城市污水厂污泥干化机理及其工程应用.docVIP

精品论文 参考文献 城市污水厂污泥干化机理及其工程应用 广州市净水有限公司 510655 【摘 要】在城市化的进程中，我国的城市污水处理率也在不断提高，城市污水处理厂中要对更多的城市污泥进行处理。传统污泥处理方式相对易造成二次污染，为使其得到更高效利用必须对城市污泥进行干化处理。本文探讨了城市污水厂污泥干化的机理，并对工程应用中的一些要点问题进行了探讨。 【关键词】城市污水厂；污泥干化机理；工程应用 污泥具有吸湿性的特点，这与污泥的结构形式有关。城市污水厂必须采取有效的技术措施来对污泥进行干化处理，避免重金属含量过高的污泥直接排放入农田。随着技术的发展，干化污泥终端处理方式向着能源化利用和土地化利用的方向发展。 1.城市污泥的特性 可以通过化学动力学性质、脱水性能、有毒有害物质、营养物质、挥发性固体、含固率和含水率几个指标来对污泥的特性进行表征。城市污泥具有很低的含固率和很高的含水率，较小的固体颗粒会增加污泥的含水率和有机物含量。污泥的挥发分中含有各种有机化合物以及芳香族碳氢化合物，污泥中的挥发性固体数量和其稳定性成反比。污泥中含有丰富的营养物质，包括钾、磷、氮等，但也存在很多有毒有害物质，主要是重金属、致病微生物和有毒有机物，其中危害最大的是重金属元素[1]。 2.城市污水厂污泥干化的机理 2.1污泥干化方式 当前常用的污泥干化方式主要有3种：间接干化法、直接干化法以及直接-间接联合干化法。 ①直接干化法。通过燃烧装置将烟气和热风提供给干化设备，使烟气、热风与污泥进行接触。通过高温来蒸发污泥中的水分。这种方法具有较高的蒸发速率和热传输效率，干化后的污泥含固率能够达到85%-95%。但是这种方法会污染热介质，必须对水蒸气和废水进行无害化处理，而且具有一定的操作困难。 ②间接干化法。加热设备向加热容器提供热油或蒸汽，先对加热容器进行加热，然后再将热传递给污泥，蒸发污泥中的水分。这种工艺能够对污泥的塑性阶段进行规避，不容易破坏污泥中的有机物，而且操作便利、自动化程度高、占地面积小。 ③直接与间接联合式干燥技术，该技术综合了对流技术和传导技术，主要包括，带式干燥器、新型流化床干燥器、二级干化系统、涡轮薄层干燥器等[2]。 2.2污泥返混系统的返料比 通过机械脱水之后的污泥能够达到20%-35%的含固率，具有较高的粘度。此时的污泥往往呈现出粘稠状、浆膏状，带来了一定的输送问题。为了避免干化过程中的粘滞阶段，应该先将脱水污泥和完全干化的污泥在相应的装置中混合，然后再进入干化设备。污泥返混的优势在于使干化系统能够对脱水污泥的含水率波动进行适应，同时通过返混能够形成具有较大的外表面积和耐磨性的颗粒，使干化产物的质量得到提高，同时避免干化过程中的粉尘问题[3]。 2.3干化过程中的物料和热的转移 运用热辐射干化工艺进行污泥干化无需载热介质，可以直接使用红外线或者电磁波来干化污泥，避免了载热介质中的热量传递。热传导干化工艺是间接污泥干化工艺，主要是通过载热介质来对热交换器的表面进行加热，然后再将介质空气和蒸发的水分排除出去，载热介质与待干化污泥之间并不直接接触。利用热对流干化工艺进行污泥干化，干化气体要流经或者环绕污泥，并向污泥传递热量，传热介质和待干化污泥之间要进行直接接触。 3.城市污水厂污泥干化的工程应用要点 3.1污泥干化对污水厂的影响 ①污水厂会受到污泥干化中的冷凝水的影响，冷凝水干化过程中污泥的系统压力和颗粒弯度都会影响冷凝水，在干燥的过程中，随着污泥的逐渐加热，冷凝水中的氨浓度也在提高。如果使用热传导干化，冷凝水中的氨浓度会更高。使用热对流干化产生的冷凝水的最高氨负荷是每升500毫克，而由热传导干化冷凝水中的最高氨负荷能够达到每升2500毫克。干化系统的类型也会影响到冷凝水中COD、BOD5的含量。如果使用流化床干花系统的同时没有设置相应的除尘系统，那么每升冷凝水中的COD 负荷能够达到7000毫克。因此城市污水厂必须设置相应的除尘器。如果使用完全干化系统能够减少冷凝水量，约为污泥脱水滤液的10%，不会对污水厂产生过大的影响[4]。 ②城市污水厂会受到污泥干化中的尾气排放的影响，在污泥干化的过程中，冷凝液会被直接排入污水厂的进水口，冷凝器出气和不可冷凝部分则主要排放至臭气处理设施。城市污水厂可以应用吸收/吸附装置、生物洗涤器、生物组合滤池来对污泥干化中产生的尾气进行除臭，或者直接使用焚烧炉进行焚烧。对于不可冷凝的尾气，可以送入