處理段

處理參數(shù)

數(shù)值

單位

備注

污泥干化系統(tǒng)

入口污泥處理量

30

t/d

入口污泥含固率

20

%

干基污泥量

6

t/d

干化污泥量

8.6

t/d

干化污泥含固率

70

%

蒸發(fā)水量

21.4

t/d

計(jì)算：干化污泥量=污泥處理量×污泥含固率÷干化后污泥含固率

                =30×20%÷70%=8.6

2.2.3zui終產(chǎn)品的出口條件

• 含固率 70% DS
• 干燥器物料出口溫度 <85 °C
• 冷卻后溫度 <40 °C

方案工藝描述

污泥處置系統(tǒng)工藝選擇

本方案處理的污泥，主要是來(lái)源于污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的脫水活性污泥，脫水活性污泥含固率約40%，污泥通過(guò)污泥泵提升輸送后，進(jìn)入污泥干化系統(tǒng)處置，zui終達(dá)到含固率80%經(jīng)造粒成粒徑3-15mm污泥顆粒，經(jīng)干污泥料倉(cāng)暫存后，干化污泥進(jìn)行后續(xù)處置。

本方案設(shè)計(jì)污泥干化處置工藝系統(tǒng)，具有以下核心特點(diǎn)：

• 脫水活性污泥干化后污泥減量zui高達(dá)50%減量化*，大大節(jié)約后續(xù)處置費(fèi)用；
• 干化系統(tǒng)能夠適應(yīng)各種復(fù)雜進(jìn)泥情況穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)返混流程，安全性能優(yōu)異，全自控運(yùn)行，處理效率高，占地小，運(yùn)行成本低，系統(tǒng)微負(fù)壓運(yùn)行，無(wú)臭氣污染；
• 干化后污泥含水率大大降低，性狀穩(wěn)定，熱值增高，為后續(xù)能源化處置奠定良好的基礎(chǔ)；

工藝介紹和描述

污泥干燥設(shè)備，以高溫蒸汽作為熱源，采用了熱傳導(dǎo)給熱的換熱模式，通過(guò)造粒的滾軸及盤(pán)式干燥機(jī)的盤(pán)面，在物料含水率高時(shí)確保高強(qiáng)度的傳導(dǎo)給熱干燥至設(shè)定的含固率，zui高可達(dá)到含固率85%。

這種熱傳導(dǎo)干燥模式，具有的干燥效果，無(wú)需采用干泥返混流程，一步將含水率80-85%污泥直接干燥到含固率70%~85%。在污泥快速干燥的同時(shí)，相比較傳統(tǒng)的干燥方式，蒸發(fā)效率可提高1.5-2倍，干燥處理消耗的時(shí)間僅為30%左右，節(jié)約能耗并降低運(yùn)行成本。相比較單一熱對(duì)流干燥方式，沒(méi)有干泥返混和擠壓塑性的處理工序，能夠處理污泥，處理效率高。

由于污泥在干燥過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣，配備引風(fēng)機(jī)從主回路抽取少量氣體進(jìn)行冷凝，并保持整個(gè)回路的微負(fù)壓，與傳統(tǒng)單一的熱對(duì)流干燥系統(tǒng)相比，氣體排放量小，通過(guò)除臭系統(tǒng)進(jìn)行凈化，并保證環(huán)境無(wú)臭氣污染。

尾氣含塵量極少，從根本上控制粉體爆炸現(xiàn)象。

1）脫水污泥喂料

脫水后的污泥通過(guò)垂直提升機(jī)，將污泥喂入干燥設(shè)備中。

2）產(chǎn)品干燥

污泥干燥采用兩級(jí)干燥方式：*級(jí)為重復(fù)造粒破壁熱蒸發(fā)區(qū)域；第二級(jí)為干燥區(qū)域。濕粘的污泥在本公司特殊的軟體造粒機(jī)內(nèi)，利用污泥自重為動(dòng)力進(jìn)行容積式造粒，并將污泥透氣性差、對(duì)干燥不利的、軟粘性等干燥特性很差的不利因素轉(zhuǎn)變成本公司軟體造粒機(jī)造粒的有利條件，采用很低動(dòng)能就可以完成造粒工作；造粒工作為垂直的多層次重復(fù)工作，每次造粒均以表面熱萃取、破壁熱干化的顆粒表面熱干化為基礎(chǔ)：在*層造粒形成的外表殼干化、脆化、裂化，中間濕軟的污泥顆粒，落入第二層后重新混合、打破表皮硬殼，使*次的外殼變成第二次造粒的內(nèi)部（核骨架），*次造粒的內(nèi)部水重新變成表面層重復(fù)進(jìn)行熱萃取、破壁熱干化。經(jīng)過(guò)上述多層次的破壁熱萃取造粒干化，形成了中間鏤空的、極不規(guī)則的污泥顆粒。顆粒表面積非常大、堆比重很輕、透氣性很強(qiáng)的污泥顆粒。這種顆粒在后續(xù)的各種處理工藝中都顯示它優(yōu)異的效能。

造粒區(qū)域完成將污泥（通過(guò)自重）造粒后，形成含水量在68%的顆粒污泥，再進(jìn)入入盤(pán)式干燥機(jī)。此時(shí)的污泥顆粒粒徑約為3～15mm獨(dú)立的相互不粘連的顆粒。該顆粒進(jìn)入盤(pán)式干燥機(jī)后具有較強(qiáng)的分散度，能夠在盤(pán)面上部形成很高的平面分布率，強(qiáng)化了設(shè)備干燥強(qiáng)度。從二級(jí)干燥機(jī)出來(lái)的成品含水zui低達(dá)15%。

3）氣固分離

經(jīng)污泥干燥器處理后的產(chǎn)品收集在底部，而氣體從頂部離開(kāi)。

閉環(huán)回路保持微負(fù)壓，避免任何粉塵排放到環(huán)境中。

4）不可凝氣體抽取

污泥中含有有機(jī)成分較多，為了避免惡臭氣體排放至自然環(huán)境中，由風(fēng)機(jī)使閉路循環(huán)保持微負(fù)壓。少量廢氣，其中可能含不可凝氣體，從干化回路抽出經(jīng)冷凝處理后送往除臭裝置。

5）蒸發(fā)水和氣體冷凝

風(fēng)機(jī)抽取的不可凝氣體首先被引入冷凝塔進(jìn)行冷凝。冷凝塔內(nèi)氣體通過(guò)一個(gè)頗爾環(huán)填料層被水逆向淋洗。水蒸氣的冷凝是通過(guò)并合效果完成的。冷凝液被收集在冷凝塔底部，以溢流方式排放。

為優(yōu)化資源利用，冷凝液采用循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷凝，完成冷凝噴淋的循環(huán)冷卻液經(jīng)降溫后回到冷凝液管線(xiàn)進(jìn)行循環(huán)使用。

6）干化污泥處置

經(jīng)干燥污泥處理后的干化污泥，根據(jù)需要進(jìn)行zui終的處置。

7）工藝控制

污泥干化工藝采用PLC對(duì)工藝進(jìn)行自動(dòng)控制。PLC的編程是根據(jù)供應(yīng)商的工藝訣竅和經(jīng)驗(yàn)的特定邏輯順序而進(jìn)行的。

由于污泥干化工藝所處理的物料為廢物，多項(xiàng)因素可能導(dǎo)致運(yùn)行的變化，這些變化可能導(dǎo)致工藝不穩(wěn)定甚至阻斷，因此，為了保證運(yùn)行的安全性，設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化和實(shí)現(xiàn)單變量單輸出，避免變量之間的互相干擾。

干化工藝由于工藝本身的特點(diǎn)，具有實(shí)現(xiàn)zui簡(jiǎn)潔和可靠的閉環(huán)、條件(連鎖)控制。在基本條件設(shè)定后，可以通過(guò)在線(xiàn)儀器儀表，準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝的控制。

對(duì)于干燥工藝而言，給熱是獨(dú)立于干化工藝運(yùn)行條件的前提條件。給熱條件的設(shè)定是以蒸汽輸入量及其入、出口溫度、壓力來(lái)衡量的。

工藝的大幅度調(diào)整一般在工廠(chǎng)調(diào)試階段均以菜單形式記錄和保存下來(lái)，以備在實(shí)際運(yùn)行中調(diào)用。因濕泥狀況變化而需要作出的臨時(shí)調(diào)整可由操作人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

工廠(chǎng)的開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)均為執(zhí)行一個(gè)一系列預(yù)先設(shè)定好的命令集的過(guò)程。開(kāi)機(jī)的目標(biāo)是在確保安全和溫度合適的條件下，建立系統(tǒng)內(nèi)的物料和熱平衡。關(guān)機(jī)的目標(biāo)是在確保安全和阻斷濕泥進(jìn)料的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)干燥器的緩慢降溫和冷卻。這些過(guò)程對(duì)干燥器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行是十分必要的。

8）熱泵蒸汽組

自來(lái)水經(jīng)過(guò)軟水器處理，進(jìn)入熱泵加熱，從環(huán)境溫度升高到105度，產(chǎn)生過(guò)熱水，在高壓水泵的作用下，通過(guò)精細(xì)化的超細(xì)霧化噴頭，過(guò)熱水霧化進(jìn)入電磁加熱管，電磁加熱管內(nèi)有蒸汽和水分離裝置，外有電磁加圈，通過(guò)PLC的精密控制，保證電磁加熱管溫度穩(wěn)定在300-400度，過(guò)熱水霧通過(guò)電磁加熱管，瞬間產(chǎn)生高壓蒸汽，蒸氣溫度保持在180-200度，壓力在7-8公斤，電磁加熱管中不存水，沒(méi)有壓力容器爆炸的危險(xiǎn)。

工藝系統(tǒng)的特點(diǎn)

• 成熟工藝可確保投資的有效性、可靠性和穩(wěn)定性
• 高度惰性化工藝回路，保證系統(tǒng)運(yùn)行安全。
• 進(jìn)泥含水率波動(dòng)情況下，確保干化污泥含固率穩(wěn)定。

因干化系統(tǒng)的工藝原理，在進(jìn)泥含固率波動(dòng)情況下，實(shí)際運(yùn)行通過(guò)自動(dòng)控制，可自由調(diào)節(jié)出泥干度，確保干化污泥含固率穩(wěn)定。

• 能耗低，運(yùn)行成本低。
• 系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)潔，無(wú)需其他工藝的干泥返混等設(shè)備，設(shè)備緊湊占地少，系統(tǒng)投資經(jīng)濟(jì)性好。
• 配備上位機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行，設(shè)備維護(hù)量極少，運(yùn)行費(fèi)用低。

回路保持微負(fù)壓，不會(huì)向工作環(huán)境排放氣體，避免二次污染。

產(chǎn)品介紹

4.1污泥干化設(shè)備簡(jiǎn)介

干燥主機(jī)由污泥干化軟體造粒機(jī)和立式盤(pán)式干燥機(jī)兩個(gè)部分組成。造粒機(jī)在上，盤(pán)式干燥機(jī)在下，造粒機(jī)排出的顆粒直接進(jìn)入盤(pán)式干燥機(jī)繼續(xù)干燥。

造粒機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的表面干化造粒，完成污泥比表面積zui大化；污泥經(jīng)過(guò)重復(fù)的熱造粒形成鏤空的、表面不規(guī)則的、均勻的、相互不粘連的污泥顆粒。

盤(pán)式干燥機(jī)完成對(duì)污泥顆粒繼續(xù)干化形成終端成品。由于不規(guī)則的、鏤空的顆粒，促使盤(pán)式干燥機(jī)內(nèi)的蒸發(fā)強(qiáng)度*，通過(guò)觀察口可以明顯看到水分蒸發(fā)。

4.2軟體造粒機(jī)

污泥軟體造粒干燥系統(tǒng)是多層組合式造粒系統(tǒng)，上下層可以互換、所有零部件均為標(biāo)準(zhǔn)化的低速運(yùn)行設(shè)備。主要是由：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、供熱系統(tǒng)、組合式造粒機(jī)群、負(fù)壓排氣系統(tǒng)、電儀自控系統(tǒng)等組成。

污泥造?？煞殖扇莘e式造粒和破殼重復(fù)造粒兩個(gè)部分組成。

容積式造粒是將原始污泥堆通過(guò)自重產(chǎn)生壓強(qiáng)，引入造粒機(jī)容腔。如同桑蠶吃桑葉那樣的，緩慢而群體地吸納油污泥，在熱能的作用下，瞬間表面破壁熱干化成單體顆粒；

破殼重復(fù)造粒是將上造粒層形成的外殼干化、脆化、裂化、硬化的中間濕軟顆粒打破，原來(lái)顆粒的外殼形成新顆粒的內(nèi)部骨架、原來(lái)顆粒內(nèi)濕物料被呈現(xiàn)在顆粒外表面，進(jìn)行新的表面破壁熱干化而形成新的趨近鏤空的新顆粒。重復(fù)上述，得到鏤空的、表面很不規(guī)則的、相互不粘連的、總含水率得到降低的污泥顆粒。

4.2.1容積式造粒

污泥自重產(chǎn)生壓強(qiáng)填滿(mǎn)造粒機(jī)容腔形成濕軟顆粒（圖1）。

與此同時(shí)，通入造粒機(jī)內(nèi)熱源的熱量迅速通過(guò)容腔內(nèi)表面釋放給物料表面形成快速升溫，顆粒表面得到破壁熱淬取，水在急劇受熱中瞬間蒸發(fā)，由于污泥透氣性很差，瞬間產(chǎn)生的大量蒸汽無(wú)法通過(guò)料層透氣，因此，在顆粒外表和容腔表面之間形成高壓蒸汽隔離膜（圖2），將污泥軟顆粒與容腔內(nèi)表面隔離開(kāi)，完成脫模基本要素。顆粒外表瞬間脫水成表面干化、脆化、裂化、硬化的，內(nèi)部濕軟的單體顆粒；

刨去加熱容腔以外的濕軟料（圖3），自然形成可以自動(dòng)脫模的小顆粒。完成*步造粒（圖4）。

4.2.2破殼重復(fù)造粒

4.3盤(pán)式干燥機(jī)

4.3.1盤(pán)式干燥機(jī)的組成

主要由通入熱源的水平圓盤(pán)、翻動(dòng)物料的耙葉耙臂及其附件、旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)主軸、傳動(dòng)定位機(jī)構(gòu)、外筒體以及支架等組成。

4.3.2盤(pán)式干燥機(jī)工作原理

濕顆粒物料連續(xù)地加到*層干燥盤(pán)上，帶有耙葉的耙臂作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使耙葉連續(xù)地翻抄物料。

物料沿指數(shù)螺旋線(xiàn)流過(guò)干燥盤(pán)表面，在小干燥盤(pán)上的物料被移送到外緣并落到下方的大干燥盤(pán)外緣，在大干燥盤(pán)上物料向里移動(dòng)并從中間落料口落入下一層小干燥盤(pán)中。

大小干燥盤(pán)上下交替排列，物料得以連續(xù)地流過(guò)整個(gè)干燥器。中空的干燥盤(pán)內(nèi)通入加熱介質(zhì)。

已干物料從zui后一層出料口排出。蒸發(fā)的水份從設(shè)在頂蓋上的排濕口排出。

4.4造粒干燥機(jī)的優(yōu)勢(shì)

• 造粒驅(qū)動(dòng)功率極低，每噸污泥造粒成單體顆粒的動(dòng)能僅需1度電：采用了特殊的污泥無(wú)摩擦軟體造粒干化機(jī)，在無(wú)任何輔助添加物條件情況下，實(shí)施軟體造粒并獲得表面干化；
• 熱能消耗大大降低：污泥進(jìn)入干燥受熱前就已經(jīng)形成顆粒，得到重復(fù)破壁熱干化，內(nèi)含水變成表面水；并且在重復(fù)造粒過(guò)程中水分幾乎全部表面化，所以，蒸發(fā)耗能極低；
• 沒(méi)有擠壓、滑動(dòng)摩擦，近趨零磨損：特殊的污泥造粒原理和立式盤(pán)式干燥，使得其設(shè)備的使用壽命大大增加；
• 酸腐蝕大大降低：物料顆粒浮動(dòng)在蒸發(fā)盤(pán)面和造粒機(jī)換熱表面，顆粒多以表層干基形態(tài)與加熱傳熱金屬接觸，依靠暴露在熱干燥室的龐大的表面積蒸發(fā)，而不是象槳葉、臥式轉(zhuǎn)盤(pán)、渦輪薄層、氣流破碎室、噴東床等干燥設(shè)備將污泥緊貼換熱金屬表面。干基狀態(tài)下酸性物腐蝕能力很小，如HCL絕干狀態(tài)下腐蝕為零；
• 無(wú)需附加熱能：由于無(wú)需其他物質(zhì)混合，其需要的干燥熱能僅是其本身蒸發(fā)耗能；
• 系統(tǒng)安全：尾氣含塵量極少，從根本上控制粉體爆炸現(xiàn)象。