汙水處理技術之汙泥（ní）幹化技術

汙（wū）水在處理（lǐ）的過程中將大部分汙染物均轉化到了汙泥裏，因（yīn）此汙泥中含有覆蓋麵極廣的各類汙染物，包括各種重金屬、微量高毒性有機物(PCBs、AOX等)、大量細菌、病毒體和寄生蟲（chóng）卵等致病微生物，如不妥善處理，將會引發環境衛生和汙染問題，易造成二次汙（wū）染，我（wǒ）國大規模建設汙（wū）水水處理廠，但汙泥處理（lǐ）處（chù）置一直被（bèi）忽（hū）視，近（jìn）年來汙（wū）水幹化技術發展迅速，下麵（miàn）就介紹幾種（zhǒng）重要的汙泥幹化技術。

2.1 按（àn）熱介（jiè）質與汙泥（ní）接觸的方式可（kě）分為：

2.1.1 直接加（jiā）熱式：將燃燒室產生的熱氣與汙泥直接進行接觸混合，使汙泥得以加熱，水分得以蒸發並終得到幹汙泥產品，是對（duì）流幹（gàn）化技術的應用；

2.1.2 間接加（jiā）熱（rè）式：將燃燒爐產生的熱氣通過蒸氣、熱油介質傳遞（dì），加（jiā）熱器壁，從而使器壁另一側的濕汙泥受熱、水分蒸發而加以去除，是傳導（dǎo）幹化技術的應用；

2.1.3 “直接一間接（jiē）”聯合式幹燥：即是"對流—傳導技術"的結合。

2.2 按設備的形式分為：

轉鼓式、轉盤（pán）式、帶式、螺旋式、離心幹化（huà）機、噴淋式多效蒸發器、流化床、多重盤管（guǎn）式、薄（báo）膜式、漿板式等多種形式（shì）。

2.3 按幹化設備進料方式和產品形態大致分為兩類：

一種是采用（yòng）幹料返混係統，濕汙泥在進料前先與一定比例的幹泥混合，然後才進入（rù）幹燥器，產（chǎn）品為球狀顆粒，是幹化、造粒結合為一體的工藝；另一種是濕汙泥直接進料，產品多為粉末狀。

3.1 直接（jiē）加熱轉鼓幹（gàn）化技術（shù）

工作原理是：脫水後的汙泥從汙泥漏鬥進入混（hún）合器，按（àn）比例充（chōng）分混（hún）合部分已經（jīng）被幹化的汙泥，使幹混合汙泥的含固率達50%～60%，然後經螺旋輸送機運到三通道（dào）轉鼓式幹燥器中。

在（zài）轉鼓（gǔ）內（nèi）與同一端進入的流速（sù）為1.2-1.3m/s、溫度為700℃左（zuǒ）右的熱氣流（liú）接觸混合集中加熱（rè），經25min左（zuǒ）右的處理，烘幹後（hòu）的汙泥被帶計量裝置的螺旋輸送機送到分離器，在（zài）分離器中幹燥器排出的（de）濕熱氣體被收集進行熱力回用，帶（dài）汙染的惡臭氣（qì）體被送到生物過濾器處理達到符合環保要求的排放標準，從分離器中（zhōng）排出的幹汙泥其顆粒度可以被控（kòng）製（zhì），再經過篩選器（qì）將滿足要求的汙泥顆粒送到貯藏（cáng）倉等候處理。

幹化的汙泥幹度達92%以上或更高。幹燥的汙泥顆粒直（zhí）徑可控製在1-4mm，這（zhè）主要考（kǎo）慮了用幹燥的汙泥（ní）作為肥料或園林綠化的可（kě）能性。細小的（de）幹燥汙泥被送到混合（hé）器（qì）中與濕汙泥（ní）混合送入轉鼓式幹（gàn）燥（zào）器，用於加熱轉鼓幹燥器的（de）燃燒器可使用沼氣、天然氣或熱（rè）油等為燃料。

分離器將幹燥的汙（wū）泥和水汽進行分離，水汽幾（jǐ）乎攜帶了汙（wū）泥幹（gàn）燥時所耗用（yòng）的全部（bù）熱量，這部分熱量需要（yào）充分回收利用（yòng）。因（yīn）此水汽要經過冷凝器，冷凝器冷卻水入口溫度為20℃，出水溫度為55℃，被冷卻的氣體送到生物過濾器處理完全達到排放標準後排放（fàng）。

該幹化係統特點是：在無（wú）氧環境中操（cāo）作，不產生灰塵，幹化汙泥呈顆粒狀，粒徑可（kě）以控製，采用氣體循環回用設（shè）計減少了尾氣的處理成本。

3.2 間（jiān）接（jiē）加熱轉鼓幹化技術

脫水（shuǐ）後的汙泥輸送至幹化機的進料鬥，經過螺旋輸送器送至幹化機內，螺旋輸送（sòng）器可變頻（pín）控製定量輸送（sòng）。幹化機由（yóu）轉鼓和翼片螺杆組成，轉鼓通過燃燒爐加熱，轉鼓大轉速為1.5r/min。

翼片螺杆通過循環熱油傳（chuán）熱，大轉速 為0.5 r/min。轉鼓和翼片螺杆（gǎn）同向或反向旋轉，汙泥可連續前移進行幹化，轉鼓沿長度方（fāng）向分布為三個燃燒爐溫度區（qū）域，分（fèn）別為370℃，340℃和85℃。翼片螺杆內的（de）熱油溫度為315℃。

轉（zhuǎn）鼓經抽風，其內部為負壓，水汽和塵（chén）埃無法外逸（yì）。汙（wū）泥經轉鼓和翼（yì）片螺杆推移和加（jiā）熱被逐步烘幹並磨成粒狀，在（zài）轉鼓後端低溫區經過S形空氣止回閥（fá）由幹泥螺杆輸送器送至儲存倉。汙泥蒸發出的水汽通過係統抽風機（jī）送（sòng）至（zhì）冷凝和洗滌吸附係統。

該幹化（huà）係統的特點是：流程簡單，汙泥的（de）幹度可控製，幹化器終端產物為粉末狀。

3.3 離心幹化技術（即脫水幹化（huà）一體機）

稀（xī）汙泥自濃（nóng）縮池或消化池進入離心幹化機，幹化機內的離心機對汙泥（ní）進行脫水，經機械離心脫水後的（de）汙泥呈細（xì）粉狀（zhuàng）從離心機卸（xiè）料（liào）口（kǒu）高（gāo）速排出，高熱空（kōng）氣（qì）以適當的方式引入到離心幹化機的內部，遇到細粉狀的汙泥並以短的時間將其幹化到含固率80%左右。

幹化後的汙泥顆粒經氣動方式以70℃的（de）溫度從（cóng）幹化機排出，並與（yǔ）濕廢氣一起進入旋流分離（lí）器進行（háng）分（fèn）離。一部分濕廢氣進入洗滌塔，在洗滌塔中濕（shī）廢（fèi）氣中的大部分水分被冷凝析出，淨化後的廢氣以40℃的溫度離開洗滌塔。

該幹化（huà）係統的特點是：流程簡單， 省去了汙泥脫水機及從脫水機至幹化機的存儲、輸送、運輸裝置。

3.4 間接（jiē）式多盤幹燥技術（珍珠工藝）

其工作原理是（shì）：機械脫水後的汙泥（含固率25%～30%）送入汙泥緩衝料倉，然（rán）後通過汙泥（ní）泵輸送至塗層機，在塗層機中再循環的幹汙泥顆粒與輸（shū）入的脫水汙泥混合，幹顆粒核（hé）的（de）外層塗上（shàng）一層濕汙泥後形成顆粒，這個塗敷過程非常重要, 內核（hé）是幹的（含固率＞90%），外層是一層（céng）濕汙泥，塗覆了濕（shī）汙泥的顆粒被送入硬顆粒（lì）造粒機（多盤幹（gàn）燥器），被倒入造粒機上部，均（jun1）勻的散在頂層圓盤上。

通過與中央旋轉主軸相連的耙臂上的耙子（zǐ）的作用，汙泥顆粒在上層圓盤上作圓周運動。汙泥顆粒從造粒機的上部圓盤（pán）由重力作用直至造粒機底部圓盤，顆粒在圓盤上（shàng）運動時直接和加熱表麵接觸幹化。汙泥顆粒（lì）逐漸增大，類（lèi）似於蚌（bàng）中珍珠的形成過（guò）程（chéng），終形成堅（jiān）實的（de）顆粒故也叫珍珠工藝。

幹燥後的顆粒溫度90℃，粒徑為14mm，離開幹燥機後由鬥式提升機向上送（sòng）至分離料鬥，一部分被分離出再循環回（huí）塗層機（jī），同時剩餘的顆粒進入冷（lěng）卻器冷卻至40°送入顆粒儲料倉。

汙泥幹燥（zào）過程所需的能量由熱（rè）油傳（chuán）遞，溫度介於260～230℃的熱油在幹燥機內中空的圓盤內循環，從幹燥機排出的接近115℃的蒸汽冷凝，經熱交換器冷凝後的熱水溫度為50～60℃。

此（cǐ）間接式多盤幹燥器也叫造粒機，立式布置多級分布（bù），間接加熱。

特點：幹（gàn）燥和造粒（lì）過程氧氣濃度＜2%，避免了著火和爆炸（zhà）的危（wēi）險性。顆粒呈圓（yuán）形、堅實、無灰塵且顆粒均勻、具有較高的熱值可作為燃料，尾氣（qì）經冷（lěng）凝、水洗後送回燃燒爐，將產生臭味的（de）化合物徹（chè）底分解，所以其（qí）尾氣能滿足很嚴格的排（pái）放標準。

3.5 流化床汙泥幹化（huà）技術

其工作原理是：脫水汙泥送至汙泥計量儲存倉，然後用汙泥泵將（jiāng）汙泥送至流化床（chuáng）汙泥幹燥機中的進料口並將汙泥進行分配。流化床（chuáng）汙泥幹燥機從底部到頂部基本由三部分組成，在幹燥機（jī）的下麵是風箱，用於將循環氣體分送到流（liú）化床裝置的不同區域，其底部裝有一塊特殊的（de）氣體分（fèn）布板，用來分送惰性流化（huà）氣體。

在中（zhōng）間段，用於蒸（zhēng）發水的熱量將通過加熱熱油送入流化床內。上部為抽吸罩，用來使流化的幹顆粒脫離循環（huán）氣體，而循環氣體帶著（zhe）汙泥細粒和蒸發的水分離開幹燥機。在幹燥機內幹（gàn）燥（zào）溫度85℃，產生的汙泥（ní）顆粒被循環氣體流化並產生激烈的混合。

由於流化床內依靠其自（zì）身的熱容（róng）量，滯留（liú）時間長和產品數（shù）量大，因此，即使供料的質量或水（shuǐ）分有些波動也能確保幹燥均勻，用循環的氣體（tǐ）將汙泥細粒和灰塵帶出流化層，汙（wū）泥顆（kē）粒通過旋轉氣鎖閥送至冷卻器，冷（lěng）凝到小於40℃，通過輸送機送至（zhì）產品料倉。

灰塵、汙泥細（xì）粒與流化氣體在旋風分離器分（fèn）離，灰塵、汙泥（ní）細粒通過計（jì）量（liàng）螺（luó）旋輸送機，從灰倉輸送到螺旋混合器。在那裏（lǐ）灰塵與脫（tuō）水汙泥（ní）混（hún）合並（bìng）通過螺旋輸送機再（zài）送回到流化床幹燥機。幹燥機係統和冷卻器係統的流化氣體（tǐ）均保持在一個封閉氣體回路。

循環氣體將汙泥細粒和（hé）蒸發的水分帶離流化床幹燥機。汙（wū）泥（ní）細粒在旋風分離器內分離，而蒸發的水分在一個冷凝（níng）洗滌器（qì）內采用直接逆流噴水方式進行冷凝。蒸發的水（shuǐ）分以及其它循環氣體從85℃左右冷卻為60℃，然後冷凝，冷凝下來（lái）的水離開循環氣體流回到汙水處理區，冷凝器中（zhōng）幹淨而冷卻的流化氣體又回到幹燥機，幹化（huà）汙泥由冷卻回路氣體卻冷（lěng）到低於40℃。

該（gāi）幹化係統的特點是：無返料係統，間接加熱，幹燥機本身無動（dòng）部件，故幾乎無需維修，但幹化顆粒的粒徑無法控製。

除上述外還有閃蒸式幹燥器、螺旋式幹燥機、薄膜幹燥器、噴霧式幹化器、多效蒸發器、微波幹化（huà）器、帶式幹燥機、多床幹燥器等，同一類型的（de）幹化設備在不同的生產廠家也各有其特點。