污泥干化新工艺略谈

论文导读:：电渗透污泥干化方法的优点。污泥干化新工艺-电渗透污泥干化。
论文关键词：电渗透污泥干化，污泥处置.

　　一、概述：
　　1、我们建议污泥处置方法应遵循的原则：
　　我们认为《国家城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行) 》中提出“最佳” 与“可行技术”是符合目前中国污泥处置工业国情的，中国在一定时期内的技术、经济发展水平和环境管理要相适应。在经济和技术许可的条件下要因地制宜，在考虑成本和综合效益的前提下，综合整体地考虑污泥处置方案。通过技术和管理措施使污染污泥处理能够实现达标排放，同时达到高水平的整体的环境保护效果。
　　2、我建议的污泥处置出处：
　　污泥中含有具有潜在利用价值的有机质，氮、磷、钾和各种微量元素，寄生虫卵、病原微生物等致病物质，铜、锌、铬等重金属，以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质，如不妥善处理，易造成二次污染.我们认为处理后的污泥或污泥产品在环境中或利用过程中达到长期稳定污泥处置.，并对人体健康和生态环境不产生有害影响才是最终消纳方法。
　　对于一些污水厂所在地区的工业经济比较发达而且没有空余土地消纳污泥的可以采取对污泥进行适当处理后作为生产水泥的辅助燃料或电厂补充燃料。
　　对于污水厂所在地区的工业经济不发达而且有空余土地消纳污泥的一些地区，则可以将污泥进行深度脱水处理到含水率60%以下时堆肥或运至填埋场做为覆盖土进行填埋处置。
　　3、电渗透污泥干化方法的优点。
　　电渗透脱水工艺不添加消石灰等无机凝剂和灰分脱水助剂，且滤渣的含水率可比以往脱水处理法降低10%一20%中国期刊全文数据库。电渗透脱水泥渣便于焚烧,便于堆肥,污水混合污泥用电渗透法脱水后污泥渣含水率可降低到60%左右。电渗透法堆肥化处理最主要的是水分调整， 使用电渗透法就可以提高效率,倘若螅渣数量少，可用袋装后自然堆肥化极简单的处理。疏浚的污泥经电渗透脱水后含水率低， 添加固剂后可直接用于遭路的路盘材．
　　并且我们认为电能是今后发展的主要能源，而且风力发电、太阳能发电、潮汐发电、水力发电等不消耗矿产资源的绿色发电方法越来越多，2020年绿色电能将占我国总发电量的40%这样许多工业企业都将利用电能这种低成本绿色可持续能源作为主要生产能源，随着电力工业发展逐渐走向一条清洁高效环保之路，电费也随之降低。所以利用电能这种经济清洁能源作为污泥转化生产能源的这条路发展方向是正确的。
　　二、电渗透污泥干化工艺介绍:
　　1、污泥含水结构：
　　间隙水：处于污泥团块之间的水
　　外部水：b-粘附水c-吸附水d-空隙虹吸水e-虹吸水f-毛细虹吸水
　　内部水：细胞液（水合作用含水，内部虹吸水）
　　间隙水
　　a-处于污泥团块之间的水
　　外部水
　　b-粘附水
　　c-吸附水
　　d-空隙虹吸水
　　e-虹吸水
　　f-毛细虹吸水
　　内部水
　　g-细胞液水、氢合作用水
　　h-内部虹吸水
　　2、污泥做为燃料的最佳含水率：
　　污泥焚烧前处理技术通常指脱水或热干化等工艺，以提高污泥热值，降低运输和贮存成本，减少燃料和其他物料的消耗。热干化工艺有半干化（含固率达到60％～80％）和全干化（含固率达到80％～90％）两种。热干化工艺一般仅用于处理脱水污泥，主要技术性能指标（以单机升水蒸发量计）为：热能消耗 2940~4200KJ/kgH2O；电能消耗 0.04~0.90kW/kgH2O。污泥含固率在35％~45%时，热值为4.8～6.5MJ/kg，可自持燃烧，用作土壤改良剂、肥料，或作为水泥窑、发电厂和焚烧炉燃料时，须将污泥含固率提高至80%~95%。
　　如要达到污泥含固率提高至80%~95%时，就要把细胞水也脱掉才行。我们研究发现：
　　△、用加热方法温度要在400℃以上才能把细胞内的水脱离出来。
　　△、如用外力挤压方法压力要在50㎏/cm2以上才能把细胞水脱离出来。
　　如以上两种方法取出细胞水耗能大，不环保。我们经研究并用工程运行实例验证用电渗透的方法节能效果好运行成本低污泥处置.，而且没有废弃飞灰及烟尘，
　　所以我们推荐电渗透污泥干化工艺。电渗透处理污泥是目前效率最高，耗能最少的污泥干化方法（含固率达到80％～90％），我们通过运行证实改变污泥含水率最难的是把污泥细胞内的水分离出来，只有把细胞内的水分离出来，污泥改性后污泥中的水都变成游离水，才能真正的实现我们要求的污泥含水率。
　　3、电渗透污泥干化原理：
　　3.1电渗透机械式污泥干化：
　　运用电渗透污泥干化设备以高效率，经济性，稳定性方式干化，从污泥中提取“自由水”和“细胞内水”，它有区别于传统脱水技术。
　　污泥饼进入电渗透干化设备的滚筒和履带之间，通电后，滚筒（带正极）和履带（负极）之间产生电位差，这导致强制迁移性的现象发生，因此使得污泥颗粒向正极移动而水向负极移动，在污泥细胞上开始电刺激、电解水的负极和正极移动、电解水开始BROWN运动 BROWN运动开始后，细胞内部产生高压污泥细胞破碎后细胞水流出来中国期刊全文数据库。这样污泥高效脱水干化效果达到了，污泥得到了改性，将污泥含水量从80%降低到约60% 。
　　
　　细胞电解分裂图：
　　
　　在污泥细胞上开始电刺激 电解水的负极和正极移动 细胞内部产生高压污泥细胞破碎后
　　BROWN运动开始后，电解水开始BROWN运动细胞水流出来
　　3．2通风干燥电渗透过程中发生的布朗运动及摩擦产生的热能源，使污泥含水固形物的细胞膜破裂，把细胞内的水分及PAM等分离出来污泥处置.，都变成了游离水，采用普通的低温通风干燥，含水率可以达到20%。
　　3．3第三阶段污泥再生资源化20%-10%，造粒
　　3.4电渗透污泥处理前和处理后的显微镜照片:
　　处理前：处理后：
　　
　　4、电渗透污泥干化工艺流程：
　　
　　三、污泥电渗透污泥干化设备与原有污泥热干燥费用比较：
　　1、对比：
　　

2、投资及运行费用：
　　投资费用：比其他污泥干化工艺低20%左右。
　　运行费用：比其他污泥干化工艺低20%左右。
　　3、50吨/天（80%-10%）运行费：
　　

四、结论
　　1、剩余污泥电渗污泥干化不仅完全满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008），总体上节省了污泥处理处置费用，最终无害化、资源化具有较好的经济效益。
　　2、电渗透干化污泥低温燃料化具有良好的经济效益，可以确保城镇剩余污泥资源化。
　　五：结语：
　　电渗透污泥干化工艺不仅满足国家处置标准，而且具有经济效益.电渗透污泥干化设备占地小，操作简单，把污泥在污水厂做成燃料在外运运费少，该工艺投资省、运行费低、维护费低、环保高效，真正解决污泥减量处置及再利用等难题。