化工企業(yè)污泥脫水工藝路線選型對比
技術(shù)支持
目前，許多化工企業(yè)終端污水污泥采用疊螺機(jī)、帶式壓濾機(jī)脫水處理后，仍然含有80%～90%的水分，在后續(xù)處理上存在較大困擾。隨著 對污泥排放管控的日益嚴(yán)格，環(huán)保壓力的增加，污泥脫水處理正規(guī)化、合理化、無害化、資源利用化越來越重要，污泥脫水處理過程成為必要的一環(huán)。
1 污泥脫水處理技術(shù)
污泥脫水是污泥綜合利用的前提，只有把污泥的水分降到合理的范圍內(nèi)，才有可能進(jìn)行資源化綜合利用。污泥處理技術(shù)的關(guān)鍵是將水分濾干，然而污泥的各種成分決定了污泥的特性，對污泥脫水的處理增加了難度。這是因?yàn)椋?/span>
污泥中所含水分簡單分為兩類， 類是“自由水”，第二類是“束縛水”。除了“自由水”以物理方式壓濾以外，“束縛水”表面具有強(qiáng)大的負(fù)電子包裹著，它不能以物理壓濾析出。
污泥脫水的難易程度，不僅與水分在污泥中的結(jié)合形式有關(guān)，而且還與有機(jī)物含量、污泥顆粒的大小，污泥比阻等因素有關(guān)，正因?yàn)楦鞣N因素的存在，導(dǎo)致污泥的粘度較大、含水率較高、固液分離性能差。
污泥脫水常用的處理方法有：
1.1 常規(guī)機(jī)械壓力脫水的技術(shù)
常規(guī)污泥脫水工藝就是以機(jī)械脫水為主，簡單描述就是通過抽濾、離心等作用脫水。常用的機(jī)械設(shè)備有：轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)、板框壓濾等。這種脫水工藝脫去的僅是污泥中的大部分“自由水”，而且還有少部分“自由水”無法脫出，“束縛水”依然存在，這種工藝處理后污泥水分仍有75%～85%。
1.2 添加劑改性+板框壓濾機(jī)壓濾技術(shù)
添加添加劑進(jìn)行污泥改性，可以更好地結(jié)合“自由水”以及部分“束縛水”，再經(jīng)過板框壓濾機(jī)壓濾技術(shù)可以將污泥脫水至60%以下，但是改性劑的添加比例為4%左右，增加了污泥量。目前常用的改性劑為生石灰+鐵鹽+PAM，三氯化鐵本身具有腐蝕性，還會產(chǎn)生氯離子，會增加污水中的氯離子濃度。
1.3 熱力脫水的技術(shù)
熱力脫水的工藝就是采用熱源對污泥進(jìn)行加熱以蒸干污泥中的水分，這種處理工藝可以保證脫水率，但是這種工藝需要依賴獨(dú)立熱源（蒸汽）或廢熱余熱，獨(dú)立熱源往往因消耗高，運(yùn)行成本高；廢熱余熱雖然經(jīng)濟(jì)，但是做到與熱力脫水設(shè)備相匹配的熱源，在技術(shù)上和實(shí)際應(yīng)用上存在一定的難度。
1.4 幾種新型的污泥干化技術(shù)
（1）低溫真空干化技術(shù)
低溫真空干化技術(shù)，就是在真空的作用下，采用低溫原理去干化處理污泥，以達(dá)到污泥脫水效果的同時，既可以省去傳統(tǒng)占地面積的問題，又可以避免處理工藝中的轉(zhuǎn)換時間和勞動力問題。低溫真空脫水干化以板框壓濾機(jī)為主，并增加抽真空系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)。
（2）低溫除濕干化
干化過程是將低溫（70℃）干燥空氣通入密封柜中，與其中運(yùn)行的污泥進(jìn)行濕交換，吸走污泥中的水分，再將排出的濕空氣用蒸發(fā)器冷凝去除水分，同時利用熱泵原理回收水分凝結(jié)潛熱，用于加熱干燥空氣重新吹入干化倉。干化倉內(nèi)污泥由四氟網(wǎng)帶輸送。
該工藝特點(diǎn)：干化過程全封閉，低溫干化避免高溫帶來的安全風(fēng)險。
2 總結(jié)及建議
2.1 煙氣烘干與蒸汽烘干對比
采用疊螺機(jī)脫水+煙氣烘干是現(xiàn)有方法中從投資到運(yùn)行成本較低的。但仍存在以下幾個問題：
（1）現(xiàn)有煙氣量根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷，會有一定的增減。一般來說煙氣量在18000～41000Nm3/h之間波動，含水量為74%～62%。
（2）氣量的波動將會導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的效率的降低，另外煙氣中含水約20%，且需保證煙氣排氣溫度，避免煙氣中含水冷凝，煙氣出口溫度必須保證在110℃。
（3）含水74%～62%的污泥具有一定的粘性，會在設(shè)備尾端或出泥口堵塞，影響出泥效果和設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定。
（4）相比較其它類型的烘干機(jī)，煙氣烘干機(jī)多采用回轉(zhuǎn)窯式，為保證煙氣的停留時間，設(shè)備尺寸大，占地面積大。
2.2 采用蒸汽作為熱源的優(yōu)缺點(diǎn)
（1）優(yōu)點(diǎn)：改造難度不大，設(shè)備占地面積?。徊恍枰~外地增加初步脫水系統(tǒng)，僅更好現(xiàn)有疊螺機(jī)即可；蒸汽間接加熱產(chǎn)生的廢氣和煙塵量小，采用水噴淋和旋風(fēng)除塵即可滿足要求；蒸汽來源穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，出泥含水可人為調(diào)節(jié)。
（2）缺點(diǎn)：設(shè)備初始投資及運(yùn)行費(fèi)用偏高。
通過對比煙氣與蒸汽做熱源的分析，得出以煙氣作為熱源雖然在設(shè)備投資和運(yùn)行成本上有很大優(yōu)勢，但是從改造難度和實(shí)際運(yùn)行情況來看，存在較為明顯的缺陷。污泥處理多采用蒸汽為熱源，部分工廠也有采用煙氣作為熱源。
另外采用高壓隔膜板框壓濾機(jī)將污泥脫水至60%的技術(shù)是可行的，已經(jīng)在化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)，后續(xù)如果需要進(jìn)一步烘干水分，可以采用低溫除濕干化機(jī)，可將水分干燥到30%。
因此，如果只將污泥含水率降低到60%，建議采用高壓隔膜板框壓濾機(jī)工藝，能夠達(dá)到要求，后續(xù)需要降低到更低的含水率，需要增加熱源干化。
