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污泥脫水技術(shù)及設(shè)備選型

 更新時(shí)間:2012-08-30 點(diǎn)擊量:3747
  hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀:工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的物化沉淀中粒度污泥,如鋼鐵廠脫硫除塵污泥、制堿廠鹽泥、鋁廠赤泥、陶瓷廠污泥、彩管廠污泥、石灰中和沉淀污泥等;
  
  污泥脫水技術(shù)及設(shè)備選型
  
  【基本概述】
  
  將流態(tài)的混合液經(jīng)濃縮或消化污泥,減少、脫除水分,轉(zhuǎn)化為半固態(tài)或固態(tài)泥餅的過程稱作污泥脫水。經(jīng)過脫水后,污泥含水率一般可降低到百分之七十至百分之八十五,視污泥和沉渣的性質(zhì)和脫水設(shè)備的效能而定。污泥的進(jìn)一步脫水則稱污泥干化,干化污泥的含水率一般低于百分之二十。脫水的方法,主要有自然干化法、機(jī)械脫水法。
  
  【污泥分類】
  
  常見污泥的分類:
  

  1.生活污水廠二沉池排出的剩余活性污泥;
  
  污泥分類:屬親水性、微細(xì)粒度有機(jī)污泥,可壓縮性能差,脫水性能一般。
  
  2.自來水廠沉淀池或濃縮池排出的物化污泥;
  
  污泥分類:屬中細(xì)粒度有機(jī)與無機(jī)混合污泥,可壓縮性能和脫水性能較好。
  
  3.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的經(jīng)濃縮池排出的物化和生化混合污泥,如造紙廠、印染廠、水洗布廠、肉聯(lián)廠及釀造廠等;
  
  污泥分類:屬中細(xì)粒度混合污泥,含纖維體的脫水性能較好,其余可壓縮性能和脫水性能較好。
  
  4.化工工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的經(jīng)濃縮池排出的物化和生化混合污泥,如石油化工廠、有機(jī)化工廠等;
  
  污泥分類:屬細(xì)粒度混合污泥,含油性且粘性較大,其可壓縮性能和脫水性能較差。
  
  5.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的經(jīng)濃縮池排出的物理法和化學(xué)法產(chǎn)生的物化細(xì)粒度污泥,如電鍍廠、線路板廠等;
  
  污泥分類:屬細(xì)粒度無機(jī)污泥,可壓縮性能和脫水性能一般。
  
  6.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的物化沉淀中粒度污泥,如鋼鐵廠脫硫除塵污泥、制堿廠鹽泥、鋁廠赤泥、陶瓷廠污泥、彩管廠污泥、石灰中和沉淀污泥等;
  
  污泥分類:屬中粒度疏水性無機(jī)污泥,可壓縮性能和脫水性能較好。
  
  7.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的物化沉淀粗粒度污泥:如洗煤廠尾泥、玻璃廠石英渣等;
  
  污泥分類:屬粗粒度疏水性無機(jī)污泥,可壓縮性能和脫水性能好
  
  【脫水方法】
  
  1.自然干化法
  
  主要構(gòu)筑物是污泥干化場(chǎng),一塊用土堤圍繞和分隔的平地,如果土壤的透水性差,可鋪薄層的碎石和砂子,并設(shè)排水暗管。依靠下滲和蒸發(fā),降低流放到場(chǎng)上的污泥的含水量。下滲過程約經(jīng)2~3天完成,可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸發(fā),數(shù)周后可降到百分之六十五左右。污泥干化場(chǎng)的脫水效果,受當(dāng)?shù)亟涤炅俊⒄舭l(fā)量、氣溫、濕度等的影響。一般適宜于在干燥、少雨、沙質(zhì)土壤地區(qū)采用。
  
  2.機(jī)械脫水法
  
  通常污泥行預(yù)處理,改善脫水性能后再脫水。zui通用的預(yù)處理方法是投加無機(jī)鹽或高分子混凝劑、絮凝劑。此外,還有淘洗法和熱處理法。機(jī)械脫水法有過濾和離心法。過濾是將污泥用濾層(多孔性材料如濾布、金屬絲網(wǎng))過濾,使水分(濾液)滲過濾層,脫水污泥(濾餅)則被截留在濾層上。離心法是借污泥中固、液比重差所產(chǎn)生的不同離心傾向,以大于重力幾千倍的離心力作用,達(dá)到泥水分離。過濾法用的設(shè)備有真空過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)和帶式過濾機(jī)。真空過濾機(jī)連續(xù)進(jìn)泥,連續(xù)出泥,運(yùn)行平穩(wěn),但附屬設(shè)施較多、復(fù)雜。板框壓濾機(jī)為傳統(tǒng)化工工業(yè)常用設(shè)備,過濾推動(dòng)力大,泥餅含水率較低,進(jìn)泥、出泥是間歇的,生產(chǎn)率較低。人工操作的板框壓濾機(jī),勞動(dòng)強(qiáng)度甚大,現(xiàn)在大多改用機(jī)械自動(dòng)操作;板框壓濾機(jī)濾布、濾板損壞較快,需經(jīng)常更換。帶式過濾機(jī)是利用濾帶過濾污泥的,它們都有回轉(zhuǎn)帶,一邊運(yùn)泥,一邊脫水,或只有運(yùn)泥作用;運(yùn)轉(zhuǎn)中的濾帶轉(zhuǎn)入下部后,需大量的水反沖粘附在濾帶上的污泥,使其不堵塞濾帶孔隙;它們的復(fù)雜性和能耗都相近。離心法常用臥螺沉降離心脫水機(jī),由內(nèi)螺旋和外轉(zhuǎn)筒組成,轉(zhuǎn)筒一端呈圓柱形,另一端呈圓錐形。轉(zhuǎn)速一般在3000轉(zhuǎn)/分左右或更高,內(nèi)螺旋和外轉(zhuǎn)筒有一定的速差。離心脫水機(jī)連續(xù)生產(chǎn)和自動(dòng)控制,衛(wèi)生條件較好,占地也小。機(jī)械脫水法主要用于沉淀池污泥和消化污泥。脫水污泥的含水率和污泥性質(zhì)及脫水方法有關(guān)。一般情況下,真空過濾的泥餅含水率為百分之六十至百分之八十,板框壓濾為百分之六十五至百分之八十,離心脫水為百分之七十至百分之八十五,帶式過濾為百分之七十五至百分之八十五。
  
  【處理工藝】
  
  典型的污泥處理工藝流程,包括四個(gè)處理或處置階段。*階段為污泥濃縮,主要目的是使污泥初步減容,縮小后續(xù)處理構(gòu)筑物的容積或設(shè)備容量;第二階段為污泥消化,使污泥中的有機(jī)物分解;第三階段為污泥脫水,使污泥進(jìn)一步減容;第四階段為污泥處置,采用某種途徑將zui終的污泥予以消納。以上各階段產(chǎn)生的清液或?yàn)V液中仍含有大量的污染物質(zhì),因而應(yīng)送回到污水處理系統(tǒng)中加以處理。以上典型污泥處理工藝流程,可使污泥經(jīng)處理后,實(shí)現(xiàn)“四化”:
  
  (1)減量化:由于污泥含水量很高,體積很大,且呈流動(dòng)性。經(jīng)以上流程處理之后,污泥體積減至原來的十幾分之一,且由液態(tài)轉(zhuǎn)化成固態(tài),便于運(yùn)輸和消納。
  
  (2)穩(wěn)定化:污泥中有機(jī)物含量很高,極易腐敗并產(chǎn)生惡臭。經(jīng)以上流程中消化階段的處理以后,易腐敗的部分有機(jī)物被分解轉(zhuǎn)化,不易腐敗,惡臭大大降低,方便運(yùn)輸及處置。
  
 ?。?)無害化:污泥中,尤其是初沉污泥中,含有大量病原菌、寄生蟲卵及病毒,易造成傳染病大面積傳播。經(jīng)過以上流程中的消化階段,可以殺滅大部分的姻蟲卵、病原菌和病毒,大大提高污泥的衛(wèi)生指標(biāo)。
  
  (4)資源化:污泥是一種資源,其中含有很多熱量,其熱值在10000~15000kJ/kg(干泥)之間,高于煤和焦炭。另外,污泥中還含有豐富的氮磷鉀,是具有較高肥效的有機(jī)肥料。通過以上流程中的消化階段,可以將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣,使其中的熱量得以利用,同時(shí)還可進(jìn)一步提高其肥效。污泥濃縮常采用的工藝有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮等。污泥消化可分成厭氧消化和好氧消化兩大類。污泥脫水可分為自然干化和機(jī)械脫水兩大類。常用的機(jī)械脫水工藝有板框壓濾脫水、帶式壓濾脫水、離心脫水等。污泥處置的途徑很多,主要有農(nóng)林使用、衛(wèi)生填埋、焚燒和生產(chǎn)建筑材料等。
  
  以上為典型的污泥處理工藝流程,在各地得到了普遍采用。但由于各地的條件不同,具體情況也不同,尚有一些簡(jiǎn)化流程,視具體情況而定。
  
  【設(shè)備選型】
  
  1.離心式脫水機(jī)
  
  臥螺離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋推料器組成,污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后,在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的大于重力幾千倍的離心力作用下,立即被甩人轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。污泥顆粒比重較大,因而產(chǎn)生的離心力也較大,被甩貼在轉(zhuǎn)轂內(nèi)壁上,形成固體層;水密度小,離心力也小,只在固體層內(nèi)側(cè)產(chǎn)生液體層。固體層的污泥在螺旋推料器的緩慢推動(dòng)下,被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端,經(jīng)轉(zhuǎn)鼓出泥口連續(xù)排出,液體則由出水口溢流排至轉(zhuǎn)鼓外,匯集后排出脫水機(jī)。
  
  臥螺離心脫水機(jī)的特點(diǎn):占地面積小,操作簡(jiǎn)單,連續(xù)運(yùn)行,自動(dòng)化程度高,對(duì)工作環(huán)境污染少,操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度較??;臥螺離心脫水機(jī)受污泥負(fù)荷的波動(dòng)影響較小,由于離心力很大,故對(duì)污泥預(yù)處理(絮凝)要求不高,因此,可選用較小分子量的絮凝劑且用量小,運(yùn)行費(fèi)用較低。
  
  離心式脫水機(jī)的脫水技術(shù)在近幾年有了長(zhǎng)足進(jìn)展,特別是國(guó)外的一些技術(shù),例如瑞典AlfaLayal公司,德國(guó)FlOwttwey公司,美國(guó)sharples公司,日本石川播磨公司等生產(chǎn)的螺旋離心式脫水機(jī),其泥餅含固率可達(dá)百分之三十以上,連續(xù)運(yùn)行,穩(wěn)定可靠,漿液可不經(jīng)濃縮,自動(dòng)化程度高;而且操作是在全封閉的環(huán)境中進(jìn)行,脫水機(jī)周圍沒有任何污泥及污水存在,也沒有惡臭氣味,可以大大改善運(yùn)行人員的工作環(huán)境,因而受到業(yè)界人士的青睞,具有極大的市場(chǎng)潛力。
  
  2.帶式壓濾脫水機(jī)
  
  帶式壓濾脫水機(jī)是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層,從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過,依靠濾帶本身的張力形成對(duì)污泥層的壓榨和剪切力,連續(xù)運(yùn)行,把污泥層中的水?dāng)D壓出來,從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。
  
  帶式壓濾脫水機(jī)受污泥負(fù)荷波動(dòng)的影響較大,污泥負(fù)荷大時(shí),污泥會(huì)從濾帶兩邊溢出,污染場(chǎng)地;運(yùn)轉(zhuǎn)中的濾帶轉(zhuǎn)入下部后,需大量的水反沖粘附在濾帶上的污泥,使其不堵塞濾帶孔隙,因帶式壓濾脫水機(jī)為開放式工作,對(duì)工作環(huán)境的污染較大,消耗水量也較大;帶式壓濾脫水機(jī)操作較繁瑣,運(yùn)行過程濾帶經(jīng)常跑偏、濾帶磨損也較大,需及時(shí)調(diào)正和更換新濾帶,因此,管理控制相對(duì)復(fù)雜、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)操作人員的素質(zhì)要求較高;壓濾脫水機(jī)對(duì)污泥預(yù)處理(絮凝)要求較高,需高分子量的絮凝劑且用量大,因此,價(jià)格貴、成本高。
  
  3.板框式壓濾脫水機(jī)
  
  板框式壓濾機(jī)是通過板框的擠壓,使污泥內(nèi)的水通過濾布排出,達(dá)到脫水的目的。它主要由凹人式濾板、框架、自動(dòng)-氣動(dòng)閉合系統(tǒng)側(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動(dòng)系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機(jī)身一側(cè)光電保護(hù)裝置等構(gòu)成。設(shè)備選型時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:
  
  (1)對(duì)泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機(jī)與其他類型脫水機(jī)相比,泥餅含固率zui高,可達(dá)百分之六十五,如果從減少污泥堆置占地因素考慮,板框式壓濾機(jī)應(yīng)該是方案。
  
  (2)濾板及濾布的材質(zhì)。要求耐腐蝕,具有一定的抗拉、抗壓強(qiáng)度。
  
 ?。?)濾板的移動(dòng)方式。要求可以通過液壓一氣動(dòng)裝置全自動(dòng)或半自動(dòng)完成,以減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
  
  (4)操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,占地面積較大,場(chǎng)地污染大,濾布、濾板損耗大,生產(chǎn)效率低。
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