目前大多數(shù)城市污水處理廠使用機械脫水技術(shù),只能脫除污泥中間隙水和少量吸附水,使污泥含水率降到70~85%左右。無法滿足污泥后續(xù)處理處置技術(shù)(如衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥)要求。《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB/T23485-2009明確規(guī)定生活污水處理廠污泥經(jīng)處理后含水率小于60%,方可以進入生活垃圾填埋場處置。
國內(nèi)污泥處置法規(guī)日趨嚴(yán)格,促使各不達標(biāo)污泥處置企業(yè)紛紛選擇高壓壓榨機工藝。隔膜壓榨機過濾壓力高達0.6~1.5Mpa,能夠把污泥含水率降低到填埋標(biāo)準(zhǔn)60%含水率以下。但是必須加入大量生石灰、鐵鹽,占到污泥干基20%~50%左右。脫水作業(yè)周期長達4小時,沒有達到污泥減量目的,污泥熱值也進一步降低。
桑德公司開發(fā)了四代電滲透污泥脫水壓濾機,具備污泥電滲透研發(fā)良好積累。經(jīng)過多年實踐,認為帶式轉(zhuǎn)鼓電脫水結(jié)構(gòu)方式,處理壓力無法得到理想0.3~0.6Mpa,處理量較小,運行穩(wěn)定性都存在許多需要克服障礙。
為滿足污泥深度脫水、干化乃至最終處理要求,針對彈性高壓壓榨機優(yōu)勢和劣勢,桑德開發(fā)污泥電滲透高壓壓榨深度脫水系統(tǒng)解決方案。采用低壓電滲透脫水結(jié)合高壓壓榨機技術(shù),壓榨壓力高達3~5Mpa,不但可以去除污泥中游離水和間隙水,還可以去除一部分吸附水,污泥脫水后含水率可以降至50%以下。由于無其他藥劑添加,泥餅有機質(zhì)幾乎沒有損失,熱值高,尤其適合焚燒。污泥電滲高壓干化機脫水作業(yè)周期由傳統(tǒng)4小時縮短到2小時,脫水效率提高50%。
我們通過工業(yè)化測試研究比較發(fā)現(xiàn),電脫水壓濾能輕易將污泥含水率降低到40%以下,且能量消耗僅為熱干化的1/4~1/3,還能有效殺死病原微生物和去除污泥中部分重金屬離子。電脫水以后泥餅自然堆放,經(jīng)過3~5個小時以后,污泥含水率可以進一步下降到低于30%。泥餅可以直接進行焚燒,真正實現(xiàn)污泥減量化、無害化、資源化目標(biāo)。
因此污泥電滲透高壓壓榨處理技術(shù),有望成為一種高效和經(jīng)濟污泥處置核心技術(shù)。
目前韓國EWT公司、ACE公司和加拿大的Elcotech公司有污泥電滲透設(shè)備在市場上銷售。其中韓國公司提供技術(shù)是濾帶輥筒式電脫水機,在我國已經(jīng)實現(xiàn)銷售。而加拿大的Elcotech公司提供是線性電脫水機,國內(nèi)沒有實現(xiàn)銷售。目前這兩種機型都存在設(shè)備造價很高等大問題。
國內(nèi)江蘇百新環(huán)保工程公司采用楔形壓榨結(jié)合電脫水設(shè)備,已經(jīng)在廣西柳州開始工業(yè)化示范。哈爾濱北方環(huán)保公司濾帶輥筒式電脫水機在天津大港已經(jīng)示范應(yīng)用。江蘇鵬繇濾帶輥筒式電脫水機環(huán)保在浙江嘉興已經(jīng)示范應(yīng)用。
機型參數(shù)
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污泥電滲透高壓干化機
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高壓隔膜壓榨機
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壓榨壓力
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壓榨壓力由高壓油缸提供,正常壓榨壓力使用一般為2.5~3.0Mpa,最大可達5.0Mpa。
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壓榨壓力由水泵將壓力水注入隔膜內(nèi)產(chǎn)生,一般為1.0~1.2Mpa,新濾板最大可達1.5Mpa
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脫水原理
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1.2Mpa高壓進料泵,一次過濾脫水,進料結(jié)束后,高壓油缸推動濾板機構(gòu),以1.5~3.0Mpa壓榨壓力壓縮擠壓腔內(nèi)污泥,在均布電場電滲透作用下,使污泥中水被壓榨出來。
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先低壓進料,再以高壓進料,進料結(jié)束后,通過1.0~1.2Mpa壓力水進入隔膜內(nèi),通過隔膜變形擠壓腔內(nèi)污泥,使污泥中水壓濾出來。
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壓榨方式
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通過彈簧壓縮變形,壓縮腔內(nèi)泥餅,平行擠壓,無死角。
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通過隔膜變形,擠壓腔內(nèi)泥餅,腔內(nèi)泥餅變形,受圓弧狀擠壓,受力不均勻。
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污泥適應(yīng)能力
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泥性污泥變化時,可通過改變壓榨壓力,使泥餅含水率達到要求值,還可通過進料次數(shù),(多次進料,變電壓),使泥餅含水率達到要求值。
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因壓榨力恒定,且只能一次進料,泥性變化時,通過延長進料時間,(3~4小時)使泥餅
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濾板材質(zhì)
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全部采用Q345B優(yōu)質(zhì)鋼板加高壓彈性機構(gòu)。
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PP塑料板鑲嵌聚丙烯膜片
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壓濾周期
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從進料至出泥餅,正常為1.5h。
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從進料至出泥餅,正常為2.5~4h
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泥餅含水率
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設(shè)置壓榨力1.5Mpa時,泥餅含水率40%以下,設(shè)置壓榨力2.0Mpa時,含水率30%以下。
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新濾板泥餅含水率60%以下,濾板使用半年后泥餅含水率60%左右,濾板使用1年后,泥餅含水率60%以上。
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泥餅含水率均勻性
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油缸平行擠壓濾板,空腔平行收縮,腔內(nèi)污泥平行受壓,無死角,整塊泥餅含水率均勻。
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隔膜充水?dāng)D壓,隔膜呈圓弧狀變形擠壓,污泥受壓不均勻,整塊泥餅含水率不均勻。
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藥劑選擇性
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無
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僅適合石灰、三氯化鐵常規(guī)藥劑(影響后續(xù)泥餅處置)
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藥劑添加量
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無
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市政污泥一般在25~40%左右(以含固量計)
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濾布清洗周期
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3天清洗一次,(自動清洗)
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出一板泥清洗一次(自動清洗)
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濾板使用壽命
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大于10年
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1~2年
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濾布用量
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因相同處理量過濾面積是隔膜壓濾機一半,因此濾布用量也相應(yīng)低一半,降低了更換維護成本。
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濾板多,且面積大,濾布用量遠高于高壓板框機,增加濾布更換成本
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進料泵選擇
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因密封壓力高于隔膜壓濾機,進料泵只選擇1臺高壓污泥螺桿泵或柱塞進料泵。
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因密封壓力低,進料泵需選擇3臺(2臺需變頻控制螺桿進料泵,1臺高壓清水壓榨泵)
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建筑要求
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占地面積小,廠房僅需要8米高,土建投資較小,可采用鋼結(jié)構(gòu),土建成本小,僅在接受含水率80%污泥需建設(shè)小污泥接受池,無其他構(gòu)筑物。
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占地面積大,車間高度需要10~12米以上,土建投資大,采用輕鋼加混結(jié)構(gòu),另外需建設(shè)直徑較大污泥調(diào)質(zhì)池或儲存池等構(gòu)筑物。
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