工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘I羁偸且a(chǎn)生污水,污水處理的壓力實在是不小。當前主流的方法是對污水處理之后得到的污泥(含水率高)進行脫水干燥,對干燥后的污泥進行集中處置,焚燒或填埋。
但是,處置機構(gòu)對污泥是有要求的,一個硬性指標便是含水率,含水率不達標的污泥無論是進行焚燒還是填埋,都容易產(chǎn)生潛在危害;同時,降低含水率對于企業(yè)減少污泥總量、降低處置成本也很重要。
污泥干化工藝中,主要分機械壓榨工藝和加熱烘干工藝。
帶式壓濾脫水機、螺旋壓榨式離心機
優(yōu)點:帶式壓濾脫水機能低速運行,無噪聲,處理量較大;螺旋壓榨式離心機處理能力相對較大,可連續(xù)運轉(zhuǎn)。
缺點:帶式壓濾機存在現(xiàn)場環(huán)境差、臭味大、濕氣大,易造成二次污染等問題;而螺旋壓榨離心機則能耗比較大,通常情況下,處理100t/d的污泥,電機功率需要60kW左右。另外,以上兩種形式處理后含水率只能達到75~80%左右,不能滿足污泥焚燒或填埋的要求。
隔膜壓濾干化工藝
污水處理過程中產(chǎn)生的污泥通過泵輸送到污泥處理池內(nèi),經(jīng)過加藥調(diào)質(zhì)(藥劑PAM和絮凝劑),攪拌處理,污泥與藥劑充分反應(yīng),污泥含水率調(diào)理為95%~97%,再通過泵輸送到污泥隔膜壓濾機內(nèi),經(jīng)過過濾壓榨后,分解成含水率較低的干污泥與濾液(濾液可以進一步回收)。
優(yōu)點:脫水后的污泥含水率較低,基本滿足焚燒要求,因為在低濃階段脫水效率很高,采用分級處理措施后,能耗較低。
缺點:壓榨時間較長,一個循環(huán)周期時間約3小時45分鐘;不能連續(xù)出料,單臺設(shè)備處理能力不大,需多臺設(shè)備組成分級處理群;需要增加一定量的絮凝劑(木屑或生石灰)。
組合式機械干化工藝
即分二級機械脫水:第一級隔膜壓濾機脫水后,增加強力帶式壓濾機二級脫水。含水率97%污泥溶液經(jīng)污泥泵輸送至污泥池儲存后,經(jīng)加藥調(diào)質(zhì)(藥劑PAM),通過螺桿泵進料至隔膜板式機壓榨初步降低含水率后,經(jīng)過皮帶輸送機送至強力帶式壓榨機壓濾,進一步降低含水率。
優(yōu)點:隔膜壓濾機的優(yōu)勢在于絮凝劑用量低,在低濃階段脫水效率很高;缺點在于高濃階段脫水效率低下,造成脫水時間長,產(chǎn)量低。強力帶式脫水機的優(yōu)點在于高濃段采取連續(xù)脫水,效率高;缺點在于低濃段藥劑用量高,造成運行成本高。組合式機械脫水工藝是在低濃段采用隔膜壓濾機,初步干化污泥水分后,再用強力帶式機脫水,這樣充分發(fā)揮了兩種設(shè)備的優(yōu)勢,有利于降低運行成本,節(jié)約占地和投資。
煙氣熱干化工藝
利用鍋爐煙氣余熱干化污泥,將污水處理廠經(jīng)過一級脫水污泥,進行徹底干化,直至滿足末端處置需求為止(焚燒或填埋),干化設(shè)備為轉(zhuǎn)鼓干化機,主要發(fā)源于日本和德國。
優(yōu)點:利用鍋爐煙氣余熱干化污泥,可以在不用消耗新能源的情況下,將污水處理廠污泥的含水率降低,使污泥干化過程中運行成本較低,開辟了一條廢物循環(huán)利用,以廢治廢的有效途徑。
缺點:對于污泥處理量較大的應(yīng)用場合,煙氣環(huán)保處理困難,須對大量煙氣進行二次處理;安全性、經(jīng)濟性較差,系統(tǒng)設(shè)備龐大;受熱源鍋爐煙氣的限制。
蒸汽熱干化工藝
利用中壓蒸汽(1.2MPa)為熱媒介質(zhì),加熱干化污泥,使污泥含水率滿足焚燒或填埋處置需求。主要干化設(shè)備為盤式污泥干燥機等。
優(yōu)點:蒸汽與污泥不接觸,蒸汽冷凝后可回用;設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,裝置占地面積??;熱量利用率高,熱量利用率可達90%;廢氣處理量小,可相應(yīng)的減少或省去部分輔助設(shè)備;可適應(yīng)污泥含水率變化,產(chǎn)品干化均勻性高。
缺點:污泥干化成本較高;設(shè)備長期運行易腐蝕。
導(dǎo)熱油熱干化工藝
利用導(dǎo)熱油為熱媒介質(zhì),加熱干化污泥,使污泥含水率滿足焚燒或填埋處置需求。
優(yōu)點:熱效率高,最高可達95%;適合無配套熱電廠項目;具有自清理作用,防止物料結(jié)疤和粘壁;無粉塵污染,操作環(huán)境清潔,符合環(huán)保要求。
缺點:需要添加輔助燃料,耗能高;污泥沒有被資源化利用干化設(shè)備為污泥烘干機等。