污泥干化详细方案

污泥干化方案1.1总体方案思路本项目含铜污泥的处理处置流程为：污泥一收集运输进场接收（称 重计量）一鉴别一贮存一干化预处理一包装外售。1。2污泥干化工艺选择根据调研资料，含铜污泥含水率一般在75%80%,污泥呈半固态 需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。污泥干化常规方法主要有自 然干化、热力干化、高干脱水等。1.2。1自然干化自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化 场中，借助自然力和介质（如太阳能、风能和空气），使得污泥中的水分 因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移（蒸发）。该方法适 用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。由于气 候条件（降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期）起着至关重要的 作用我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用.此外随着工业 化、城市化的高速发展，很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的 土地.自然干化的周期长（根据气候条件差异极大儿可以采用频繁机械 搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期；但占地面积大，臭气污染 严重等问题的存在,仍以处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳.1。2.2热力干化污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。事实上， 通常人们所讨论的干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧 化石燃料所产生的热量或工业余热、废热，通过专门的工艺和设备，使污 泥失去部分或大部分水分的过程。这一过程具有处理时间短、占用场地 小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、夕陪陋素影响小（如气候、 污泥性质等最终处置适用性好和灵活性高等优点。污泥热力干化工艺通常有半干化（含水率不高于40%）和全干化（含 水率低于20% ）两种，热干化工艺一般仅用脱水污泥，主要技术性能 指标（以单机升水蒸发量计）为：热能消耗29404200KJ/kgH2O，电 能消耗0。040.90KW kgH2。.污泥含水率55%65%时，热值为 4.8 6.5MJ/kg,可自持燃烧，这样不会受电厂热负荷的影响，真正达到 无害化处理效果。但热力干化的缺点在于初建投资大具有一定的运行风险采用化石 燃料提供热能的成本因燃料价格而相对较高。因此，对于人口密集、土 地资源紧张的大中型城市污水厂来说，热力干化成为一种首先的减量化 工具。1。2.3高干脱水高干脱水一般是指采用化学和物理的综合方法对污泥颗粒进行表 面化学改性，使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束搏水使其成为自由 水，然后通过高强度机械压滤析出达到高干的目的。一般污泥是通过加 药改性和机械压滤方式把含水率从80%左右降低至50%以下，干化后 的污泥或填埋或送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混合焚烧 发电.该技术是从机理、药剂、机械进行匹配。其中所加药剂不仅可以通 过螯合作用除去水中的金属离子，还可以通过电中和作用、氢键作用和架 桥作用将水中的微粒凝聚成较大的絮体而聚沉下来。因此，药剂中主要 起吸附作用的改性固体无机药剂与主要起架桥作用的有机高分子药剂 相互协同互补。药剂中的无机成分对污泥微粒进行吸附聚沉，其成分中 存在着可交换的水合阳离子（如Ca2+、Na+、K+）和层间水等，这种结构 特点就决定了它在垂直层面方向上有可膨胀性和较大的内、夕卜表面积， 使其具有较强的吸附性能和阳离子交换性能，因而对水中的金属阳离 子和微粒均有一定的吸附性，而其纳米级的粒径使其外表面积变大、吸 附性能得到很大提高，药剂中还加入微量交联剂后使其层间域进一步开 放、撑大，使其吸附范围进一步扩大。污泥加药后，泥中的胶体结构因加药发生化学反应，在胶核上形成 结晶和长大，吸附水转化为结晶结构水，结晶结构形成后即实现了生活 污水污泥的固态化。这种固态化的过程是不可逆的过程从而保证了改性 后污泥不致二次污泥化并且污泥形成晶体结构后,其所含水分可被迅速 分离蒸发.改性后的污泥以0.6 1。0MPa的输送压力送入本污泥脱水机的多 块滤板之间的空隙内，在污泥输送至滤板之间的空隙内过程中，即有部 分水分被滤出，输送结束后，关闭本污泥脱水机的进泥阀门，启动本污泥 脱水机的高压油泵，由高压油泵提供2530MPa的压力使滤板之间空 隙内的污泥再次压滤,得到含水率为50%以下的半干泥饼。高压油泵提 供的压力传递到滤板上，使滤板的压力从1。0 5.0MPa逐步升高，使滤 板之间的污泥再次压滤脱水.高干脱水技术从污泥含水分的赋存状态入手，根据物化性分段对 应，按其物性，各得其所。具有学科交叉，技术嫁接的创新特点，但新 增设备多、工艺复杂、工程投资大且改性药剂会提高污泥重金属含量， 增加环境风险。1。2.4干化工艺比选为推荐处置难度小、运行成本低的污泥减量化技术，以下将从技术 可靠性、工程投资、处置成本等方面对上述三种工艺进行论证。表7。21污泥干化工艺比选一览表比较项目 干化工艺技术可靠性占地和投资实施难度处置成本自然干化利用太阳能和风 力自然干化，技术 可靠占地面积 大，工程投 资较小自然干化周期 长，干化效果差， 实施难度大约50元/ 吨， 成本低热力干化利用外热干化，可 利用厂内蒸汽干 化，技术可靠工程投资较 小，占地面 积小利用厂内蒸汽干 化，无需自备热 源，实施难度小约 150元/ 吨,成本较 低高干脱水污泥改性后高干 脱水，技术处于中 试研究阶段，应用 较少，可靠性需进 一步验证设备多、工 程投资大， 占地面积小需要研究改性药 剂配方，进行小 试实验，实施难度 较大约200元/ 吨，成本较 高根据上述三种处置工艺比选，本项目场地面积有限不适合采用自然 干化工艺，可采用蒸汽或导热油中对污泥进行干燥处理，热源稳定、一次 性投资较小，且成本较低；而采用高干脱水需要投加氯化铁絮凝剂，增加污泥铁含量，且处置成本较高。因此，本方案推荐热力干化工艺。1.3热力干化工艺选择含铜污泥干化常见的工艺主要包括：回转窑干化、喷雾干化、桨叶 式干化等工艺。其中回转窑干化又称转鼓干化，是将热烟气直接通过转 鼓直接与污泥接触达到干化的目的，干化效率较高；喷雾干化是将污泥 雾化后与烟气形成对流，干化效果好，颗粒极细t而桨叶式干化为间接式干 化，干化热源一般为导热油或蒸汽。从几种干化技术来看，直接加热回 转窑干化技术设备简单,易操作，运行费用低，因此本项目推荐回转窑干 化工艺。1.4工艺单元说明含铜污泥暂存于污泥暂存区，污泥通过计量皮带输送机输送至螺旋 加料器中启动干燥机让筒体旋转起来开始预热（由小逐渐增大），料仓入 口温度达4501时将高湿物料由输送机至干燥机进料口，经过导料口与 高温热风接触，蒸发水分，物料在大导角的抄板抄动下，便被导入清理工 作区域；湿物料被抄板抄起形成料幕状态，物料滚落时容易粘接在筒壁 上，此区域安装有清扫装置，可以清扫内壁上粘附的物料,又能对物料团 球块起破碎作用，因此增加了热交换面积，提高了传热传质的效益，提 高了干燥速率;随着滚筒的运转物料进入倾斜扬料板区域此区域是低温 干燥区域，物料已是低水分松散状态不具有粘接现象，此时物料经热交 换后已达到烘干的目的，进入出料区域；此区域滚筒不设抄板，滚动滑 行至排料口，经螺旋输送机将烘干的物料输出。在加热过程中，由于高湿物料遇高温时，产生大量的废气;在系统中增 加了废气处理工艺，将废气引入烟气净化设备，经旋风除尘、喷淋洗涤 处理后15m高空达标排放。含铜污泥产品达标排放图7.41污泥干化预处理工艺流程图1。5工艺单元设计1.5。1污泥干化间厂外收集的含铜污泥进干化车间污泥储存区贮存，通过叉车送入皮 带输送机，然后送入螺旋加料器中。污泥干化间按照功能分三个区域 即污泥储存区、污泥干化区和成品包装区，其中污泥储存区与污泥干化 区进行隔离，设置物流通道。干化车间内铺设地沟将设备冲洗水排入车间 外渗滤液收集池，交由处置单位处理。污泥干化车间建筑面积约为2500m2，其中一层1000 m2.二 1500 m2.车间按照现有建筑进行改造，按照丙类设防，车间地面及墙裙 （四周墙裙高1.0 m），考虑防渗（地面做环氧地坪漆，厚度不小于2.5mm，墙裙壁涂地坪漆厚度不小于1.5mm。）、防酸碱腐蚀。1。5。2污泥干燥系统（1）污泥上料皮带输送机污泥干化系统设置一台污泥皮带输送机，将污泥输送至螺旋加料器。 采用，人”字型裙边输送带式，防止物料散落.主要参数说明：数量：1台型号：JZSSD600输送能力:10t/h尺寸: 6000*790*2650mm材质：关板及主体部分为40mm铁板，采用8#槽钢、装有滑轮减 少摩擦，以便移动。输送机马达：采用涡轮减速机，传动平稳、噪音低;输送带速度为 18m/min,滚筒体采用6308轴承。功率3.0KW.（2）污泥螺旋加料器主要是为了精确计量和投加物料，含铜污泥进料系统后端设有1台 计量螺旋对污泥进行计量和定量投加，末端接入回转窑燃烧室前端。运 彳亍方式：变频控制，通过计量螺旋转速来确定投加量； 主要参数说明：数量:1台输送能力：8.0t/h功率：2。2kW螺旋尺寸：300x1600材质：不锈钢(3) 回转窑干燥机含铜污泥由特殊结构的螺旋加料器稳定连续地加入到干燥滚筒中 进行干燥，污泥与烟气采用顺流式烘干，烟气流量为25000Nm3/h , 烟气进口温度450,出口温度为110C,滚筒内设置有燃烧室、导料 区、清理区域(设置破拱装置)、倾斜扬料板区、出料区;主机尾部出料 端装有可调节堰板，出料口设置取样口。主要参数说明：数量：1台生产能力：5-12t/h功率：18.5KW尺寸：2200x12000材质:碳钢，主体主机筒体进行80mm厚的保温,夕卜包彩钢板转速范围：1.56r/min干燥效率：污泥含水率降至50%倾斜度：35%重量：33t 配套设备：星型卸料器1套，碳钢组件，10L/转，功率1。1Kw(4) 燃烧室系统设有1台柴油燃烧喷枪，供应污泥干化热源。燃烧室在回转窑 导料口前端处，沿着内壁用小刀耐火砖加玻璃水混合耐火泥砌成密室。 主要参数说明：耐火砖尺寸：230x(6。5+4.5)x115燃烧室尺寸：2050x2500进口温度：42020C配套设备：柴油燃烧炉1套，型号JZRZY120，雾化压力：0。8-1.2MPa, 燃料消耗：5-2400kg/h。1.5。3废气处理系统(1)旋风分离器转窑干燥装置废气出口设置一套旋风分离器分离废气带出的粉尘， 除尘效率一般在90%,收集的粉尘直接与干化污泥进行混合作为产品。主要参数说明：设备尺寸：1200x3500主体尺寸:1200x1800关风机：9L 1.5KW除尘效率: 5um 90%过滤风速:9-11m/s(2 )喷淋洗涤塔本设计喷淋洗涤塔采用直立逆流式洗涤吸塔,在洗涤塔的喷淋系统 上层有一气液分离装置，该分离装置是将吸收液分离下来，阻塞进入风机 系统.洗涤吸收液循环装置由循环泵、不堵塞喷嘴、喷管、循环水箱、固 液分离器、压力表等组件组成。洗涤吸收液循环系统设计时考虑到了布 水的均匀及水体污染颗粒的存在。管道上安装了固液分离器及采用不易 堵塞、拆装方便的螺旋喷嘴。洗涤吸收液循环装置由电控柜控制运行。 合上循环泵运行安钮，循环泵运转.循环水箱的中和液通过循环泵、固液 分离器、喷管、不堵塞喷嘴、再到循环水箱，实现了中和液和氧化液的 不间断循环运行.喷淋洗涤塔每级循环水箱装有补水电磁阀、自动液位浮球阀一个. 补水电磁阀受自动液位仪控制，当液位处于低位时,自动液位仪给补水电 磁阀信号，补水电磁阀打开，向循环水箱补水。当液位元处于高位时， 自动液位仪给补水电磁阀信号，补水电磁阀关闭，停止补水。并有独立 的废液排放系统。每个系统排污口、球阀。循环水箱的循环液循环一定 时间后需要排放.喷淋洗涤塔主体组成如下：处理风量：25000 Nma/h型式：直立逆流式洗涤塔数量：1套材质:聚丙烯-PP，防腐厚度:12mm主体部分：循环水槽、过滤装置、填充层、除水层、检修窗口等 PVC喷淋系统：循环水泵、洒水管道、螺旋防堵喷嘴、水位控制阀及开 关配套设备：引风机1台，型号FAN-SY-YS-030,材质FRP，功率18。5Kw 静压：140MMAQ 1400PA.填充材料： 填充洗涤层：填充物系采用特拉瑞德(TELLERETTE PACKING No。2-K TYPE).其材质为PP制，空隙率95%,对气流阻力小，表面 积(94M2/M3),其内部压力损失为20mmAq,均有螺旋喷嘴型式非 阻塞型，其材质为(PP ) 除雾层:去除效率(10microns )达99%以上，采用特拉瑞德(TELLERETTE PACKING No.1R TYPE)其材质为 PP. 填充支撑栅板材质为PP。喷淋洗涤塔主要技术指标见表7。5-1：表7。5-1喷淋洗涤塔主要技术指标序号项目技术指标1型式逆流式2规格尺寸中3000* 5500mm dn=900mm 烟囱 h = 15mM1400Pa3材质PP材质，壁厚12mm4处理能力30000Nm3/h塔内汽流速度11.2米/秒烟囱流速10-12米/秒5耗水量循环水（每小时补水0。05吨）6最高操作温度5017循环水泵N=4kW H=25m 2台1用1备循环水量35m3/h（3）烟囱排放烟囱高度根据国家标准，我们确定排放烟囱的高度设定为15米材质选用碳钢材质，内部防腐，DN=900mm .井字架6号角钢（2000x2000跨度，高度15000 ） 1座。1.6干化预处理工作制度1。6。1工作制度含铜污泥的干化预处理,全年工作330d，每天3班，每班8h，连 续工作制。1.6。2劳动定员含铜污泥干化预处理车间因连续工作，每天三班，每班需要2人， 则需6人.