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城市污泥干燥方法

2013-12-05 16:55  來源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

研究表明,經(jīng)傳統(tǒng)的濃縮和脫水工藝處理之后的污泥的含水率不可能達(dá)到60%以下如果要達(dá)到較為深度的脫水,就必須引進(jìn)各種污泥干燥技術(shù)。

3.1 熱干燥

目前,許多國家已在污泥處理中采用熱干燥技術(shù)。按照熱介質(zhì)是否與污泥相接觸,現(xiàn)行的污泥熱干燥技術(shù)可以分為三類:直接熱干燥技術(shù)、間接熱干燥技術(shù)和直接-間接聯(lián)合式干燥技術(shù)。

直接熱干燥技術(shù)又稱對流熱干燥技術(shù)。對流熱干燥是通過熱空氣從污泥表面去除水分。干燥的效率取決于如下兩個(gè)因素:空氣運(yùn)行條件(穩(wěn)點(diǎn)、相對濕度、速度)和污泥的自身結(jié)構(gòu)及特征。在操作過程中,熱介質(zhì)(熱空氣、燃?xì)饣蛘羝龋┡c污泥直接接觸,熱介質(zhì)低速流過污泥層,在此過程中吸收污泥中的水分,處理后的干污泥需與熱介質(zhì)進(jìn)行分離。排出的廢氣一部分通過熱量回收系統(tǒng)回到原系統(tǒng)中再用,剩余的部分經(jīng)無害化后排放。此技術(shù)熱傳輸效率及蒸發(fā)速率較高,可使污泥的含固率從25%提高至85%~95%.但由于與污泥直接接觸,熱介質(zhì)將受到污染,排出的廢水和水蒸氣須經(jīng)過無害化處理后才能排放;同時(shí),熱介質(zhì)與干污泥需加以分離,給操作和管理帶來一定的麻煩。閃蒸式干燥器(flashdryer)、轉(zhuǎn)筒式干燥器(rotarydryer)、帶式干燥器(beltdryer)、噴淋式干燥器(spraydryer)、螺環(huán)式干燥器(toroidaldryer)和多效蒸發(fā)器(multiple effect vaporattion)等都屬直接熱干燥裝置類型。

在間接熱干燥技術(shù)中,熱介質(zhì)并不直接與污泥相觸,而是通過熱交換器將熱傳遞給濕污泥,使污泥中的水分得以蒸發(fā),因而熱介質(zhì)不僅僅限于氣體,也可用熱油等液體,同時(shí)熱介質(zhì)也不會(huì)受到污泥的污染,省卻了后續(xù)的熱介質(zhì)與干污泥分離的過程。過程中蒸發(fā)的水分到冷凝器中加以冷凝。熱介質(zhì)的一部分回到原系統(tǒng)中再用,以節(jié)約能源。由于間接傳熱,該技術(shù)的熱傳輸效率及蒸發(fā)速率均不如直接熱干燥技術(shù),這種技術(shù)的操作設(shè)備有薄膜熱干燥器,圓盤式熱干燥器等。

直接-間接聯(lián)合式干燥系統(tǒng)則是對流-傳導(dǎo)技術(shù)的整合,如Vomm設(shè)計(jì)的高速薄膜干燥器,Sulzer開發(fā)的新型流化床干燥器以及Envirex推出的帶式干燥器就屬于這種類型。在所有提及的這些干燥器中,閃蒸式干燥器是目前應(yīng)用最廣的一種。

胡龍等對以機(jī)械脫水+熱干燥為主線的處理技術(shù)系統(tǒng)和以預(yù)干燥+焚燒工藝處理污泥的綜合熱干燥系統(tǒng)進(jìn)行了研究,并得出…具有可行性。馬德剛等進(jìn)行了電場協(xié)同作用下污泥熱干燥的試驗(yàn),結(jié)果表明,有電場時(shí)污泥的粘壁強(qiáng)度可降低到無電場時(shí)的1/16,且當(dāng)污泥含水率大于50%時(shí)其干燥速度較傳統(tǒng)方法有明顯的提高。

3.2 利用太陽能干燥

目前,采用自然重力和機(jī)械脫水處理是我國污泥脫水處理的兩種主要方式。與這兩種方式相比,太陽能干燥技術(shù)則具有節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低、對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)。太陽能干燥污泥在國外有報(bào)道。在國內(nèi),天津大學(xué)和天津市紀(jì)莊子污水處理廠聯(lián)合進(jìn)行了利用太陽能干燥技術(shù)對污泥進(jìn)行脫水試驗(yàn),以期為進(jìn)一步降低污泥脫水的運(yùn)行費(fèi)用以及節(jié)約能源找到新的方法。

鄭宗和等通過試驗(yàn)證明利用太陽能污泥干燥技術(shù)對污泥進(jìn)行脫水處理是一項(xiàng)可行的新技術(shù)。該技術(shù)使城市污水廠污泥脫水處理的進(jìn)一步節(jié)能成為可能。雷海燕等通過實(shí)驗(yàn)研究探索了利用混合型太陽能干燥器干燥污泥的可行性及污泥的干燥特性。

另外,利用太陽光和簡單的輔助設(shè)備直接對污泥進(jìn)行干燥具有節(jié)能和低成本的優(yōu)點(diǎn)。丘錦榮等通過對利用塑料棚和日光對污泥和有機(jī)廢棄物進(jìn)行干燥的試驗(yàn)研究,初步設(shè)計(jì)出了可以達(dá)到高溫低濕的塑料棚,達(dá)到快速干燥污泥及其他有機(jī)物的目的。

3.3 微波加熱干燥

微波技術(shù)由于其的熱絕緣特性,廣泛應(yīng)用于科技領(lǐng)域的各個(gè)方面,微波加熱也被認(rèn)為是高溫分解有機(jī)物(如生物體,煤等)的一種可選方法。與傳統(tǒng)的干燥方法相比,微波加熱干燥污泥可以節(jié)約大量的時(shí)間和能量。

Menlendez等研究表明,假如用微波處理單獨(dú)的污泥,那么污泥只是起到干燥的作用;要是微波處理的污泥中參入少量的合適的微波吸收體,那么干燥的溫度可以達(dá)到900 ℃,此時(shí)對污泥起到的是分解作用而不是干燥作用。

Idris等利用微波加熱對含硅污泥干燥,得出了溫度升高和持續(xù)干燥過程在理論和試驗(yàn)上的一致性,并得出在較短干燥時(shí)間里產(chǎn)生較高干燥效率的污泥質(zhì)量和熱量比。

3.4 其他污泥干燥技術(shù)

通過種植植物對污泥的干燥:根據(jù)植物的本身對水分的吸收和蒸騰的特性,通過在污泥上直接種植一些特種植物,如玉米、芋等,使污泥本身的理化性質(zhì)發(fā)生改變,從而提高其干燥性能。MOUSSA等在污泥上種植多種不同植物的試驗(yàn)表明,植物可以改進(jìn)污泥的干燥特性。LIU等在城市污泥上種植玉米等植物的試驗(yàn)表明,污泥的含水率從85%降低到60%左右。植物在干燥污泥的同時(shí)可以收獲植物產(chǎn)品和使污泥穩(wěn)定化。

超聲波技術(shù):超聲波脫水常見工藝為:城市污泥→重力沉降→超聲波處理→機(jī)械脫水。超聲波處理也可以看作是污泥機(jī)械脫水的預(yù)處理或者是污泥的調(diào)理。超聲波能有效的破壞菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu),將其內(nèi)部包含水被釋放成為可以比較容易的去除的自由水。張光明等較為全面的介紹了超聲波技術(shù)在污泥脫水干燥中的應(yīng)用。

責(zé)任編輯:跳跳豆
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