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污泥含水率轻松降至30%!这座水厂靠这些技术做到了......
2023年02月08日

近日,深圳福永水质净化厂二期工程正式通过竣工验收。


据悉,该二期项目为半地下池体+上盖公园结构设计。污水处理工艺采用“多段AO+MBBR”模式,并尝试向AOA工艺转换。


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图源/深圳环境水务集团:项目鸟瞰效果图


更值得大家关注的是,该二期项目污泥处理工艺采用“低温真空脱水干化一体工艺技术”。创造性地将污泥的脱水与干化工序合成一体,可将污泥含水率一次性由99%降低至30%以下


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图源/深圳环境水务集团


下面小编就为大家详细地介绍一下低温真空脱水干化一体化工艺以及其它7个“先进”的污泥处理技术。








低温真空脱水干化一体化技术

一般来说,低温真空脱水干化一体化工艺主要由污泥调理系统主机系统进料系统压滤系统加热系统真空系统冷却循环系统空气压缩系统卸料系统除臭系统清洗系统电控系统等12个子系统组成(主要配置依据项目具体需求)。


不同于传统的脱水、干化组合工艺,该技术将污泥的脱水与热干化工序合成一体,在同一设备上连续完成。


含水率90%~99%的污泥,经一次工艺处理后,其含水率降低至20%以下,并可根据实际需求调整脱水干化后的污泥含水率,以满足各种污泥处置工艺的含水率要求。


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图源/网络:污泥低温真空脱水干化工艺流程


具体工艺流程如下:
  • 污泥经过浓缩后,在线投加PAM絮凝剂,利用进料泵送入脱水干化主机。
  • 污泥在主机内经进料过滤、隔膜压滤以及真空热干化三阶段的处理以后,滤饼中的水分得到。
  • 充分地脱除,污泥量大大减少,最大限度实现了污泥的减量化。
  • 随后将滤板拉开进行卸料,完成整个脱水干化循环。
  • 所得污泥按照危险废物的处置要求进行外运处置。
 

值得一提的是,上述污泥脱水干化一体化工艺的核心是在隔膜压滤结束后,加热板和隔膜板中通入热水,加热腔室中的滤饼。


同时,开启真空泵,对腔室进行抽真空,使其内部形成负压,降低水的沸点。


滤饼中的水分随之沸腾汽化,被真空泵抽出的汽水混合物经过冷凝器进行汽水分离,尾气经净化处理后排放,液态水定期排放,即可实现污泥的脱水干化和减量化。








低温带式污泥脱水技术

低温带式污泥脱水技术是一种污泥静止干化技术,装置一般需配套管道式挤压造粒。


污泥经过造粒后落入履带上便静止不动,污泥的干化全部依靠热泵产生的热量,在鼓风机作用下自下而上送至带式干燥机中循环吹干,从而带走污泥中的水分。


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图源/网络:低温带式污泥脱水原理


该技术的特点是装置独立,可移动放置,采用除湿热泵作为干化系统的热源,以电能作为输入能量,只消耗电能。


低温带式污泥干燥机温度较低,一般控制在45~80℃之间,物料基本处于静止状态,无粉尘、废气排出,干净卫生,设备投资成本高,更适合低含水率(<50%) 物料的干燥,出料含水率可以控制在10%以下,更适用于较干净、经济价值较高的物料。








桨叶式污泥干化技术

桨叶式污泥干化技术较为传统,一般采用蒸汽作为热源,配套湿污泥和干污泥储存、输送系统,以及尾气的处理系统。


该技术可以将污泥含水率从80%降低至40%以下,设备制作简单,应用范围广,曾经在污泥处理领域占有率较大。


桨叶式污泥干化技术的核心设备是桨叶干燥机。常见的桨叶结构如下图所示,多为单轴或多轴形式,少见四轴形式,利用楔形结构的桨叶推动干燥机中的污泥向末端推进。


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图源/网络:卧式空心浆叶干燥机


值得一提的是,因桨叶换热面积小,热量利用率低,干化规模一般较小,多适用中小规模装置。当日处理湿污泥质量超过50t时,需要2台以上设备。








圆盘式污泥干化技术

圆盘式污泥干化技术是在桨叶式基础上发展起来的,目前主要应用在市政污泥处理领域,其处理规模大,装置自动化程度高。

装置可建设于电厂,依托电厂现成的余热蒸汽和公用工程,同时干化脱水后的污泥可直接与电厂燃料煤掺烧。


圆盘式污泥干化技术的核心设备是圆盘干燥机,由同轴排列的盘片组成,污泥的翻动和前进主要依靠盘片上的推进片和固定在壳体上的刮刀片。


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图源/网络:圆盘干燥机


与桨叶干燥机相比,同尺寸的圆盘设备换热面积要大得多,其干化能力是桨叶干燥机的2~3倍,热量利用率高,整个装置蒸汽消耗较低。但是圆盘干燥机设备投资金额相对较多。








污泥造粒干化技术

污泥造粒干化技术常与立式圆盘干燥机搭配使用。

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图源/网络:立式圆盘干燥机外形及内部结构


造粒以干污泥作为晶核,湿污泥薄薄地包裹在干粒外面。


造粒后的污泥颗粒进入立式圆盘干燥机,湿污泥通过“浮动”耙臂和耙叶将污泥从上到下逐层刮至最下层的出料口,干污泥从底部排出进入分离料斗,一部分较细粉末作为晶核返回涂层系统,另一部分进入储存仓。


由于干化系统的盘片仅上层直接与污泥颗粒接触,热量利用较低,处理规模一般也较小(不大于30t/d)。


需要说明的是,该技术除了对造粒装置的要求比较高以外,对立式盘式干燥机的耙臂要求也很高,要既能刮掉污泥又不能与盘片相接触。


采用可“浮动”的结构,设计较为复杂,运行中出现问题的可能性较大,维修成本高。








电渗析污泥脱水技术

电渗析污泥脱水技术是利用电泳和电渗析的双重原理,实现污泥进一步脱水和体积减量,是一种新型的污泥深度脱水技术。

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图源/网络:电渗析污泥脱水原理

电渗析脱水技术在不需要加药剂的情况下,可以直接将污泥含水率从80%降低至60%以下,从而使污泥后续处理更加便捷。


与蒸汽加热干化技术相比,该技术更加节能。








高压板框污泥脱水技术

利用该技术对污水进行收集、沉淀、絮凝,加入药剂后完成污泥脱水,一般脱水后的污泥含水率在40%以上。

常见高压板框污泥脱水工艺如下图所示:


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图源/网络:常见的高压板框污泥脱水工艺

必须要说明的是,该工艺基建设备投资较大、过滤能力也较低,加之在污泥处理过程中需要添加大量药剂,目前只有一些小型污水处理厂家使用。








薄层式污泥干化技术

薄层式污泥干化技术是对污泥减量化最彻底的技术。


顾名思义,该技术主要是将污泥制成“煎饼”一样的薄层,以此增加污泥中水分蒸发的表面积,实现污泥快速干化的目的

该技术的核心设备是薄层蒸发器,其主要组成包括加热夹套、转子、转子叶片、转子驱动装置、轴密封装置等。


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图源/网络:薄层蒸发器内部结构

该技术理论上相当完美:污泥在薄层状态下干化迅速、彻底,热量消耗低,干污泥含水率可以轻松达到30%以下。

但是由于薄层蒸发器设备结构复杂,设备检修难度大,且不适用于杂质颗粒大的湿污泥,导致该技术市场占有率并不高。


资料来源:网络


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