低溫真空脫水干化成套技術(shù)裝備在中小型城鎮(zhèn)污水廠污泥脫水干化中的應(yīng)用
【純水設(shè)備www.zzdsjc.com】中小型污水廠污泥處理處置特點(diǎn)
1.1 污水處理規(guī)模有限，污泥產(chǎn)量小
中小型污水處理廠污水處理規(guī)模一般都在10萬m³/d以下，對于一些縣域污水處理廠污水處理規(guī)模多在1~6萬m³/d左右，按照市政污泥產(chǎn)率經(jīng)驗(yàn)值3‰~5‰（含水率96%計(jì)），其污泥產(chǎn)生規(guī)模在10~60 t/d（含水率80%），污泥日產(chǎn)量相對較小。
1.2 污泥處理處置整體規(guī)劃滯后
污泥處理和污泥處置是相互影響、相互制約、密不可分的兩個(gè)環(huán)節(jié)，需要統(tǒng)籌考慮。從規(guī)劃層面，應(yīng)當(dāng)先確定處置方向，再反過來影響到污泥的處理工藝選擇。而目前很多中小型城鎮(zhèn)污水處理廠存在污泥處理手段單一落后，污泥處置目標(biāo)方向不清等問題，污泥處理處置的整體規(guī)劃滯后。
1.3 污泥處理處置資金投入不足
由于污水處理領(lǐng)域長期以來“重水輕泥”，對污泥作為污水處理重要產(chǎn)物的污染危害認(rèn)識不足，相對大型污水廠而言，中小型污水廠的污泥處理處置資金投入相對更低，污泥處理處置設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用也未能和污水處理費(fèi)用同步落實(shí)純水設(shè)備，嚴(yán)重制約了污泥無害化目標(biāo)的完成進(jìn)度。因此，有必要從國家戰(zhàn)略高度和長遠(yuǎn)角度看待和解決包括中小型污水廠在內(nèi)的污泥處理處置困局。一方面應(yīng)加強(qiáng)整體規(guī)劃和資金投入，另一方面應(yīng)針對中小型污水廠的特點(diǎn)，因地制宜地選取適當(dāng)?shù)奈勰嗵幚硖幹霉に嚶肪�，做到投入和運(yùn)行成本適中、運(yùn)行管理簡便、以及污泥處置出路的近遠(yuǎn)期兼顧。近年來，在國家戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，一些中小型城鎮(zhèn)污水廠在污泥處理處置環(huán)節(jié)進(jìn)行了有益的實(shí)踐，取得了較好的成效。
02 低溫真空脫水干化技術(shù)裝備在中小型污水廠的應(yīng)用實(shí)例
2.1 應(yīng)用項(xiàng)目概況
涇縣象山污水處理廠位于安徽省宣城市涇縣縣城內(nèi)，污水處理設(shè)計(jì)總規(guī)模為4萬m³/d，污水采用改良型卡魯賽爾氧化溝污水處理工藝，尾水達(dá)標(biāo)排放后，經(jīng)幕溪河進(jìn)入青弋江；污泥處理系統(tǒng)在改造前經(jīng)機(jī)械濃縮脫水后運(yùn)至填埋場填埋處理。由于原有的機(jī)械脫水工藝脫水后的污泥含水率較高、體量較大、承載力較小，造成了污泥轉(zhuǎn)運(yùn)及填埋作業(yè)困難。為滿足衛(wèi)生填埋、建材利用等后續(xù)污泥的多元化處置的含水率要求去離子水設(shè)備，該廠規(guī)劃新建了剩余污泥處理處置改造工程項(xiàng)目。項(xiàng)目規(guī)劃污泥處理能力為30 t/d（以含水率80%計(jì)），設(shè)計(jì)兩條污泥脫水干化生產(chǎn)線，單條生產(chǎn)線成產(chǎn)規(guī)模15 t/d（以含水率80%計(jì)），要求處理后污泥含水率≤40%，并可在30%~60%靈活調(diào)整。
2.2 污泥脫水干化工藝路線的選擇
本項(xiàng)目建設(shè)單位為典型的中小型城鎮(zhèn)污水處理廠，廠區(qū)規(guī)模較小，新建項(xiàng)目用地緊張，運(yùn)營維護(hù)力量有限，項(xiàng)目投資及運(yùn)營經(jīng)費(fèi)壓力較大，同時(shí)為滿足最新的環(huán)保要求及廠內(nèi)對污泥的最終處置規(guī)劃，對處理后污泥含水率提出了兼顧近遠(yuǎn)期目標(biāo)的要求。按照高效、集約、智能、經(jīng)濟(jì)、安全的原則，經(jīng)多方比選，本項(xiàng)目最終選用上海復(fù)潔環(huán)�？萍脊煞萦邢薰咀灾餮邪l(fā)的低溫真空脫水干化成套技術(shù)裝備（發(fā)明專利號：ZL201210045436.3）對污泥進(jìn)行脫水干化處理。該技術(shù)裝備將污泥的脫水與干化工序合成一體純水設(shè)備，在同一設(shè)備上連續(xù)完成，實(shí)現(xiàn)了脫水干化一體化，可一次性將污泥含水率從90%~99%降至20%以下，并可在10%~60%之間調(diào)節(jié)，已廣泛應(yīng)用于市政、化工、汽車、電子制造等行業(yè)的污泥脫水干化。
2.3 污泥脫水干化的工藝流程
污水廠內(nèi)污泥通過污泥泵房將剩余污泥輸送至新建重力濃縮池，將污泥含水率濃縮至97%~98%，濃縮后污泥通過螺桿泵進(jìn)入調(diào)質(zhì)池，污泥經(jīng)濃縮調(diào)質(zhì)后進(jìn)入低溫真空脫水干化技術(shù)裝備的主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，通過進(jìn)料過濾、隔膜壓濾、吹氣穿流、真空干化等工序，實(shí)現(xiàn)污泥的脫水干化一體化處理，處理后的污泥含水率≤40%，并可在30%~60%調(diào)整。工藝流程如圖1所示。
2.4 主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)概況
（1）污泥前處理系統(tǒng)
污泥前處理系統(tǒng)包括污泥濃縮和污泥調(diào)質(zhì)兩部分，其中污泥濃縮池2座，采用重力濃縮；污泥調(diào)質(zhì)池2座，濃縮池和調(diào)質(zhì)池一一對應(yīng)去離子水設(shè)備。污泥調(diào)質(zhì)采用混凝劑（可選）和聚丙烯酰胺等聯(lián)合調(diào)質(zhì)，均采用在線投加方式，其中混凝劑投加在調(diào)質(zhì)池中混合，聚丙烯酰胺在進(jìn)料管道采用管道混合器與污泥混合。
（2）污泥脫水干化主機(jī)系統(tǒng)
污泥脫水干化主機(jī)共2臺，單臺生產(chǎn)規(guī)模15 t/d（以含水量80%計(jì)），過濾面積300 m2，每臺設(shè)備每天運(yùn)行4個(gè)批次，每批次運(yùn)行時(shí)間約4.5~5.0 h。
（3）污泥壓榨、干化循環(huán)水系統(tǒng)
污泥壓榨、干化循環(huán)水系統(tǒng)主要在壓榨和干化階段提供壓榨水和加熱水，主要由壓榨泵、加熱泵、水箱、管路系統(tǒng)等組成，其中壓榨泵2臺，采用多級立式離心泵，每臺干化主機(jī)對應(yīng)一臺，設(shè)計(jì)壓力1.0 MPa。干化過程采用85 ℃左右熱水對泥餅進(jìn)行加熱，共設(shè)加熱泵2臺，每臺干化主機(jī)對應(yīng)一臺加熱泵。兩臺脫水干化主機(jī)共用一個(gè)水箱，水箱容積21 m³。
（4）真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)利用真空泵的抽真空作用，在系統(tǒng)主機(jī)內(nèi)部創(chuàng)造負(fù)壓環(huán)境，以降低水的沸點(diǎn)，使泥餅內(nèi)水分在低溫狀態(tài)下汽化抽出。系統(tǒng)主要包括真空泵、冷凝器、緩沖罐、冷凝水儲罐、管道等設(shè)備，其中設(shè)真空泵2臺，抽氣量Q=25 m³/min，真空度15 kPa；設(shè)計(jì)冷凝器2臺，換熱面積95㎡。脫水干化主機(jī)、冷凝器、真空泵一一對應(yīng)。
（5）鍋爐系統(tǒng)
系統(tǒng)熱源采用常壓燃?xì)鉄崴仩t提供，供水溫度85~90 ℃。鍋爐最大天然氣通量為100 Nm3/h，供氣壓力6~8 KPa，共兩臺純水設(shè)備，單臺發(fā)熱量 Q=1674.4 MJ/h，鍋爐配備1套水質(zhì)穩(wěn)定系統(tǒng)。
（6）污泥卸料系統(tǒng)
每臺脫水干化主機(jī)設(shè)一個(gè)水平螺旋輸送機(jī)，兩臺主機(jī)共用一個(gè)傾斜螺旋輸送機(jī)，水平和傾斜螺旋輸送機(jī)的污泥輸送能力均為8 t/h。
（7）除臭系統(tǒng)
污泥在脫水干化過程會產(chǎn)生惡臭氣體，為改善車間空氣質(zhì)量，對脫水干化主機(jī)進(jìn)行了加罩密閉，罩體采用不銹鋼骨架加鋼化玻璃形式，將罩內(nèi)氣體收集后，與真空泵抽出的不凝氣一起輸送至末端除臭設(shè)備中進(jìn)行處理。臭氣處理總規(guī)模20 000 m3/h，采用化學(xué)洗滌處理工藝，處理后臭氣滿足GB 14554—1993《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》廢氣排放二級標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢
（1）污泥脫水干化一體化
該工藝實(shí)現(xiàn)了污泥脫水干化一體化，智能化程度高，占地面積小，不僅減少了污泥在脫水設(shè)備與干化設(shè)備之間的貯存與運(yùn)輸帶來的投資與運(yùn)行成本去離子水設(shè)備，而且最大限度地降低了污泥脫水干化過程的環(huán)境污染和安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其適用于對占地面積、投資運(yùn)行成本等限制較嚴(yán)的中小型污水處理廠。
（2）出泥含水率可調(diào)，滿足不同污泥處置途徑要求
項(xiàng)目經(jīng)調(diào)試及試運(yùn)行表明，污泥含水率可穩(wěn)定降至40%以下，相比改造前，在污水廠內(nèi)最大限度地實(shí)現(xiàn)了污泥減量化，同時(shí)該系統(tǒng)還可對污泥含水率在30%~60%之間實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)近遠(yuǎn)期不同污泥處置途徑的多元化對接，為中小型污水處理廠因地制宜地選擇最終污泥處置方式提供了更多元更靈活的選擇。
（3）污泥干化的安全性高
本工藝的污泥脫水、干化在同一設(shè)備內(nèi)完成，過程全封閉負(fù)壓運(yùn)行，脫水干化溫度較低，運(yùn)行過程不存在污泥與設(shè)備的相對運(yùn)動(dòng)或攪動(dòng)，無磨損隱患，氣態(tài)污染物及粉塵的產(chǎn)生量小，無爆炸風(fēng)險(xiǎn)，安全性高。
03 結(jié)論與展望
安徽某中小型城鎮(zhèn)污水處理廠通過選用低溫真空脫水干化一體化技術(shù)裝備對污泥進(jìn)行脫水干化處理，能在污水廠內(nèi)將污泥含水率從98%左右直接降至40%以下，實(shí)現(xiàn)了脫水干化一體化和污泥減量化，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高純水設(shè)備，運(yùn)行管理簡便，投資及運(yùn)行成本適中，安全性好，同時(shí)污泥含水率在30%~60%之間可調(diào)，完全滿足污水廠近遠(yuǎn)期污泥處置途徑的多元化對接需求。實(shí)踐證明，該技術(shù)裝備在中小型城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥脫水干化領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，能夠?qū)ξ勰酂o害化目標(biāo)的達(dá)成發(fā)揮重要的基礎(chǔ)性作用。蘇州皙全皙全純水設(shè)備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設(shè)備，去離子水設(shè)備，超純水設(shè)備及軟水處理設(shè)備。純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水。
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