污泥脫水技術(shù)及設備選型
更新時間:2012-08-30 點擊量:3677
hbzhan內(nèi)容導讀: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)和脫水設備的效能而定。污泥的進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、微細粒度有機污泥,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:屬中細粒度有機與無機混合污泥,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、有機化工廠等;
污泥分類:屬細粒度混合污泥,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法產(chǎn)生的物化細粒度污泥,如電鍍廠、線路板廠等;
污泥分類:屬細粒度無機污泥,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,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,并設排水暗管。依靠下滲和蒸發(fā),降低流放到場上的污泥的含水量。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。污泥干化場的脫水效果,受當?shù)亟涤炅?、蒸發(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.機械脫水法
通常污泥行預處理,改善脫水性能后再脫水。zui通用的預處理方法是投加無機鹽或高分子混凝劑、絮凝劑。此外,還有淘洗法和熱處理法。機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,達到泥水分離。過濾法用的設備有真空過濾機、板框壓濾機和帶式過濾機。真空過濾機連續(xù)進泥,連續(xù)出泥,運行平穩(wěn),但附屬設施較多、復雜。板框壓濾機為傳統(tǒng)化工工業(yè)常用設備,過濾推動力大,泥餅含水率較低,進泥、出泥是間歇的,生產(chǎn)率較低。人工操作的板框壓濾機,勞動強度甚大,現(xiàn)在大多改用機械自動操作;板框壓濾機濾布、濾板損壞較快,需經(jīng)常更換。帶式過濾機是利用濾帶過濾污泥的,它們都有回轉(zhuǎn)帶,一邊運泥,一邊脫水,或只有運泥作用;運轉(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;它們的復雜性和能耗都相近。離心法常用臥螺沉降離心脫水機,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。離心脫水機連續(xù)生產(chǎn)和自動控制,衛(wèi)生條件較好,占地也小。機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)筑物的容積或設備容量;第二階段為污泥消化,使污泥中的有機物分解;第三階段為污泥脫水,使污泥進一步減容;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)生的清液或濾液中仍含有大量的污染物質(zhì),因而應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,實現(xiàn)“四化”:
?。?)減量化:由于污泥含水量很高,體積很大,且呈流動性。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),便于運輸和消納。
?。?)穩(wěn)定化:污泥中有機物含量很高,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,易腐敗的部分有機物被分解轉(zhuǎn)化,不易腐敗,惡臭大大降低,方便運輸及處置。
?。?)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。
(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肥料。通過以上流程中的消化階段,可以將有機物轉(zhuǎn)化成沼氣,使其中的熱量得以利用,同時還可進一步提高其肥效。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械脫水兩大類。常用的機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,尚有一些簡化流程,視具體情況而定。
【設備選型】
1.離心式脫水機
臥螺離心脫水機主要由轉(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。
臥螺離心脫水機的特點:占地面積小,操作簡單,連續(xù)運行,自動化程度高,對工作環(huán)境污染少,操作人員的勞動強度較?。慌P螺離心脫水機受污泥負荷的波動影響較小,由于離心力很大,故對污泥預處理(絮凝)要求不高,因此,可選用較小分子量的絮凝劑且用量小,運行費用較低。
離心式脫水機的脫水技術(shù)在近幾年有了長足進展,特別是國外的一些技術(shù),例如瑞典AlfaLayal公司,德國FlOwttwey公司,美國sharples公司,日本石川播磨公司等生產(chǎn)的螺旋離心式脫水機,其泥餅含固率可達百分之三十以上,連續(xù)運行,穩(wěn)定可靠,漿液可不經(jīng)濃縮,自動化程度高;而且操作是在全封閉的環(huán)境中進行,脫水機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,具有極大的市場潛力。
2.帶式壓濾脫水機
帶式壓濾脫水機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污泥層的壓榨和剪切力,連續(xù)運行,把污泥層中的水擠壓出來,從而實現(xiàn)污泥脫水。
帶式壓濾脫水機受污泥負荷波動的影響較大,污泥負荷大時,污泥會從濾帶兩邊溢出,污染場地;運轉(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,因帶式壓濾脫水機為開放式工作,對工作環(huán)境的污染較大,消耗水量也較大;帶式壓濾脫水機操作較繁瑣,運行過程濾帶經(jīng)常跑偏、濾帶磨損也較大,需及時調(diào)正和更換新濾帶,因此,管理控制相對復雜、對運轉(zhuǎn)操作人員的素質(zhì)要求較高;壓濾脫水機對污泥預處理(絮凝)要求較高,需高分子量的絮凝劑且用量大,因此,價格貴、成本高。
3.板框式壓濾脫水機
板框式壓濾機是通過板框的擠壓,使污泥內(nèi)的水通過濾布排出,達到脫水的目的。它主要由凹人式濾板、框架、自動-氣動閉合系統(tǒng)側(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機身一側(cè)光電保護裝置等構(gòu)成。設備選型時,應考慮以下幾個方面:
?。?)對泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機與其他類型脫水機相比,泥餅含固率zui高,可達百分之六十五,如果從減少污泥堆置占地因素考慮,板框式壓濾機應該是方案。
(2)濾板及濾布的材質(zhì)。要求耐腐蝕,具有一定的抗拉、抗壓強度。
(3)濾板的移動方式。要求可以通過液壓一氣動裝置全自動或半自動完成,以減輕操作人員勞動強度。
(4)操作工人勞動強度大,占地面積較大,場地污染大,濾布、濾板損耗大,生產(chǎn)效率低。