一、背景介紹
我司污水車間運(yùn)行過程中，所產(chǎn)生的污泥每年約4000噸(含水83%~85%)，摻拌爐灰后運(yùn)往市環(huán)衛(wèi)處填埋場填埋處理，每年付平整費(fèi)超過30萬元?，F(xiàn)因填埋場地日趨緊張，環(huán)衛(wèi)處決定合同到期后不再接收我司污泥，導(dǎo)致了我司污泥未來無處存放?；谶@一原因，我司針對剩余污泥有機(jī)物質(zhì)含量高，細(xì)胞內(nèi)水含量大的特點(diǎn)，進(jìn)行小試、中試，徹底解決污泥切條不成型，細(xì)胞破壁難這一技術(shù)課題，最終確定了新的污泥減量處理工藝路線。現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果及工程應(yīng)用介紹各位環(huán)保工作者，相信會對酒精廢水處理及酒精生產(chǎn)行業(yè)有一定借鑒作用。
二、技術(shù)原理
污泥干化技術(shù)是通過熱泵機(jī)組對污泥進(jìn)行加熱除濕，達(dá)到干化的目的。其中包含兩個循化系統(tǒng)
2.1干化空氣循環(huán)
干燥熱空氣通過循環(huán)風(fēng)吹送、烘干帶上機(jī)輸送面上的切條狀污泥干燥熱空氣吸收水分后形成濕熱空氣，濕熱空氣在熱泵機(jī)組內(nèi)經(jīng)過除濕和加熱后，又形成干燥熱空氣，從而形成干化空氣的循環(huán)。
2.2熱泵冷媒循環(huán)
低溫低壓冷媒液體經(jīng)蒸發(fā)器時冷凝外排熱空氣中水分，實(shí)現(xiàn)除濕脫水。蒸發(fā)后低溫低壓冷媒氣體經(jīng)壓縮機(jī)做工形成高溫高壓冷媒氣體，又經(jīng)膨脹閥釋放壓力形成低溫低壓冷媒液體，如此循環(huán)。通過以上兩個循環(huán)，實(shí)現(xiàn)污泥的循環(huán)除濕脫水。
三、項(xiàng)目主要設(shè)備
緩沖罐、切條機(jī)、低溫干化機(jī)、輸送絞龍、主控柜、配電柜、裝機(jī)功率合計(jì)：約132kw，運(yùn)行功率75kw。
四、污泥性質(zhì)
酒精廢水剩余污泥有機(jī)含量特別大，內(nèi)部結(jié)合水難于脫出，因此破壁技術(shù)是前提。
4.1實(shí)驗(yàn)過程
根據(jù)該污泥有機(jī)質(zhì)高的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)選用SMA-4(污泥改性劑)，選用石灰作為骨架劑。向一次脫水污泥中投加不同配比藥劑進(jìn)行改性，再采用高壓帶式深度脫水小型實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。
由表1、表2、圖4可見：
4.1.1待深度脫水污泥含水率高達(dá)86.99%、有機(jī)質(zhì)比例為63.27%，屬于脫水難度較高的污泥。(一般污泥含水率82%、有機(jī)質(zhì)比例50%~60%)。
4.1.2在相同改性劑投加量條件下，隨著骨架劑(石灰)投加量的增加，壓榨后污泥含水率逐漸降低。減量率加大。
4.1.3單獨(dú)投加1%改性劑(SMA-4弱酸環(huán)保型藥劑，溶液pH4左右)時，深度脫水后污泥含水率約為73%，對應(yīng)污泥減量率約為46%。
綜合上述小試結(jié)果，我們預(yù)壓榨采用了1%的改性劑和1%的骨架劑，進(jìn)行了低溫干化中試。
對干化后的污泥進(jìn)行了熱值檢測，結(jié)果為2200卡/克,具有一定回收利用價值，經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)，我司最終確定了以預(yù)壓(加改性劑和骨架劑)→低溫干化→焚燒為主的工藝路線。
干化后情況：干化后污泥含水率≤40%，水份流回污水系統(tǒng)，干物剩至2.5噸~2.8噸(減量70%左右)，外運(yùn)不必?fù)綘t灰，減輕周邊環(huán)境影響。污泥熱值得到提高，可達(dá)2200卡/噸~2500卡/噸，具有一定利用價值。
五、運(yùn)行問題分析
5.1切條成型問題：切條是本工藝的重點(diǎn)直接影響干化效果，因此我司采取高壓帶式壓濾機(jī)輔以破壁劑預(yù)脫水工藝，干化過程將一小部分干泥回流返混，很好的解決了成型問題。
5.2電耗問題：因我司有自發(fā)電廠所以用電成本比較低，如果其他企業(yè)外購電，那成本也是重點(diǎn)考慮的問題。
六、效益分析
設(shè)備設(shè)施投入運(yùn)行穩(wěn)定后，我們同改造前進(jìn)行了對比。
6.1原污泥處置費(fèi)用：30萬元/年；處理量：4000噸(含水85%)；每噸污泥處置費(fèi)用：300000元/4000噸=75元/噸(含水85%)。
6.2污泥干化后年費(fèi)用：75KW×24h×330天×0.35元/Kw•h=20.79萬元
每噸污泥處置費(fèi)用：207900元/4000噸=52元/噸
干化后每噸污泥節(jié)約費(fèi)用：75-52=23元/噸污泥
干化污泥熱值回收利用年總計(jì)：2200卡/噸×2.5噸/天×330天/3500卡/噸褐煤×300元/噸=15.56萬元/年
6.3年收獲效益
15.56萬元-20.79萬元=-5.23萬元
6.4年節(jié)約效益
30萬元-20.79+15.56=24.77萬元
七、結(jié)論
7.1污泥減量采用低溫干化技術(shù)，工藝簡單占地面積小，可以充分利用原有設(shè)施，稍加部分設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)污泥深度處理，成品具有一定熱值(2200卡/克)，與煤混拌燃燒，可實(shí)現(xiàn)資源再利用。
7.2低溫干化技術(shù)減容減量效果明顯，實(shí)現(xiàn)減容減量70%左右，且水分10%~50%可控，可根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜，靈活操作。
7.3占地面積小，適用于改造項(xiàng)目。（ >
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