城市污水污泥处理方法全套.docx

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1、城市污水污泥处理方法全套1 .污泥的特点以主要污染物污泥的定义一直是有争议的，美国EPA的初始定义：污泥是指在污水 处理过程中所得的固体，半固体或液体的残余物。世界水环境组织将污 水污泥更名为生物固体，旨在准确反映污水污泥所具有的利用价值。1.1 污泥的特点(1)含有丰富的有机营养物质如氮磷钾和植物所需的各种微量元素， 如钙，镁，锌，铁等。(2)含有较多病原菌和寄生虫卵。(3)重金属含量比较高。大部分污泥富含铜，锌，镉，铭，汞，铅等。有机质和硅酸盐粘土矿物组成了污泥的主要物，根据其比例不同，可 分为三类：一是有机污泥硅酸盐粘土矿物；二是土壤污泥，硅酸盐粘土 矿物，有机质大于大于有机物；三是有机

2、土污泥，硅酸盐粘土矿物和有 机物相当。污泥中的有机物质的存在下，有可用的热值。该研究表明， 污泥干基热值为ll16MJKg ,是在低于75%的水分的情况下，可以 是自燃的。(5)黑色或深褐色，固体颗粒尺寸小，大部分小于25微米，稠状堆积密 度0.7gcm3左右，与水的比例为60% 70%的固体状态，当水分含 量低于50% ,作为粘土状。干燥后是一个相对刚性的固体，不容易坏。1.2 污泥的主要污染物(1)病原微生物。污水处理过程中,主要包括病原微生物和寄生虫病原体。 根据监测，病原体在新鲜污泥中高达数千种，含有大量有害的寄生虫， 包括沙门氏菌，蛔虫，肠道病毒是最常见的。污泥中病原体对人类或动 物

3、的污染途径大致有4条：直接与污泥接触；通过食物链与污泥直接接 触而感染；水源直接被病原体污染；病原体首先污染了土壤随后进入水 体，造成水体的污染。(2)氮磷等养分污染。污泥施用到土壤中时，如果降雨量较大，再加上土 地土质疏松，有机物分解速度可能大于植物对N、P的吸收速度，此时 Ns P等养分就非常容易随水流失而进入地表水和地下水体，造成水体 的富营养化。(3)重金属污染。城市污水处理厂污泥中的重金属主要包括铜，铅，锌, 镇，铭，汞，镉等70% 90%的重金属，在污水处理过程中，通过吸 附或沉淀而转移到污泥中。重金属主要来自工业生产和家庭管道系统。 污泥中的重金属积累在地面上，限制污泥大规模土地

4、利用的重要因素。 另外，流入河流、湖泊或海洋、或到土壤中的重金属元素，不能被生物 降解，相反能在食物链的生物放大作用下富集，这样会给环境造成更 大的影响、破坏。(4)有机物高聚物污染。由于污水来源的多样性，任何进入环境的有机化 合物均可能在污泥中被发现。目前，污泥中已发现了 332种可能危害 人体和环境的有机污染物，其中有42种能被经常的检测到。最常见的 污染物主要有苯、氯酚等。2 .污泥干化工艺分类2.1 按热介质与污泥接触的方式可分为：2.1.1 直接加热式：将燃烧室产生的热气与污泥直接进行接触混合，使 污泥得以加热，水分得以蒸发并最终得到干污泥产品，是对流干化技术 的应用；2.1.2 间

5、接加热式：将燃烧炉产生的热气通过蒸气、热油介质传递，加 热器壁，从而使器壁另一侧的湿污泥受热、水分蒸发而加以去除，是传 导干化技术的应用；2.1.3 直接一间接联合式干燥：即是对流一传导技术的结合。2.2 按设备的形式分为: 转鼓式、转盘式、带式、螺旋式、离心干化机、喷淋式多效蒸发器、流 化床、多重盘管式、薄膜式、浆板式等多种形式。2.3 按干化设备进料方式和产品形态大致分为两类：一种是采用干料返混系统，湿污泥在进料前先与一定比例的干泥混合, 然后才进入干燥器,产品为球状颗粒,是干化、造粒结合为一体的工艺； 另一种是湿污泥直接进料，产品多为粉末状。3污泥干化工艺原理及特点3.1 直接加热转鼓干

6、化技术工作原理是：脱水后的污泥从污泥漏斗进入混合器，按比例充分混合部 分已经被干化的污泥，使干湿混合污泥的含固率达50% 60% ,然后 经螺旋输送机运到三通道转鼓式干燥器中。在转鼓内与同一端进入的流 速为L2-L3ms、温度为700。C左右的热气流接触混合集中加热，经 25min左右的处理烘干后的污泥被带计量装置的螺旋输送机送到分离 器，在分离器中干燥器排出的湿热气体被收集进行热力回用，带污染的 恶臭气体被送到生物过滤器处理达到符合环保要求的排放标准，从分离 器中排出的干污泥其颗粒度可以被控制，再经过筛选器将满足要求的污 泥颗粒送到贮藏仓等候处理。干化的污泥干度达92%以上或更高。干 燥的污

7、泥颗粒直径可控制在l-4mm ,这主要考虑了用干燥的污泥作为 肥料或园林绿化的可能性。细小的干燥污泥被送到混合器中与湿污泥混 合送入转鼓式干燥器，用于加热转鼓干燥器的燃烧器可使用沼气、天然 气或热油等为燃料。分离器将干燥的污泥和水汽进行分离，水汽几乎携 带了污泥干燥时所耗用的全部热量，这部分热量需要充分回收利用。因 此水汽要经过冷凝器冷凝器冷却水入口温度为20。（：,出水温度为55oCz 被冷却的气体送到生物过滤器处理完全达到排放标准后排放。该干化系统特点是：在无氧环境中操作，不产生灰尘，干化污泥呈颗粒 状，粒径可以控制，采用气体循环回用设计减少了尾气的处理成本。3.2 间接加热转鼓干化技术脱

8、水后的污泥输送至干化机的进料斗，经过螺旋输送器送至干化机内， 螺旋输送器可变频控制定量输送。干化机由转鼓和翼片螺杆组成，转鼓 通过燃烧炉加热，转鼓最大转速为L5rmin0翼片螺杆通过循环热油 传热，最大转速为05 rmino转鼓和翼片螺杆同向或反向旋转，污泥 可连续前移进行干化，转鼓沿长度方向分布为三个燃烧炉温度区域，分 别为370。340。C和85oCo翼片螺杆内的热油温度为315oCo转鼓经 抽风，其内部为负压，水汽和尘埃无法外逸。污泥经转鼓和翼片螺杆推 移和加热被逐步烘干并磨成粒状，在转鼓后端低温区经过S形空气止回 阀由干泥螺杆输送器送至储存仓。污泥蒸发出的水汽通过系统抽风机送 至冷凝和

9、洗涤吸附系统。该干化系统的特点是：流程简单，污泥的干度可控制，干化器终端产物 为粉末状。33离心干化技术（即脱水干化TMl）稀污泥自浓缩池或消化池进入离心干化机，干化机内的离心机对污泥进 行脱水，经机械离心脱水后的污泥呈细粉状从离心机卸料口高速排出， 高热空气以适当的方式引入到离心干化机的内部，遇到细粉状的污泥并 以最短的时间将其干化到含固率80%左右。干化后的污泥颗粒经气动 方式以70。C的温度从干化机排出，并与湿废气一起进入旋流分离器进 行分离。一部分湿废气进入洗涤塔，在洗涤塔中湿废气中的大部分水分 被冷凝析出，净化后的废气以40。C的温度离开洗涤塔。该干化系统的特点是：流程简单，省去了污

10、泥脱水机及从脱水机至干 化机的存储、输送、运输装置。3.4 间接式多盘干燥技术（珍珠工艺）其工作原理是：机械脱水后的污泥（含固率25% 30% ）送入污泥缓 冲料仓，然后通过污泥泵输送至涂层机，在涂层机中再循环的干污泥颗 粒与输入的脱水污泥混合，干颗粒核的外层涂上一层湿污泥后形成颗粒, 这个涂敷过程非常重要，内核是干的（含固率 90% ）,外层是一层湿 污泥，涂覆了湿污泥的颗粒被送入硬颗粒造粒机（多盘干燥器），被倒 入造粒机上部，均匀的散在顶层圆盘上。通过与中央旋转主轴相连的耙 臂上的耙子的作用，污泥颗粒在上层圆盘上作圆周运动。污泥颗粒从造 粒机的上部圆盘由重力作用直至造粒机底部圆盘，颗粒在圆

11、盘上运动时 直接和加热表面接触干化。污泥颗粒逐渐增大，类似于蚌中珍珠的形成 过程,最终形成坚实的颗粒故也叫珍珠工艺。干燥后的颗粒温度90oCz 粒径为14mm ,离开干燥机后由斗式提升机向上送至分离料斗，一部 分被分离出再循环回涂层机，同时剩余的颗粒进入冷却器冷却至40。送 入颗粒储料仓。污泥干燥过程所需的能量由热油传递，温度介于260 230。C的热油在干燥机内中空的圆盘内循环，从干燥机排出的接近115。C 的蒸汽冷凝，经热交换器冷凝后的热水温度为5060oCo此间接式多盘干燥器也叫造粒机，立式布置多级分布，间接加热。特点：干燥和造粒过程氧气浓度 2% ,避免了着火和爆炸的危险性。 颗粒呈圆

12、形、坚实、无灰尘且颗粒均匀、具有较高的热值可作为燃料， 尾气经冷凝、水洗后送回燃烧炉，将产生臭味的化合物彻底分解，所以 其尾气能满足很严格的排放标准。3.5 流化床污泥干化技术其工作原理是：脱水污泥送至污泥计量储存仓，然后用污泥泵将污泥送 至流化床污泥干燥机中的进料口并将污泥进行分配。流化床污泥干燥机 从底部到顶部基本由三部分组成，在干燥机的最下面是风箱，用于将循 环气体分送到流化床装置的不同区域，其底部装有一块特殊的气体分布 板，用来分送惰性流化气体。在中间段，用于蒸发水的热量将通过加热 热油送入流化床内。最上部为抽吸罩，用来使流化的干颗粒脱离循环气 体，而循环气体带着污泥细粒和蒸发的水分离

13、开干燥机。在干燥机内干 燥温度85oCz产生的污泥颗粒被循环气体流化并产生激烈的混合。由 于流化床内依靠其自身的热容量，滞留时间长和产品数量大，因此，即 使供料的质量或水分有些波动也能确保干燥均匀，用循环的气体将污泥 细粒和灰尘带出流化层，污泥颗粒通过旋转气锁阀送至冷却器，冷凝到 小于40oCz通过输送机送至产品料仓。灰尘、污泥细粒与流化气体在 旋风分离器分离，灰尘、污泥细粒通过计量螺旋输送机，从灰仓输送到 螺旋混合器。在那里灰尘与脱水污泥混合并通过螺旋输送机再送回到流 化床干燥机。干燥机系统和冷却器系统的流化气体均保持在一个封闭气 体回路。循环气体将污泥细粒和蒸发的水分带离流化床干燥机。污泥细 粒在旋风分离器内分离，而蒸发的水分在一个冷凝洗涤器内采用直接逆 流喷水方式进行冷凝。蒸发的水分以及其它循环气体从85。C左右冷却 为60oCz然后冷凝，冷凝下来的水离开循环气体流回到污水处理区， 冷凝器中干净而冷却的流化气体又回到干燥机，干化污泥由冷却回路气 体却冷到低于40oCo 该干化系统的特点是：无返料系统，间接加热，干燥机本身无动部件, 故几乎无需维修，但干化颗粒的粒径无法控制。