污泥薄層干化工藝的工程實踐

時間：2017-11-16 15:16

來源：凈水技術

作者：汪喜生等

熱源需求確定為蒸汽，取自工程實施地點就近已建成的熱力覆蓋管網，蒸汽供應條件為蒸汽壓力為1.0 MPa、蒸汽溫度為180 ℃、蒸汽供應量為2.5 t/h。

干貨|污泥薄層干化工藝的工程實踐

圖1干化工藝流程示意圖

2.2薄層干化工藝主要設備技術參數

本工程按照需求，確定了單套污泥干化系統的污泥處理量為2.5 t/h(按含水率80%計)，出泥含水率為35%。單臺薄層干化器日處理污泥量為60 t/d(按含水率80%計)，單臺薄層干化器的額定蒸發量為1.731 t/h，單臺薄層干化器的換熱面積為50 m2,，污泥進口含水率為80%，污泥出口含水率為35%。薄層干化器熱源為飽和蒸汽，蒸汽供應品質進口參數：蒸汽溫度為180 ℃、蒸汽壓力為1.0 MPa，單臺薄層干化器蒸汽耗量為2.33 t/h，薄層干化器配置數量2臺，一備一用。

180 ℃的飽和蒸汽經承壓管道輸送至線性干化機內，作為熱源間接加熱半干污泥，半干污泥中的水份在線性干化器內被進一步蒸發，根據污泥產品的實際需求(啟停)，最終污泥可達到10%的含水率后去往產品冷卻器。

線性干化器處理量為0.769 t/h(含水率35%)，額定蒸發量為0.214 t/h，換熱面積為50 m2,，線性干化器污泥進口含水率為35%，污泥出口含水率為10%，線性干化器蒸汽品質進口參數：蒸汽溫度為180 ℃、蒸汽壓力為1.0 MPa，單臺線性干化器的蒸汽耗量為0.253 t/h，數量配置1臺。

載氣冷凝器設備型式為直噴混合式冷凝器，進氣量為3 500 Nm3/h，冷凝器進口氣體溫度為95~110 ℃，冷凝器出口氣量為90~180 Nm3/h，出口氣體溫度為55 ℃。

載氣引風機設備型式為高壓離心風機，最大引風量為400 Nm3/h，風壓為4.8 kPa，載氣介質的物理參數：溫度為45 ℃，濕度為80%~100%的濕空氣惡臭氣體混合物，單套干化系統配置1臺。

產品冷卻器處理量為1.8 t/h，污泥進口溫度為110 ℃，污泥出口溫度≤45 ℃，換熱面積為20 m2，數量1臺。

2.3 薄層干化器調試過程中的經濟能耗分析

該薄層干化工藝系統經過近半個月的單機調試和通泥負荷調試結果如下。

本工程單臺薄層干化器設計配置處理能力為60 t/d，目前調試期平均處理濕污泥為50 t/d(含水率按79%計)，已達到污泥濕基設計處理規模的83%，亦達到污泥干基設計處理規模的87.5%;

薄層干化器產出的半干污泥平均含水率為36%，最后再經過線性干化器后出口的半干污泥含水率為36%，基本符合設計產品目標值(35%);

經過污泥干化車間的外來飽和蒸汽儀表計量,消耗飽和蒸汽為25 t/d，理論蒸汽汽化潛熱日總熱耗為25 t×1 000×2 014.8 kJ/kg÷4.184 kJ =1.203 871 9×107 kcal/d，該干化系統日平均蒸發總水量為(50 t ×0.79)-[50 t ×(1-0.79)]÷(1-0.36)×1 000=23 875 kg/d，那么污泥干化系統的單位熱耗為1.203 871 9×107÷23 875=504 kcal/kg蒸發水;因污泥干化系統受制于濕污泥含水率高低的變化、外來蒸汽品質的高低、以及半干污泥產品輸送設備對顆粒度的特性要求等因素，需要在今后長期的試運行中優化各種變量值，以總結本系統最佳的運行工況和經濟能耗指標。

3 薄層干化系統設備的加工結構特征

3.1 薄層干化器本體

薄層干化器的設備結構構成組件：帶加熱層的圓筒型殼體、殼體內轉動的轉子、轉子的驅動裝置：電機+減速箱。薄層干化器設備示意如圖2所示。

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圖2 薄層干化器設備示意圖

污泥干化器殼體是由鍋爐鋼加工制造的容器，熱媒通過殼體對污泥層間接加熱，內殼根據污泥的性質和含沙量，干化器的內殼采用內殼耐磨高強結構鋼(Naxtra–700)的P265GH耐高溫鍋爐結構鋼覆層或特殊高溫處理的耐磨涂層。其他與污泥接觸部分，如轉子和葉片選用不銹鋼316 L、外殼為P265GH耐高溫鍋爐結構鋼。

轉子裝有作為涂層、混合和推進用的葉片，葉片與內殼間距為5~10 mm，可對加熱表面進行自清潔，葉片可以進行單獨的調節和拆卸。

驅動裝置：(電機+減速箱)可選擇變頻或定速電機、可選擇皮帶減速機或齒輪箱、可直聯或采用聯軸器連接，轉子轉速可控在100 r/min，轉子外緣線速度可控制在10 m/S、污泥停留時間為10~15 min。

3.2 線性干化器本體

線性干化器采用U形螺旋輸送機型式，傳輸槳葉特殊設計加工，避免了對污泥顆粒的擠壓和切割，線性干化機的殼體和轉軸為加熱部件，殼體的外殼可拆卸。除加熱部件外，與污泥接觸部分采用不銹鋼316 L或同等材質，其他部件采用碳鋼，即線性干化器材質為SS304+CS。線性干化器設備結構如圖3所示。

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