污水處理站概況

安徽晉煤中能化工股份有限公司污水處理站共有3套污水處理裝置，處理全廠排放的廢水。廢水主要包括：老廠壓縮廢油水、航天爐系統外排水、精醇殘液、雙氧水廢水、尿素解吸廢水。一期污水處理裝置采用二級A／O+二沉池污水處理工藝，污水處理能力50t／h，生化污泥采用疊螺機壓濾處理；二期污水處理裝置采用二級A／O+MBR污水處理工藝，污水處理能力200t／h，污泥采用帶式壓濾機壓濾處理；三期污水處理裝置采用三級A／O+二沉池+SBR+絮凝反應+斜板沉淀工藝處理，污水處理能力350t／h，三期污水處理裝置投運后一期污水處理裝置停運。鑒于已經有一、二期污泥壓濾裝置，三期裝置投入運行時未考慮新增加污泥壓濾裝置，調試正常并運行1個月后，生化系統污泥大量繁殖并積聚，原二期污泥壓濾裝置無法滿足處理污泥的需求，三期生化池污泥沉降比迅速上升到100%，生化系統污泥活性降低，污染物處理能力下降，三期二沉池和SBR系統出水帶泥，給三期污水處理裝置正常運行帶來極大困難。于是新增加1臺帶式壓濾機用于處理三期生化系統污泥，新污泥壓濾機投運后，每天壓濾出污泥約40t，含水量在85%左右。由于污泥水含量高且量太大，影響鍋爐正常進料。污泥送往鍋爐摻燒的方式行不通，必須另尋處置出路。經廣泛調查和深入對比分析，并結合公司實際情況，選用低溫污泥干化技術徹底解決污水處理站生化污泥處理難題，并充分利用變換工序余熱，降低污泥干化運行費用。

污泥低溫干化系統的工作原理及流程

利用制冷系統，使濕熱空氣降溫脫濕，同時回收空氣中水分凝結潛熱加熱空氣，干燥過程中實現能量循環利用。整個除濕干化過程沒有余熱排放，也沒有尾氣排放，不需要尾氣除臭和粉塵處理裝置，系統簡潔優化。

污泥低溫干化裝置共分為5個子系統：

污泥處理系統。疊螺機壓濾出來的含水量85%左右的濕污泥在重力作用下落入切條機料斗，經切條機擠壓切成細條狀，均勻落到干化機內運動的網帶上，逐層干燥后落入網帶下方的集料箱，再經螺旋輸送機送至外運車輛，最后送到熱電鍋爐干煤棚與煤摻混后送鍋爐燃燒。

熱風循環系統。整個污泥干化過程是在密閉的箱體內進行，一方面可以避免污泥干化現場異味，另一方面可以減少熱量損失。干化室內空氣自下而上逐層通過運動中的網帶，傳熱給污泥的同時帶走污泥中的水分。

冷凝除濕系統。干化室頂部的濕熱氣體在上部動力風扇的作用下進入熱交換室，與流經冷凝器的冷卻水換熱，溫度被降至55℃以下，氣體中的部分飽和蒸汽被冷凝下來排出熱交換室。

循環氣加熱系統。冷凝除濕后的循環氣體進入加熱器內，與變換工序脫鹽水加熱器來的90℃左右的熱水換熱，溫度升至75℃以上，在底部循環風機的作用下，循環進入干化室。

熱能回收系統。為降低污泥干化的能量消耗，除濕干化的同時回收排風中的顯熱和潛熱，熱量可以實現封閉循環利用。

發現的問題及改進措施

低溫污泥干化裝置自動化程度可以進一步提高。干化裝置、疊螺機、泥水進料泵、陽離子絮凝劑加藥裝置運行全部通過PLC自動控制，實現了無人操作，但整個干化機系統運行情況和參數顯示屏隨控制箱設置在干化機現場，需要現場巡檢人員盡可能的長時間靠近干化機或一直在干化機現場，才能及時發現和處理干化機的運行故障。經與設備廠家技術部門溝通，將控制箱現場顯示的運行信號接入DCS控制系統，干化機運行情況在集中控制室的電腦上顯示，設置好各工藝參數的報警上、下限值及系統聯鎖保護參數，由污水處理站原操作人員監控運行，減少現場人員巡檢頻率的同時又能對干化機的運行情況進行實時有效監控。

為此裝置提供的冷卻水設計為循環冷卻水，由于距離較遠，安裝時用三期污水處理裝置處理過的水替代循環冷卻水。裝置開車后運行正常，但在運行半個月后，污泥干化裝置處理能力有明顯降低，污泥處理量逐漸下降到剛投運時的一半左右；排查原因發現：為冷凝除濕系統提供冷量交換的板式冷卻器換熱效果太差，進出冷卻水溫差不到1℃，裝置運行初期，該溫差可以達到5℃以上。拆檢發現板式換熱器冷卻水一側管口內壁結垢厚度約0.5cm。分析進入板式換熱器三期污水處理裝置出水水質：pH值8~9，電導率2290μS／cm，堿度13.5mmol／L，硬度2.5mmol／L，氯離子含量145.34mg／L。堿度、硬度高，屬于易結垢水質，造成板式換熱器短時間內結垢嚴重，拆開換熱器逐片清洗，回裝后對換熱器試漏，發現片與片之間密封失效，多次處理后仍無法完全消除漏點，后更換1臺新板式換熱器并把冷卻介質改為循環冷卻水，運行一年多，暫未發現冷卻效果有變差情況。

干化機出料螺旋輸送機軸承時有損壞。冬季氣溫較低，軸承故障發生頻率要高一些，軸承運行周期基本在1個月左右。通過觀察和分析找到原因：干化機網帶出料溫度為48℃左右，干化后的污泥還含有一定的飽和水分，在螺旋輸送過程中，有一定的水蒸氣揮發出來，遇到溫度比較低的螺旋輸送機外殼，水蒸氣降溫后在外殼內壁上凝結成液態水。干化后的污泥遇到這些液態水，大量黏

結在螺旋輸送機內，輸送機螺旋體運行中產生額外的阻力和側向扭力，對輸送機軸承造成損壞。要解決這個問題，必須減少水蒸氣在輸送機外壁上的凝結，首先使用巖棉板對輸送機外殼進行保溫，盡量讓螺旋輸送機外殼處于熱態，避免水蒸氣在外殼內壁凝結。在輸送熱的干污泥料過程中輸送機外壁溫度會升高，但在低溫季節，長時間的間斷運行會使外壁溫度很快又降下來。通過修改螺旋輸送機的PLC運行參數，將原設定運行周期每隔2h運行15min修改為每隔1h運行10min，提高螺旋輸送機的運行頻率，避免因螺旋輸送機長時間停運造成機殼溫度下降，經上述優化后螺旋輸送裝置軸承故障率得到有效控制，運行周期可以達到6個月以上。

concluding remarks

污泥低溫干化技術在污水處理站的應用解決了污泥處置難題，逐步完善的自動化控制系統使干化裝置的運行基本上可以實現無人操作運行，最大限度地減少人員的工作量，同時通過回收變換系統余熱，使污泥處置費用大大降低，基本不用考慮干化熱能成本。干化后的污泥送到熱電鍋爐摻燒，徹底解決環保問題的同時可以產生一定的經濟效益。

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