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整体方案思路
本项目含铜污泥的办理办理流程为:污泥—采集运输—进场接收
(称重计量)—鉴别—储存—干化预办理—包装外售。
污泥干化工艺选择
依据调研资料,含铜污泥含水率一般在75%~80%,污泥呈半固态,
需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。污泥干化常例方法主要有自
然干化、热力干化、高干脱水等。
自然干化
自然干化是指将污泥摊铺晾晒于拥有自然滤层或人工滤层的干化
场中,借助自然力和介质(如太阳能、风能和空气),使得污泥中的水
分因周边空气的蒸汽压的不一样而形成从内向外的迁徙(蒸发)。该方法
适用于天气比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件同意的地区。因为
天气条件(降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期)起着至关重
要的作用,我国南方大多数拥有多雨湿润季节的地区难以适用。其余随
着工业化、城市化的高速发展,很多北方的大中型发达城市也已难找到
合适的土地。
自然干化的周期长(依据天气条件差异极大),可以采纳屡次机械
搅拌和翻到工艺的增强自然干化来缩短周期;但占地面积大,臭气污染
严重等问题的存在,仍以办理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。
热力干化
污泥的大规模、工业化办理工艺中最常有的是热力干化。事实上,
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平常人们所谈论的“干化”多数是指热力干化。热力干化是指利用燃烧化
石燃料所产生的热量或工业余热、废热,经过特地的工艺和设备,使污
泥失掉部分或大多数水分的过程。这一过程拥有办理时间短、占用处所
小、办理能力大、减量率高、卫生化程度高、外面要素影响小(如天气、
污泥性质等)、最后办理适用性好和灵巧性高等长处。
污泥热力干化工艺平常有半干化(含水率不高于40%)和全干化(含
水率低于20%)两种,热干化工艺一般仅用脱水污泥,主要技术性能指
标(以单机升水蒸发量计)为:热能耗费2940~4200KJ/kgH2O,电能
~。污泥含水率55%~65%时,~
MJ/kg,可自持燃烧,这样不会受电厂热负荷的影响,真切达到无害
化办理成效。
但热力干化的弊端在于初建投资大,拥有必定的运行风险,采纳化
石燃料供应热能的成本因燃料价格而相对较高。所以,对于人口密集、
土地资源紧张的大中型城市污水厂来说,热力干化成为一种第一的减量
化工具。
高干脱水
高干脱水一般是指采纳化学和物理的综合方法对污泥颗粒进行表
面化学改性,使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束搏水使其成为自由
水,而后经过高强度机械压滤析出达到高干的目的。一般污泥是经过加
药改性和机械压滤方式把含水率从80%左右降低至50%以下,干化后
的污泥或填埋或送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混杂燃烧
发电。
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该技术是从机理、药剂、机械进行般配。此中所加药剂不但可以通
过螯合作用除去水中的金属离子,还可以经过电中和作用、氢键作用和
架桥作用将水中的微粒凝聚成较大的絮体而聚沉下来。所以,药剂中主
要起吸附作用的改性固体无机药剂与主要起架桥作用的有机高分子药
剂互相共同互补。药剂中的无机成分对污泥微粒进行吸附聚沉,其成分
中存在着可交换的水合阳离子(如Ca2+、Na+、K+)和层间水等,这类结构
特色就决定了它在垂直层面方向上有可膨胀性和较大的内、表面面积,
使其拥有较强的吸附性能和阳离子交换性能,因此对水中的金属阳离
子和微粒均有必定的吸附性,而其纳米级的粒径使其表面面积变大、吸
附性能获取很大提升,药剂中还加入微量交联剂后使其层间域进一步开
放、撑大,使其吸附范围进一步扩大。
污泥加药后,泥中的胶体结构因加药发生化学反应,在胶核上形成
结晶和长大,吸附水转变成结晶结构水,结晶结构形成后即实现了生活
污水污泥的固态化。这类固态化的过程是不行逆的过程从而保证了改性
后污泥不致二次污泥化而且污泥形成晶体结构后,其所含水分可被迅速
分别蒸发。
~
块滤板之间的空隙内,在污泥输送至滤板之间的空隙内过程中,即有部
分水分被滤出,输送结束后,关闭本污泥脱水机的进泥阀门,启动本污
泥脱水机的高压油泵,由高压油泵供应25~30MPa的压力使滤板之间
空隙内的污泥再次压滤,获取含水率为50%以下的半干泥饼。高压油泵
供应的压力传达到滤板上,~,
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使滤板之间的污泥再次压滤脱水。
高干脱水技术从污泥含水分的赋存状态下手,依据物化性分段对
应,按其物性,各得其所。拥有学科交织,技术嫁接的创新特色,但新
增设备多、工艺复杂、工程投资大,且改性药剂会提升污泥重金属含量,
增添环境风险。
干化工艺比选
为介绍办理难度小、运行成本低的污泥减量化技术,以下将从技术
靠谱性、工程投资、办理成本等方面对上述三种工艺进行论证。
-1污泥干化工艺比选一览表
比较项目
技术靠谱性占地和投资实行难度办理成本
干化工艺
利用太阳能微风占地面积自然干化周期约50元/
自然干化力自然干化,技术大,工程投长,干化成效差,吨,
靠谱资较小实行难度大成本低
利用外热干化,可工程投资较利用厂内蒸汽干约150元/
热力干化利用厂内蒸汽干小,占地面化,无需自备热吨,成本较
化,技术靠谱积小源,实行难度小低
污泥改性后高干
需要研究改性药
脱水,技术处于中设备多、工约200元/
剂配方,进行小
高干脱水试研究阶段,应用程投资大,吨,成本较
试实验,实行难
较少,靠谱性需进占地面积小高
度较大一步考据
依据上述三种办理工艺比选,本项目场所面积有限,不合适采纳自
然干化工艺,可采纳蒸汽或导热油中对污泥进行干燥办理,热源稳固、
一次性投资较小,且成本较低;而采纳高干脱水需要投加***化铁絮凝剂,
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增添污泥铁含量,且办理成本较高。所以,本方案介绍热力干化工艺。
热力干化工艺选择
含铜污泥干化常有的工艺主要包含:辗转窑干化、喷雾干化、桨叶
式干化等工艺。此中辗转窑干化又称转鼓干化,是将热烟气直接经过转
鼓直接与污泥接触达到干化的目的,干化效率较高;喷雾干化是将污泥
雾化后与烟气形成对流,干化成效好,颗粒极细;而桨叶式干化为间接
式干化,干化热源一般为导热油或蒸汽。从几种干化技术来看,直接加
热辗转窑干化技术设备简单,易操作,运行花费低,所以本项目介绍回
转窑干化工艺。
工艺单元说明
含铜污泥暂存于污泥暂存区,污泥经过计量皮带输送机输送至螺旋
加料器中。启动干燥机让筒体旋转起来,开始预热(由小逐渐增大),
料仓进口温度达450℃时将高湿物料由输送机至干燥机进料口,经过导
料口与高温热风接触,蒸发水分,物料在大导角的抄板抄动下,便被导
入清理工作地区;湿物料被抄板抄起形成料幕状态,物料滚落时简单粘
接在筒壁上,此地区安装有打扫装置,可以打扫内壁上粘附的物料,又
能对物料团球块起破碎作用,所以增添了热交换面积,提升了传热传质
的效益,提升了干燥速率;跟着滚筒的运行物料进入倾斜扬料板地区,
此地区是低温干燥地区,物料已经是低水分松懈状态,不拥有粘接现象,
此时物料经热交换后已达到烘干的目的,进入出料地区;此地区滚筒不
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设抄板,转动滑行至排料口,经螺旋输送机将烘干的物料输出。
在加热过程中,因为高湿物料遇高温时,产生大批的废气;在系统
中增添了废气办理工艺,将废气引入烟气净化设备,经旋风除尘、喷淋
清洗办理后15m高空达标排放。
含铜污泥
污泥暂存区
皮带输送
螺旋加料器
柴油
热烟气
废气
转窑干燥机
燃烧室旋风除尘器
产品包装区
喷淋清洗塔
产品
达标排放
-1污泥干化预办理工艺流程图
工艺单元设计
污泥干化间
厂外采集的含铜污泥进干化车间污泥存储区储存,经过叉车送入皮
带输送机,而后送入螺旋加料器中。污泥干化间依据功能分三个地区,
即污泥存储区、污泥干化区和成品包装区,此中污泥存储区与污泥干化
区进行间隔,设置物流通道。干化车间内铺设地沟将设备冲洗水排入车
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间外渗滤液采集池,交由办理单位办理。
污泥干化车间建筑面积约为2500m2,此中一层1000m2、二层1500
m2。车间依据现有建筑进行改造,依据丙类设防,车间地面及墙裙(四
),考虑防渗(地面做环氧地坪漆,,
。)、防酸碱腐化。
污泥干燥系统
(1)污泥上料皮带输送机
污泥干化系统设置一台污泥皮带输送机,将污泥输送至螺旋加料器。
采纳“人”字型裙边输送带式,防范物料散落。
主要参数说明:
数目:1台
型号:JZ-SSD600
输送能力:10t/h
尺寸:6000*790*2650mm
材质:关板及主体部分为40mm铁板,采纳8#槽钢、装有滑轮减
少摩擦,以便挪动。
输送机马达:采纳涡轮减速机,传动安稳、噪音低;输送带速度为
18m/min,滚筒体采纳6308轴承。。
(2)污泥螺旋加料器
主若是为了精确计量和投加物料,含铜污泥进料系统后端设有1台
计量螺旋对污泥进行计量和定量投加,尾端接入辗转窑燃烧室前端。运
行方式:变频控制,经过计量螺旋转速来确立投加量;
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主要参数说明:
数目:1台
输送能力:
功率:
螺旋尺寸:Φ300×1600
材质:不锈钢
(3)辗转窑干燥机
含铜污泥由特别结构的螺旋加料器稳固连续地加入到干燥滚筒中
进行干燥,污泥与烟气采纳顺水式烘干,烟气流量为25000Nm3/h,烟
气进口温度450℃,出口温度为110℃,滚筒内设置有燃烧室、导料区、
清理地区(设置破拱装置)、倾斜扬料板区、出料区;主机尾部出料端
装有可调理堰板,出料口设置取样口。
主要参数说明:
数目:1台
生产能力:5-12t/h
功率:
尺寸:Φ2200×12000
材质:碳钢,主体主机筒体进行80mm厚的保温,外包彩钢板
转速范围:-6r/min
干燥效率:污泥含水率降至50%
倾斜度:3-5%
重量:33t
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配套设备:
星型卸料器1套,碳钢组件,10L/转,
(4)燃烧室
系统设有1台柴油燃烧喷枪,供应污泥干化热源。燃烧室在辗转窑
导料口前端处,沿着内壁用小刀耐火砖加玻璃水混杂耐火泥砌成密室。
主要参数说明:
耐火砖尺寸:230×(+)×115
燃烧室尺寸:Φ2050×2500
进口温度:420±20℃
配套设备:
柴油燃烧炉1套,型号:JZRZY-120,雾化压力:,
燃料耗费:5-2400kg/h。
废气办理系统
(1)旋风分别器
转窑干燥装置废气出口设置一套旋风分别器,分别废气带出的粉
尘,除尘效率一般在90%,采集的粉尘直接与干化污泥进行混杂作为产
品。
主要参数说明:
设备尺寸:Φ1200×3500
主体尺寸:Φ1200×1800
关风机:
除尘效率:≤5um75%,>5um90%
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