處理段

處理參數

數值

單位

備注

汙泥幹化係統

入口汙泥處理量

30

t/d

入口汙泥含固率

20

%

幹基汙泥量

6

t/d

幹化汙泥量

8.6

t/d

幹化汙泥含固率

70

%

蒸發水量

21.4

t/d

計算：幹化汙泥量=汙泥處理量×汙泥含固率÷幹化後汙泥含固率

                =30×20%÷70%=8.6

2.2.3zui終產品的出口條件

• 含固率 70% DS
• 幹燥器物料出口溫度 <85 °C
• 冷卻後溫度 <40 °C

方案工藝描述

汙泥處置係統工藝選擇

本方案處理的汙泥，主要是來源於(yu) 汙水處理廠產(chan) 生的脫水活性汙泥，脫水活性汙泥含固率約40%，汙泥通過汙泥泵提升輸送後，進入汙泥幹化係統處置，zui終達到含固率80%經造粒成粒徑3-15mm汙泥顆粒，經幹汙泥料倉(cang) 暫存後，幹化汙泥進行後續處置。

本方案設計汙泥幹化處置工藝係統，具有以下核心特點：

• 脫水活性汙泥幹化後汙泥減量zui高達50%減量化*，大大節約後續處置費用；
• 幹化係統能夠適應各種複雜進泥情況穩定運行，無返混流程，安全性能優異，全自控運行，處理效率高，占地小，運行成本低，係統微負壓運行，無臭氣汙染；
• 幹化後汙泥含水率大大降低，性狀穩定，熱值增高，為後續能源化處置奠定良好的基礎；

工藝介紹和描述

汙泥幹燥設備，以高溫蒸汽作為(wei) 熱源，采用了熱傳(chuan) 導給熱的換熱模式，通過造粒的滾軸及盤式幹燥機的盤麵，在物料含水率高時確保高強度的傳(chuan) 導給熱幹燥至設定的含固率，zui高可達到含固率85%。

這種熱傳(chuan) 導幹燥模式，具有的幹燥效果，無需采用幹泥返混流程，一步將含水率80-85%汙泥直接幹燥到含固率70%~85%。在汙泥快速幹燥的同時，相比較傳(chuan) 統的幹燥方式，蒸發效率可提高1.5-2倍，幹燥處理消耗的時間僅(jin) 為(wei) 30%左右，節約能耗並降低運行成本。相比較單一熱對流幹燥方式，沒有幹泥返混和擠壓塑性的處理工序，能夠處理汙泥，處理效率高。

由於(yu) 汙泥在幹燥過程中會(hui) 產(chan) 生大量的水蒸氣，配備引風機從(cong) 主回路抽取少量氣體(ti) 進行冷凝，並保持整個(ge) 回路的微負壓，與(yu) 傳(chuan) 統單一的熱對流幹燥係統相比，氣體(ti) 排放量小，通過除臭係統進行淨化，並保證環境無臭氣汙染。

尾氣含塵量極少，從(cong) 根本上控製粉體(ti) 爆炸現象。

1）脫水汙泥喂料

脫水後的汙泥通過垂直提升機，將汙泥喂入幹燥設備中。

2）產(chan) 品幹燥

汙泥幹燥采用兩(liang) 級幹燥方式：*級為(wei) 重複造粒破壁熱蒸發區域；第二級為(wei) 幹燥區域。濕粘的汙泥在本公司特殊的軟體(ti) 造粒機內(nei) ，利用汙泥自重為(wei) 動力進行容積式造粒，並將汙泥透氣性差、對幹燥不利的、軟粘性等幹燥特性很差的不利因素轉變成本公司軟體(ti) 造粒機造粒的有利條件，采用很低動能就可以完成造粒工作；造粒工作為(wei) 垂直的多層次重複工作，每次造粒均以表麵熱萃取、破壁熱幹化的顆粒表麵熱幹化為(wei) 基礎：在*層造粒形成的外表殼幹化、脆化、裂化，中間濕軟的汙泥顆粒，落入第二層後重新混合、打破表皮硬殼，使*次的外殼變成第二次造粒的內(nei) 部（核骨架），*次造粒的內(nei) 部水重新變成表麵層重複進行熱萃取、破壁熱幹化。經過上述多層次的破壁熱萃取造粒幹化，形成了中間鏤空的、極不規則的汙泥顆粒。顆粒表麵積非常大、堆比重很輕、透氣性很強的汙泥顆粒。這種顆粒在後續的各種處理工藝中都顯示它優(you) 異的效能。

造粒區域完成將汙泥（通過自重）造粒後，形成含水量在68%的顆粒汙泥，再進入入盤式幹燥機。此時的汙泥顆粒粒徑約為(wei) 3～15mm獨立的相互不粘連的顆粒。該顆粒進入盤式幹燥機後具有較強的分散度，能夠在盤麵上部形成很高的平麵分布率，強化了設備幹燥強度。從(cong) 二級幹燥機出來的成品含水zui低達15%。

3）氣固分離

經汙泥幹燥器處理後的產(chan) 品收集在底部，而氣體(ti) 從(cong) 頂部離開。

閉環回路保持微負壓，避免任何粉塵排放到環境中。

4）不可凝氣體(ti) 抽取

汙泥中含有有機成分較多，為(wei) 了避免惡臭氣體(ti) 排放至自然環境中，由風機使閉路循環保持微負壓。少量廢氣，其中可能含不可凝氣體(ti) ，從(cong) 幹化回路抽出經冷凝處理後送往除臭裝置。

5）蒸發水和氣體(ti) 冷凝

風機抽取的不可凝氣體(ti) 首先被引入冷凝塔進行冷凝。冷凝塔內(nei) 氣體(ti) 通過一個(ge) 頗爾環填料層被水逆向淋洗。水蒸氣的冷凝是通過並合效果完成的。冷凝液被收集在冷凝塔底部，以溢流方式排放。

為(wei) 優(you) 化資源利用，冷凝液采用循環冷卻水進行冷凝，完成冷凝噴淋的循環冷卻液經降溫後回到冷凝液管線進行循環使用。

6）幹化汙泥處置

經幹燥汙泥處理後的幹化汙泥，根據需要進行zui終的處置。

7）工藝控製

汙泥幹化工藝采用PLC對工藝進行自動控製。PLC的編程是根據供應商的工藝訣竅和經驗的特定邏輯順序而進行的。

由於(yu) 汙泥幹化工藝所處理的物料為(wei) 廢物，多項因素可能導致運行的變化，這些變化可能導致工藝不穩定甚至阻斷，因此，為(wei) 了保證運行的安全性，設計應盡可能簡化和實現單變量單輸出，避免變量之間的互相幹擾。

幹化工藝由於(yu) 工藝本身的特點，具有實現zui簡潔和可靠的閉環、條件(連鎖)控製。在基本條件設定後，可以通過在線儀(yi) 器儀(yi) 表，準確地實現對工藝的控製。

對於(yu) 幹燥工藝而言，給熱是獨立於(yu) 幹化工藝運行條件的前提條件。給熱條件的設定是以蒸汽輸入量及其入、出口溫度、壓力來衡量的。

工藝的大幅度調整一般在工廠調試階段均以菜單形式記錄和保存下來，以備在實際運行中調用。因濕泥狀況變化而需要作出的臨(lin) 時調整可由操作人員現場進行。

工廠的開機和關(guan) 機均為(wei) 執行一個(ge) 一係列預先設定好的命令集的過程。開機的目標是在確保安全和溫度合適的條件下，建立係統內(nei) 的物料和熱平衡。關(guan) 機的目標是在確保安全和阻斷濕泥進料的同時，實現幹燥器的緩慢降溫和冷卻。這些過程對幹燥器的長期穩定運行是十分必要的。

8）熱泵蒸汽組

自來水經過軟水器處理，進入熱泵加熱，從(cong) 環境溫度升高到105度，產(chan) 生過熱水，在高壓水泵的作用下，通過精細化的超細霧化噴頭，過熱水霧化進入電磁加熱管，電磁加熱管內(nei) 有蒸汽和水分離裝置，外有電磁加圈，通過PLC的精密控製，保證電磁加熱管溫度穩定在300-400度，過熱水霧通過電磁加熱管，瞬間產(chan) 生高壓蒸汽，蒸氣溫度保持在180-200度，壓力在7-8公斤，電磁加熱管中不存水，沒有壓力容器爆炸的危險。

工藝係統的特點

• 成熟工藝可確保投資的有效性、可靠性和穩定性
• 高度惰性化工藝回路，保證係統運行安全。
• 進泥含水率波動情況下，確保幹化汙泥含固率穩定。

因幹化係統的工藝原理，在進泥含固率波動情況下，實際運行通過自動控製，可自由調節出泥幹度，確保幹化汙泥含固率穩定。

• 能耗低，運行成本低。
• 係統設備簡潔，無需其他工藝的幹泥返混等設備，設備緊湊占地少，係統投資經濟性好。
• 配備上位機控製係統自動控製係統運行，設備維護量極少，運行費用低。

回路保持微負壓，不會(hui) 向工作環境排放氣體(ti) ，避免二次汙染。

產品介紹

4.1汙泥幹化設備簡介

幹燥主機由汙泥幹化軟體(ti) 造粒機和立式盤式幹燥機兩(liang) 個(ge) 部分組成。造粒機在上，盤式幹燥機在下，造粒機排出的顆粒直接進入盤式幹燥機繼續幹燥。

造粒機實現對汙泥的表麵幹化造粒，完成汙泥比表麵積zui大化；汙泥經過重複的熱造粒形成鏤空的、表麵不規則的、均勻的、相互不粘連的汙泥顆粒。

盤式幹燥機完成對汙泥顆粒繼續幹化形成終端成品。由於(yu) 不規則的、鏤空的顆粒，促使盤式幹燥機內(nei) 的蒸發強度*，通過觀察口可以明顯看到水分蒸發。

4.2軟體造粒機

汙泥軟體(ti) 造粒幹燥係統是多層組合式造粒係統，上下層可以互換、所有零部件均為(wei) 標準化的低速運行設備。主要是由：傳(chuan) 動機構、供熱係統、組合式造粒機群、負壓排氣係統、電儀(yi) 自控係統等組成。

汙泥造粒可分成容積式造粒和破殼重複造粒兩(liang) 個(ge) 部分組成。

容積式造粒是將原始汙泥堆通過自重產(chan) 生壓強，引入造粒機容腔。如同桑蠶吃桑葉那樣的，緩慢而群體(ti) 地吸納油汙泥，在熱能的作用下，瞬間表麵破壁熱幹化成單體(ti) 顆粒；

破殼重複造粒是將上造粒層形成的外殼幹化、脆化、裂化、硬化的中間濕軟顆粒打破，原來顆粒的外殼形成新顆粒的內(nei) 部骨架、原來顆粒內(nei) 濕物料被呈現在顆粒外表麵，進行新的表麵破壁熱幹化而形成新的趨近鏤空的新顆粒。重複上述，得到鏤空的、表麵很不規則的、相互不粘連的、總含水率得到降低的汙泥顆粒。

4.2.1容積式造粒

汙泥自重產(chan) 生壓強填滿造粒機容腔形成濕軟顆粒（圖1）。

與(yu) 此同時，通入造粒機內(nei) 熱源的熱量迅速通過容腔內(nei) 表麵釋放給物料表麵形成快速升溫，顆粒表麵得到破壁熱淬取，水在急劇受熱中瞬間蒸發，由於(yu) 汙泥透氣性很差，瞬間產(chan) 生的大量蒸汽無法通過料層透氣，因此，在顆粒外表和容腔表麵之間形成高壓蒸汽隔離膜（圖2），將汙泥軟顆粒與(yu) 容腔內(nei) 表麵隔離開，完成脫模基本要素。顆粒外表瞬間脫水成表麵幹化、脆化、裂化、硬化的，內(nei) 部濕軟的單體(ti) 顆粒；

刨去加熱容腔以外的濕軟料（圖3），自然形成可以自動脫模的小顆粒。完成*步造粒（圖4）。

4.2.2破殼重複造粒

4.3盤式幹燥機

4.3.1盤式幹燥機的組成

主要由通入熱源的水平圓盤、翻動物料的耙葉耙臂及其附件、旋轉傳(chuan) 動主軸、傳(chuan) 動定位機構、外筒體(ti) 以及支架等組成。

4.3.2盤式幹燥機工作原理

濕顆粒物料連續地加到*層幹燥盤上，帶有耙葉的耙臂作回轉運動使耙葉連續地翻抄物料。

物料沿指數螺旋線流過幹燥盤表麵，在小幹燥盤上的物料被移送到外緣並落到下方的大幹燥盤外緣，在大幹燥盤上物料向裏移動並從(cong) 中間落料口落入下一層小幹燥盤中。

大小幹燥盤上下交替排列，物料得以連續地流過整個(ge) 幹燥器。中空的幹燥盤內(nei) 通入加熱介質。

已幹物料從(cong) zui後一層出料口排出。蒸發的水份從(cong) 設在頂蓋上的排濕口排出。

4.4造粒幹燥機的優勢

• 造粒驅動功率極低，每噸汙泥造粒成單體顆粒的動能僅需1度電：采用了特殊的汙泥無摩擦軟體造粒幹化機，在無任何輔助添加物條件情況下，實施軟體造粒並獲得表麵幹化；
• 熱能消耗大大降低：汙泥進入幹燥受熱前就已經形成顆粒，得到重複破壁熱幹化，內含水變成表麵水；並且在重複造粒過程中水分幾乎全部表麵化，所以，蒸發耗能極低；
• 沒有擠壓、滑動摩擦，近趨零磨損：特殊的汙泥造粒原理和立式盤式幹燥，使得其設備的使用壽命大大增加；
• 酸腐蝕大大降低：物料顆粒浮動在蒸發盤麵和造粒機換熱表麵，顆粒多以表層幹基形態與加熱傳熱金屬接觸，依靠暴露在熱幹燥室的龐大的表麵積蒸發，而不是象槳葉、臥式轉盤、渦輪薄層、氣流破碎室、噴東床等幹燥設備將汙泥緊貼換熱金屬表麵。幹基狀態下酸性物腐蝕能力很小，如HCL絕幹狀態下腐蝕為零；
• 無需附加熱能：由於無需其他物質混合，其需要的幹燥熱能僅是其本身蒸發耗能；
• 係統安全：尾氣含塵量極少，從根本上控製粉體爆炸現象。