城市污水处理厂污泥热干化工程工艺技术及关键设备介绍

城市污水处理厂脱水后污泥含水率一般在75%左右,生物污泥由于其成分复杂,污泥处置问题已成为解决现代城市污水处理厂产物的重难点问题。本文介绍了目前国内外较为常见的污泥热干化工艺设备,包括双桨叶式干化工艺、带式干化工艺、两段式组合干化工艺、流化床干化工艺、立式圆盘式干化工艺、转鼓式干化工艺、转盘式干化工艺。     

污泥流化床干化器换热器盘管磨损现象分析和对策

污泥干化焚烧是大中城市污泥处理处置中的一个重要环节,以石洞口污泥干化焚烧为例,由于污泥中含有一定量的细沙,在脱水污泥与流化床换热器内盘管进行热交换和干化过程中,污泥不可避免地对换热器盘管产生摩擦,如何减小污泥干化过程中对换热器的磨损,延长流化床干燥器使用寿命和提高污泥干化处理能力是国内流化床干化污泥工艺必须解决的一个重要问题。本文根据长期对流化床运行工艺的理解和现场观测,从不同方面提出延长干燥器使用周期的方法和方案,有助于国内相似设备在运行中借鉴。     

城市污泥低温干化技术研究进展

我国污泥产量和堆存量巨大,给环境带来巨大压力。污泥含水率高,要使污泥得到有效处理,必须先将污泥干化。总结了污泥低温干化特性的研究概况,重点阐述了包括污泥太阳能干化技术、污泥热泵干化技术、污泥低温真空脱水干化技术、污泥低温射流干化技术以及烟气余热干化技术在内的污泥低温干化技术的研究进展,分析了各种污泥低温干化技术的优缺点,并介绍了污泥低温干化技术的发展趋势。     

基于地域性的三种污泥干化工艺的经济性比较

随着城市污水排放量的增多和成分的复杂化,污泥处理已成为污水处理厂面临的最大难题。脱水污泥含水率高,不利于后续的处理与再利用。污泥热干化可将污泥含水率降至10%~40%,但该过程耗能大,会大幅增加污泥处理成本,不利于污泥处理技术的推广应用。以拉萨、上海、重庆为例,分别对带式干化、热泵-太阳能干化、热泵-太阳能-蓄热干化3种污泥干化工艺的经济性进行分析,阐明了不同干化方式的适用特点,为相变蓄热技术在污泥干化中的推广应用提供了技术参考。     

油气田污泥脱水干化处理新途径研究

本文就污泥脱水干化处理进行了实验研究。实验结果表明：微波法和某些吸水剂法是油田污泥脱水干化的良好方法。微波对污泥进行脱水干化速度快、处理彻底,要求处理设备少、占地面积小;吸水剂对污泥进行脱水干化工艺简洁、成本低,其中硅藻土是一种很好的吸水剂,能重复利,且无污染。     

污泥干化特性与焚烧处理分析

污泥热干化是污泥处理的重要方式,对于污泥的运输、存储和利用有重要作用,加强对污泥干化特性的了解,有助于后续焚烧等处理效果的提升。本文就对污泥干化特性展开分析,并在此基础上提出焚烧处理方法,为污泥的处理提供参考。     

利用水泥窑炉尾烟气干化污泥的参数优化研究

目前城市污泥处置方式主要有填埋、焚烧、堆肥等,这些方法都必须经过干化处理环节,利用水泥窑炉尾气余热干化处理污泥,不仅处理成本低,而且减少了烟气废热对环境的影响,在国内已有多个工程案例。为进一步降低污泥干化成本,需要对工艺参数进行优化。针对利用水泥窑炉尾烟气间接干化污泥系统,选择烟气出口温度T2及饱和蒸汽温度t作为优化参数,建立优化模型,采用MATLAB方法,用fminsearch函数求得不同烟气温度T1下综合收益比b的最佳值以及最优工况点,并分析出了综合收益比b、总收益NPV、初步投资C(T2,t)和污泥处理量G(T2)与最优工况点的关系。     

二段式污泥低温干化的原理与水汽热量平衡

在深入研究污泥成分和通过模拟实验分析污泥干化特性的基础上,首次建立了利用烟气余热的二段式污泥低温干化技术,同时给出了该技术的工作原理和计算了污泥干化过程的水汽、热量、物料平衡.结果表明,利用烟气余热的二段式污泥低温干化技术不仅能在不增加新能耗的情况下使污泥得到有效地干化,而且能使污泥自然形成质地坚硬并保存原始污泥90%以上热值的颗粒;污泥干化成粒装置内的螺旋板、扬料板和链锤等辅助设备可以明显提高污泥干化效率;烟气量为1.5×105m.3h-1,烟温为155℃,经污泥干化后降温50℃,可使100.td-1污泥从含水率78%干化至40%.这为污泥的无害化、减量化、资源化处理提供了理论依据和技术支撑,对开辟以废治废和废弃物循环利用的污泥处理新途径具有重要的实践指导意义.     

污泥余热干化技术及其经济性分析

我国污水处理厂每年都会产生大量的污泥,其复杂的成分及高含水率制约污泥的有效利用,如何降低污泥的含水率是其资源化利用的关键。首先调研了污泥产生及成分,从污泥干化的典型工艺及设备、干化过程的环境污染与控制、污泥干化过程的尾气处理和污泥干化经济性分析4个方面对污泥干化技术进行阐述,指出污泥余热干化是污泥实现节能、经济及环保的有效处置方式。     

污泥干化协同焚烧的环境影响实例研究

发达国家污泥处置领域的主流工艺干化焚烧技术在中国的实践性较低,目前只有3%的市场占有率。究其原因,固然有技术、经济、国情的不同,人们对污泥干化焚烧产生二次污染的担忧造成的反建反烧的社会舆论也是阻碍垃圾焚烧工艺推广的重要原因。以苏州园区污泥干化焚烧项目为实例,从环境效益和环境排放两个方面展开论述,将环境排放分为干化和焚烧两个过程,从水、气、固和职业健康4方面研究干化焚烧过程造成的环境影响,并从中总结经验,为污泥干化协同焚烧项目的建设提供科学依据。     

石灰法在延吉市污水处理厂污泥半干化处置中的应用

城市污水处理厂污泥经过半干化处置,使污泥含水率下降到60％,以满足国家新的垃圾填埋场卫生填埋的要求,这是一个新课题。利用石灰法进行延吉市污水处理厂污泥半干化处置,能够以较小的投资及较低的运行费用实现污泥半干化,为实现城市污水处理厂污泥半干化处置探索出新途径。     

造纸污泥太阳能干化处理工艺设计

太阳能作为一种清洁能源,将其应用在造纸污泥干化中,与传统干化工艺相比具有能耗低、无污染、运行费用低廉、操作简单、运行安全稳定、干化后的污泥仍保留原有的价值等特点。以某造纸污泥的干化为例,介绍了该工艺的工作原理及流程、工艺单元设计等。     

污泥常温干化及其影响因素

通过改变相对湿度、环境温度和空气流速3个环境因素,对不同比表面积的城镇脱水污泥进行干化。结果表明:随着污泥比表面积增大,干化时间显著缩短,缩短幅度为11. 5%～38. 5%。相对湿度、环境温度和空气流速对常温干化影响程度大小顺序为相对湿度>空气流速>环境温度。污泥常温干化主要分为第1升速阶段、第2升速阶段和降速阶段,第2升速阶段在总干化时长中最短,但单位时间水分蒸发量最高。污泥干化接近结束时,环境条件对降低含水率影响不大,对干化时间影响较大。常温干化过程应以控制环境相对湿度为主,在不同阶段适当提高空气流速和环境温度有利于缩短干化时间,降低能耗。污泥常温干化对设备保温要求低,干化耗能小,干化条件在自然状态下极易达到,利于后续处置及资源化利用。     

基于污染物变化选择干化污泥处置技术

为了解我国城市污水厂污泥干化前后污泥含水率、pH值、总磷、总氮、有机质和重金属含量(Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、As、Cd)的变化情况并据此选择合理的干化污泥处置技术,以我国某污泥干化厂三种类型的污泥样品为研究对象,并测定上述六项指标。结果表明:污泥干化后含水率降至3.72%;pH值降低至5.95和5.93;干化后干料中总氮、总磷和有机质的增加量分别为30%、2.7%和5%,而湿料的增加量分别为24.5%、10.7%和2.2%;重金属含量的变化与干化后污泥类型有关,湿料中重金属含量有所减少,而干料中重金属含量则有增有减。污泥干化厂应以湿料作为主要的干化产品。同时,对比样品中各指标的实测值与污泥标准中的控制限值可知,干料适合制砖、制水泥熟料和混合填埋,而湿料适于农用、土地改良和园林绿化。     

城市污泥脱水干化技术进展

污泥处理与处置问题是世界性难题,而无论采取何种处置方式,污泥的脱水干化都是其必要前提。对现有的污泥脱水干化技术进行了研究,分别介绍了污泥浓缩技术、脱水技术和干化技术,详细阐述了其各自的现有技术手段、达到的干化效果和研究进展。并指出物理化学调理联合机械脱水是目前主流的脱水技术,而热干化是最为成熟的干化技术。重点描述了目前工程上应用比较多的工艺技术,以及污泥的脱水干化对于污泥农用、燃料化、焚烧和填埋等处理处置方式的积极作用。     

脱水污泥热干化和微波干化过程及机理比较分析

以脱水污泥为原料,分别采用恒温热干化和微波干化2种不同的方法考察脱水污泥的干化情况;对不同干化阶段的污泥进行显微观察,分析干化过程;并对2种干化过程的机理进行了探讨。实验结果表明随着加热温度的升高,污泥中水分脱除速度加快。加热温度低于100℃时,在120 min以内,热干化无法达到较高的脱水率。加热温度在140℃以上,加热时间120 min时,脱水污泥的脱水率可达到98.26%。微波干化法在功率为500~900 W,5~10 min内可使脱水污泥的脱水率到达99.20%以上。机理分析表明热干化传质与传热方向相反,微传热和传质的方向相同,因此微波干化具有更快速、高效的特点。     

污泥干化床与芦苇床稳定化污泥中多环芳烃的含量比较

通过传统污泥干化床和芦苇床污泥稳定系统的比较,研究有无植物污泥稳定系统中污泥所含多环芳烃的去除效能差异.中试规模的污泥干化床和芦苇床规格相同,长宽高皆为3.0 m×1.0 m×1.3 m,其中高度由65 cm填料层和65 cm超高组成.二者填料底部均设通风管,直接与大气相连.试验共进行了3 a,前两年为污泥负荷期,第三年为自然稳定期.两年期间进泥总厚度为8.4 m,污泥负荷(以TSS计)平均41.3 kg·(m2.a)-1.经过3 a的稳定化处理,污泥干化床和芦苇床中污泥多环芳烃含量随着污泥稳定时间的延长,16种多环芳烃含量皆呈明显下降趋势.污泥干化床表层、中层和底层污泥的总PAHs含量分别为4.161、3.543和3.118 mg·kg-1(DW),对应的去除率为26.91%、37.77%和45.23%.芦苇床表层、中层和底层污泥的总PAHs含量分别为2.722、1.648和1.218 mg·kg-1(DW).对应的去除率为52.18%、71.05%和78.60%.芦苇床较传统干化床去除污泥中PAHs的效率平均高出29.86个百分点,去除的PAHs中以2～3环芳烃为主,芦苇在稳定污泥中PAHs方面发挥了积极的促进作用.     

亚洲最大的污泥处理工程年底投运

亚洲最大的污泥处理工程——白龙港＂巨蛋＂已基本完成污泥消化系统的调试,将进入污泥干化系统的调试阶段,预计年底全面投运。由上海城投下属上海市城市排水有限公司承担建设,总投资约6.8亿元的白龙港污泥处理工程是亚洲规模最大的污泥消化和干化处理设施。     

污泥直接干化产生的恶臭及挥发性有机物特征研究

利用水泥窑高温的特性协同处置城市污水厂污泥,无害化处置污泥的同时实现能源再生利用.本研究实地调查和监测广州越堡水泥有限公司污泥干化生产线的干化尾气成分,解析污泥干化过程产生恶臭及挥发性有机物的特征和主要来源,为污泥的有效处理处置提供科学的参考依据.结果表明,干化尾气中带有大量的恶臭物质及挥发性有机物.恶臭物质以二氧化硫等含硫物质为主,挥发性有机物以苯系物为主.污泥的性质以及热介质(窑尾气)的成分对恶臭物质及挥发性有机物的产生有影响.经过干化,污泥中的总有机物显著减少.蛋白质、挥发性脂肪酸、多糖等有机物含量也明显降低.干化尾气中的挥发性有机物来自于污泥中的有机物;二氧化硫、二硫化碳等含硫物质一部分源自污泥中的含硫物质,一部分来自于用于干化污泥的窑尾气.     

污泥干化使重金属形态变向稳定的原因分析

在模拟条件下对不同类型污泥进行连续干化,研究了不同干化温度下污泥重金属存在形态的分布特征.同时,通过测定污泥含水率、密度、温度和电导率等物性参数,分析了污泥干化过程重金属形态向稳定态转变的原因.结果表明,污泥中重金属存在形态的分布特征因污泥类型及来源不同而具有明显的差异;污泥干化过程可以使酸溶态、可还原态和可氧化态重金属向残渣态重金属转变;干化过程中污泥物性的改变和部分有机质和硫化物的分解是引起污泥重金属存在形态发生变化的主要原因.研究结果对于深入了解污泥中重金属的环境地球化学行为具有重要的理论意义,同时还可为污泥无害化、减量化和资源化的最终处理提供科学依据.