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生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)

1　生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)介

1.1  生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)工藝原理

污泥干化系統(tǒng)工藝為帶式環(huán)風(fēng)間接加熱干化,，采用中壓蒸汽（1.6MPa,，200℃）作為熱源，來(lái)加熱循環(huán)風(fēng)到135～155℃,，熱風(fēng)把干燥腔室內(nèi)緩慢移動(dòng)的濕泥中水份升溫到100℃以上,，形成水蒸汽帶出干燥腔室，攜帶蒸汽熱風(fēng)進(jìn)到換熱器后,，被循環(huán)水冷卻到40℃,，蒸汽形成冷凝水排出干化系統(tǒng)外，空氣繼續(xù)回干化腔室循環(huán),，濕泥經(jīng)過約40分鐘的烘干后形成干泥被輸送至系統(tǒng)外,。

生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)工藝流程

在系統(tǒng)中，物料可分為泥,、氣,，彼此間交換熱量,、水，使得濕泥中水分經(jīng)蒸發(fā),、冷凝而脫出,，形成干泥，下面分為泥路,、氣路,、熱交換過程進(jìn)行說明。

污泥干化系統(tǒng)泥路流程

離心脫水后污泥通過輸料泵進(jìn)入布泥設(shè)備,，布泥設(shè)備(混合器,、布料器、污泥面條壓制機(jī)等)將污泥均勻鋪設(shè)在污泥烘干帶上,，均勻鋪設(shè)在烘干帶上的物料緩慢地在烘干腔室內(nèi)移動(dòng), 泥中的水分通過穿流烘干帶的干燥空氣被帶走,，已部分烘干的污泥行進(jìn)到尾部過渡箱, 掉入下部烘干帶，下帶上的污泥同樣在烘干腔室內(nèi)緩慢移動(dòng),，由干燥空氣帶走剩下的污泥中水分,，烘干污泥從下帶被投入排料箱, *后由出料設(shè)備排出。

為了保證濕泥與干燥空氣的換熱效果,，必須先把塊狀濕泥壓制成6mm直徑的面條狀,。因濕泥含固率太低10～12%，塑性太差,，必須摻入一定比例干泥（含固率90%）形成20～30%的濕泥,，才能壓制面條，因此需有干泥碾碎成細(xì)粉狀的返混系統(tǒng),。

圖1  污泥干化泥路流程示意圖

圖2  分布器示意圖                            圖3 面條機(jī)示意圖

污泥進(jìn)入干燥器分布器的料斗后被均勻地分布在整個(gè)容器的寬度上。污泥通過投加輥從排放到面條機(jī),。面條機(jī)由一個(gè)箱體框架,、鋼模板、末端托架,、壓輥和驅(qū)動(dòng)單元組成,，鋼模板位于箱體框架底部，它是一個(gè)帶有很多孔的鋼制平板,，孔的直徑為6mm,。污泥被均勻地輸入面條機(jī)的整個(gè)寬度，在十字頭旋轉(zhuǎn)時(shí)一定體積的污泥被圍在模板,、箱體壁,、和壓輥之間，然后減緩旋轉(zhuǎn)使圍住的污泥擠壓通過模板形成“面條”,。在反向轉(zhuǎn)動(dòng)之后,，動(dòng)作再次加速直到同樣的擠壓動(dòng)作在另一邊形成,。

（2）生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)干化腔室

由于單個(gè)腔室體積太小，蒸發(fā)量不夠,，所以由5個(gè)腔室串聯(lián)形成一個(gè)完整的干燥器,。面條狀污泥（直徑6mm）在干化腔室內(nèi)均勻平鋪在料帶，隨同輸送帶移動(dòng)同時(shí)被熱風(fēng)進(jìn)行烘干,。污泥通過上帶，經(jīng)過5個(gè)腔室時(shí)溫度逐步上升到135℃ ～155℃,，實(shí)現(xiàn)污泥水分的蒸發(fā),，然后污泥直接掉在下帶上，繼續(xù)完成蒸發(fā)過程,，并逐步降溫,。見圖4。

圖4干化腔室示意圖

（3）干泥返混及出料

經(jīng)干燥器干燥后含固率90%的干泥由干污泥排放螺旋輸送機(jī)輸出,，一部分（根據(jù)進(jìn)料濕泥含固率及進(jìn)料量定）經(jīng)干泥經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送,、粉碎系統(tǒng)粉碎后返混至進(jìn)料雙軸混合器。另一部分由干污泥輸送進(jìn)入外送螺旋輸送器,，經(jīng)過輸送器同時(shí)被冷卻至低于45℃后,，進(jìn)入干泥料斗。料斗滿后,，用擺臂式垃圾車裝載送至界外填埋,。

2.2  能量交換過程

圖5  能量交換過程示意圖

如圖5所示，預(yù)熱的干燥氣體由進(jìn)氣軸流風(fēng)機(jī)輸入干化箱體第1～5#腔室,，5個(gè)內(nèi)部蒸汽加熱器將內(nèi)循環(huán)熱風(fēng)再次加熱,，氣流以1m/s的速度均勻地穿過傳送帶。攜帶大量飽和水蒸汽的濕熱空氣(100～120℃)從干燥器的1#腔室排出,，并由抽風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng),，經(jīng)熱交換器冷凝，氣體被冷卻下來(lái),，變?yōu)楦稍锢淇諝?，蒸發(fā)水被冷凝后排出系統(tǒng)，進(jìn)污水處理場(chǎng)處理,。約10%新空氣被吸入循環(huán)風(fēng),，則有10%廢氣被置換風(fēng)機(jī)排出到除臭設(shè)備，處理達(dá)標(biāo)后就地排放,。熱循環(huán)風(fēng)預(yù)熱后再由送風(fēng)機(jī)輸送至干化腔室里,。

3  開車暴露問題及優(yōu)化過程

該系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)首套帶式干化，但由于多種原因,，一是低價(jià)中標(biāo)且國(guó)產(chǎn)化率超過50%,，制造水平較低,；二是沒有打樁，頻繁受地基沉降而設(shè)備變形故障,；三是代理商提供操作法與現(xiàn)場(chǎng)污泥特性不匹配,。自2010年11月開車運(yùn)行以來(lái)，在開車中碰到諸多問題,。比如沉降變形引起輸送帶跳車,、冷凝水排出不暢等等問題。下面就開車及運(yùn)行過程中問題和優(yōu)化過程進(jìn)行說明,。

3.1  處理污泥的性質(zhì)發(fā)生變化,，導(dǎo)致設(shè)備易損壞、溫度難控制

3.1.1污泥性質(zhì)變化原因

由于乙烯污水場(chǎng)實(shí)際處理污水量340m3/h,只有設(shè)計(jì)量650 m3/h的52%,，污染物負(fù)荷約占設(shè)計(jì)負(fù)荷的1/4,，實(shí)際脫水污泥產(chǎn)量只有200kg/h，無(wú)法實(shí)現(xiàn)干化系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行,，只能采取每月運(yùn)行約10天的方式,。但受到污泥濃縮容積的限制，離心機(jī)每月必須在干化之前運(yùn)行8天左右,，這樣就會(huì)有約80 m3的濕泥在料倉(cāng)內(nèi)堆積,。由于堆積時(shí)間過長(zhǎng)，濕泥中的游離水由于重力作用流到底部,；這樣導(dǎo)致料倉(cāng)內(nèi)污泥從上部到下部含水率變化大,。