伴隨著我國經濟的快速發展和工業化企業生產產值的陸續提高，以及城鎮化步伐的飛速進展，工業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，同時也帶來污泥產量的急劇增加，污泥處理處置問題已經成為制約污水處理行業發展的瓶頸問題。

根據國家住建部和國家發改委聯合發布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南(試行)》中，提出了污泥4中處置方式，即土地利用、衛生填埋、建材利用、干化焚燒。由于污泥在農用、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得到普遍應用和廣泛推廣，無疑污泥干化焚燒將成為現階段最主要、最理想的技術處置方案之一。

根據某公司產生的污泥具有危廢、干化后產品最終需焚燒處置、需要有蒸汽熱源等技術特點，所以需綜合考慮其安全性、技術適應性、經濟適應性、應用推廣情況，結合國內已經投運的污泥干化所應用的干化工藝設備類型，對流化床式、兩段式、薄層式、槳葉式、圓盤式、噴霧式等6種污泥干化工藝設備類型進行比選，結合上述6種干化設備的技術成熟性、系統穩定性、運行安全性、處置環保性綜合考慮，最終確定采用薄層干化工藝設備類型。

1 薄層干化器的工作原理

1.1 薄層干化器的設備構件

大體上講，薄層干化器是有帶加熱層的圓筒形殼體、殼體內有轉動的轉子、以及轉子的驅動裝置組成。轉子上安裝有諸多不同形狀和規格的槳葉，槳葉與轉子之間采用螺栓固定，其裝配方式可以靈活調整,以便于適應污泥性狀與處理量的變化;薄層干化器整個殼體采取分段組合，根據不同的處置需求，可以劃分為多個加熱區域，并可以實現單獨控制、溫度調整、靈活開關等操作要素。

1.2 薄層干化器對污泥處理的過程及物料運動描述

污泥薄層干化器整機按照水平布置安裝，既帶有加熱層的圓筒殼體與殼體內轉動的轉子均是水平的，轉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子當中的，在整個干化器筒體圓周徑向方向共平均布置了18列葉片。

攤開葉片分布在轉子的進泥端和出泥端，筒體進泥端的每列上安裝4個攤開刮刀葉片，與列線呈45°角安裝，這樣安裝的目的是實現污泥進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，合計共72片;出泥端的每列上安裝2個端蓋攤開刮刀葉片，與進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品出料時的慣性力達到重力自由出料的功能，合計36片。

傳輸葉片分布在轉子的中間區域，每列上安裝40片，合計720片。

其不同類型的葉片從功能上綜合實現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，當濕污泥從水平干化器的一端進入后，立刻被不停轉動的轉子連續分布于熱壁的表面形成物料薄層，轉子上的葉片在對熱壁表面分布的濕污泥薄層進行不斷翻滾的同時，轉子上安裝的帶有導角功能的輸送葉片伴隨著轉子的圓周轉動，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出與轉子的軸向方向水平轉移，向前運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料端到出料端的水平沿程線，完成了污泥在整個臥式圓筒薄層干化器內的進料和出料，在此過程中，濕污泥被蒸汽熱壁均勻加熱，水份被蒸發。濕污泥在薄層干化器內的停留時間為10~15 min，可實現快速的啟停和排空，對設備工藝操作、調整控制非常迅速。

1.3 薄層干化器的廢氣收集工藝

薄層干化器進料的污泥含水率為75%~85%(按80%計)，自薄層干化器產出的污泥含水率在35%左右，呈現為顆粒狀的半干污泥通過下一級輸送設備輸送至下一單元。薄層干化器工作過程中產生的水蒸汽、逃逸粉塵、惡臭氣體等混合載氣，與筒內污泥逆向運動，由污泥進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，不凝氣體經過液滴分離，通過廢氣引風機排出干化系統，薄層干化器的工藝廢氣量相對較少，通常僅為系統蒸發量的5%~10%，廢氣引風機使整個干化系統處于微負壓狀態，以避免惡臭氣體和粉塵的溢出。

2 薄層干化系統的設備選型

2.1 薄層干化系統工藝流程

污泥介質流程：濕污泥接收倉+污泥輸送泵+薄層干化器+半干污泥輸出設備+線性干化器+產品冷卻器。

廢氣介質流程：蒸發汽(混合汽)+廢汽箱+冷凝器+除霧器+引風機+除臭裝置。

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

薄層干化器本體型號(NDS—5000S)，單機凈重為33 000 kg，設備凈尺寸為Φ1 800×15 180，水平布置安裝，進入薄層干化器的污泥被轉子在旋轉過程中均勻的分布于干化器熱壁表面，轉子上的槳葉對熱壁表面的污泥反復返混的同時，并向前輸送到污泥的出口，過程中污泥中的水分被蒸發。自薄層干化后的半干污泥顆粒通過污泥輸送機輸送至線性干化器(根據污泥產品含水率的需求啟用)，隨后進入污泥冷卻器，污泥產品被冷卻器內流動的空氣和殼體、轉軸內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設備的工藝控制上限)。

自薄層干化器內排出的載氣含有較多的水蒸汽、粉塵和一定量的揮發性氣體(主要是H2S和NH3),如果直接排放，會對環境造成一定程度的污染，因此本工程考慮了載氣收集系統和冷凝器和除霧器，除去尾氣中的粉塵及水蒸汽，該尾氣在轉筒內與污泥運動方向相反，由污泥上方的廢氣管口排出口進入冷凝器，在冷凝器中洗滌降溫，水份從蒸發尾氣中冷凝下來，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行撤熱，達到節約用水、減少污水排放的目的，不凝氣體(少量的蒸汽、N2、空氣、污泥揮發物)經過除霧器，最后通過尾氣引風機排出干化系統至除臭裝置。工藝流程示意圖見圖1。

編輯：李丹