生化污泥干化带式干化系统

1　生化污泥干化带式干化系统工艺简介

1.1  生化污泥干化带式干化系统工艺原理

污泥干化系统工艺为带式环风间接加热干化，采用中压蒸汽（1.6MPa，200℃）作为热源，来加热循环风到135～155℃，热风把干燥腔室内缓慢移动的湿泥中水份升温到100℃以上，形成水蒸汽带出干燥腔室，携带蒸汽热风进到换热器后，被循环水冷却到40℃，蒸汽形成冷凝水排出干化系统外，空气继续回干化腔室循环，湿泥经过约40分钟的烘干后形成干泥被输送至系统外。

生化污泥干化带式干化系统工艺流程

在系统中，物料可分为泥、气，彼此间交换热量、水，使得湿泥中水分经蒸发、冷凝而脱出，形成干泥，下面分为泥路、气路、热交换过程进行说明。

污泥干化系统泥路流程

离心脱水后污泥通过输料泵进入布泥设备，布泥设备(混合器、布料器、污泥面条压制机等)将污泥均匀铺设在污泥烘干带上，均匀铺设在烘干带上的物料缓慢地在烘干腔室内移动, 泥中的水分通过穿流烘干带的干燥空气被带走，已部分烘干的污泥行进到尾部过渡箱, 掉入下部烘干带，下带上的污泥同样在烘干腔室内缓慢移动，由干燥空气带走剩下的污泥中水分，烘干污泥从下带被投入排料箱, *后由出料设备排出。

为了保证湿泥与干燥空气的换热效果，必须先把块状湿泥压制成6mm直径的面条状。因湿泥含固率太低10～12%，塑性太差，必须掺入一定比例干泥（含固率90%）形成20～30%的湿泥，才能压制面条，因此需有干泥碾碎成细粉状的返混系统。

图1  污泥干化泥路流程示意图

图2  分布器示意图                            图3 面条机示意图

污泥进入干燥器分布器的料斗后被均匀地分布在整个容器的宽度上。污泥通过投加辊从排放到面条机。面条机由一个箱体框架、钢模板、末端托架、压辊和驱动单元组成，钢模板位于箱体框架底部，它是一个带有很多孔的钢制平板，孔的直径为6mm。污泥被均匀地输入面条机的整个宽度，在十字头旋转时一定体积的污泥被围在模板、箱体壁、和压辊之间，然后减缓旋转使围住的污泥挤压通过模板形成“面条”。在反向转动之后，动作再次加速直到同样的挤压动作在另一边形成。

（2）生化污泥干化带式干化系统干化腔室

由于单个腔室体积太小，蒸发量不够，所以由5个腔室串联形成一个完整的干燥器。面条状污泥（直径6mm）在干化腔室内均匀平铺在料带，随同输送带移动同时被热风进行烘干。污泥通过上带，经过5个腔室时温度逐步上升到135℃ ～155℃，实现污泥水分的蒸发，然后污泥直接掉在下带上，继续完成蒸发过程，并逐步降温。见图4。

图4干化腔室示意图

（3）干泥返混及出料

经干燥器干燥后含固率90%的干泥由干污泥排放螺旋输送机输出，一部分（根据进料湿泥含固率及进料量定）经干泥经螺旋输送机输送、粉碎系统粉碎后返混至进料双轴混合器。另一部分由干污泥输送进入外送螺旋输送器，经过输送器同时被冷却至低于45℃后，进入干泥料斗。料斗满后，用摆臂式垃圾车装载送至界外填埋。

2.2  能量交换过程

图5  能量交换过程示意图

如图5所示，预热的干燥气体由进气轴流风机输入干化箱体第1～5#腔室，5个内部蒸汽加热器将内循环热风再次加热，气流以1m/s的速度均匀地穿过传送带。携带大量饱和水蒸汽的湿热空气(100～120℃)从干燥器的1#腔室排出，并由抽风机驱动，经热交换器冷凝，气体被冷却下来，变为干燥冷空气，蒸发水被冷凝后排出系统，进污水处理场处理。约10%新空气被吸入循环风，则有10%废气被置换风机排出到除臭设备，处理达标后就地排放。热循环风预热后再由送风机输送至干化腔室里。

3  开车暴露问题及优化过程

该系统是国内首套带式干化，但由于多种原因，一是低价中标且国产化率超过50%，制造水平较低；二是没有打桩，频繁受地基沉降而设备变形故障；三是代理商提供操作法与现场污泥特性不匹配。自2010年11月开车运行以来，在开车中碰到诸多问题。比如沉降变形引起输送带跳车、冷凝水排出不畅等等问题。下面就开车及运行过程中问题和优化过程进行说明。

3.1  处理污泥的性质发生变化，导致设备易损坏、温度难控制

3.1.1污泥性质变化原因

由于乙烯污水场实际处理污水量340m3/h,只有设计量650 m3/h的52%，污染物负荷约占设计负荷的1/4，实际脱水污泥产量只有200kg/h，无法实现干化系统的连续运行，只能采取每月运行约10天的方式。但受到污泥浓缩容积的限制，离心机每月必须在干化之前运行8天左右，这样就会有约80 m3的湿泥在料仓内堆积。由于堆积时间过长，湿泥中的游离水由于重力作用流到底部；这样导致料仓内污泥从上部到下部含水率变化大。