污泥处理方法及设备综述文献综述

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1、文献综述污泥处理方法及设备综述1前言污泥是化工类工业生产中常见的一种废弃材料，将其废弃会造成严重的环境污染。根据环保部门的测算，全国每年产生含水率80%的污泥约3000万吨左右，污泥中含有大量的有机物和丰富的氮磷等营养物质，以及重金属、盐类、致病菌和寄生虫等有害成分，处置不当将会引发环境卫生和污染问题。目前，多数污泥没有得到妥善的处置，随意抛弃、倾倒的现象还普遍存在，由此引起的二次污染问题已不容忽视，在一定程度上甚至抵消了污染减排的成果。一些地区还因污泥处置不当，引发了环境污染事件。图1一般污泥处理流程

2、因此，我们需要对污泥进行妥善的处理，若将其水份脱去成为粉状，加入到煤中，可作为发电厂的燃料，加以利用，既可变废为宝，节约资源，同时减少对环境的污染。污泥脱水可采用自然干燥、人工加热干燥等，污泥电渗干燥是通过对污泥加一定的电压，通过正负极电热效应，实现干燥的目的，为此，需要将污泥呈一定的形状连续通过电极来完成电渗加热过程。2国内外污泥干化技术的发展动态目前常用的污泥脱水处理方法[1]：1）热干燥目前,许多国家已在污泥处理中采用热干燥技术。按照热介质是否与污泥相接触,现行的污泥热干燥技术可以分为直接热干燥技

3、术、间接热干燥技术和直接-间接联合式干燥技术。直接热干燥技术是通过热空气从污泥表面去除水分。干燥的效率取决于空气运行条件和污泥的自身结构及特征。热介质与污泥直接接触,热介质低速流过污泥层,在此过程中吸收污泥中的水分,处理后的干污泥需与热介质进行分离。排出的废气一部分通过热量回收系统回到原系统中再用,剩余的部分经无害化后排放。此技术可使污泥的含水率降到5%左右。但排出的废水和水蒸气须经过无害化处理后才能排放;同时,热介质与干污泥需加以分离,给操作和管理带来一定的麻烦。闪蒸式干燥器、转筒式干燥器、带式干燥器

4、、喷淋式干燥器、螺环式干燥器和多效蒸发器等都属直接热干燥装置类[2]。在间接热干燥技术中,热介质并不与污泥直接接触,而是通过热交换器将热传递给湿污泥,使污泥中的水分得以蒸发,因而热介质不仅仅限于气体,也可用热油等液体,同时热介质也不会受到污泥的污染,省却了后续的热介质与干污泥分离的过程。过程中蒸发的水分到冷凝器中加以冷凝。热介质的一部分回到原系统中再用,以节约能源。由于间接传热,该技术的热传输效率及蒸发速率均不如直接热干燥技术,这种技术的操作设备有薄膜热干燥器,盘式热干燥器等。直接-间接联合式干燥系统则

5、是对流-传导技术的整合,在所有提及的这些干燥器中,闪蒸式干燥器是目前应用最广的一种。胡龙等对以机械脱水+热干燥为主线的处理技术系统和以预干燥+焚烧艺处理污泥的综合热干燥系统进行了研究[3]。马德刚等进行了电场协同作用下污泥热干燥的试验,结果表明,有电场时污泥的粘壁强度可降低到无电场时的1/16，当污泥含水率大于50%时,其干燥速度较传统方法有明显的提高。2）微波加热干燥微波技术由于其热绝缘特性,广泛应用于科技领域的各个方面,是污泥高温分解的一种可选方法[4]。与传统的干燥方法相比,微波加热干燥污泥可以节

6、约大量的时间和能量。有研究表明：假如用微波处理单独的污泥,那么污泥只是起到干燥的作用；要是微波处理的污泥中加人少量的合适的微波吸收体,那么干燥的温度可以达到900℃,此时对污泥起到的是分解作用而不是干燥作用。Idris等利用微波加热对含硅污泥干燥,得出了温度升高和持续干燥过程在理论和试验上的一致性,并得出在较短干燥时间里产生较高干燥效率的污泥质量和热量比[5]。3）太阳能干燥太阳能干燥技术具有节能、运行费用低、对环境无污染等优点。天津大学和天津市纪庄子污水处理厂联合进行了利用太阳能干燥技术对污泥进行脱水

7、试验,以期为进一步降低污泥脱水的运行费用以及为节约能源找到新的方法[5]。郑宗和等通过试验证明利用太阳能污泥干燥技术对污泥进行脱水处理是一项可行的新技术。该技术污水厂污泥脱水处理的进一步节能成为可能。丘锦荣等通过对利用塑料棚和H光对污泥和有机废弃物进行干燥的试验研究,初步设计出了可以达到高温低湿的塑料棚,达到快速干燥污泥及其他有机物的目的[6]。S.Janjai等设计了一种整体式太阳暖房(用集热板做暖房屋顶)，指出相比较传统的太阳能干燥床，干燥周期有较大程度的缩短，且回收期仅5a。M.Bux等测试了全自

8、动化的太阳能干燥装置干化市政发酵污泥的情况，这套装置每干燥1t的污泥水分仅消耗22～28(kW·h)电能，而用传统的干燥方法干燥却需消耗70～110(kW·h)的电能［7］。污泥作为污水处理系统的副产品,含水率高、体积大、不稳定、易腐败、有恶臭,如不加妥善处理和处置,将造成堆排区周围环境的二次污染。由此可见,污泥处理已成为污水处理厂面临的又一难题。污泥处理处置的目的是“四化”:稳定化、无害化、减量化、资源化。由于污泥中水分的体积含量巨大,要