污泥处理系统
包括(1)污泥浓缩池(2)污泥脱水机
从沉降过滤一体机出来的清水进入清水池或回用,或排放。
污泥进入污泥浓缩池,污泥经压缩机形成泥饼,泥饼外运。被浓缩的渣(污泥)则手动或程序自控排往污泥脱水机脱水,成为泥饼,作为农田或绿化用有机肥料。
污泥压缩机出来的水分、沉降过滤一体机反冲洗出来的水分及浓缩池上清液,经收集管道进入原水循环处理。
(1)污泥浓缩池
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(2)污泥脱水系统
污水经过沉淀处理后会产生大量污泥,既使经过浓缩及消化处理,含水率仍高达96 %,体积很大,难以消纳处置,必须经过脱水处理,提高泥饼的含固率,以减少污泥堆置的占地面积。
一般后续工艺均采用机械脱水。脱水机的种类很多,按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类
1. 带式压滤脱水机
带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层,从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过,依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层中的毛细水挤压出来,获得含固量较高的泥饼,从而实现污泥脱水。
2. 离心式脱水机
离心脱水机主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成,污泥由空心转轴送入转筒后,在高速旋转产生的离心力作用下,立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大,因而产生的离心力也较大,被甩贴在转毂内壁上,形成固体层;水密度小,离心力也小,只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下,被输送到转载的锥端,经转载周围的出口连续排出,液体则由堰四溢流排至转载外,汇集后排出脱水机。
3. 板框式压滤脱水机
板框式压滤机是通过板框的挤压,使污泥内的水通过滤布排出,达到脱水目的。它主要由凹人式滤板、框架、自动- 气动闭合系统测板悬挂系统、滤板震动系统、空气压缩装置、滤布高压冲洗装置及机身一侧光电保护装置等构成。
4. 微波传动污泥深度处理干燥机
4.1 概述
污泥是污水处理过程中不可避免的二次污染物,而它的含水率与难脱水性成为其处理和利用的主要障碍。现代社会要求不断增进污水的处理导致污泥产量大量增加使得其处置管理不断地受到挑战。
我国现有城市污水处理厂300多座,日处理污水能力达1000余万吨。日产干污泥量2200~3200吨,而我国目前城市污水年排放量近200亿吨,在未来的几年里,污水处理设施和处理程度都将会有较大提高,年产污泥量将会十分惊人。如何有效地处置日益增加的污泥,既不使成本过高,又不对环境构成二次污染,是环境工程界最为关注的课题之一。一种有效的处置方法,应该能够兼顾到环境生态效益与处置成本的均衡。从目前国内外的情况看,污泥处置应用最多的有农用、填埋、焚烧等几种。污泥是一种十分有效的生物资源,它含有丰富的有益于植物生长的养分和大量的有机物质。它所含的全氮、磷、钾等和厩肥大致相似,所以污泥的农用受到各国的普遍重视。污泥通过干燥制成颗粒肥料或同时加入化肥制成混合肥料进入市场销售的办法,既可以达到安全方便使用,又可以平衡污泥处置费用的目的。污泥制肥农用符合废物回用的世界性思潮,可能是一种优先采用的最终处置选择。因此,开发新型高效的污泥干燥制肥技术是解决城市污水处理厂污泥出路难,促使污泥减量化、无害化、资源化的重要途径之一。
干燥能够把新鲜污泥转变成可储存和散布的产品,选择干燥过程需要考虑以最小的投资、最小的能耗和最少的污染物排放产生允许进一步使用的清洁产品,同时对运行和管理需要较低的材料和技能要求。目前成型的污泥干燥设备有接触式干燥器和对流式干燥器,它们各有特点。
微波环保技术是微波处理技术与环境资源回收利用技术的新兴交叉技术。它是一种节能增效的清洁技术,可用于处理传染性废物、消除土壤污染、制取环保用材料等。微波干燥和灭菌技术应用于污泥的就地处置制肥,将具有快速、高效、环境资源回收率高、省时节能、成本低等优点,因此,小型微波传动污泥深度处理干燥机对污泥滤饼制造颗粒肥料将具有广阔的应用前景。
4.2传统污泥干燥方法
热干燥污水污泥是污泥处理的一种简单方法。选择污泥干燥过程是基于以下这些最重要的条件:①能量供应和费用 ②地点③厂址④污泥的进一步使用。污泥干燥过程最终占有优势必须达到下列要求:①最少的污染物排放②借助剩余湿分和颗粒尺寸,产生的一定量产品允许进一步使用③用最小的能耗产生清洁产品④对运行和管理需要较低的材料和技能要求⑤最小的资本投资额。
干燥可以把新鲜污水污泥转变成可储存和散布的产品。干燥要求一个能量源:加热油,天然气,或沼气,并且特别感兴趣有效的沼气或可获得于污泥或焚化垃圾炉的废热。依据供热的类型,传统的干燥方法有:接触干燥(包括薄膜干燥器、盘式干燥器、硫化床干燥器)、对流干燥器(包括滚筒干燥器、悬浮干燥器、多层干燥器、带式干燥器)。在对流干燥中,干燥介质(烟道气、过热蒸汽或蒸汽或空气)直接与污泥接触并吸收来自污泥的水蒸气。在使用热蒸汽运行的封闭系统中,一个冷凝器冷凝多余的蒸汽。在开放系统,烟道气以蒸汽的形式排出干燥设备。在接触干燥中,热能直接导入被干燥物料。污泥和热介质由耐压水管排分离。通过机械手段污泥保持与管壁的直接接触,在污泥中的水蒸发。
4.3微波干燥的特点
微波干燥是利用微波内部加热特点和抽风机形成负压对流,使滤饼内外产生压力梯度排出水分达到加速干燥目的,干燥设备的抽风系统一方面可以对流带走水分,另一方面使干燥器中形成负压防止了恶臭气体的散逸,干燥产品疏松易于破碎制成颗粒肥料,利用微波低温加热和均匀加热的特点达到节能灭菌的效果,实现清洁生产。微波能不需要经过对流和传导等中间介质作为热的媒质,而是直接深入到物料内部加热的,能量损失小于接触干燥器和对流干燥器。
4.4微波干燥的理论依据
分析表明,微波加热干燥是由于物料内部的极性分子受电磁场的作用而发生振动摩擦产生热能。毛细多孔物料中的水分迅速蒸发产生一个总压梯度来推动湿分的传递。同时,构成微生物的各种高分子极性基、可动性基等在微波电磁场作用下激烈地回转与振动,使蛋白质以及核酸等产生变异,从而杀灭病菌。因此,可以在低温和较短时间内得到满意的灭菌效果。微波深入到物料内部均匀加热,均匀的温度分布使病原体无法在冷区残活;快速的加热和均匀的湿度分布使微菌无法逃离高温区;微波能转化的机械能足以杀灭病菌。
4.5微波干燥的技术路线
采用理论与实验相结合的方法,对国内外污泥干燥技术进行调研分析,在此基础上设计实验设备,包括微波干燥器、抽风系统、测试系统并进行制造加工,然后进行实验采集数据并进行分析研究,补充实验找出最佳工艺参数。进行理论分析建立干燥过程中在污泥滤饼中微波电磁场与热质传递的偶合模型。进行经济效益分析并提供中试设备方案。
进行微波干燥污泥滤饼实验,就是为了研究污泥滤饼在微波干燥设备条件下,探求干燥过程的周期、能耗及产品质量三大要素所受干燥条件的影响程度,寻找出描述这一干燥过程的宏观数学模型,为生产实践提供依据,为进一步进行深入的理论研究提供基础。据此,我公司设计出“微波传动污泥深度处理干燥机”。
5.5结语
通过研制微波干燥污泥滤饼小型实验设备,探索微波干燥污泥能量利用效果和杀灭致病菌、寄生虫卵效果最佳工艺参数,建立干燥过程中微波电磁场与热质传递的偶合模型并考虑与灭菌效果的关系,提供中试设备,为解决污水处理污泥出路难,促使污泥减量化、无害化、资源化提供了重要途径。
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