污水處理廠20t_d污泥干化工藝設(shè)計(jì)
技術(shù)支持
1 污水處理廠概況
恒豐紙業(yè)污水處理廠建于2000年5月，現(xiàn)處理量為13000t/d，主要是10000t紙機(jī)白水，3000t特種漿洗漿廢水，污水處理工藝為：管網(wǎng)進(jìn)水→粗格柵→機(jī)械回轉(zhuǎn)格柵→纖維回收機(jī)→混合反應(yīng)池→初沉池→生化池→二沉池→出水排放。出水水質(zhì)按照GB3544-2008制漿造紙行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行?，F(xiàn)進(jìn)出水水質(zhì)如下表所示，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
項(xiàng)目 | CODcr（mg/L） | BOD5（mg/L） | SS（mg/L） | NH4+-N（mg/L） | TN（mg/L） |
進(jìn)水 | 2300 | 700 | 1800 | 1.5 | 2.5 |
出水 | 40～50 | ＜12.5 | ＜8 | ＜0.5 | ＜1 |
排放標(biāo)準(zhǔn) | 80 | 20 | 30 | 8 | 12 |
污水處理系統(tǒng)日產(chǎn)生初沉池絕干污泥18t左右，主要成分為碳酸鈣、滑石粉及細(xì)小纖維等。污水處理生化系統(tǒng)產(chǎn)生絕干剩余污泥2t，污泥產(chǎn)生量共計(jì)20t。按照熱電分廠污泥與原煤摻混燃燒要求，污泥固含量要求在70%以上，污泥與原煤摻混對電廠送煤系統(tǒng)影響較小且污泥燃燒熱值對鍋爐效率影響也較小，因此污泥干化工程設(shè)計(jì)污泥固含量在70%以上，采用污泥超壓+蒸汽加熱干燥的污泥干化工藝。
2 工藝流程及特點(diǎn)
污泥壓濾、干化流程：
初沉池污泥+剩余污泥→污泥濃縮池（固含量3%～5%）→螺桿泵→帶式壓濾機(jī)（固含量30%）→1#螺旋輸送機(jī)→2#皮帶輸送機(jī)→鋼帶式壓濾機(jī)（固含量45%）→3#雙軸螺旋攪拌輸送機(jī)→一級槳葉干燥機(jī)（固含量55%）→二級槳葉干燥機(jī)（固含量70%）→4#皮帶輸送機(jī)→5#斗式皮帶輸送機(jī)→干污泥儲罐→卸料器→外運(yùn)車輛→至電廠鍋爐焚燒。
2.1 污泥濃縮
初沉池污泥與生化系統(tǒng)剩余污泥在原有污泥濃縮池內(nèi)進(jìn)行濃縮，污泥含水率由99.3%以上濃縮到94%～96%之間，通過螺桿泵進(jìn)入一級污泥壓濾系統(tǒng)。
2.2 污泥一級壓濾脫水
采用并行2臺濾網(wǎng)幅寬2m帶式壓濾機(jī)，污泥經(jīng)濃縮池濃縮后經(jīng)螺桿泵提升至帶式壓濾機(jī)前攪拌裝置，在此區(qū)域污泥與PAM充分混合調(diào)質(zhì)，進(jìn)入帶式壓濾機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水，壓濾后污泥固含量30%，日壓濾能力70t；帶式壓濾機(jī)配上料系統(tǒng)、藥品溶解投加系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、濾網(wǎng)糾偏系統(tǒng)及主機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等，設(shè)備運(yùn)行濾帶壓力0.4MPa，運(yùn)行車速2.0～2.4m/min。
2.3 污泥二級壓濾脫水
帶式壓濾機(jī)脫水后污泥經(jīng)過皮帶輸送機(jī)輸送至污泥鋼帶式壓濾機(jī)前端污泥泥斗，進(jìn)入鋼帶機(jī)布料系統(tǒng)，污泥鋼帶式壓濾機(jī)壓濾濾網(wǎng)幅寬2.5m，配2套壓榨鋼帶，1#鋼帶壓榨壓力為1.0MPa，2#鋼帶壓榨壓力為1.2MPa，車速2～3m/min，壓濾后污泥固含量45%，鋼帶式壓濾機(jī)配液壓站、布料系統(tǒng)、濾網(wǎng)清洗系統(tǒng)、濾網(wǎng)鋼鏈糾偏系統(tǒng)、真空系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等，機(jī)械壓榨部分沖洗濾網(wǎng)均使用污水處理廠回用中水，清水只用于藥品溶解，消耗量較少，壓縮空氣系統(tǒng)接入公司壓縮空氣系統(tǒng)，配3m3壓縮空氣儲罐供機(jī)械脫水使用。
2.4 污泥干化系統(tǒng)
配兩臺雙軸槳葉式污泥干燥機(jī)串聯(lián)逐級加熱干燥。槳葉式污泥干燥機(jī)適用于高黏度物料的干化，它能夠直接跨越污泥黏滯區(qū)，產(chǎn)出固含量65%以上的干污泥，便于皮帶、螺旋等簡單方式輸送。槳葉采用特殊的齒合設(shè)計(jì)，葉片旋轉(zhuǎn)過程具有自清潔功能，防止污泥在受熱面板結(jié)影響傳熱效率。1#干燥機(jī)主機(jī)運(yùn)行功率37kW，換熱面積60㎡，2#干燥機(jī)主機(jī)運(yùn)行功率55kW，換熱面積90㎡；因地形受限，1#干燥機(jī)與鋼帶式壓濾機(jī)平行布置，2#干燥機(jī)在1#干燥機(jī)下方設(shè)置，1#干燥機(jī)出泥后直接進(jìn)入2#污泥干燥機(jī)進(jìn)行干化，干化后污泥固含量在70%以上。
干化系統(tǒng)熱源來自鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，蒸汽首 入2#干燥機(jī)主軸槳葉加熱，出2#干燥機(jī)后進(jìn)入1#閃蒸罐，閃蒸蒸汽進(jìn)入2#干燥機(jī)側(cè)壁、1#槳葉干燥機(jī)主軸槳葉加熱，出1#干燥機(jī)槳葉蒸汽進(jìn)入2#閃蒸罐，1#閃蒸罐冷凝水根據(jù)罐內(nèi)液位信號傳遞給出口自動(dòng)閥門，冷凝水自壓到2#閃蒸罐，2#閃蒸罐配水泵，將1#、2#閃蒸罐冷凝水輸送至1#干燥機(jī)外壁進(jìn)行加熱，然后與系統(tǒng)清水換熱后進(jìn)入冷凝水罐，經(jīng)冷凝水泵外送熱電分廠回用。干燥機(jī)內(nèi)部通過氣體循環(huán)將干燥機(jī)內(nèi)部水分快速帶走，同時(shí)保證干燥機(jī)內(nèi)部處于微負(fù)壓狀態(tài)。排出的濕載氣溫度在70～90℃，經(jīng)過旋風(fēng)分離后進(jìn)入洗滌塔洗滌降溫，送至除臭系統(tǒng)過濾除臭后排放。
2.5 污泥輸送、提升、儲存系統(tǒng)
污泥經(jīng)過槳葉干燥機(jī)干化后由橫向皮帶輸送機(jī)輸送至立式斗提皮帶輸送機(jī)，進(jìn)入干化后污泥儲存料倉，料倉配氣化加熱風(fēng)機(jī)除濕，排出料倉內(nèi)部濕熱空氣及水分；料倉為圓形直徑5m，高3m，底部收料錐斗高3.5m，有效容積60m3，下方配卸料閥門；料倉框架整體高度12m，底部可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸車輛間歇裝料，裝車后運(yùn)往廠內(nèi)熱電分廠與原煤摻混焚燒。
3 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
本工程除2臺帶式壓濾機(jī)為原有設(shè)備外，其它設(shè)備均為新采購、加工安裝，工程設(shè)備采購及建設(shè)費(fèi)用650萬元，運(yùn)行費(fèi)用包括污泥壓濾、干化系統(tǒng)過程的藥劑、能源消耗，項(xiàng)目運(yùn)行成本如下表所示：
項(xiàng)目 | 消耗量 | 運(yùn)行成本/元 |
PAM藥耗 | 1.5kg | 48 |
清水消耗 | 2m3 | 5 |
電能消耗 | 95kW·h | 64.6 |
蒸汽消耗 | 1.62t | 272.16 |
合計(jì) | 389.76 |
由上表可知，污泥（固含量大于70%）壓濾、干化藥劑及能源運(yùn)行費(fèi)用為389.76元/噸。
4 結(jié)束語
污水處理廠污泥干化處理采用機(jī)械超壓+污泥干化工藝對公司產(chǎn)生的污泥進(jìn)行干化，污泥含水率由98%降低到含水30%以下后送熱電分廠與原煤摻混后進(jìn)入鍋爐燃燒，降低了后期污泥處置與運(yùn)輸費(fèi)用，污泥經(jīng)壓濾、干化后達(dá)到減量化及燃燒無害化要求，為污泥資源化提供了有效途徑。
