目前大多数城市污水处理厂使用机械脱水技术,只能脱除污泥中间隙水和少量吸附水,使污泥含水率降到70~85%左右。无法满足污泥后续处理处置技术(如卫生填埋、焚烧、堆肥)要求。《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB/T23485-2009明确规定生活污水处理厂污泥经处理后含水率小于60%,方可以进入生活垃圾填埋场处置。
国内污泥处置法规日趋严格,促使各不达标污泥处置企业纷纷选择高压压榨机工艺。隔膜压榨机过滤压力高达0.6~1.5Mpa,能够把污泥含水率降低到填埋标准60%含水率以下。但是必须加入大量生石灰、铁盐,占到污泥干基20%~50%左右。脱水作业周期长达4小时,没有达到污泥减量目的,污泥热值也进一步降低。
桑德公司开发了四代电渗透污泥脱水压滤机,具备污泥电渗透研发良好积累。经过多年实践,认为带式转鼓电脱水结构方式,处理压力无法得到理想0.3~0.6Mpa,处理量较小,运行稳定性都存在许多需要克服障碍。
为满足污泥深度脱水、干化乃至最终处理要求,针对弹性高压压榨机优势和劣势,桑德开发污泥电渗透高压压榨深度脱水系统解决方案。采用低压电渗透脱水结合高压压榨机技术,压榨压力高达3~5Mpa,不但可以去除污泥中游离水和间隙水,还可以去除一部分吸附水,污泥脱水后含水率可以降至50%以下。由于无其他药剂添加,泥饼有机质几乎没有损失,热值高,尤其适合焚烧。污泥电渗高压干化机脱水作业周期由传统4小时缩短到2小时,脱水效率提高50%。
我们通过工业化测试研究比较发现,电脱水压滤能轻易将污泥含水率降低到40%以下,且能量消耗仅为热干化的1/4~1/3,还能有效杀死病原微生物和去除污泥中部分重金属离子。电脱水以后泥饼自然堆放,经过3~5个小时以后,污泥含水率可以进一步下降到低于30%。泥饼可以直接进行焚烧,真正实现污泥减量化、无害化、资源化目标。
因此污泥电渗透高压压榨处理技术,有望成为一种高效和经济污泥处置核心技术。
目前韩国EWT公司、ACE公司和加拿大的Elcotech公司有污泥电渗透设备在市场上销售。其中韩国公司提供技术是滤带辊筒式电脱水机,在我国已经实现销售。而加拿大的Elcotech公司提供是线性电脱水机,国内没有实现销售。目前这两种机型都存在设备造价很高等大问题。
国内江苏百新环保工程公司采用楔形压榨结合电脱水设备,已经在广西柳州开始工业化示范。哈尔滨北方环保公司滤带辊筒式电脱水机在天津大港已经示范应用。江苏鹏繇滤带辊筒式电脱水机环保在浙江嘉兴已经示范应用。
机型参数
|
污泥电渗透高压干化机
|
高压隔膜压榨机
|
压榨压力
|
压榨压力由高压油缸提供,正常压榨压力使用一般为2.5~3.0Mpa,最大可达5.0Mpa。
|
压榨压力由水泵将压力水注入隔膜内产生,一般为1.0~1.2Mpa,新滤板最大可达1.5Mpa
|
脱水原理
|
1.2Mpa高压进料泵,一次过滤脱水,进料结束后,高压油缸推动滤板机构,以1.5~3.0Mpa压榨压力压缩挤压腔内污泥,在均布电场电渗透作用下,使污泥中水被压榨出来。
|
先低压进料,再以高压进料,进料结束后,通过1.0~1.2Mpa压力水进入隔膜内,通过隔膜变形挤压腔内污泥,使污泥中水压滤出来。
|
压榨方式
|
通过弹簧压缩变形,压缩腔内泥饼,平行挤压,无死角。
|
通过隔膜变形,挤压腔内泥饼,腔内泥饼变形,受圆弧状挤压,受力不均匀。
|
污泥适应能力
|
泥性污泥变化时,可通过改变压榨压力,使泥饼含水率达到要求值,还可通过进料次数,(多次进料,变电压),使泥饼含水率达到要求值。
|
因压榨力恒定,且只能一次进料,泥性变化时,通过延长进料时间,(3~4小时)使泥饼
|
滤板材质
|
全部采用Q345B优质钢板加高压弹性机构。
|
PP塑料板镶嵌聚丙烯膜片
|
压滤周期
|
从进料至出泥饼,正常为1.5h。
|
从进料至出泥饼,正常为2.5~4h
|
泥饼含水率
|
设置压榨力1.5Mpa时,泥饼含水率40%以下,设置压榨力2.0Mpa时,含水率30%以下。
|
新滤板泥饼含水率60%以下,滤板使用半年后泥饼含水率60%左右,滤板使用1年后,泥饼含水率60%以上。
|
泥饼含水率均匀性
|
油缸平行挤压滤板,空腔平行收缩,腔内污泥平行受压,无死角,整块泥饼含水率均匀。
|
隔膜充水挤压,隔膜呈圆弧状变形挤压,污泥受压不均匀,整块泥饼含水率不均匀。
|
药剂选择性
|
无
|
仅适合石灰、三氯化铁常规药剂(影响后续泥饼处置)
|
药剂添加量
|
无
|
市政污泥一般在25~40%左右(以含固量计)
|
滤布清洗周期
|
3天清洗一次,(自动清洗)
|
出一板泥清洗一次(自动清洗)
|
滤板使用寿命
|
大于10年
|
1~2年
|
滤布用量
|
因相同处理量过滤面积是隔膜压滤机一半,因此滤布用量也相应低一半,降低了更换维护成本。
|
滤板多,且面积大,滤布用量远高于高压板框机,增加滤布更换成本
|
进料泵选择
|
因密封压力高于隔膜压滤机,进料泵只选择1台高压污泥螺杆泵或柱塞进料泵。
|
因密封压力低,进料泵需选择3台(2台需变频控制螺杆进料泵,1台高压清水压榨泵)
|
建筑要求
|
占地面积小,厂房仅需要8米高,土建投资较小,可采用钢结构,土建成本小,仅在接受含水率80%污泥需建设小污泥接受池,无其他构筑物。
|
占地面积大,车间高度需要10~12米以上,土建投资大,采用轻钢加混结构,另外需建设直径较大污泥调质池或储存池等构筑物。
|
|