已經(jīng)有了長足進步，靠近國際關(guān)鍵優(yōu)異設(shè)備廠商生產(chǎn)水平。五、污泥干化（干燥）污泥不管來自工業(yè)還是市政，其處理一個可行目標就是使全部來自工業(yè)中污染物作為原料返回到工藝中去。全部污染物實際上全部是中間過程流失原料，造成流失媒介大多數(shù)情況下是水，去除水，將使得大量潛在污染物能夠重新得到利用。污泥所含污染物通常全部有很高熱值，不過因為大量水分存在，使得這部分熱值無法得到利用。假如焚燒高含水率污泥，不僅得不到熱值，還需要大量補充燃料才能完成燃燒。假如將污泥含水率降到一定程度，燃燒就是可能，而且，燃燒所得到熱量能夠滿足部分甚至全部進行干化需要。一樣道理，不管制造建材還是其它利用，降低含水率是關(guān)鍵。所以，能夠說污泥干化或半干化實際上是污泥資源化利用第一步。1.污泥干化概述干燥是為了去除水分，水分去除要經(jīng)歷兩個關(guān)鍵過程：1）蒸發(fā)過程：物料表面水分汽化，因為物料表面水蒸氣壓低于介質(zhì)（氣體）中水蒸氣分壓，水分從物料表面移入介質(zhì)。2）擴散過程：是和汽化親密相關(guān)傳質(zhì)過程。當物料表面水分被蒸發(fā)掉，形成物料表面濕度低于物料內(nèi)部濕度，此時，需要熱量推進力將水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面。上述兩個過程連續(xù)、交替進行，基礎(chǔ)上反應(yīng)了干燥機理。干燥是由表面水汽化和內(nèi)部水擴散這兩個相輔相成、并行不悖過程來完成，通常來說，水分擴散速度伴隨污泥顆粒干燥度增加而不停降低，而表面水分汽化速度則伴隨干燥度增加而增加。因為擴散速度關(guān)鍵是熱能推進，對于熱對流系統(tǒng)來說，干燥器通常均采取并流工藝，多數(shù)工藝熱能供給是逐步下降，這么就造成在后半段高干度產(chǎn)品干燥時速度減低。對熱傳導(dǎo)系統(tǒng)來說，當污泥表面含濕量降低后，其換熱效率急速下降，所以必需有更大換熱表面積才能完成最終一段水分蒸發(fā)。污泥干燥中所謂干化和半干化區(qū)分在于干燥產(chǎn)品最終含水率不一樣，這一提法是相正確?！叭苫敝篙^高含固率類型，如含固率85%以上；而半干化則關(guān)鍵指含固率在50-65%之間類型。假如說干化目標是衛(wèi)生化，則必需將污泥干燥到較高含固率，最高可能要求達成90％以上，此時，污泥所含水分大大低于環(huán)境溫度下平均空氣濕度，回到環(huán)境中時會逐步吸濕。假如說干化目標僅僅是減量化，則會產(chǎn)生不一樣含固率要求。將含固率20%濕泥干化到90%或干化到60%，其減量百分比分別為78%和67%，相差僅11個百分點。依據(jù)最終處理目標不一樣，實際上要求不一樣含固率。比如填埋，填埋場垃圾含固率平均低于60%，要求污泥達成90%含固率從經(jīng)濟上來講沒有實際意義。所以，將污泥干燥到該處理環(huán)境下平衡穩(wěn)定濕度，即周圍空氣中水蒸氣分壓和物料表面上水蒸氣壓達成平衡，應(yīng)該是最經(jīng)濟合理要求。有些污泥干化工藝能夠?qū)裎勰嗵幚碇梁搪?0-65%，而這時處理量顯著高于全干化時處理量。其原因有兩個：首先，對于干燥系統(tǒng)來說，干燥時間決定了干燥器處理量。當物料最終含水率較高（所謂半干化）時，蒸發(fā)相同水量時間要少于最終含水率高情況（所謂全干化），單位處理時間內(nèi)能夠有更高處理量。其次，污泥在不一樣干燥條件下失去水分速率是不一樣，當含濕量高時失水速率高，相反則降低。大多數(shù)干化工藝需要20－30分鐘才能將污泥從含固率20％干化至90％。2.污泥干化工藝干化（Dry）意味著在單位時間里將一定數(shù)量熱能傳給物料所含濕分，這些濕分受熱后汽化，和物料分離，失去濕分物料和汽化濕分被分別搜集起來，這就是干化工藝過程。從設(shè)備角度來描述這一過程，包含上料、干化、氣固分離、粉塵捕集、濕分冷凝、固體輸送和儲存等。假如因物料性質(zhì)（粘度、含水率等）可能造成干化工藝不穩(wěn)定性（如黏著、結(jié)塊等），則有必需采取部分干化后產(chǎn)品和濕物料混合工藝（返料、干泥返混）。此時，在上料之前和固體輸送以后應(yīng)對應(yīng)增加輸送、儲存、分離、粉碎、篩分、提升、混合、上料等設(shè)備。1）污泥干化加熱方法：直接干化和間接干化干化是依靠熱量來完成，熱量通常全部是能源燃燒產(chǎn)生。燃燒產(chǎn)生熱量存在于煙道氣中，這部分熱量利用形式有兩類：(1)直接利用：將高溫煙道氣直接引入干燥器，經(jīng)過氣體和濕物料接觸、對流進行換熱。這種做法特點是熱量利用效率高，不過假如被干化物料含有污染物性質(zhì)，也將帶來排放問題，因高溫煙道氣進入是連續(xù)，所以也造成相同流量、和物料有過直接接觸廢氣必需經(jīng)特殊處理后排放。(2)間接利用：將高溫煙道氣熱量經(jīng)過熱交換器，傳給某種介質(zhì)，這些介質(zhì)可能是導(dǎo)熱油、蒸汽或空氣。介質(zhì)在一個封閉回路中循環(huán)，和被干化物料沒有接觸。熱量被部分利用后煙道氣正常排放。間接利用存在一定熱損失。對干化工藝來說，直接或間接加熱含有不一樣熱效率損失，也含有不一樣環(huán)境影響，是進行項目環(huán)評和經(jīng)濟性考察關(guān)鍵內(nèi)容。直接加熱形式中熱源煙氣直接成為介質(zhì)，其熱效率靠近燃燒效率本身。其它加熱形式均是經(jīng)過換熱設(shè)備將熱傳給某種介質(zhì)間接加熱。煙氣能夠經(jīng)過熱交換器將熱量傳給空氣，空氣作為換熱介質(zhì)和濕物料進行接觸。煙氣能夠提升熱交換器將熱傳輸給導(dǎo)熱油或蒸汽，然后利用導(dǎo)熱油或蒸汽來加熱金屬或工藝氣體，由金屬熱表面或工藝氣體和濕物料進行接觸。這兩類換經(jīng)過熱交換器換熱均形成一定熱損失，通常來說在8-15％之間。以導(dǎo)熱介質(zhì)為熱油對間接干化工藝加以說明：熱源和污泥無接觸，換熱是經(jīng)過導(dǎo)熱油進行，對應(yīng)設(shè)備為導(dǎo)熱油鍋爐。導(dǎo)熱油鍋爐在中國是一個成熟化工設(shè)備，其標準工作溫度為280度，這是一個有機質(zhì)為關(guān)鍵成份流體，在一個密閉回路中循環(huán)，將熱量從燃燒所產(chǎn)生煙氣轉(zhuǎn)移到導(dǎo)熱油中，再從導(dǎo)熱油傳給介質(zhì)（氣體）或污泥本身。導(dǎo)熱油取得熱量和將熱量給出過程形成一定熱量損失。通常來說，導(dǎo)熱油鍋爐熱效率介于80％-90％之間，含廢熱利用。依據(jù)干燥器最大蒸發(fā)量，和該干燥工藝實際熱能消耗，能夠得到一個每小時最大熱能凈消耗需求量，將導(dǎo)熱油鍋爐熱效率考慮進來，即可得到導(dǎo)熱油鍋爐選型參考標準。2）污泥干化熱源干化關(guān)鍵成本在于熱能，降低成本關(guān)鍵在于是否能夠選擇和利用合適熱源。干化工藝依據(jù)加熱方法不一樣，其可利用能源起源有一定區(qū)分，通常來說間接加熱方法能夠使用全部能源，其利用差異僅在溫度、壓力和效率。直接加熱方法則因能源種類不一樣，受到一定限制，其中燃煤爐、焚燒爐煙氣因量大和腐蝕性污染物存在而難以使用，蒸汽因其特征無法利用。根據(jù)能源成本，從低到高，分列以下：煙氣：來自大型工業(yè)、環(huán)境保護基礎(chǔ)設(shè)施（垃圾焚燒爐、電站、窯爐、化工設(shè)施）廢熱煙氣是零成本能源，假如能夠加以利用，是熱干化最好能源。溫度必需高，地點必需近，不然難以利用。燃煤：很廉價能源，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，能夠取得較高經(jīng)濟可行性。尾氣處理方案是可行。熱干氣：來自化工企業(yè)廢能。沼氣：能夠直接燃燒供熱，價格低廉，也較清潔，但供給不穩(wěn)定。蒸汽：清潔，較經(jīng)濟，能夠直接全部利用，不過將降低系統(tǒng)效率，提升折舊百分比。能夠考慮部分利用方案。燃油：較為經(jīng)濟，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，或直接加熱利用。天然氣：清潔能源，不過價格最高，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，或直接加熱利用。全部干化系統(tǒng)全部能夠利用廢熱煙氣來進行。其中，間接干化系統(tǒng)經(jīng)過導(dǎo)熱油進行換熱，對煙氣無限制性要求；而直接干化系統(tǒng)因為煙氣和污泥直接接觸，即使換熱效率高，但對煙氣質(zhì)量含有一定要求，這些要求包含：含硫量、含塵量、流速和氣量等。只有間接加熱工藝才能利用蒸汽進行干化，但并非全部間接工藝全部能取得很好干化效率。通常來說，蒸汽因為溫度相對較低，肯定在一定程度上影響干燥器處理能力。蒸汽利用通常是首先對過熱蒸汽進行飽和，只有飽和蒸汽才能有效地加以利用。飽和蒸汽經(jīng)過換熱表面加熱工藝氣體（空氣、氮氣）或物料時，蒸汽冷凝為水，釋放出全部汽化熱，這部分能量就是蒸汽利用關(guān)鍵能量。3）污泥干化廠系統(tǒng)組成：通常來說，干化工藝需要配置以下基礎(chǔ)配套設(shè)施，但依據(jù)工藝可能有較大改變：（1）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)：用于干泥產(chǎn)品冷卻等（2）冷凝水處理系統(tǒng)：工藝氣體及其所含雜質(zhì)洗滌等；（3）工藝水系統(tǒng)：用于安全系統(tǒng)自來水（4）電力系統(tǒng)：整個系統(tǒng)供電（5）壓縮空氣系統(tǒng)：氣動閥門控制（6）氮氣貯備系統(tǒng)：干泥料倉和工藝回路惰性化；（7）除臭系統(tǒng)：濕泥料斗、儲倉、工藝回路不可凝氣體處理（8）制冷系統(tǒng)：導(dǎo)熱油熱量撤消（9）消防系統(tǒng)：為整廠配置滅火系統(tǒng)和安全區(qū)4）干泥返混：進料含水率改變對于干化系統(tǒng)來說是很關(guān)鍵經(jīng)濟參數(shù)。這個數(shù)值越低，意味著投資更大。另外，它還是一個相關(guān)安全性關(guān)鍵參數(shù)。含水率因不一樣起源濕泥（可能來自多個不一樣污水處理廠）、脫水機運行不正常（機械故障、機械效率降低、更換蓄凝劑或改變添加量）等原因，可能出現(xiàn)波動。當波動幅度超出一定范圍時，就可能對干化安全性形成威脅。產(chǎn)生危險原因在于干燥系統(tǒng)本身特點。通常干燥系統(tǒng)在調(diào)試過程中，給熱量及其相關(guān)工藝氣體量已經(jīng)確定，僅經(jīng)過監(jiān)測干燥器出口氣體溫度和濕度來控制進料裝置給料量。給熱量確實定，意味著單位時間里蒸發(fā)量確實定。當進料含水率改變，而進料量不變時，系統(tǒng)內(nèi)部濕度平衡將被打破，假如濕度增加，可能造成干化不均；假如濕度降低，則意味著粉塵量增加和顆粒溫度上升。全干化系統(tǒng)含水率改變較為敏感，在直接進料時，理論上最多只許可2個百分點波動（如設(shè)定20％，而實際22％），此時因為污泥水分急遽降低，干燥器內(nèi)產(chǎn)品溫度會飛升，形成危險環(huán)境。因為這一區(qū)間很狹小，對調(diào)整濕泥進料量監(jiān)測反饋系統(tǒng)要求較高。處理濕泥含水率改變敏感性最好方法是在可能范圍內(nèi)降低最終產(chǎn)品含固率。當最終含固率從90％降為80％時，理論上可許可5個百分點波動（如設(shè)定20％，而實際25％）。大多數(shù)全干化工藝全部采取了干泥返混。這么做目標通常全部是為了避免污泥膠粘相特征使之在干燥器內(nèi)易于黏著、板結(jié)，另外一個好處正是由此擴大了可許可濕泥波動范圍。干泥返混通常要求將原含固率20－25％濕泥，經(jīng)過添加相當于濕泥重量1－2倍已經(jīng)干化到90％以上干泥細粉，將其混合到平均含固率60－70％。從絕干物質(zhì)量上增加了7－10倍以上。假如將干燥器濕泥進料含固率設(shè)定為60％，其最高理論波動范圍能夠達成66％，這對返混工藝來說應(yīng)該是能夠輕松實現(xiàn)了。3.污泥干化設(shè)備現(xiàn)在，全世界大約有50余家污泥干燥企業(yè)，包含：AndritzGroup，Baker-rullman，BerlieTechnologiesInc,Flo-Dry，大川原企業(yè)，奈良，西格斯，USFilter，Atlas-Stord等。市場上污泥干燥設(shè)備關(guān)鍵有：三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機（即轉(zhuǎn)鼓干燥機）、間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機、帶粉碎裝置回轉(zhuǎn)圓通干燥機、流化床干燥機、蝶式干燥機、漿葉式干燥機、盤式干燥機、帶式干燥機、太陽能污泥干燥房等。1）三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機結(jié)構(gòu)以下：其干燥工藝步驟：干燥過程介紹：因為一般回轉(zhuǎn)圓通干燥機，包含三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機，只能干燥顆粒狀物料。所以，濕污泥首先要和干污泥進行混合，產(chǎn)生含水為40%左右半干污泥，然后再進入三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機進行干燥。干濕污泥百分比大約為1.5到2。所以，此系統(tǒng)需要混合機，粉碎機和篩分機。整個系統(tǒng)投資很大。對于每小時脫水4噸污泥干燥設(shè)備，整個項目標投資大約在690萬美圓（1999年價格，佛羅里達坦帕采取Andritz污泥干燥設(shè)備,整個項目標投資已達成1000萬美圓。）。其運行參數(shù)為：熱空氣進口溫度為：650度；熱空氣出口溫度為：100度；蒸發(fā)每磅水需消耗1600BTU熱量，折合每千克水需消耗8170KJ熱量。2）一般回轉(zhuǎn)圓通干燥機一般回轉(zhuǎn)圓通干燥機工藝步驟和三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機相同，只是能耗稍高。轉(zhuǎn)筒干燥器主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)圓筒體。濕物料從左端上部加入，經(jīng)過圓筒內(nèi)部時，和經(jīng)過筒內(nèi)熱風(fēng)或加熱壁面進行有效地接觸而被干燥，干燥后產(chǎn)品從右端下部搜集。在干燥過程中，物料借助于圓筒緩慢轉(zhuǎn)動，在重力作用下從較高一端向較低一端移動。干燥過程中所用熱載體通常為熱空氣、煙道氣或水蒸氣等。假如熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接和物料接觸，則經(jīng)過干燥器后，通常見旋風(fēng)除塵器將氣體中挾帶細粒物料捕集下來，廢空氣則經(jīng)旋風(fēng)除塵器后放空?；剞D(zhuǎn)圓筒干燥器是一個處理大量物料干燥干燥器。因為運轉(zhuǎn)可靠，操作彈性大、適應(yīng)性強、處理能力大，廣泛使用于冶金、建材、輕工等部門。回轉(zhuǎn)圓筒干燥器通常適適用于顆粒狀物料，也可用部分摻入干物料措施干燥粘性膏狀物料或含水量較高物料，并已成功地用于溶液物料造粒干燥中?；剞D(zhuǎn)圓筒干燥機主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)圓筒體。濕物料從高端上部加入，和經(jīng)過筒體內(nèi)熱風(fēng)或加熱壁面進行有效接觸被干燥，干燥后產(chǎn)品從低端下部搜集。在干燥過程中，物料借助于圓筒緩慢轉(zhuǎn)動，在重力作用下從較高一端向較低一端移動。筒體內(nèi)壁上裝有抄板，它不停地把物料抄起又灑下，使物料熱接觸表面增大，以提升干燥速率并促進物料向前移動?；剞D(zhuǎn)圓筒干燥機是傳統(tǒng)干燥設(shè)備之一，因為有其它干燥設(shè)備不可替換部分特點，所以大家在不停地進行優(yōu)化改善后，現(xiàn)在仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領(lǐng)域?；剞D(zhuǎn)圓筒干燥機（轉(zhuǎn)鼓干燥機）3)間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機工藝步驟也和三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機相同。佛羅里達奧卡拉采取間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機。該設(shè)備在調(diào)試兩年后，也無法正常運行，并和今年4月發(fā)生爆炸。依據(jù)我們分析，關(guān)鍵原因是因為間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機采取一般抄板，而造粒后污泥表面仍然較粘，粘著在抄板上，沒有立即脫落，造成過干超溫（干污泥著火點為240度）。當通入空氣時（間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機需要通入空氣，以帶出蒸發(fā)水分），其中氧含量較高，從而引發(fā)爆炸。4)帶粉碎裝置回轉(zhuǎn)圓通干燥機帶粉碎裝置回轉(zhuǎn)圓通干燥機結(jié)構(gòu)：因為帶粉碎裝置回轉(zhuǎn)圓筒干燥機可直接干燥濕污泥，所以不需要混合過程，也就不需要混合機，粉碎機和篩分機。而且回轉(zhuǎn)圓筒干燥機很短，整個系統(tǒng)投資小。不過，對于濕污泥干燥，其終水分只能到30%到40%。假如干燥到10%以下水分，需要兩級干燥。假如干燥后污泥用于焚燒，30%到40%已經(jīng)足夠。相關(guān)這點，在后面再具體敘述。因為直接干燥濕污泥，而且回轉(zhuǎn)圓筒干燥機很短，所以可采取較高進口溫度。對于污泥干燥，其進口溫度可達850度以上。所以熱能消耗比上述全部回轉(zhuǎn)圓筒干燥機全部低，每千克水需消耗7659KJ熱量（對于兩級干燥）。5)帶式干燥機帶式干燥機由若干個獨立單元段組成。每個單元段包含循環(huán)風(fēng)機、加熱裝置、單獨或公用新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)。對干燥介質(zhì)數(shù)量、溫度、濕度和尾氣循環(huán)量操作參數(shù)，可進行獨立控制，從而確保帶干機工作可靠性和操作條件優(yōu)化。帶干機操作靈活，濕物進料，干燥過程在完全密封箱體內(nèi)進行，勞動條件很好，免了粉塵外泄。帶式干燥機外形帶式干燥機結(jié)構(gòu)簡圖物料由加料器均勻地鋪在網(wǎng)帶上，網(wǎng)帶采取12-60目不銹鋼絲網(wǎng)，由傳動裝置拖動在干燥機內(nèi)移動。干燥機由若干單元組成，每一單元熱風(fēng)獨立循環(huán)，部分尾氣由專門排濕風(fēng)機排出，廢氣由調(diào)整閥控制，熱氣由下往上或由上往下穿過鋪在網(wǎng)帶上物料，加熱干燥并帶走水分。網(wǎng)帶緩慢移動，運行速度可依據(jù)物料溫度自由調(diào)整，干燥后成品連續(xù)落入收料器中。上下循環(huán)單元依據(jù)用戶需要可靈活配置，單元數(shù)量可依據(jù)需要選擇。6）漿葉式干燥機空心槳葉干燥機關(guān)鍵由帶有夾套W形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動裝置組成。軸上排列著中空葉片，軸端裝有熱介質(zhì)導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)接頭。干燥水分所需熱量由帶有夾套W形槽內(nèi)壁和中空葉片壁傳導(dǎo)給物料。物料在干燥過程中，帶有中空葉片空心軸在給物料加熱同時又對物料進行攪拌，從而進行加熱面更新。是一個連續(xù)傳導(dǎo)加熱干燥機。加熱介質(zhì)為蒸汽，熱水或?qū)嵊?。加熱介質(zhì)通入殼體夾套內(nèi)和兩根空心槳葉軸中，以傳導(dǎo)加熱方法對物料進行加熱干燥，不一樣物料空心槳葉軸結(jié)構(gòu)有所不一樣。物料由加料口加入，在兩根空心槳葉軸內(nèi)攪拌作用下，更新介面，同時推進物料至出料口，被干燥物料由出料口排出。漿葉干燥機外形漿葉式干燥機需要由蒸汽或?qū)嵊吞峁崃?。所以需要鍋爐及鍋爐房。另外其產(chǎn)品是粉狀，對存放和使用不方便。在干燥后，需要進行造粒。在小型廢水處理廠得到廣泛應(yīng)用。7）盤式干燥機工藝能源采取天然氣或沼氣，利用熱油爐加熱導(dǎo)熱油，然后經(jīng)過導(dǎo)熱油在干燥器圓盤和熱油爐之間循環(huán)，將熱量間接傳輸給污泥顆粒，從而使污泥干化。污泥涂層機為盤式工藝關(guān)鍵設(shè)備，循環(huán)干燥污泥顆粒在此被涂覆上一層薄濕污泥，涂覆過污泥顆粒被送人污泥顆粒干燥器，均勻散在頂層圓盤上。經(jīng)過和中央旋轉(zhuǎn)主軸相連耙臂上耙子作用，污泥顆粒在上層圓盤上作圓周運動，從內(nèi)逐步掃到圓周外延，然后散落到第二層圓盤上，借助于旋轉(zhuǎn)耙臂推進作用，污泥顆粒從干燥器上部圓盤經(jīng)過干燥器直至底部圓盤。每個污泥顆粒平均循環(huán)5到7次，每次全部有新濕污泥層涂覆到輸人顆粒表面，最終形成一個堅硬圓形顆粒。干燥后顆粒進入分離料斗，一部分顆粒被分離出再返回涂層機，另一部分粒徑合格顆粒經(jīng)過深入冷卻后送人顆粒儲存料倉。排氣風(fēng)機將污泥干燥器中氣體抽出，經(jīng)冷凝器去除氣體中氣態(tài)水后，送人熱油鍋爐中，經(jīng)高溫焚燒，根本去除氣味后高空排放。盤式干燥機結(jié)構(gòu)以下：和漿葉式干燥機相同，好處是工藝簡單，尾氣量少，輕易處理。也需要由蒸汽或?qū)嵊吞峁崃俊Ｋ孕枰仩t及鍋爐房。不過盤式干燥機傳熱效果是上述全部干燥機中最差，所以盤式干燥機體積龐大，造價高。依據(jù)美國HazenandSawer企業(yè)資料，對于每小時脫水4噸污泥干燥設(shè)備，整個項目標投資大約在750萬美元（1999年價格）。8）蝶式干燥機蝶式干燥機結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)以下：蝶式干燥機能夠?qū)ξ勰噙M行半干或全干處理。其產(chǎn)品也是粉狀。其它設(shè)備，在污泥干燥方面應(yīng)用較少。9）太陽能干燥工藝將脫水后污泥放置于溫室中，利用太陽能蒸發(fā)污泥中水份即可取得百分之60～80干化污泥，運行中可利用攪拌輪將污泥翻轉(zhuǎn)平鋪在地板上或增加強制通風(fēng)以提升蒸發(fā)效率。這種工藝設(shè)計簡單，投資運行費用低，但需要很大占地面積，適合于產(chǎn)泥量較低，污泥用作農(nóng)業(yè)應(yīng)用，并需長久儲存場所。10）流化床干燥工藝工藝熱能采取蒸汽，經(jīng)過換熱器將熱量間接傳輸給污泥，從而使污泥干化。工藝關(guān)鍵設(shè)備為流化床干燥器。污泥直接送人流化床干燥器內(nèi)，無需任何前段準備。在流化床內(nèi)經(jīng)過猛烈流態(tài)化運動形成均勻污泥顆粒，整個系統(tǒng)在一封閉性氣體回路中運行，干化系統(tǒng)巾細顆粒在旋風(fēng)除塵器中被搜集，然后和少許濕污泥混合后送回污泥干燥器。經(jīng)除塵后氣體中含有大量氣態(tài)水，需要經(jīng)過污水廠出水冷卻回收氣態(tài)水后方可進人鼓風(fēng)機，經(jīng)增壓后返回流化床干燥器。在運行期間，循環(huán)氣體自成惰性化，氧氣含量降低到幾乎為零。流化床干燥機干化能力由能量供給所決定，即由熱油溫度或蒸氣溫度決定。依據(jù)所能取得熱量和床內(nèi)固定溫度，一個特定水蒸發(fā)量被確定。進料量波動或進料水分波動，在連續(xù)供熱溫度保持恒定情況，會使蒸發(fā)率發(fā)生改變。一旦溫度改變，自動控制系統(tǒng)分別經(jīng)過每臺泵變頻調(diào)速控制器調(diào)整給供料分配器供料泵供料速率，從而使干燥機溫度保持恒定。依據(jù)污泥特征和污泥含水率，污泥進料量有所改變。干化顆粒經(jīng)冷卻后，經(jīng)過被密閉安裝在惰性氣體環(huán)境中傳送帶送至干顆粒儲存料倉。為確保安全，料倉同時被惰性氣體化。干化系統(tǒng)中產(chǎn)生少許廢氣被送人生物過濾器，經(jīng)生物除臭處理后排人大氣。縱觀40年來污泥干化技術(shù)發(fā)展歷程，能夠看出，污泥干化采取仍是幾十年前傳統(tǒng)干燥技術(shù)，只不過經(jīng)過一定改造，以使之更適應(yīng)污泥這種物料而已。在污泥干化領(lǐng)域，至今仍不停有新技術(shù)出現(xiàn)，不過在近期內(nèi)發(fā)覺一個愈加好、革命性技術(shù)來替換一切，其可能性很小。絕大多數(shù)干化設(shè)備是已經(jīng)存在幾十年甚至上百年“古老”技術(shù)，這方面技術(shù)壁壘并不高。干化工藝是一個綜合性、試驗性和經(jīng)驗性很強生產(chǎn)技術(shù)，其關(guān)鍵在于干燥器本身。對干化技術(shù)進行不停優(yōu)化努力，一直是以安全性為目標，而處理安全性出路極為有限，它仍然是以干燥器結(jié)構(gòu)為中心、綜合一系列邊緣技術(shù)連續(xù)不停改善過程。考慮到污泥干化完全是污水處理延伸，而中國污水廠污泥治理仍處于起步階段，所以其前景很寬廣，全部新技術(shù)、新工藝全部將有一個寬廣發(fā)展空間。依據(jù)《上海市污泥處理處理管理戰(zhàn)略研究》推薦使用流化干燥、帶式干燥、槳葉干燥、多級圓盤干燥機械設(shè)備。六、污泥處理處理工藝選擇依據(jù)目前世界上污泥處理可行方案，和未來立法趨勢。結(jié)合中國具體情況，才能提出合理污泥處理方案。1.污泥干化工藝選擇污泥干化處理技術(shù)要求優(yōu)異可靠，污泥干化處理廠要求自動化水平高，所以工藝選擇時需進行全方位比較。1）污泥干化處理技術(shù)展現(xiàn)出多樣化格局，多種工藝全部有優(yōu)缺點，需結(jié)合不一樣處理情況綜合考慮。①投資成本:設(shè)備投資費用高，關(guān)鍵設(shè)備均需進口，要充足考慮設(shè)備使用年限、備品備件更換頻率等。②運行成本:關(guān)鍵為電耗、藥耗和日常維護等費用。③系統(tǒng)安全評定:干化系統(tǒng)含氧率，管道密封性，廠房通風(fēng)等。④日常維護工作:包含易損件更換，停機維護時操作。2）污泥干化裝置投資費用很高，設(shè)備購置時能夠考慮“引進技術(shù)、中國加工”方法降低投資成本，還能培育中國環(huán)境保護設(shè)備生產(chǎn)能力。3）因為中國已建成污泥干化廠極少，缺乏必需運行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，實踐中可考慮先建設(shè)小規(guī)模試驗性生產(chǎn)線，學(xué)習(xí)并積累建設(shè)和運行管理經(jīng)驗。污泥處理處理“資源化”不是目標，而是一個關(guān)鍵標準，不能盲目標分割整個處理處理過程而強調(diào)實現(xiàn)能量回收和物質(zhì)回用，應(yīng)從處理技術(shù)發(fā)展程度考慮污泥資。2.污泥干化-焚燒工藝選擇現(xiàn)在，污泥焚燒有兩種情況：采取流化床或多級焚燒爐在處理廠內(nèi)進行焚燒；干燥后運到其它地方進行焚燒，如電廠，水泥廠，磚廠等地方。在考慮合理污泥處理方案時，不僅要考慮到技術(shù)可行性，未來立法趨勢，更為關(guān)鍵是要結(jié)合中國國情。不然投資巨大環(huán)境保護項目只能是擺設(shè)。所以，合理技術(shù)方案應(yīng)該是先將濕污泥干燥到水分為30到40%顆粒狀污泥，此時污泥熱值為1560到1820Kcal/Kg（對于絕干污泥熱值為2600Kcal/Kg），而且粒度也正是流化床燃燒爐最好燃燒粒度。干燥后污泥再進入流化床燃燒爐焚燒。所以，不管是從熱值，還是其粒度來看，焚燒是沒有任何問題。要選擇合理污泥處理處理工藝就需要考慮目前能源價格和能源結(jié)構(gòu)。在美國，能源關(guān)鍵是天然氣和電能。所以，幾乎全部污泥干燥全部是采取天然氣做為能源。在絕大數(shù)地方，想采取煤做為能源幾乎不可能。在中國很多大中城市，煤也被嚴禁直接作為能源使用。在北美，天然氣價格為每1000000BTU：4美圓（現(xiàn)在為6美圓），按6美圓計，折合49.38元人民幣；每1000000BTU熱量折合熱值為8300Kcal天然氣30.36立方米；天然氣價格為折合為每立方米熱值為8300Kcal，則為每立方米1.63元人民幣。電價為每千瓦時：0.06美圓，折合0.4838元人民幣。而中國電價為每千瓦時：0.683元人民幣；天然氣價格為每立方米：2.2元人民幣（以北京為例）。所以中國電價比北美高41%；天然氣價格比北美高35%。蒸發(fā)每噸水需要消耗887025Kcal熱量，合熱值為8300Kcal天然氣107立方米。如濕污泥水分按80%，干燥到10%，則每噸干污泥大約需消耗428立方米天然氣。僅考慮天然氣價格，不計電力消耗，人職員資，設(shè)備折舊等，每噸干污泥干燥成本就要940元人民幣。在美國，干污泥出廠價為每噸10到20美圓，合100到200元人民幣。在中國，假如用做肥料，每噸干污泥可能售價在300到400元人民幣；假如用做燃料，每噸干污泥可能售價在100到1500元人民幣（要和煤價格做比較）。每噸干污泥耗電大約為300千瓦時，則每噸干污泥干燥成本就要1144.9元人民幣（不計人職員資，設(shè)備折舊等）。每噸干污泥處理要虧損744.9到994.9元人民幣；每噸濕污泥處理要虧損148.98到198.99元人民幣。對該項目每十二個月需財政補助大約1000萬元人民幣（不計人職員資，設(shè)備折舊等）。這就存在建起，用不起可能性。以循環(huán)流化床為例對合理污泥干化-焚燒處理工藝路線加以說明：來自濃縮池濕污泥，不需要消化處理，但要先經(jīng)過機械脫水至水分75%（對于熱值為2600Kcal/Kg熱值，75%是最高許可水分，而不需補充燃料）。機械脫水輸送至濕污泥儲存?zhèn)}，再輸送至干燥機。濕污泥在干燥機中干燥至水分含量為30%到40%。干燥后污泥再輸送至流化床焚燒爐，在流化床焚燒爐中進行焚燒。為了預(yù)防有害物質(zhì)產(chǎn)生，如氧化氮（NOX）、二惡英（Dioxins）產(chǎn)生，焚燒溫度應(yīng)嚴格控制在900度左右。為了確保流化焚燒正常運行，在流化床焚燒爐中應(yīng)該放入一定量砂子，以定時補充流化床中砂子損耗。一部分灰渣從流化床焚燒爐溢流口排出，一部分灰渣被燃燒空氣帶出。在流化床焚燒爐后，應(yīng)加設(shè)下排式分離器，以分離被燃燒空氣帶出細灰。經(jīng)過分離除塵燃燒空氣進入干燥機，對濕污泥進行脫水干燥。離開干燥機排氣，經(jīng)過旋風(fēng)分離器除塵后，對燃燒空氣進行預(yù)熱，以保持整個系統(tǒng)能量平衡。最終排氣再經(jīng)過濕式除塵器進行凈化處理后，排入煙囪。因為該項目標污泥重金屬含量較高，可在濕污泥中加入特定化學(xué)產(chǎn)品，以預(yù)防在焚燒過程中金屬汞蒸發(fā)尾氣中。在濕式除塵器洗滌水中還可加入化學(xué)產(chǎn)品，深入消除異味。這么，整個系統(tǒng)只消耗電能，而無需補充任何輔助燃料。處理每噸干污泥耗電大約為300千瓦時，則每噸干污泥處理成本只要204.9元人民幣（不計人職員資，設(shè)備折舊等）；每噸濕污泥處理要虧損40.98元人民幣。對于年處理50000噸濕污泥項目，每十二個月需財政補助大約215萬元人民幣（不計人職員資，設(shè)備折舊等）。假如設(shè)備全部是國產(chǎn)化，整個項目標投資只有到3000萬元人民幣。對于年處理50000噸濕污泥項目，假如干燥后作肥料或燃料，每十二個月需財政補助大約1100到1300萬元人民幣（不計人職員資，設(shè)備折舊等）。因為污泥干化和污泥焚燒相結(jié)合比單污泥焚燒一次性投資少，處理成本低，故污泥干化往往是焚燒前處理。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽路污水廠，擬先建污泥干化裝置。污泥干化可使污泥含水率控制在10%～40%，降低了污泥體積和重量，降低了運輸費和填埋費，而且污泥臭味大為降低。如脫水污泥和垃圾一并焚燒，國外經(jīng)驗是每噸垃圾添加15%～20%含水率為30%污泥。污泥干化和焚燒，可能將是部分大城市大型污水處理廠發(fā)展方向。當然，因為國外對焚燒爐排塵有嚴格要求，除了采取電除塵，還要降溫加溫，加酸加堿，達成無煙塵排放。七、污泥干化實例1.上海石洞口污水處理廠污泥干化、焚燒工程石洞口城市污水處理廠設(shè)計水量為40萬m3/d。采取含有除磷脫氮功效一體化活性污泥法作為污水處理工藝,處理對象為城市污水(含有大量以化工、制藥、印染廢水為主工業(yè)廢水),產(chǎn)生污泥量為64t/d干泥,經(jīng)脫水后含水率為70%,污泥體積為213m3/d。上海市石洞口城市污水處理廠污泥干化焚燒工程由北京金州工程總承包。上海石洞口設(shè)計污泥干化和焚燒，污泥熱值高，能源平衡有余。污泥流化床焚燒爐，溫度在800℃以上，爐內(nèi)有砂粒循環(huán)使用，外排氣體要合適處理。污泥焚燒爐遠比垃圾焚燒爐工藝簡單得多，且污泥焚燒不會產(chǎn)生二惡英。給水排水Vol129No19191）污泥特征分析采取不一樣脫水工藝其脫水污泥含水率是不一樣,大致范圍是65%～85%。對于后續(xù)干化焚燒處理工藝,脫水污泥含水率直接影響到后續(xù)處理構(gòu)筑物規(guī)模和干化焚燒熱量平衡,理論上越低越好,不過機械脫水程度越高,設(shè)備投資會增加,加藥量也會增加,處理成本隨之提升,所以合理選擇設(shè)計含水率很關(guān)鍵。理論上脫水污泥含水率在70%時,能夠不加輔助燃料,實現(xiàn)直接燃燒,不過因為污泥中水分在高溫下蒸發(fā)(850℃以上),會損失大量熱能,所以必需經(jīng)過高效高溫空氣預(yù)熱器回收這些熱量,并將助燃空氣預(yù)熱到600℃以上。就現(xiàn)在工程技術(shù)水平而言較難實現(xiàn)。采取現(xiàn)在相對較成熟低溫干化工藝,使污泥中水分在較低溫度下蒸發(fā),以較少熱量降低含水率,提升系統(tǒng)熱效率,使整個系統(tǒng)熱量處于平衡狀態(tài)。上面幾張圖表為該廠污泥特征參數(shù)。在總結(jié)已經(jīng)有工程和現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上,依據(jù)石洞口城市污水處理廠特點采取對脫水污泥進行低溫干化高溫焚燒聯(lián)合處理工藝方案。同時污泥焚燒裝置能兼顧焚燒干化污泥和替換燃料。當污泥能夠作為綠化基質(zhì)土或其它用途時,使用替換燃料焚燒,產(chǎn)生熱量干化污泥,干化污泥綜合利用,當污泥重金屬含量嚴重超標或污泥出路困難時,直接焚燒干化污泥產(chǎn)生熱量提供干化使用。干化焚燒聯(lián)合處理工藝關(guān)鍵采取低溫干化和高溫焚燒二套系統(tǒng)串聯(lián)運行。經(jīng)過招標,確定采取流化床干化工藝,可將脫水污泥含水率從70%左右降至10%左右(最低可至5%)。焚燒采取循環(huán)流化床焚燒爐,經(jīng)過焚燒干化污泥,以導(dǎo)熱油(或蒸汽)形式回收煙氣中熱量,并將回收熱量用于干化系統(tǒng)。該聯(lián)合工藝能夠達成能量自平衡。2）干化工藝干化工藝是本系統(tǒng)關(guān)鍵工藝。因為干化污泥含有易燃、易分解特點,為確保安全和衛(wèi)生,干化系統(tǒng)內(nèi)必需確保低溫、低氧狀態(tài)。同時因為污泥在40%～60%含水率時含有易粘結(jié)特征,所以選擇設(shè)備必需預(yù)防污泥粘結(jié)在換熱面,從而降低熱效率,甚至影響運行。經(jīng)過數(shù)次方案比較和設(shè)備招標,最終選擇了進