引言

高額的污泥處置費用，以及高壓的環保態勢，給企業的經 營 帶 來 巨 大 壓 力 ，為 滿 足 日 益 嚴 格 的 危 險 廢 物 處 置 要 求 ，降低處置費用，進行污泥減量化是越來越多企業的必然選擇。本文重點介紹脫水干化組合技術在某印刷行業龍頭企業水性油墨污泥的成功應用，以期為開展污泥脫水干化相關研究提供技術支持，為同類項目實施提供借鑒。

1 工程概況某印刷公司位于上海市，為滿足污泥規范化處置要求并降低污泥處置成本，開展污泥減量化項目。該項目原有板框壓濾機對污泥進行脫水，存在脫水效果不穩定、勞動強度大的問題，現更換為一套主要由串螺與干化設備組合污泥脫水干化系統，日處理平均含水率為 98% 的濕污泥 10t，實際已穩定運行 3a，污泥含水率保持在 30% 以下。

2 工藝選擇在污泥機械脫水中，常用設備主要有帶式壓濾機、離心脫水機、疊螺脫水機、旋轉壓濾機及板框壓濾機。帶式壓濾機是在敞開條件下工作，氣味到處散發，場地、環境二次污染嚴重。離心式脫水機螺旋軸的高速旋轉容易引起故障，產生磨損、噪音和振動，且對污泥顆粒的要求嚴格。板框壓濾機 在 長 時 間 壓 干 污 泥 后 要 一 塊 一 塊 板 的 卸 污 泥 ，費 時 費 力 ，工作環境較差，且間斷泄泥，與后續干化設備不能很好地直接銜接。還有一種平式螺旋壓榨機，采用螺旋壓榨機往往會產生物料在螺旋上打滑，在進料箱體內翻動不進料的現象，其結果就是使用螺旋壓榨機無法對粘稠物料進行有效的固液分離，因此最初選用環境友好、連續運行、勞動強度低的疊螺。但在運行過程中發現疊螺存在抱軸的問題，干泥裹在中間軸上而無法被推向前導致運行過載，而且會造成跑泥嚴重的問題。根據現場處理的污泥性質與實際情況，將疊螺設備更換為最新研發的疊螺二代 – 串螺污泥脫水機，串螺相對于疊螺，投資成本較高，但具有污泥處理量大、不堵塞、不抱軸、不變形、不磨損的特點。機械脫水一般可將污泥含水率降至 80% 左右，熱干化就是將污泥機械脫水后污泥含水率降至 50% 以下。總體而言，污泥低溫干化技術不受熱源局限，市場應用較為廣泛，其采用熱泵干化技術，利用熱泵原理將低溫空氣轉化為干熱空氣，能將污泥含水率降至 10% ～ 30%。由于其采用閉式冷凝除濕，除濕過程無廢氣、臭氣排放，結構簡單，占地面積小，投資成本較低，安全系數高，是目前受青睞的主要運用技術，因此最終采用串螺與低溫干化設備組合工藝，串螺系統配備 PAC 與 PAM 加藥系統。98% 的泥水先通過螺桿泵定量打入串螺絮凝槽，通過加藥系統定量加入 PAC 與PAM 藥劑，PAC 根據絮凝效果可選擇性的添加，污泥懸浮物絮凝成團后進入串螺本體擠壓進行固液分離，產生的泥餅重力落入低溫干化設備中進行干化，最終泥餅如活性炭干燥程度有序落入噸袋，收集外運處置，串螺分離出的液體流到廢水站，低溫干化設備分離出的冷凝液一同流入廢水站進行處理。

3 設備原理

3.1 串螺串螺脫水本體是由固定環和活動環相互層疊，兩根螺旋軸貫穿其中形成的過濾腔體，活動環上端直線運動，下端左右鐘擺運動，與固定環持續錯位，保持濾縫通暢，脫水有如緩慢振動篩。腔體內兩根螺旋軸并排運轉、相互翻卷，污泥在螺旋軸的推動和擠壓下，逐步脫水。串螺脫水機的特殊機械結構，解決了脫水過程中游動環和螺旋軸磨損、泥餅無法推進、污泥抱軸等現象，最大程度的剪切污泥，并降低泥餅含水率。串螺相對于疊螺，還有一改進處在于藥劑的充分混合攪拌，污泥和絮凝劑同步進入高速攪凝管。攪拌葉的高速運轉形成強勁的紊流，聚集了充分的能量，污泥和絮凝劑快速混合，反復碰撞，絮團瞬間凝集。絮團經過低速混凝槽的低速攪拌，逐漸形成結實且穩定的絮團。隨著攪拌上升，再流經分流器，均勻地進入脫水本體。

3.2 低溫干化設備整個流水線工作過程是從串螺出來的含水率 80%～85%的污泥重力落入料口泥倉，通過泥倉下面的成型機進行切條造粒，然后落入到網帶輸送上。通過離心風機將主機冷凝器提供過來的 78°C高溫干空氣，從流水線底部穿過一層層的網帶，在 這個 過 程 中，高 溫 空氣會 將 網 帶上 的 污 泥 進 行 烘 干，并帶走水分成為中溫高濕的熱空氣，再將中溫高濕的熱空氣重新輸送回主機進行冷凝除濕和排水。冷凝釋放的熱量加熱干空氣，熱量回收利用。污泥在最下面一層的網帶烘干后掉入到噸袋裝袋后就可直接打包儲存。熱泵除濕干燥與傳統熱風干燥的區別在于空氣循環方式不同，干燥室空氣降濕的方式也不同。熱泵干燥時空氣在干燥室與熱泵干燥機間進行閉式循環，它利用熱泵干燥機的制冷系統使來自干燥室的濕空氣降溫脫濕，當濕空氣流經熱泵蒸發器時，內部的低壓制冷劑吸收空氣的熱量由液態變為氣態，空氣因降溫而排出其中的大部分凝結水。來自蒸發器的低壓制冷蒸汽由壓縮機升壓后送至冷凝器，當脫濕后的干冷空氣流經冷凝器時，內部的高壓制冷劑因冷凝而放出熱量，外部的空氣則被加熱為熱風又回到干燥室繼續干燥所需要干燥的產品。從冷凝器流出的高壓制冷液經膨脹閥降壓后流入蒸發器繼續下一個循環。熱泵除濕干燥回熱循環是在熱泵除濕干燥機內增加回熱器，使進入蒸發器的空氣溫度下降而進去冷凝器的空氣溫度上升；回熱循環使蒸發器冷量用于空氣降溫減少（無效耗冷過程），而用于降溫除濕過程冷量增加，使熱泵干燥的最佳蒸發溫度及最佳除濕量上升 ；增加回熱循環的熱泵除濕干燥比普通熱泵干燥節能 30% 以上。

4 遠程監控系統

本系統通過通信網關系列產品是為設備物聯網應用而設計的解決方案。整機采用 24V 直流供電，集成 2 個百兆以太網口，連接 PLC 設備。同時，設有三套監控裝置。可通過手機 APP 查看設備運行、故障狀態 ；實現遠程一建啟 /停設備 ；設備離線，故障，短信通知操作人員 ；遠程查看現場。實現 24h 無人值守，可多人通過手機遠程監控現場運行情況，遇到突發情況遠程啟停相關設備，查看運行畫面。

5 運行分析

5.1 串螺運行影響處理量主要因素為物料特性，同一種設備處理不同的物料，處理能力差距也較大，主要與物料的粘性有關。根據不同的物料設置合適的設備運行參數，得到最佳處理量。出水 SS 主要與絮凝效果有關，絮凝效果好，則物料中細小顆粒較少，出來的濾液 SS 較低。絮凝效果與絮凝劑的種類、物料性質有關，需根據物料性質，選取較好的絮凝劑，當物料中細小顆粒較多時，需要添加助凝劑 PAC。藥劑量投加不足，也易導致出水 SS 較高。運行時如果出現嚴重的跑泥現象，處理量小，主要由于腔體內壓力過大導致。影響串螺機出泥含水率因素主要有絮凝效果、環驅動頻率、軸驅動運行頻率、背壓板間隙、噴淋清洗等，驅動頻率低，即轉速慢，背壓板間隙縮小，則腔體壓力大，出來的污泥含水率低。在使用脫水設備過程中，藥劑的選擇影響也較大，絮凝效果較好的藥劑 ：

① PAC（聚合氯化鋁），相對分子量 174.45 ；

② PAM（聚丙烯酰胺），相對分子量 800 ～100萬，陽離子，pH6 ～7。5.2 低溫干化設備運行串螺處理的污泥含水率較低，含水率 75% 左右，進入低溫干化設備的成型機容易切條成型，與熱風接觸面積較大，后續干燥效果較好，如果進料口污泥含水率過高則呈糊狀落入輸送帶上，影響風干效果。干化后的泥含水率位于 30% 左右較合適，污泥干化后含水率設置過低，產生的粉塵較多，不利于運輸處置，同時導致干化設備內的粉塵清理工作較頻繁。采用閉式冷凝除濕、除濕過程無廢氣、臭氣排放，運行噪聲小，運行過程中產生的冷凝水清澈排入廢水站。總體運行良好，維護簡便。

5.3 自動運行整套系統相互聯鎖，自動運行，污泥池達到一定液位，螺桿泵自動啟動，隨后加藥系統與串螺系統自動啟動，干化設備開始運行。系統停止運行時，串螺系統空轉 30min，低溫干化設備可設置延后停止，根據具體情況設置延后停止時間，保證串螺系統與低溫干化設備腔內污泥無停留。

6結語

密閉系統 ,使污泥深度脫水干化過程，達到了無二次污染標準，無需廢氣收集處置。根據進出含水率的狀況要求，所選污泥深度脫水干化處理工藝設備組成簡單、技術先進、運行穩妥可靠、便于管理及維護、高效節能、經濟合理。環境友好，無需人員值守 ；整套污泥脫水干化系統已穩定運行3a，發揮了顯著的環保效益和經濟效益。串螺相比疊螺，更適合與低溫干化設備組合進行污泥脫水干化，不抱軸不堵塞，運行穩定，污泥含水率保持 30% 以下。從工程經濟技術分析來看，對于污泥量大或污泥屬于危廢性質的企業，進行污泥減量化具有顯著的意義。

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