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污泥干燥技术在石化废水处理厂的应用

发布时间:2020-9-12 11:43:52      点击次数:448

摘要:石油化工行业的工业废水处理厂在实际生产和运营过程中会产生大量的剩余污泥和浮渣。经过沉淀,浓缩和机械脱水后,污泥的水含量达到约85%。存在诸如污泥转移量大和处置成本高的问题。中空桨式污泥干化处理技术可使脱水后污泥的水分含量从约85%降低到40%以下,可减少污泥产生量。

当前,剩余污泥和浮渣的处置是石化工业中工业废水处理厂面临的一个突出问题。常规的家庭处置计划是沉淀和浓缩后对污泥和浮渣进行机械脱水,以及通过皮带或离心脱水机处理后的污泥。含水量可以达到80%〜90%左右。目前,行业内没有多少公司随后设置污泥焚烧装置,因此大多数公司将脱水污泥转移到相关的危险废物处置单元进行处置。在实际生产和运营中,会产生大量的剩余污泥,高昂的处理成本,以及大量的存储和转移量已成为限制生产和运营的环境问题。采用污泥干化技术,将脱水污泥进行干燥,焚烧前将水分降至40%以下,可以很好地达到还原处理的目的。

1污泥干化技术

1.1污泥干化方法

污泥干化过程是通过传热使污泥中的水分蒸发的过程。根据干燥方法,可以分为直接干燥型和间接干燥型。直接干燥型是将热源(通常是蒸汽)与污泥直接混合并接触,并通过热交换使水蒸发以实现污泥的干燥。 ;间接干燥是热源与污泥之间的间接接触,热量通过热量的传递传递给污泥,从化实现污泥中水的蒸发。由于石化行业污水处理厂的进水成分复杂,剩余的污泥包含大量的油,苯系列和其他化学物质。一方面,直接干燥法增加了干燥废气和水蒸气的量,另一方面,选择间接干燥法肯定是科学合理的过程。

1.2间接污泥干化原理

间接干燥型的典型代表设备是桨式污泥干化机和江苏金陵干燥技术有限公司生产的空心桨式污泥干化机,用于石化公司的工业废水处理厂。干燥机利用工厂中的过热蒸汽降低温度和压力作为干燥热源。污泥干化的主要设备是空心叶片干燥机。干衣机的主机内部由两个叶片和一个外部W形外壳互锁。刀片由外部马达驱动。刀片和外壳是中空的。作为热源的蒸汽进入叶片和壳体以进行传导加热,并且湿污泥在叶片和壳体之间的间隙中穿过叶片的咬合。当湿污泥在污泥干化机中前进时,从蒸汽端传来的热量实现了湿污泥中水分的蒸发。湿污泥的干燥过程在密闭环境中进行。干燥过程中产生的废气通过风扇排出,然后进入气味控制装置进行处理。干燥机内部被密封,微负压控制和氮气保护装置实现了干燥系统的本质。干燥的污泥收集在干燥机的出口后,进入后续处理过程以继续处理。

2污泥干化技术的应用

污泥干化装置主要由存储和进料系统,干燥器,排放系统,蒸汽温度和减压系统以及喷雾除尘系统组成。处理流程如图1所示。

2.1污泥特性分析

本项目处理的污泥由石化公司4家工业污水处理厂的含油污泥,剩余的活性污泥和浮选池排出的浮渣组成。污水处理厂的油性污泥主要来自溶解气浮系统排出的浮渣和沉积物,其主要成分为水,油,泥浆和其中所含的各种化学物质。油性污泥中油成分的来源是上游化工厂废水中所含的溶解,乳化和不溶性石油,它们通过溶解气浮法释放或在污水处理过程中被活性污泥悬浮。诸如碎屑之类的物质粘附并较终与浮渣和污泥一起排出。沉积污泥的主要成分是无机矿物成分,粘土矿物和一些氧化物。其中,污水处理厂剩余的活性污泥来自生化系统的污泥。它主要是微生物,并且具有较高的水含量。与含油污泥,浮渣和沉积物相比,具有污泥和含油量低的特点。污泥絮凝良好,早期脱水效果明显。结合上述各种污泥,石化工业污水处理厂的污泥具有粘度高,流动性差,组成复杂的特点。特别是,污泥中的各种矿物质形成稳定的胶体,并且在干燥过程中的水分含量很高。粘度很大,约为60%。

2.2通用流程与比较

目前,我国常用的污泥处理工艺主要有脱水后焚烧,干燥后焚烧,干燥后掺入锅炉,脱水固化后填埋。

2.2.1脱水后焚化

国内大部分污泥处置过程是污泥经沉淀,增稠和机械脱水后直接通过焚烧工艺进行处理,可以减少污泥量,焚烧后的残渣被掩埋在危险废物填埋场中。由于机械脱水后的污泥的含水量基本上在80%〜90%左右,因此污泥的含水量相对较高,热值极低。焚化过程需要大量的燃料来维持焚化温度,以确保污泥燃烧前的水分含量。蒸发处理,使高含水量的污泥在焚化过程中夹带大量水蒸气,产生大量废气,并且焚化炉和再燃室内的温度很低,并且隐藏着二次污染的危险,如废气处理不合格。另外,如果焚烧炉和脱水装置相距较远,则会发生一系列问题,例如传送量大和存储空间大。

2.2.2干燥后焚化

机械脱水后的污泥可通过不同类型的干燥设备减少。去除污泥中的水分后,它会形成半干或全干燥的污泥颗粒,然后进入焚化炉进行焚烧和残渣焚烧。前往危险废物掩埋场处置。随着污泥干化后水分含量的降低,半干污泥或全干燥污泥的热值大大提高,焚烧过程仅需添加少量燃料即可完成污泥的焚烧。

2.2.3锅炉混烧

污泥通过干燥设备以降低水分含量后,形成的干燥颗粒被输送到锅炉设备,并与燃料煤混合燃烧。焚烧残渣可以与粉煤灰一起再利用。此类方法目前仅适用于生活污水。处理厂中剩余污泥的处置以及工业污水处理厂中剩余污泥的应用仍需要后续讨论和实践。同时,还存在不利影响,例如污泥中的砂含量高和燃料煤的热值低。

2.2.4固化垃圾填埋场

将脱水的污泥与水泥或石灰混合,然后将污泥固化并送到垃圾填埋场进行处理。但是,垃圾填埋场处理须充分考虑渗滤液问题。由于污泥中有机物含量高,填埋场的不透水层被破坏后,将产生不可预测的污染和对地下水的影响,环境风险很高。

2.2.5流程比较

通过对污泥特性的分析和现有工业处理技术的比较,将原来的污泥工艺“沉降浓度+机械脱水+焚烧”工艺改进为“沉降浓度+机械脱水+干燥+焚烧”工艺。通过增加污泥的干燥过程,减少了进入污泥焚烧炉的污泥饼的水分含量,大大减少了污泥的量,增加了污泥的发热量,节省了焚化炉的燃料,并达到了效果。污泥焚化得到保证。收集后处置。

3污泥干化技术的应用效果

3.1污泥干化过程

(1)污泥处理过程:将上游装置产生的泥饼通过卡车或螺旋输送机送至湿泥仓,并通过防桥输送机和湿筒仓底部的泥浆泵倒入干燥机。污泥被干燥机中的旋转叶片搅拌并推动。与叶片和壳体全接触后,污泥中的表面水和微生物细胞水逐渐干燥并蒸发,干燥后的污泥被干燥。从干燥机末端的排出口排出并进入后续处理处理。

(2)废气处理过程:污泥干化处理过程中蒸发的废气由排气高压风机从干燥机引出,经除尘,喷淋,冷却后送至毒气处理。设备合格后放电。

(3)热介质使用过程:将工厂管网输送的1.0 MPa过热蒸汽降低温度和压力,压力控制在0.5 MPa,温度约为164℃。蒸汽通过旋转接头流入空心叶片和干燥机壳体,物料被间接加热,使用后蒸汽产生的冷凝物通过排水装置排出。

(4)公用工程流程:为确保干衣机运行过程中的保障,当干衣机中的氧气含量超过2%时,系统设置链式程序自动向系统中添加氮气,以避免干燥引起的由于氧气含量高,干燥后机器内部的可燃气体爆炸或淤渣变成粉尘爆炸。工业用水用作喷雾洗涤水,以去除废气中的烟尘颗粒。循环水用作冷却水,以降低烟道气温度,并确保随后进入生化系统会对微生物产生不利影响。

3.2污泥变干的影响

2017年污泥干化装置运行期间任意选择污泥含水量并绘制曲线。来自污泥干化设备的污泥的水含量如图2所示。

从图2可以看出,污泥干化装置产生的污泥平均含水率为29.0%,达到了40%以下的设计目标,满足了生产需求。

4。结论

(1)中空叶片式污泥干化设备已成功实现了石化公司工业污水处理厂剩余污泥的减少和处置。该装置投入使用后,污泥减少率可达到75%以上。干燥后,污泥的水分含量约为30%,变为半干污泥,然后进入焚化炉进行处理。通过污泥干燥,可以将100吨污泥减少到25吨以下,从而大大减少了污泥的产生量。

(2)污泥干燥系统运行稳定,热源利用率高。在装置运行过程中,通过调节叶片的转速和装置的进料量,可以控制污泥的干燥效果,同时,可以实现装置的节能优化运行被实现。

(3)系统采用负压形式,根据不同的情况尽可能减少排气量,从而降低了废气处理的成本,污泥蒸发的气味被排放到有毒气体处理装置中。

(4)配备自动控制的干燥机腔室中的氧气含量,抽吸系统和喷雾系统,以实现本质并提高设备运行的系数。

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