城市生活污水厂污泥干燥技术.doc

城市生活污水厂污泥干燥技术 污水污泥的特点及传统处理处置处置方式 污泥干燥的要求 减量化 干化可以使污泥大幅度缩减体积和质量。便于运输和处置 稳定化 污泥进行了巴氏消毒，完全消除了病原体，干燥污泥性状安全卫生。 资源化 干燥后的污泥颗粒可作为肥料、土壤改良剂、燃料或建材化原材料等。 干燥原理及过程 干燥通常指利用热能使物料中的湿份汽化，并将产生的蒸汽排除的过程。 干燥的本质为被除去的湿份从固相转移到气相，固相为被干燥的物料，气相为干燥介质。 污泥水分去除经历主要过程 不同阶段去除的水分 自由水分：蒸发速率恒定时去除的水分。 间隙水分：蒸发速率第一次下降时期所去除的水分。 通常指存在于泥饼颗粒间的毛 细管中的水分。 表面水分：蒸发速率第二次下降时期所去除的水分。通常指吸附或黏附于固体表面的 水分。 结合水分：在该干燥过程中不能被去除的水分。这部分水一般以化学力与固体颗粒相 结合。 污泥干燥设备及其工作原理 热干燥处理技术由其它工业领域引入污泥处理中的时间不长, 发展还不够成熟, 但近年来的研究和实际应用均显示了该技术在污泥中良好的应用前景。 干燥技术应用广泛，过程复杂、研究不充分、了解最浅的技术之一，用数学描述在固体介质中同时发生的热量、质量和动量的传递现象存在困难。 A.S.Mujumdar：干燥是科学、技术和艺术的一种混和物，至少在可以预见的将来，干燥大概仍然如此。 因此大多数干燥装备的设计仍然依赖于小规模试验及实际操作经验。 干燥设备分类 直接加热干化设备 直接干化的实质是对流干燥技术的运用,即将燃烧室产生的热气与污泥直接进行接触混合,使污泥得以加热,水分得以蒸发并最终得到干污泥产品。 间接加热干化设备 间接干燥实质上就是传导干燥,即将燃烧炉产生的热气通过蒸气、热油介质传递,加热器壁,从而使器壁另一侧的湿污泥受热、水分蒸发而加以去除。 直接-间接加热联合干化设备 直接—间接联合式干燥系统则是对流—传导技术的整合。 直接热干燥技术和设备 直接热干燥技术又称对流热干燥技术。 在操作过程中, 热介质(热空气, 燃气或蒸汽等) 与污泥直接接触并低速流过污泥层, 吸收污泥中的水分。 排出废气一部分通过热量回收系统回到原系统中再用, 剩余部分至废气处理系统。 热效率及蒸发速率较高, 可使污泥的含固率从25% 提高至85%～95%。 由于与污泥直接接触, 热介质将受到污染, 排出的废水和水蒸气须经过无害化处理后才能排放。 处理后干污泥需与热介质分离, 给操作管理带来一定麻烦。 污泥干化常用设备： 闪蒸式干燥器 转筒式干燥器 带式干燥器 旋转闪蒸干燥机 闪蒸式干燥器的工作原理是: 将湿污泥与干燥后回流的部分干污泥混合后形成的混合物(含固率达50 %～60 %) 与受热气体(来自燃烧炉,温度高达704 ℃) 同时输入闪蒸式干燥器, 污泥在干燥器中高速转动的笼式研磨机搅动下与流速为20～30 m/s 的高热气体进行数秒钟的接触传热,污泥中的水气迅速得到蒸发,使其含水率降至8 %～10 %。然后再经旋风式分离机作用将气固分离开来,得到干污泥产品。 干污泥一部分回流并与湿污泥混合,其余部分则输出作后续处理和处置。 旋转闪蒸干燥机 污泥干燥工艺及特点 特点： 热对流传热方式，热效率高。 机械破碎破坏污泥颗粒，提高热效率。 气路的闭路循环以降低干燥介质的氧气含量，安全性较高。 对污泥初始含水率适应性广。不需要污泥反混。 不能进行半干化。气体量大，热载气的反复洗涤、加热导致热损失。 转筒式干燥器 传统的滚筒干燥机内设置旋料板、举式抄料板、阻料圈、蒸汽管等，外置多种震锤，以燃烧炉产生的烟道气为干燥介质。 该装置适应性强，易工业化，但生产设备庞大，占地面积大，干燥时间长。 当含水率高于60％时污泥容易粘壁 带式干燥机 干燥过程是在不锈钢丝运载污泥缓慢转运过程中，热空气从钢丝网下方经网眼向上通过，使污泥与热气发生接触传热，从而将污泥中水气蒸发带出。 在具体操作过程中，污泥往往由污泥积压机挤压成条状（蠕虫状），这样将有利于气－泥接触面积，提高污泥水分的蒸发效率。 间接热干燥技术和设备 间接热干燥技术又称热传导干燥技术。 在操作过程中, 热介质并不直接与污泥相触, 而是通过热交换器将热传递给湿污泥, 使污泥中的水分得以蒸发。 加热介质不仅仅限于气体, 也可用热油等液体, 同时热介质也不会受到污泥的污染, 省却了后续的热介质与干污泥分离的过程。过程中蒸发的水分到冷凝器中加以冷凝。热介质的一部分回到原系统中再用, 以节约能源。 该技术的热效率及蒸发速率均不如直接热干燥技术 主要设备类