伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工業(yè)化企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)值的陸續(xù)提高，以及城鎮(zhèn)化步伐的飛速進(jìn)展，工業(yè)廢水和城市污水的排放量和處理量也日益增多，伴隨著污廢水處理設(shè)施的全方位普及、污廢水處理效率的提高和污廢水處理程度的深化，同時(shí)也帶來污泥產(chǎn)量的急劇增加，污泥處理處置問題已經(jīng)成為制約污水處理行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。

根據(jù)國家住建部和國家發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》中，提出了污泥4中處置方式，即土地利用、衛(wèi)生填埋、建材利用、干化焚燒。由于污泥在農(nóng)用、填埋、投海等方面的各種限制條件和不利因素日益突出，鑒于污泥干化焚燒處理處置方式在西方國家已經(jīng)得到普遍應(yīng)用和廣泛推廣，無疑污泥干化焚燒將成為現(xiàn)階段最主要、最理想的技術(shù)處置方案之一。

根據(jù)某公司產(chǎn)生的污泥具有危廢、干化后產(chǎn)品最終需焚燒處置、需要有蒸汽熱源等技術(shù)特點(diǎn)，所以需綜合考慮其安全性、技術(shù)適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性、應(yīng)用推廣情況，結(jié)合國內(nèi)已經(jīng)投運(yùn)的污泥干化所應(yīng)用的干化工藝設(shè)備類型，對流化床式、兩段式、薄層式、槳葉式、圓盤式、噴霧式等6種污泥干化工藝設(shè)備類型進(jìn)行比選，結(jié)合上述6種干化設(shè)備的技術(shù)成熟性、系統(tǒng)穩(wěn)定性、運(yùn)行安全性、處置環(huán)保性綜合考慮，最終確定采用薄層干化工藝設(shè)備類型。

1 薄層干化器的工作原理

1.1 薄層干化器的設(shè)備構(gòu)件

大體上講，薄層干化器是有帶加熱層的圓筒形殼體、殼體內(nèi)有轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子、以及轉(zhuǎn)子的驅(qū)動裝置組成。轉(zhuǎn)子上安裝有諸多不同形狀和規(guī)格的槳葉，槳葉與轉(zhuǎn)子之間采用螺栓固定，其裝配方式可以靈活調(diào)整,以便于適應(yīng)污泥性狀與處理量的變化;薄層干化器整個(gè)殼體采取分段組合，根據(jù)不同的處置需求，可以劃分為多個(gè)加熱區(qū)域，并可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制、溫度調(diào)整、靈活開關(guān)等操作要素。

1.2 薄層干化器對污泥處理的過程及物料運(yùn)動描述

污泥薄層干化器整機(jī)按照水平布置安裝，既帶有加熱層的圓筒殼體與殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子均是水平的，轉(zhuǎn)子上安裝有不同類型的葉片，葉片與熱壁間距為5~10 mm，總體來講,轉(zhuǎn)子配備有兩種類型的葉片，也就是傳輸和攤開葉片，這些葉片的布置形式是嵌入到轉(zhuǎn)子當(dāng)中的，在整個(gè)干化器筒體圓周徑向方向共平均布置了18列葉片。

攤開葉片分布在轉(zhuǎn)子的進(jìn)泥端和出泥端，筒體進(jìn)泥端的每列上安裝4個(gè)攤開刮刀葉片，與列線呈45°角安裝，這樣安裝的目的是實(shí)現(xiàn)污泥進(jìn)入筒體后立即被攤附在熱壁的表面并具備向出料端輸送的功能，合計(jì)共72片;出泥端的每列上安裝2個(gè)端蓋攤開刮刀葉片，與進(jìn)料端的攤開刮刀葉片呈斜反45°角安裝，這樣安裝的目的是緩沖產(chǎn)品出料時(shí)的慣性力達(dá)到重力自由出料的功能，合計(jì)36片。

傳輸葉片分布在轉(zhuǎn)子的中間區(qū)域，每列上安裝40片，合計(jì)720片。

其不同類型的葉片從功能上綜合實(shí)現(xiàn)了污泥在熱壁表面的布料、攤附、刮漿、攪拌、返混、自清潔、輸送等重要功能。概括而言，當(dāng)濕污泥從水平干化器的一端進(jìn)入后，立刻被不停轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子連續(xù)分布于熱壁的表面形成物料薄層，轉(zhuǎn)子上的葉片在對熱壁表面分布的濕污泥薄層進(jìn)行不斷翻滾的同時(shí)，轉(zhuǎn)子上安裝的帶有導(dǎo)角功能的輸送葉片伴隨著轉(zhuǎn)子的圓周轉(zhuǎn)動，使污泥薄層和干化過程中生成的半干污泥顆粒以一定的線速度呈現(xiàn)出與轉(zhuǎn)子的軸向方向水平轉(zhuǎn)移，向前運(yùn)動到薄層干化器另一端的污泥出口處，薄層干化器的軸向長度尺寸既為進(jìn)料端到出料端的水平沿程線，完成了污泥在整個(gè)臥式圓筒薄層干化器內(nèi)的進(jìn)料和出料，在此過程中，濕污泥被蒸汽熱壁均勻加熱，水份被蒸發(fā)。濕污泥在薄層干化器內(nèi)的停留時(shí)間為10~15 min，可實(shí)現(xiàn)快速的啟停和排空，對設(shè)備工藝操作、調(diào)整控制非常迅速。

1.3 薄層干化器的廢氣收集工藝

薄層干化器進(jìn)料的污泥含水率為75%~85%(按80%計(jì))，自薄層干化器產(chǎn)出的污泥含水率在35%左右，呈現(xiàn)為顆粒狀的半干污泥通過下一級輸送設(shè)備輸送至下一單元。薄層干化器工作過程中產(chǎn)生的水蒸汽、逃逸粉塵、惡臭氣體等混合載氣，與筒內(nèi)污泥逆向運(yùn)動，由污泥進(jìn)料口上方的乏汽箱通過管道排入冷凝器，在冷凝器中，載氣的水份從蒸汽中冷凝下來，不凝氣體經(jīng)過液滴分離，通過廢氣引風(fēng)機(jī)排出干化系統(tǒng)，薄層干化器的工藝廢氣量相對較少，通常僅為系統(tǒng)蒸發(fā)量的5%~10%，廢氣引風(fēng)機(jī)使整個(gè)干化系統(tǒng)處于微負(fù)壓狀態(tài)，以避免惡臭氣體和粉塵的溢出。

2 薄層干化系統(tǒng)的設(shè)備選型

2.1 薄層干化系統(tǒng)工藝流程

污泥介質(zhì)流程：濕污泥接收倉+污泥輸送泵+薄層干化器+半干污泥輸出設(shè)備+線性干化器+產(chǎn)品冷卻器。

廢氣介質(zhì)流程：蒸發(fā)汽(混合汽)+廢汽箱+冷凝器+除霧器+引風(fēng)機(jī)+除臭裝置。

污泥接收倉內(nèi)的污泥由污泥螺桿泵直接送入薄層干化器進(jìn)行干燥處理，薄層干化器的污泥進(jìn)口設(shè)置氣動刀閘閥，該刀閘閥與進(jìn)料泵、給料螺旋、薄層干化器的安全保護(hù)等設(shè)備及檢測儀表的邏輯控制參數(shù)互為連鎖。

薄層干化器本體型號(NDS—5000S)，單機(jī)凈重為33 000 kg，設(shè)備凈尺寸為Φ1 800×15 180，水平布置安裝，進(jìn)入薄層干化器的污泥被轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中均勻的分布于干化器熱壁表面，轉(zhuǎn)子上的槳葉對熱壁表面的污泥反復(fù)返混的同時(shí)，并向前輸送到污泥的出口，過程中污泥中的水分被蒸發(fā)。自薄層干化后的半干污泥顆粒通過污泥輸送機(jī)輸送至線性干化器(根據(jù)污泥產(chǎn)品含水率的需求啟用)，隨后進(jìn)入污泥冷卻器，污泥產(chǎn)品被冷卻器內(nèi)流動的空氣和殼體、轉(zhuǎn)軸內(nèi)流動的冷卻水所冷卻，含水率由80%減至35%(該35%的污泥含水率為薄層干化器單機(jī)設(shè)備的工藝控制上限)。

自薄層干化器內(nèi)排出的載氣含有較多的水蒸汽、粉塵和一定量的揮發(fā)性氣體(主要是H2S和NH3),如果直接排放，會對環(huán)境造成一定程度的污染，因此本工程考慮了載氣收集系統(tǒng)和冷凝器和除霧器，除去尾氣中的粉塵及水蒸汽，該尾氣在轉(zhuǎn)筒內(nèi)與污泥運(yùn)動方向相反，由污泥上方的廢氣管口排出口進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中洗滌降溫，水份從蒸發(fā)尾氣中冷凝下來，利用間接換熱的方式，通過板式換熱器和冷卻塔對噴淋水進(jìn)行撤熱，達(dá)到節(jié)約用水、減少污水排放的目的，不凝氣體(少量的蒸汽、N2、空氣、污泥揮發(fā)物)經(jīng)過除霧器，最后通過尾氣引風(fēng)機(jī)排出干化系統(tǒng)至除臭裝置。工藝流程示意圖見圖1。

編輯：李丹