污泥干化技術(shù)六問(wèn)
發(fā)布者: 凱能 時(shí)間:2020/10/7 14:38:04
據(jù)統(tǒng)計(jì),污泥處理的干化處理方式占比仍居首位??梢娢勰喔苫夹g(shù)是很重要的,今天搜集并整理了六個(gè)關(guān)于污泥干化處理技術(shù)的問(wèn)題和解決方案。
1、不同的干化工藝為什么工藝氣量不同?
工藝氣量的大小決定于工藝本身所采用的熱交換形式。熱傳導(dǎo)為主的系統(tǒng),需要的氣量小,因?yàn)闅怏w主要起濕分離開系統(tǒng)的載體作用;而熱對(duì)流系統(tǒng)則依賴氣體所攜帶的熱量來(lái)進(jìn)行干燥,因此氣量較大。
轉(zhuǎn)鼓式干燥器的干燥依靠熱對(duì)流,因此氣量的大小必須滿足攜帶熱量的全部需要;
流化床系統(tǒng)也是以熱對(duì)流為主要換熱手段的工藝,由于流化態(tài)的形成要求工藝氣體具有更高的速度,因此總的氣量需求更高;
圓盤式工藝以熱傳導(dǎo)為主要手段,理論上僅需抽取蒸發(fā)量。但是由于蒸汽在上部易于形成飽和,而下部易于形成高溫、高粉塵濃度,因此,氣體的流量決定了工藝的安全性和粉塵分布。
渦輪薄層干燥器是采用熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)兩者并重的一種特殊工藝,氣量小于純熱對(duì)流系統(tǒng),大約是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)熱對(duì)流系統(tǒng)的1/2-1/3。
轉(zhuǎn)碟式是純粹的熱傳導(dǎo)型干燥器,依靠碟片、主軸或熱壁的熱量與污泥顆粒的接觸、攪拌進(jìn)行換熱,其中的熱量來(lái)自填充在其中的導(dǎo)熱油。這一工藝無(wú)需氣體。
2、污泥全干化和半干化是怎么劃分的?
所謂干化和半干化的區(qū)別在于干燥產(chǎn)品最終的含水率不同,這一提法是相對(duì)的,并沒(méi)有科學(xué)的定義?!叭苫敝篙^高含固率的類型,如含固率85%以上;而半干化則主要指含固率在50-65%之間的類型。
如果說(shuō)干化的目的是衛(wèi)生化,則必須將污泥干燥到較高的含固率,最高可能要求達(dá)到90%以上,此時(shí),污泥所含的水分大大低于環(huán)境溫度下的平均空氣濕度,回到環(huán)境中時(shí)會(huì)逐漸吸濕。
如果說(shuō)干化的目的僅僅是減量,則會(huì)產(chǎn)生不同的含固率要求。將含固率20%的濕泥干化到90%或干化到60%,其減量比例分別為78%和67%,相差僅11個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)最終處置目的的不同,事實(shí)上要求不同的含固率。比如填埋,填埋場(chǎng)的垃圾含固率平均低于60%,要求污泥達(dá)到90%意義不大。
將污泥干燥到該處置環(huán)境下的平衡穩(wěn)定濕度,即周圍空氣中的水蒸氣分壓與物料表面上的水蒸氣壓達(dá)到平衡,應(yīng)該是最經(jīng)濟(jì)合理的要求。
3、污泥半干化時(shí)的產(chǎn)能為什么高于全干化?
有些污泥干化工藝可以將濕泥處理至含固率50-65%,而這時(shí)的處理量明顯高于全干化時(shí)的處理量。其原因有兩個(gè):
首先,對(duì)于干燥系統(tǒng)來(lái)說(shuō),干燥時(shí)間決定了干燥器的處理量。當(dāng)物料的最終含水率較高(所謂半干化)時(shí),蒸發(fā)相同水量的時(shí)間要少于最終含水率高的情況(所謂全干化),單位處理時(shí)間內(nèi)可以有更高的處理量。
其次,污泥在不同的干燥條件下失去水分的速率是不一樣的,當(dāng)含濕量高時(shí)失水速率高,相反則降低。
4、污泥干燥的機(jī)理是怎樣的?
金凱的污泥干燥是為了去除水分,水分的去除要經(jīng)歷兩個(gè)主要過(guò)程:
1)蒸發(fā)過(guò)程:物料表面的水分汽化,由于物料表面的水蒸氣壓低于介質(zhì)(氣體)中的水蒸氣分壓,水分從物料表面移入介質(zhì)。
2)擴(kuò)散過(guò)程:是與汽化密切相關(guān)的傳質(zhì)過(guò)程。當(dāng)物料表面水分被蒸發(fā)掉,形成物料表面的濕度低于物料內(nèi)部濕度,此時(shí),需要熱量的推動(dòng)力將水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面。
5、為什么污泥干化的時(shí)間長(zhǎng)?
大多數(shù)干化工藝需要20-30分鐘才能將污泥從含固率20%干化至90%。
干燥是由表面水汽化和內(nèi)部水?dāng)U散這兩個(gè)相輔相成、并行不悖的過(guò)程來(lái)完成的,一般來(lái)說(shuō),水分的擴(kuò)散速度隨著污泥顆粒的干燥度增加而不斷降低,而表面水分的汽化速度則隨著干燥度增加而增加。由于擴(kuò)散速度主要是熱能推動(dòng)的,對(duì)于熱對(duì)流系統(tǒng)來(lái)說(shuō),干燥器一般均采用并流工藝,多數(shù)工藝的熱能供給是逐步下降的,這樣就造成在后半段高干度產(chǎn)品干燥時(shí)速度的減低。對(duì)熱傳導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),當(dāng)污泥的表面含濕量降低后,其換熱效率急遽下降,因此必須有更大的換熱表面積才能完成最后一段水分的蒸發(fā)。
6、縮短干燥時(shí)間的可能性?
對(duì)所有干燥器來(lái)說(shuō),縮短干燥時(shí)間意味著生產(chǎn)效率的提高。能夠用5分鐘干燥的物料,誰(shuí)也不會(huì)用10分鐘。能否縮短干燥時(shí)間,不是主觀意愿決定的,而是干燥條件決定的。
影響干燥過(guò)程的因素很多,比如介質(zhì)環(huán)繞物料的狀況,介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度、方向,物料的性質(zhì)、大小、堆置情況、濕度、溫度等。這些因素的總和,決定了干燥時(shí)間。以上狀況的改善和優(yōu)化事實(shí)上是工藝決定的,其中一個(gè)普遍采用的方法是干泥返混,除避免污泥在干燥器內(nèi)的粘結(jié)外,在很大程度上可以改善物料在干燥器內(nèi)的受熱條件,從而有效地縮短時(shí)間。
7、污泥解決方案
污泥干化的主要成本在于熱能,降低成本的關(guān)鍵在于是否能夠選擇和利用恰當(dāng)?shù)臒嵩?。污泥干化工藝根?jù)加熱方式的不同,其可利用的能源來(lái)源有一定區(qū)別,一般來(lái)說(shuō)間接加熱方式可以使用所有的能源,其利用的差別僅在溫度、壓力和效率。直接加熱方式則因能源種類不同,受到一定限制,其中燃煤爐、焚燒爐的煙氣因量大和腐蝕性污染物存在而難以使用,蒸汽因其特性無(wú)法利用。
我國(guó)在污泥妥善處理方面已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)步。例如金凱污泥干化系統(tǒng),是一種通過(guò)低溫干化系統(tǒng)產(chǎn)生的干熱空氣在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)對(duì)污泥進(jìn)行干化的處理技術(shù)??砂呀?jīng)板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)的含固量20%的污泥干燥為含固率90%的干化泥塊。該技術(shù)能夠?qū)⑽勰囿w積縮減4分之1,只需要消耗電能,不需要其他輔助能源,而且能耗是常規(guī)干化設(shè)備的1/3。進(jìn)料時(shí)也無(wú)需特別對(duì)污泥進(jìn)行均勻分布的裝置,對(duì)濕度也沒(méi)有任何要求,只要外界的溫度在10-35攝氏度之間,整個(gè)系統(tǒng)就能保持高效率的運(yùn)動(dòng)。我國(guó)污水處理廠僅完成了污泥的初步減量化過(guò)程,并未完成污泥的穩(wěn)定化處理這種技術(shù)所集成的全智能自動(dòng)控制系統(tǒng),在提高運(yùn)行效率的同時(shí)也具有良好的運(yùn)行環(huán)境,用于處置特別是中小型污水廠產(chǎn)生的各類污泥。