化工压滤机污泥脱水工艺路线选型对比

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前言

目前,许多化工企业终端污水污泥采用叠螺机、带式压滤机脱水处理后,仍然含有80%-90%的水分,在后续处理上存在较大困扰。随着国家对污泥排放管控的日益严格,环保压力的增加,污泥脱水处理正规化、合理化、无害化、资源利用化越来越重要,污泥脱水处理过程成为必要的一环。

1污泥脱水处理技术

污泥脱水是污泥综合利用的前提,只有把污泥的水份降到合理的范围内,才有可能进行资源化综合利用。污泥处理技术的关键是将水分滤干,然而污泥的各种成分决定了污泥的特性,对污泥脱水的处理增加了难度。这是因为:污泥中所含水份简单分为两类,第一类是“自由水”,第二类是“束缚水”。除了“自由水”以物理方式压滤以外,“束缚水”表面具有强大的负电子包裹着,它不能以物理压滤析出。污泥脱水的难易程度,不仅与水份在污泥中的结合形式有关,而且还与有机物含量、污泥颗粒的大小,污泥比阻等因素有关,正因为各种因素的存在,导致污泥的粘度较大、含水率较高、固液分离性能差。污泥脱水常用的处理方法有:

化工压滤机污泥脱水工艺路线选型对比-板框厢式隔膜压滤机

1.1常规机械压力脱水的技术常规污泥脱水工艺就是以机械脱水为主,简单描述就是通过抽滤、离心等作用脱水。常用的机械设备有:转鼓式真空过滤机、转桶式离心机、板框压滤等。这种脱水工艺脱去的仅是污泥中的大部分“自由水”,而且还有少部分“自由水”无法脱出,“束缚水”依然存在,这种工艺处理后污泥水份仍有75%~85%。

1.2添加剂改性+板框压滤机压滤技术添加添加剂进行污泥改性,可以更好地结合“自由水”以及部分“束缚水”,再经过板框压滤机压滤技术可以将污泥脱水至60%以下,但是改性剂的添加比例为4%左右,增加了污泥量。目前常用的改性剂为生石灰+铁盐+PAM,三氯化铁本身具有腐蚀性,还会产生氯离子,会增加污水中的氯离子浓度。1.3热力脱水的技术热力脱水的工艺就是采用热源对污泥进行加热以蒸干污泥中的水分,这种处理工艺可以保证脱水率,但是这种工艺需要依赖独立热源(蒸汽)或废热余热,独立热源往往因消耗高,运行成本高;废热余热虽然经济,但是做到与热力脱水设备相匹配的热源,在技术上和实际应用上存在一定的难度。

1.4几种新型的污泥干化技术

(1)低温真空干化技术

低温真空干化技术,就是在真空的作用下,采用低温原理去干化处理污泥,以达到污泥脱水效果的同时,既可以省去传统占地面积的问题,又可以避免了处理工艺中的转换时间和劳动力问题。低温真空脱水干化以板框压滤机为主,并增加抽真空系统和加热系统。

(2)低温除湿干化

干化过程是将低温(70°C)干燥空气通入密封柜中,与其中运行的污泥进行湿交换,吸走污泥中的水分,再将排出的湿空气用蒸发器冷凝去除水分,同时利用热泵原理回收水分凝结潜热,用于加热干燥空气重新吹入干化仓。干化仓内污泥由四氟网带输送。

该工艺特点:干化过程全封闭,低温干化避免高温带来的安全风险。

化工压滤机污泥脱水工艺路线选型对比-板框厢式隔膜压滤机

2总结及建议

2.1烟气烘干与蒸汽烘干对比采用叠螺机脱水+烟气烘干是现有方法中从投资到运行成本最低的。但仍存在以下几个问题:

(1)现有烟气量根据生产负荷,会有一定的增减。一般来说烟气量在18000~41000Nm³/h之间波动,最终含水量为74%~62%。

(2)气量的波动将会导致设备运行的效率的降低,另外烟气中含水约20%,且需保证烟气排气温度,避免烟气中含水冷凝,烟气出口温度必须保证在110°C。

(3)含水74-62%的污泥具有一定的粘性,会在设备尾端或出泥口堵塞,影响出泥效果和设备运行的稳定。

(4)相比较其他类型的烘干机,烟气烘干机多采用回转窑式,为保证烟气的停留时间,设备尺寸大,占地面积大。

2.2采用蒸汽作为热源的优缺点

(1)优点:改造难度不大,设备占地面积小;不需要额外地增加初步脱水系统,仅更换现有叠螺机即可;蒸汽间接加热产生的废气和烟尘量小,采用水喷淋和旋风除尘即可满足要求;蒸汽来源稳定,设备运行稳定,出泥含水可人为调节。

(2)缺点:设备初始投资及运行费用偏高。通过对比烟气与蒸汽做热源的分析,得出以烟气作为热源虽然在设备投资和运行成本上有很大优势,但是从改造难度和实际运行情况来看,存在较为明显的缺陷。污泥处理多采用蒸汽为热源,部分工厂也有采用烟气作为热源。另外采用高压隔膜板框压滤机将污泥脱水至60%的技术是可行的,已经在化工企业实现,后续如果需要进一步烘干水分,可以采用低温除湿干化机,可将水分干燥到30%。因此,如果只将污泥含水降低到60%,建议采用高压隔膜板框压滤机工艺,能够达到要求,后续需要降低到更低的含水率,需要增加热源干化。


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