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日處理50T新(xīn)型汙泥幹化深度脫水投運
目前,我國許(xǔ)多汙水處理廠對汙泥僅僅是進行簡單的濃(nóng)縮脫水後便外運(yùn),而且根本沒有交待汙泥的最終去向。汙水處理廠即使對汙泥進行了(le)濃縮脫水處理,往往達(dá)不(bú)到要求,汙泥的含(hán)水率仍較高,汙泥處理的不到位不但(dàn)增加了運(yùn)輸的難度,而且對運輸路線周邊環境帶(dài)來威脅,更為嚴重的是給後續的(de)汙泥處置帶來極大的不便。堆肥時,滿(mǎn)足不了(le)含(hán)水率的要(yào)求;填理時(shí),達(dá)不到垃圾(jī)填埋場的(de)準入(rù)條件,垃圾場拒收汙(wū)泥;焚燒時,達不到汙泥焚燒時的熱值,同時耗費過多的(de)熱量,造成嚴重的大氣汙染。
有(yǒu)調查發現,多(duō)數汙水處(chù)理廠汙泥主要的處置方法是土地填埋,其次是(shì)汙泥土地利用。汙泥填埋(mái)占了相當大的比例,但是由於填埋場大多為露天,經過雨水淋濾(lǜ)後(hòu),沒有(yǒu)穩定和無害化的汙泥(ní)很快恢複原形,對填埋場地的安全構成嚴重的危(wēi)害。處理不到位的汙泥還造成填埋場滲濾係統(tǒng)的嚴重堵塞,嚴重(chóng)汙染附近的地下水。尤其是汙泥和垃(lā)圾(jī)混合填埋時,使得不少垃圾填埋場的(de)壽(shòu)命大大縮短,給城市垃(lā)圾處置帶來很大的麻煩。
所(suǒ)以,含水(shuǐ)率是製約汙泥處(chù)置和利用的關鍵問題。
本工藝技術的核心(xīn)要素即:汙泥機械深度脫水技術。其為汙泥機械深(shēn)度幹化和閃(shǎn)幹化技術有機結合,形成了國(guó)內汙泥處置(zhì)資源化綜合利用的最新技術。
①汙泥(ní)穩定(dìng)固化技術
汙泥固化處(chù)理是近年來汙泥的(de)工業(yè)處理上普遍重視和(hé)使用較多的一種方法。它是指(zhǐ)用(yòng)物理――化學方法將汙泥顆粒(lì)膠結、摻合並包裹在密實的惰性(xìng)基材(cái)中,形成整體性較好的固化體(tǐ)的一種過程(chéng)。其中固化所用的惰性材料叫固化劑,汙泥經過固化處理所(suǒ)形成的固(gù)化產物(wù)為固(gù)化體。
穩定化是將(jiāng)有毒有害汙染物轉變為低(dī)溶解性、低遷(qiān)移性及低毒性的物質過程(chéng)。穩定化一般可分為化學(xué)穩定化和物理穩定化(huà)。化學(xué)穩定化是通過化學(xué)反應使有毒物質變成不溶性化合物,使其在穩定的晶格內固定(dìng)不動;物理穩定(dìng)化是將汙泥與一種疏鬆物(wù)料(如粉煤灰)混合生成一種粗顆(kē)粒的固體(tǐ)。
汙泥(ní)的固化和穩定化一般同時進行,其機理是(shì)向汙泥中加入(rù)固化劑,通過一係列複雜的物理化學反應(如水化反應),將有毒有害的物質固定在固化形成的網鏈(晶格)中,使其轉化成類似土壤(rǎng)或膠結強(qiáng)度(dù)很大的固體,可就(jiù)地填埋或用作建築材料等。汙泥(ní)固化處(chù)理技術既可用作特殊工業汙泥,如(rú)含重金屬(shǔ)汙泥,含油汙泥,電鍍汙泥、印染汙泥等(děng)危險廢物的固化處理,也可用(yòng)於城市汙水處理廠產生的普通汙泥的固化處(chù)理。
② A1型固化劑
(1)汙泥固化處理的設計原(yuán)則
Ø 對汙水處理廠汙水處理過程中產生的全部汙泥進行穩定化、無害化處理,使汙水處(chù)理廠全麵達到國家標(biāo)準,便於實現資源(yuán)化(huà)。
Ø 汙泥(ní)處理工程的設計充分考慮到汙水處(chù)理工(gōng)藝運行工(gōng)況的變化。汙泥處理(lǐ)兼顧汙水處理工(gōng)程現狀、考慮不同汙泥的性質差異(yì),汙泥處理流程做到可分可合,靈活(huó)切換。
Ø 有害廢物經固化處理後所形成的固化體應具(jù)有良好的抗(kàng)滲透性(xìng)、抗浸出性、抗幹濕性、抗融凍(dòng)性及足夠的機(jī)械強度等;
Ø 可以控製汙泥(ní)中(zhōng)臭氣的揮發,達到《城鎮汙(wū)水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002)中規定的廢氣排放標準。
Ø 固化過程中材料(liào)和能量(liàng)消耗要低(dī),增容比(bǐ)要低;
Ø 固(gù)化工藝(yì)簡單、便於操作;固化劑來源豐富,價廉易得;處理費用(yòng)低。
Ø 盡量利用各類廢(fèi)渣製備固化劑,做到以廢治廢。
Ø 汙泥固化體對環(huán)境友好,穩定後能夠再利用,如用於填海造地(dì)、圍堤、築路等。
(2)A1固化(huà)劑的開發及性能(néng)
根據上述設計原則,我公司同國內有關一些科研院所(suǒ)合作,將幾種鎂鹽複配,並加(jiā)入促凝劑和防水劑,配製了一種新型的鎂係膠凝固化劑(A1固化劑)。針對目前汙水處理(lǐ)廠汙(wū)泥的固化處理,與(yǔ)其他固化劑相比(bǐ),該固(gù)化(huà)劑的優點(diǎn)如下:
Ø 固(gù)化時間(jiān)短,可以在短期內(48h)使汙泥凝固,達到填埋要求;
Ø 添加量少(5%~10%),對汙泥pH改變較小,同時可以抑製臭氣的(de)產生;
Ø 一種綠色的汙泥調理(lǐ)劑,不對汙泥造成二次汙染,並能改進(jìn)汙泥的性能,促進汙泥的穩定化。
Ø 固化過程簡化,易於生產和施工;
Ø 固定化處理的汙泥經過在填埋場內2~3年的穩定期後,形成一種類(lèi)土壤物質,可進行開采利用,實現汙泥填(tián)埋場的可持續(xù)使用。
選用不同的固化劑進行不同添加比例的(de)汙泥固化對比實驗。水泥固化劑的添加量在20%時的抗壓強度達到了58.17kPa,但是固化後(hòu)體積增加明顯,增容比達1.52;石灰固化(huà)的汙泥強度較差<20kPa,並且在(zài)添加量較大時(shí)使汙泥(ní)的pH值偏堿(jiǎn)性,汙泥的惡臭氣味增加;A1固化劑的固化效果較(jiào)好,添加量為5%時的抗壓強度就(jiù)達到了52 kPa,並且減少汙泥的填埋體積,對汙泥pH值的影響也較小。
③機械幹化設備(bèi)和深度脫水技術
其性能、工作效率、脫水程度(dù)等各項指標是同類技(jì)術和產品(pǐn)無法比擬的,擁有自主知識產權,與固化(huà)技術結合形成獨(dú)特(tè)的汙泥固(gù)化壓濾(lǜ)工藝,汙泥固化壓(yā)濾實質上就是通過添加固化劑對(duì)汙泥進行改性(xìng)後,再用機械幹化設備進行快速壓濾脫水,以降低汙泥的含水率(lǜ)和臭度,經該工藝處(chù)理的汙泥主要指標:臭度降低到三級以下,含水率(lǜ)分(fèn)別為60%、40%、20%,抗壓強度≥100 kPa,抗剪強度≥50 kPa。機械幹化深度脫水技術徹底改(gǎi)變了其他技術處理(lǐ)周期長、占地麵積大、對空氣有汙染的不利局麵,實現了汙泥處理的工廠化、規(guī)模化。
④高溫熱幹化技術(進風(fēng)溫度高達500度)
經機械幹化(huà)後的汙泥含水率為60%左右,此(cǐ)時的汙泥已處於半濕土狀態,該(gāi)狀態僅適合填埋,如須焚燒,則該水分過高(gāo),必須進一步機械幹化脫水,使汙泥含水率達(dá)到40%左右。經過熱(rè)幹化的汙泥可在瞬間內迅速使汙泥中(zhōng)的水分(fèn)揮發(fā),以達到去除水分的目的,經幹化後的汙泥形態(tài)與電廠粉(fěn)煤灰類似(sì),含(hán)水率在20%的汙泥可達到資源化利(lì)用。采用高溫幹化技術的幹燥設備綜合熱效率達82%以上,且噸處理(lǐ)煤耗僅80kg。
Ø 汙泥的減(jiǎn)量化十(shí)分明顯。運用獨(dú)創的“機械幹化深度脫水技術”處理汙泥,可實現汙(wū)泥即時脫水,由含(hán)水率(lǜ)80%降至(zhì)60%以下,實現汙泥的減量化(huà)處理。
Ø 處理過程中可避免二次汙染。深度脫水(shuǐ)過程中產生的脫水濾液沒有生化毒害(hài)成份,經預處理後,直接返回汙水廠處理。脫水後的幹泥無明顯異味(wèi),裝卸、儲存、運輸都很方便。
Ø 機械幹化(huà)設備裝置處理原始汙泥(ní)在(zài)幾十噸至上千噸範圍內可靈活選用;設備維護方便,運行穩定可靠,目前已實現不停產(chǎn)檢修。技術成熟、設(shè)備可靠,可直接引進(jìn)和消(xiāo)化吸收。
目前,國內汙泥處理技術比較普遍的工藝(yì)有汙泥高(gāo)溫好氧發酵、熱幹化、焚燒和機械幹化深度脫水,這四種工藝(yì)的技術比較詳見下表:
汙泥處理方案比選
汙泥處理工藝 | 汙泥高溫好氧發(fā)酵 | 汙泥熱幹化 | 汙泥焚燒(shāo) | 汙泥幹化深度脫水 |
占地麵積 | 大(dà) | 小 | 小 | 小 |
單位(wèi)投資(萬元/噸(dūn)泥) | 48 | 62 | 76 | 12 |
能耗 | 較低 | 中 | 高 | 低 |
產品出路 | 營養土、園林綠化及(jí)土壤改良,用量較少 | 焚燒、營養土、農用受限 | 發電、建材、鋪路,農用受限 | 可用於鋪路、建材、水泥、製磚等應用 |
技術指標 | 處置周期較長(zhǎng)、無法連續生(shēng)產、設備維護較大 | 人員要求高、處置周期(qī)短(duǎn)、維護量大 | 技術路線長、維護量大、處置徹底 | 操作簡便、連續運行 |
空氣汙染 | 中 | 高 | 高 | 低 |
由(yóu)上表可(kě)知,汙泥的機械(xiè)幹化深度(dù)脫水工藝在投資、運營成本、空氣汙染、產(chǎn)品出路、能耗等(děng)諸多方麵(miàn)較(jiào)其它工藝有明顯優勢。
汙泥含水率(lǜ)是製約汙泥處置和循環利用的(de)關鍵問題,60%是填埋與堆肥的起點,50%是焚燒(shāo)的起點,幹化環節是汙泥處理處置(zhì)係統耗能的主要環節。目(mù)前幹化環(huán)節的新技術研發是實現(xiàn)汙泥(ní)處理係統節能降耗的著力點(diǎn),且盡可能多的降低水分。在這方麵汙泥的機械(xiè)幹化(huà)深(shēn)度脫(tuō)水可較好的滿足(zú)以上要求,幹化後的汙泥具有一定的熱值,可以使(shǐ)後續汙泥的資源化利用成為可能。
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幹化後出來的水分(fèn)在10%~20%的汙泥(ní)粉體
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