臥式薄層污泥干化技術(shù)簡(jiǎn)介并于石油化工污泥的適用性探討

1、臥式薄層污泥干化技術(shù)簡(jiǎn)介并于石油化工污泥的適用性探討.txt 臺(tái)灣一日不收復(fù)，我一日不過(guò) 4 級(jí)！如果太陽(yáng)不出來(lái)了，我就不去上班了；如果出來(lái)了，我就繼續(xù)睡覺(jué)！本文由dandan_wzd 貢獻(xiàn)pdf 文檔可能在 WA 嘲瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇 TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。臥式薄層污泥干化技術(shù)對(duì)石油化工污水場(chǎng)污泥干化的適用性探討摘要：本篇首先介紹了德國(guó) BUSS-SMS-CANZLE 心司的臥式薄層污泥干化工藝和石油化工污水場(chǎng)污泥（以下簡(jiǎn)稱三泥）的最終處置現(xiàn)狀，分析討論了三泥干化的必要性，并得出三泥干化時(shí)最佳的干化產(chǎn)品含固率為 60-75%;結(jié)合三泥干化技術(shù)選擇的注意要素，筆者認(rèn)為臥式薄

2、層污泥干化工藝為三泥干化的最佳選擇。關(guān)鍵詞：臥式薄層污泥干化技術(shù)石油化工污泥適用性1.臥式薄層污泥干化技術(shù)1.1臥式薄層污泥干化技術(shù)簡(jiǎn)介臥式薄層干化工藝最初是由 BUSS-SMS-CANZLE 睬用熱傳導(dǎo)工藝分離技術(shù)為濃縮化工行業(yè)高粘度介質(zhì)、漿狀介質(zhì)而開(kāi)發(fā)研制的。1980 年通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，成為全世界污泥干化領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，經(jīng)近三十年的應(yīng)用，已在歐美得到了廣泛的認(rèn)可，業(yè)績(jī)達(dá) 70 余座污泥干化工廠，逾 100 條生產(chǎn)線。目前在中國(guó)已有 4 個(gè)業(yè)績(jī)（9 條生產(chǎn)線）,其中第一個(gè)市政污泥干化業(yè)績(jī)一一重慶唐家沱污泥干化廠在 2009 年 11 月 20日正式投入運(yùn)行；第一個(gè)應(yīng)用于石油化工污水場(chǎng)污泥干

3、化的獨(dú)山子石化項(xiàng)目目前正在建設(shè)中，預(yù)計(jì) 2010年底投入運(yùn)行。1.2典型的臥式薄層干化技術(shù)描述該工藝描述參照?qǐng)D 1.臥式薄層污泥干化工藝流程圖。圖 1.臥式薄層污泥干化工藝流程圖 1.2.1 污泥接收、儲(chǔ)存給料系統(tǒng)該子系統(tǒng)包括污泥接收料倉(cāng)、污泥中轉(zhuǎn)泵（有接收廠外污泥要求時(shí)選用，根據(jù)業(yè)主要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況配置），以及濕污泥給料料倉(cāng)、給料泵組成。濕污泥給料泵變頻控制，按照預(yù)設(shè)的進(jìn)泥量將污泥連續(xù)輸送至干化機(jī)入口。干化控制系統(tǒng)可自動(dòng)避免過(guò)量給料情況的發(fā)生。臥式薄層干化機(jī)的技術(shù)特性決定了其可干化任何性狀和含固率的污泥，對(duì)經(jīng)離心機(jī)、帶式或板框壓濾機(jī)等脫水設(shè)備產(chǎn)生的污泥可采取螺桿泵、柱塞泵或螺旋輸送機(jī)等靈活

4、多變的給料方式。1.2.2 污泥干化系統(tǒng)該子系統(tǒng)設(shè)備主要是指臥式薄層干化機(jī)。臥式薄層干化機(jī)由帶加熱層的圓筒形殼體、殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)裝置三部分組成。其中加熱層采用內(nèi)襯耐磨耐高溫合金鋼 Naxtra70 的碳鋼結(jié)構(gòu)，其它與污泥接觸部分采用 DIN1.4404 或同等材質(zhì)。圖 2.臥式薄層干化機(jī)組成示意圖進(jìn)入臥式薄層干化機(jī)中的污泥被轉(zhuǎn)子涂布于加熱壁表面，轉(zhuǎn)子上的漿葉在對(duì)加熱壁表面的污泥反復(fù)翻混的同時(shí)，向前輸送到出泥口。在此過(guò)程中，污泥中水分被蒸發(fā)。污泥在干化機(jī)內(nèi)停留時(shí)間在 10 分鐘左右，因此可實(shí)現(xiàn)快速起停和排空，對(duì)工藝控制反應(yīng)迅速。臥式薄層干化機(jī)可產(chǎn)出任何含固率的污泥產(chǎn)品。其薄層干化技

5、術(shù)可直接跨越“塑性階段”，這意味著：不需要返混及其相應(yīng)的料倉(cāng)、輸送設(shè)備、計(jì)量、監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)等。轉(zhuǎn)子上的每片槳葉由螺栓固定，其配置可方便調(diào)整以適應(yīng)來(lái)泥性狀和處理量的變化。分段組合的干化機(jī)可根據(jù)需要?jiǎng)澐譃閮蓚€(gè)或多個(gè)加熱區(qū)域，并可以獨(dú)立控制、調(diào)整溫度甚至關(guān)閉。1.2.3 產(chǎn)品冷卻系統(tǒng)自臥式薄層干化機(jī)中產(chǎn)出的污泥產(chǎn)品進(jìn)入臥式線性冷卻器。污泥產(chǎn)品通過(guò)流動(dòng)于冷卻器殼體內(nèi)的冷卻水進(jìn)行冷卻。當(dāng)污泥干化與焚燒、熱解等工藝結(jié)合時(shí)，可直接將帶溫污泥送入焚燒/熱解系統(tǒng)，而省略該系統(tǒng)。1.2.4 產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)經(jīng)干化處理，滿足用戶要求固含量的污泥經(jīng)冷卻，根據(jù)產(chǎn)品含固率，輸送至干化產(chǎn)品料倉(cāng)或移動(dòng)儲(chǔ)存設(shè)備，等待進(jìn)行后續(xù)處理

6、與應(yīng)用。該系統(tǒng)設(shè)備包括單線螺旋輸送機(jī)，總螺旋輸送機(jī)，斗式提升機(jī)和干料倉(cāng)等。簡(jiǎn)潔的工藝設(shè)備布置實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的集成化。1.2.5 廢汽處理及熱回收系統(tǒng)干化機(jī)中產(chǎn)生的蒸汽與污泥逆向運(yùn)動(dòng)，由污泥進(jìn)料口上方的蒸汽管口排出并進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中，水分從蒸汽中冷凝下來(lái)，不凝氣體（空氣，少量的蒸汽和污泥揮發(fā)物）經(jīng)過(guò)液滴分離器，通過(guò)廢氣引風(fēng)機(jī)排出。廢氣引風(fēng)機(jī)使整個(gè)干化系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，這樣可以避免臭氣及粉塵的溢出。蒸發(fā)水汽的處理也可根據(jù)用戶要求增加熱能回收系統(tǒng)，使熱量重新利用，比如消化工藝的熱源，室內(nèi)采暖等。1.2.6除臭系統(tǒng)極有限的不凝氣體排出后，可用風(fēng)機(jī)輸送到鍋爐、焚燒爐內(nèi)燃燒處理，也可采用物化處理

7、或生化處理等。1.2.7 公用系統(tǒng)該系統(tǒng)包括熱媒系統(tǒng)（導(dǎo)熱油系統(tǒng)或蒸汽系統(tǒng)），儀表空氣系統(tǒng)，工藝用水系統(tǒng)和氮?dú)庀到y(tǒng)（可選）。1.2.8 電氣、儀表及控制系統(tǒng)根據(jù)最終方案，確定相應(yīng)電氣、儀表及控制系統(tǒng)的配置。2石油化工污水場(chǎng)污泥處置現(xiàn)狀2.1石油化工污水場(chǎng)污泥性質(zhì)石油化工污水場(chǎng)污泥又稱三泥，主要是指石化企業(yè)污水場(chǎng)脫水后的隔油池底泥、浮選池浮渣和剩余活性污泥，一般占石化企業(yè)固廢總量的 70-85%。按照國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄（環(huán)境保護(hù)部令第 1 號(hào) 2008 年 8 月 1 日起執(zhí)行），屬于危險(xiǎn)廢物。2.2 三泥的最終處置現(xiàn)狀根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，最終處置方法主要有兩種：安全填埋和焚燒。目前我國(guó)大多數(shù)石化企

8、業(yè)采用填埋的方法處理三泥。但實(shí)際上，由于其嚴(yán)格的填埋場(chǎng)建設(shè)要求和高含水污泥填埋操作困難等原因，很多石化企業(yè)的污泥被非法棄置在了不規(guī)范的“填埋場(chǎng)”，造成二次污染。其次，隨著城市化進(jìn)程和填埋場(chǎng)址要求的提高，填埋場(chǎng)選址越來(lái)越困難，進(jìn)一步制約了污泥填埋處置方式的應(yīng)用。焚燒在過(guò)去近三十年里，也是我國(guó)石化行業(yè)進(jìn)行污泥處理常采用的方式?？偨Y(jié)焚燒實(shí)際運(yùn)行情況，我們發(fā)現(xiàn)：石化企業(yè)已建焚燒設(shè)施絕大部分處于停運(yùn)狀態(tài)，甚至很多焚燒爐已經(jīng)拆除。3干化技術(shù)對(duì)三泥最終處置貢獻(xiàn)的分析在對(duì)導(dǎo)致三泥最終處置困難的原因分析中，我們不難看出：其高達(dá) 85%-90%的含水率是其主要原因。而污泥干化作為中間處理措施，是解決“三泥”最終處

9、置困難的最好方法。3.1對(duì)于安全填埋來(lái)說(shuō)：首先，大大延長(zhǎng)填埋場(chǎng)使用壽命。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)污泥含水率自 85%減低至 30%含水率時(shí)，體積為原來(lái)的三分之一（30%水率污泥的堆積密度按照 650kg/m3 計(jì)，堆積密度與污泥干化方法和污泥性質(zhì)有關(guān)，在 300-900kg/m3 之間）。換言之，填埋場(chǎng)壽命將增加 3 倍。其次，填埋場(chǎng)的操作困難。填埋場(chǎng)可靠操作的前提是填埋體的抵抗剪切破壞的能力，即抗剪強(qiáng)度。85%勺半固體污泥直接填埋時(shí)，必然造成填埋體變形或滑坡，無(wú)法機(jī)械壓實(shí)，甚至于無(wú)法進(jìn)行機(jī)械操作。最后，因?yàn)楦吆饰勰嗵盥駮r(shí)容易造成沼氣和滲濾液收集管道堵塞，造成安全隱患。3.2 對(duì)于焚燒而言：首先，干化

10、后隨著污泥體積的減少，其焚燒廠的處理規(guī)模和建設(shè)投資大大降低。其次，對(duì)于典型的含水率 85%的石油化工污泥，其熱值約為 100kCal/kg,直接焚燒時(shí)需要添加大量的高品質(zhì)能源作為助燃劑，造成運(yùn)行費(fèi)用居高不下。但是如果污泥的含水率降至 35%。其熱值可提高至約 2500kCal/kg,完全可實(shí)現(xiàn)自持燃燒，同時(shí)燃燒產(chǎn)生的熱量還可滿足污泥干化的需要。大大降低運(yùn)行費(fèi)用。最后，直接焚燒時(shí)，因?yàn)楦吆实奈勰嘈再|(zhì)變化復(fù)雜，對(duì)工廠的運(yùn)行操作要求控制嚴(yán)格，焚燒廠運(yùn)行困難。4三泥干化技術(shù)選擇要點(diǎn)4.1半干化和全干化首先，應(yīng)根據(jù)干化后污泥最終處置的需要，確定干化后污泥含固率的要求，選擇半干化工藝或者全干化工藝。半

11、干化和全干化以干化后污泥含固率的不同進(jìn)行區(qū)分，并無(wú)嚴(yán)格的劃分標(biāo)準(zhǔn)，一般以 75%為界。根據(jù)圖 1 和三泥最終處置的需要，我們可以看出：對(duì)于三泥而言，干化后污泥的最佳的含固率應(yīng)為：60-75%o 應(yīng)選擇污泥半干化工藝。4.2 安全性方面的考慮對(duì)于石油化工污水廠污泥尤其是剩余活性污泥，盡管與市政行業(yè)污泥類似，但還是含有少量的油類（25%）和易揮發(fā)的燒類物質(zhì)。因此，在干化工藝選擇時(shí)應(yīng)特別關(guān)注安全性問(wèn)題。依照筆者的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)考慮如下方面：1.優(yōu)先選擇工藝循環(huán)氣體開(kāi)路的干化工藝，避免工藝循環(huán)氣體中油氣（燒類物質(zhì)）和粉塵的富集，形成安全隱患；2.干化工藝中應(yīng)無(wú)過(guò)熱區(qū)域，即優(yōu)先選擇加熱區(qū)域內(nèi)無(wú)污泥長(zhǎng)期滯留或無(wú)粉塵沉積的工藝，減少可燃物燃燒的風(fēng)險(xiǎn)；3.盡量選擇粉塵產(chǎn)生量少的干化工藝，即動(dòng)設(shè)備最大線速度較低的工藝。減少粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)；4.其他方面，如：間接干化工藝并以蒸汽為熱媒可大大提高系統(tǒng)的安全性；技術(shù)提供商在歷史上應(yīng)沒(méi)有發(fā)生過(guò)爆炸燃燒的危險(xiǎn)事故；應(yīng)具有中國(guó)政府頒發(fā)的中華人民共和國(guó)特種設(shè)備制造許可證（壓力容器）等等。4.3 其他方面的考慮 1.系統(tǒng)的復(fù)雜性：在如上條件滿足時(shí)盡量選擇系統(tǒng)流程簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，設(shè)備數(shù)量少的干化工藝；2.系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用：選擇占地面積小、投資費(fèi)用低并且公用系統(tǒng)消