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生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)

1　生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)工藝簡介

1.1  生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)工藝原理

污泥干化系統(tǒng)工藝為帶式環(huán)風(fēng)間接加熱干化，采用中壓蒸汽（1.6MPa，200℃）作為熱源，來加熱循環(huán)風(fēng)到135～155℃，熱風(fēng)把干燥腔室內(nèi)緩慢移動的濕泥中水份升溫到100℃以上，形成水蒸汽帶出干燥腔室，攜帶蒸汽熱風(fēng)進(jìn)到換熱器后，被循環(huán)水冷卻到40℃，蒸汽形成冷凝水排出干化系統(tǒng)外，空氣繼續(xù)回干化腔室循環(huán)，濕泥經(jīng)過約40分鐘的烘干后形成干泥被輸送至系統(tǒng)外。

生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)工藝流程

在系統(tǒng)中，物料可分為泥、氣，彼此間交換熱量、水，使得濕泥中水分經(jīng)蒸發(fā)、冷凝而脫出，形成干泥，下面分為泥路、氣路、熱交換過程進(jìn)行說明。

污泥干化系統(tǒng)泥路流程

離心脫水后污泥通過輸料泵進(jìn)入布泥設(shè)備，布泥設(shè)備(混合器、布料器、污泥面條壓制機等)將污泥均勻鋪設(shè)在污泥烘干帶上，均勻鋪設(shè)在烘干帶上的物料緩慢地在烘干腔室內(nèi)移動, 泥中的水分通過穿流烘干帶的干燥空氣被帶走，已部分烘干的污泥行進(jìn)到尾部過渡箱, 掉入下部烘干帶，下帶上的污泥同樣在烘干腔室內(nèi)緩慢移動，由干燥空氣帶走剩下的污泥中水分，烘干污泥從下帶被投入排料箱, *后由出料設(shè)備排出。

為了保證濕泥與干燥空氣的換熱效果，必須先把塊狀濕泥壓制成6mm直徑的面條狀。因濕泥含固率太低10～12%，塑性太差，必須摻入一定比例干泥（含固率90%）形成20～30%的濕泥，才能壓制面條，因此需有干泥碾碎成細(xì)粉狀的返混系統(tǒng)。

圖1  污泥干化泥路流程示意圖

圖2  分布器示意圖                            圖3 面條機示意圖

污泥進(jìn)入干燥器分布器的料斗后被均勻地分布在整個容器的寬度上。污泥通過投加輥從排放到面條機。面條機由一個箱體框架、鋼模板、末端托架、壓輥和驅(qū)動單元組成，鋼模板位于箱體框架底部，它是一個帶有很多孔的鋼制平板，孔的直徑為6mm。污泥被均勻地輸入面條機的整個寬度，在十字頭旋轉(zhuǎn)時一定體積的污泥被圍在模板、箱體壁、和壓輥之間，然后減緩旋轉(zhuǎn)使圍住的污泥擠壓通過模板形成“面條”。在反向轉(zhuǎn)動之后，動作再次加速直到同樣的擠壓動作在另一邊形成。

（2）生化污泥干化帶式干化系統(tǒng)干化腔室

由于單個腔室體積太小，蒸發(fā)量不夠，所以由5個腔室串聯(lián)形成一個完整的干燥器。面條狀污泥（直徑6mm）在干化腔室內(nèi)均勻平鋪在料帶，隨同輸送帶移動同時被熱風(fēng)進(jìn)行烘干。污泥通過上帶，經(jīng)過5個腔室時溫度逐步上升到135℃ ～155℃，實現(xiàn)污泥水分的蒸發(fā)，然后污泥直接掉在下帶上，繼續(xù)完成蒸發(fā)過程，并逐步降溫。見圖4。

圖4干化腔室示意圖

（3）干泥返混及出料

經(jīng)干燥器干燥后含固率90%的干泥由干污泥排放螺旋輸送機輸出，一部分（根據(jù)進(jìn)料濕泥含固率及進(jìn)料量定）經(jīng)干泥經(jīng)螺旋輸送機輸送、粉碎系統(tǒng)粉碎后返混至進(jìn)料雙軸混合器。另一部分由干污泥輸送進(jìn)入外送螺旋輸送器，經(jīng)過輸送器同時被冷卻至低于45℃后，進(jìn)入干泥料斗。料斗滿后，用擺臂式垃圾車裝載送至界外填埋。

2.2  能量交換過程

圖5  能量交換過程示意圖

如圖5所示，預(yù)熱的干燥氣體由進(jìn)氣軸流風(fēng)機輸入干化箱體第1～5#腔室，5個內(nèi)部蒸汽加熱器將內(nèi)循環(huán)熱風(fēng)再次加熱，氣流以1m/s的速度均勻地穿過傳送帶。攜帶大量飽和水蒸汽的濕熱空氣(100～120℃)從干燥器的1#腔室排出，并由抽風(fēng)機驅(qū)動，經(jīng)熱交換器冷凝，氣體被冷卻下來，變?yōu)楦稍锢淇諝猓舭l(fā)水被冷凝后排出系統(tǒng)，進(jìn)污水處理場處理。約10%新空氣被吸入循環(huán)風(fēng)，則有10%廢氣被置換風(fēng)機排出到除臭設(shè)備，處理達(dá)標(biāo)后就地排放。熱循環(huán)風(fēng)預(yù)熱后再由送風(fēng)機輸送至干化腔室里。

3  開車暴露問題及優(yōu)化過程

該系統(tǒng)是國內(nèi)首套帶式干化，但由于多種原因，一是低價中標(biāo)且國產(chǎn)化率超過50%，制造水平較低；二是沒有打樁，頻繁受地基沉降而設(shè)備變形故障；三是代理商提供操作法與現(xiàn)場污泥特性不匹配。自2010年11月開車運行以來，在開車中碰到諸多問題。比如沉降變形引起輸送帶跳車、冷凝水排出不暢等等問題。下面就開車及運行過程中問題和優(yōu)化過程進(jìn)行說明。

3.1  處理污泥的性質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致設(shè)備易損壞、溫度難控制

3.1.1污泥性質(zhì)變化原因

由于乙烯污水場實際處理污水量340m3/h,只有設(shè)計量650 m3/h的52%，污染物負(fù)荷約占設(shè)計負(fù)荷的1/4，實際脫水污泥產(chǎn)量只有200kg/h，無法實現(xiàn)干化系統(tǒng)的連續(xù)運行，只能采取每月運行約10天的方式。但受到污泥濃縮容積的限制，離心機每月必須在干化之前運行8天左右，這樣就會有約80 m3的濕泥在料倉內(nèi)堆積。由于堆積時間過長，濕泥中的游離水由于重力作用流到底部；這樣導(dǎo)致料倉內(nèi)污泥從上部到下部含水率變化大。