【技术分享】污泥石灰稳定化技术分享

来源:智汇工业

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关键词:污泥石灰稳定化技术 脱水污泥

    随着污水处理率的提高,产生污泥量大大增加,污泥处理问题也日渐凸显,成为环境保护行业的一个难题。污水处理厂在进行污水处理过后会排放大量的,污泥中含有大量的有害物质,如果污泥得不到有效的处理,将造成二次污染,而现有的污泥处理设备的使用成本较高,不适合推广使用。基于此,现分享污泥石灰稳定化技术,如下所示:


        1、原理与作用

    通过向脱水污泥中投加一定比例的生石灰并均匀掺混,生石灰与脱水污泥中的水分发生反应,生成氢氧化钙和碳酸钙并释放热量。石灰稳定可产生以下作用:


    1)灭菌和抑制腐化。温度的提高和pH的升高可以起到灭菌和抑制污泥腐化的作用,尤其在pH≥12的情况下效果更为明显,从而可以保证在利用或处置过程中的卫生安全性;


    2)脱水。根据石灰投加比例(占湿污泥的比例)的不同(5%~30%),可使含水率80%的污泥在设备出口的含水率达到74.0%~48.2%。通过后续反应和一定时间的堆置,含水率可进一步降低;


    试算过程:


    氧化钙分子量56,氢氧化钙分子量74,30份氧化钙可吸收9.64份水生产39.64份氢氧化钙。


    故污泥在未机械脱水的情况下,含水率可由80%降低至45.8%,但若考虑生石灰中的纯度及氧化镁的含量,含水率会有一定的偏差。


    3)钝化重金属离子。投加一定量的氧化钙使污泥成碱性,可以结合污泥中的部分金属离子,钝化重金属;


    4)改性、颗粒化。可改善储存和运输条件,避免二次飞灰、渗滤液泄漏。


    2、应用原则


    污泥的石灰稳定技术可以做为建材利用、水泥厂协同焚烧、土地利用、卫生填埋等污泥处置方式的处理措施。


    采用石灰稳定技术应考虑当地石灰来源的稳定性、经济性和质量方面的可靠性。


    3、石灰稳定工艺与系统组成


    3.1工艺流程

    3.2系统组成


    1)输送系统(包括湿泥及成品污泥输送)


    一般可选择螺旋输送机或带式输送机,应采用全封闭结构,以防止污泥散发的臭气排放到大气中,影响操作环境,危害操作人员的健康。


    2)石灰仓储与计量给料系统


    石灰料仓用来暂时储存罐车运送来的石灰粉料。设有破拱装置、仓顶布袋除尘器、料位器等。


    计量给料系统应确保在混合反应器开启后,石灰能持续、定量输送至混合反应器内。主要由进料斗、进料料位监测和出料装置、计量投加装置等组成。


    3)干化混合反应系统


    作为石灰干化稳定工艺的核心设备,其运行表现直接影响整个项目效果。目前一般选择传统卧式混合搅拌反应器,主要由混合圆筒、工作轴、搅拌元件、在线监测装置等组成。


    4)废气收集及处理系统


    污泥石灰稳定工艺中,废气主要特点是高温、高湿、高粉尘浓度、低有毒气体浓度。它的主要成分为水蒸气、石灰粉尘、氨气,温度约为30℃~50℃。针对该类废气,一般选择湿式喷淋塔或增加净化单元可满足处理需求。


    4、设计与运行控制


    1)石灰掺混比例


    根据污泥含水率、石灰活性及最终处置方式差异,石灰掺混比例可在30%以内调整。不同加钙量的脱水效果,见表4-5。



    2)混合物料的后续反应


    石灰—污泥在快速混合后反应仍将不同程度地持续数小时至数天,设计中应优化工艺条件有利于污泥的后续反应及水蒸汽的蒸发,可以通过设计混合物料堆置设施(一般为5~10d混合物料的堆置空间)为其进一步的反应提供有利条件,但要考虑粉尘及有毒有害气体的控制。


    5、投资及运行成本的评价与分析


    相对污泥热干化、焚烧等处置方式,污泥石灰稳定工艺基建投资较低,根据规模及混合设备选型不同,固定资产投资约为2~4万元/t污泥(含水率80%)。


    目前国内工程实例较少,工艺直接运行费用主要由石灰、电、人工、设备维护等费用组成。根据石灰掺混比例不同,单吨运行成本约为50~150元,其中,石灰消耗可占到总运行费用的70%~90%。


    (审核编辑: 智汇小新)