污水厂污泥资源化利用和处置工艺技术

■技术简介
       污泥的资源化技术，是充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝，从废弃物变为可利用资源，且符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环经济，近年来广泛受到关注。我司通过和国内主流供应商合作，目前已拥有先进的污泥脱水、干化、资源化利用的污泥和工艺技术系统解决方案。

■污泥高干脱水工艺
       传统的污泥脱水工艺是污泥经过投加PAM调理后（PAM添加量在2‰左右），经带式压滤机或离心机脱水，处理后的污泥含固率只能达到15-20%左右。参考我公司工业废水污泥处理工程成功的经验，污泥处理应考虑首先进行化学改性调理改变泥水结合性状，再结合目前固化效率较高的高压隔膜压滤机进行高压压榨脱水，使污泥含固率可达到40%以上，可实现污泥的最大减量化，进一步降低污泥含水率。
污泥高干脱水处理工艺流程：

污泥高干脱水技术特点及工艺优势：
（1）采用化学和物理的综合方法对污泥进行改性，使污泥颗粒表面的水和毛细孔道中的束缚水使其成为自由水，最后通过特种机械压滤排出，以最大限度提高污泥滤饼的含固率；
（2）通过对污泥使用专门的改性调理剂进行调理，再通过板框脱水进行污泥干化，可以把污泥含水率从98%左右降至60%以下，并且适合电厂焚烧。
（3）采用梯度进料的污泥高干脱水控制技术，脱水效率高于传统技术；
（4）与传统机械脱水的带式脱水机比较，污泥含水率降至60％以下，体积减少了45％，并实现了污泥的硬化处理，污泥无恶臭，无渗漏液，避免处理过程中的二次污染。 
■污泥干化处理系统
污泥干化处理工艺流程：

HST1：喂料器 ES1：卧式涡轮薄层干燥器 C1：旋风分离器 AC1：螺旋输送机

SCRB1：洗涤除尘装置 B1、B2：离心风机 E1、E2：热交换器 CO1：冷凝塔

污泥干化系统原理：
污泥干化系统主要包括污泥喂料装置、产品干燥装置、气固分离装置、气体除尘与循环、不可凝气体抽取、废热回收与水蒸气冷凝等。
①污泥喂料装置：脱水后的湿污泥输送至喂料器HST1，由喂料器喂入干燥器；
②产品干燥装置：污泥到达卧式涡轮薄层干燥器，这里也是工艺气体的入口。因此气体与污泥在干燥器内同向运动。干燥器的主体结构由水平放置的封闭圆柱形干燥鼓和在中心的水平轴转子组成，水平轴转子上装备有特殊设计形状和角度的桨叶，工作时转子和桨叶在电机驱动下转动。污泥进入干燥器内部后，在转动的桨叶作用下很快被打散成小颗粒，并在转子转动离心力作用下甩到周围高温的圆柱形干燥鼓内壁上。当污泥颗粒碰到干燥鼓内壁时，高含水率的污泥颗粒表面接触到高温的干燥鼓内壁，表面水分迅速蒸发为气态，并在污泥颗粒与干燥鼓表面形成垫层，同时在机械碰撞力作用下污泥分散成更小的颗粒。干燥器内部的气体，在特定形状和角度安装的桨叶旋转和固定的干燥鼓内壁的共同作用下，形成涡轮状的高温气流，带动松散的小污泥颗粒移动从而形成涡轮干燥薄层。在设备内形成的涡流的强力作用下，涡轮干燥薄层紧贴着干燥鼓的内壁，持续地定向移动并形成良好地混合效果。这种干燥物料薄层方式可以达到很高的换热效率和热利用效率。 主要的热交换是靠与圆柱形干燥鼓同轴的夹套中循环的蒸汽热传导实现的，而辅助加热和干燥物料输送是靠预热的气体完成的。预热气体与污泥的接触、并流运动，不会带来产品的降解和损害。事实上干燥器的进口处的热气体与高含湿量的冷产品接触，可以避免干泥的过热。系统运行时，一般在涡轮薄层干燥器中停留的产品量最大仅数十公斤（干物质，根据工作流的安排变化）。即使发生突然断电，整个系统电机停止运转的情况下，旋转涡轮的机械惯性也可以保证涡轮薄层干燥器内处理物料被基本清空，避免留存大量物料可能有害于系统重设、重启。涡轮转子是由旋转轴和镀有耐磨材料的特殊形状的桨叶构成。转子安装在两个法兰连接端板中心线上的舷架轴承上。转子支撑和转动的轴承组安装在蒸发室外，因此没有弄脏和过热的风险。干化处理后的污泥颗粒由气流带动离开涡轮薄层干燥器，与水蒸气一起进入分离段。
③气固分离装置：经涡轮薄层干燥器处理后的产品进入旋风分离器C1中。在旋风分离器内固形物和气体因密度差别而被分离，干燥的产品收集在底部，而气体从顶部离开。在旋风分离器C1中收集的干燥产品落入螺旋输送机AC1。闭环回路保持微负压，避免任何粉尘排放到环境中。旋风分离器配备适当的保温以避免蒸汽冷凝的风险。在旋风分离器C1的底部，安装有旋转阀VS1。通过该阀分离后的固体产品落入螺旋输送机AC1。
④气体除尘与循环：离开旋风分离器的气体进入一个洗涤除尘装置SCRB1进行除尘。粉尘进入水中，干净的气体进入回路重新循环。循环工艺气体由离心风机B1 抽取并循环到闭环干燥回路中。该循环气体被送入热交换器E1中，通过热交换器被饱和蒸汽加热，加热后的气体返回涡轮薄层干燥器。
⑤不可凝气体抽取：为了避免气体排放至干燥车间内，由风机B2使闭路循环保持微负压。干燥回路抽取点位于连接离心风机循环和热交换器的集线器上。
从回路中抽取工艺气体的量由压力探头控制，它启动一个气动调节阀。少量废气，其中可能含不可凝气体，从干化回路抽出经冷凝，与湿泥储存和缓冲料斗抽取的臭气一起送往除臭装置。
⑥废热回收与水蒸气冷凝：水蒸气由风机B2抽取的不可凝气体首先被引入冷凝塔CO1进行冷凝。在冷凝塔内气体通过一个颇尔环填料层被水逆向淋洗。水蒸气的冷凝是通过并合效果完成的。冷凝液被收集在冷凝塔底部，以溢流方式排放。为降低水耗，液体由离心泵P2循环输送至冷凝塔的顶部，冷凝液被板式换热器E2a/b冷却。循环冷凝液和水被逆流的冷却水制冷降温。
污泥干化特点及优势：
       污水处理厂的初沉、生化和深度处理污泥，采用普通污泥脱水后，含水率大都在60%以上，污泥含水率高污泥量大，对后续污泥处置也带来较大难题及高处置费用。污泥经干化后，含固率可达70%以上，污泥容积显著减少，形成颗粒或粉状稳定产品，污泥性状大大改善，使干化后的污泥更易被后续处理，如作肥料、土壤改良剂、替代能源等，所以无论填埋、焚烧、农业利用还是热能利用，污泥干化处理都是重要一步。
污泥干化工艺优势：
（1）污泥减量超过98%（以进泥含固率99%核算），大大降低后续的处置本；
（2）污泥含固率达到70%以上后，污泥的形态和特性发生变化：污泥呈稳定的细颗粒状，再附水性很差，长距离运输和储存都非常安全；
（3）由于含水量大大降低，干化后污泥的热值升高，便于后续焚烧处置，从而最终达到“减量化、稳定化、无害化、资源化”的处置要求。

污泥蒸汽干化能处置系统