【正文】 通過(guò)與中央旋轉(zhuǎn)主軸相連的耙臂上的耙子的作用，污泥顆粒在上層圓盤上作圓周運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)逐漸掃到圓周的外延，然后散落到第二層圓盤上，借助于旋轉(zhuǎn)耙臂的推動(dòng)作用，污泥顆粒從干燥器的上部圓盤通過(guò)干燥器直至底部圓盤 。 7）盤式干燥機(jī) 工藝的能源采用天然氣或沼氣，利用熱油爐加熱導(dǎo)熱油，然后通過(guò)導(dǎo)熱油在干燥器圓盤和熱油爐之間的循環(huán)，將熱量間接傳遞給污泥顆粒，從而使污泥干化。在干燥后，需要進(jìn)行造粒。所以需要鍋爐及鍋爐房。 物料由加料口加入，在兩根空心槳葉軸內(nèi)的攪拌作用下，更新介面，同時(shí)推進(jìn)物料至出污泥脫水及干化工藝調(diào)研 23 料口，被干燥的物料由出料口排出。 加熱介質(zhì)為蒸汽，熱水或?qū)嵊?。物料在干燥過(guò)程中，帶有中空葉片的空心軸在給物料加熱的同時(shí)又對(duì)物料進(jìn)行攪拌，從而進(jìn)行加熱面的更新。軸上排列著中空葉片，軸端裝有熱介質(zhì)導(dǎo)入的旋轉(zhuǎn)接頭。上下循環(huán)單元根據(jù)用戶需要可靈活配備，單元數(shù)量可根據(jù)需要選取。干燥機(jī)由若干單元組成，每一單元熱風(fēng)獨(dú)立循環(huán)，部分尾氣由專門排濕風(fēng)機(jī)排出，廢氣由調(diào)節(jié)閥控制，熱氣由下往上或由上往下穿過(guò)鋪在網(wǎng)帶上的物料，加熱干燥并帶走水分。帶干機(jī)操作靈活，濕物進(jìn)料，干燥過(guò)程在完全密封的箱體內(nèi)進(jìn)行，勞動(dòng)條件較好，免了粉塵的外泄。每個(gè)單元段包括循環(huán)風(fēng)機(jī)、加熱裝置、單獨(dú)或公用的新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)。所以熱能消耗比上述的所有回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)都低，每公斤水需消耗 7659KJ 的 熱量（對(duì)于兩級(jí)干燥）。 由于直接干燥濕污泥，并且回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)很短，因此可采用較高的進(jìn)口溫度。 如果干燥后的污泥用于焚燒， 30%到 40%已經(jīng)足夠。 但是，對(duì)于濕污泥的干燥，其終水分只能到 30%到 40%。 4) 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī) 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)： 由于帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)可直接干燥濕污泥，因此不需要混合過(guò)程，也就不需要混合機(jī)，粉碎機(jī)和篩分機(jī)。根據(jù)我們的分析，主要 原因是由于間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)采用普通的抄板，而造粒后的污泥的表面仍然較粘，粘著在抄板上，沒(méi)有及時(shí)脫落，導(dǎo)致過(guò)干超溫（干污泥的著火點(diǎn)為 240 度）。佛羅里達(dá)的奧卡拉采用間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)?；剞D(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)是傳統(tǒng)干燥設(shè)備之一，由于有其他干燥設(shè)備不可替代的一些特點(diǎn) ，所以人們?cè)诓粩嗟剡M(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)后，目前仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領(lǐng)域。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高一端向較低一端移動(dòng)。 回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。由于運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，操作彈性大、適應(yīng)性強(qiáng)、處理能力大，廣泛使用于冶金、建材、輕工等部門。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過(guò)干燥器后，通常用旋風(fēng)除塵器將氣體中挾帶的細(xì)粒物料捕集下來(lái)，廢空氣則經(jīng)旋風(fēng)除塵器后放空。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高一端向較低一端移動(dòng)。 轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。 其運(yùn)行參數(shù)為： 熱空氣進(jìn)口溫度為： 650 度； 熱空氣出口溫度為： 100 度； 蒸發(fā)每磅水需消耗 1600BTU 的熱量，折合每公斤水需消耗 8170KJ 的熱量。對(duì)于每小 時(shí)脫水 4 噸的污泥干燥設(shè)備，整個(gè)項(xiàng)目的投資大約在 690 萬(wàn)美圓（ 1999 年價(jià)格， 2020 年佛羅里達(dá)的坦帕采用 Andritz 的污泥干燥設(shè)備 , 整個(gè)項(xiàng)目的投資已達(dá)到 1000 萬(wàn)美圓。因此，此系統(tǒng)需要混合機(jī)，粉碎機(jī)和篩分機(jī)。所以，濕污泥首先要與干污泥進(jìn)行混合，產(chǎn)生含水為 40%左右的半干污泥，然后再進(jìn)入三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)進(jìn)行干燥。市場(chǎng)上的 污泥干燥設(shè)備 主要有 ： 三通式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī) （即轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)）、 間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī) 、 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī) 、 流化床干燥機(jī) 、 蝶式 干燥機(jī) 、 漿葉式干燥機(jī) 、 盤式干燥機(jī) 、 帶式干燥機(jī) 、太陽(yáng)能污泥干燥房等。如果將干燥器的 濕泥進(jìn)料含固率設(shè)定為 60％，其最高理論波動(dòng)范圍可以達(dá)到66％，這對(duì)返混工藝來(lái)說(shuō)應(yīng)該是可以輕松實(shí)現(xiàn)的了。 干泥返混一般要求將原含固率 20－ 25％的濕泥，經(jīng)過(guò)添加相當(dāng)于濕泥重量 1－ 2 倍的已經(jīng)干化到 90％以上的干泥細(xì)粉，將其混合到平均含固率 60－ 70％。 大多數(shù)全干化工藝都采用了干泥返混。 解決濕泥 含水率變化敏感性的最好方法是在可能的范圍內(nèi)降低最終產(chǎn)品的含固率。 全干化系統(tǒng)的含水率變化較為敏感，在直接進(jìn)料時(shí)，理論上最多只允許 2 個(gè)百分點(diǎn)的波動(dòng)（如設(shè)定 20％，而實(shí)際 22％），此時(shí)由于污泥水分的急遽減少，干燥器內(nèi)產(chǎn)品的溫度會(huì)飛升，形成危險(xiǎn)環(huán)境。 給熱量的確定，意味著單位時(shí)間里蒸發(fā)量的確定。 產(chǎn)生危險(xiǎn)的原因在于干燥系統(tǒng)本身的特點(diǎn)。 含水率因不同來(lái)源的濕泥（可能來(lái)自幾個(gè)不同的污水處理廠）、脫水機(jī)的運(yùn)行不正常（機(jī)械故障、機(jī)械效率降低、更換蓄凝劑或改變添加量）等原因，可能出現(xiàn)波動(dòng)。這個(gè)數(shù)值越低，意味著投資更大。飽和蒸汽通過(guò)換熱表面加熱工藝氣體（空氣 、氮?dú)猓┗蛭锪蠒r(shí)，蒸汽冷凝為水，釋放出全部汽化熱，這部分能量就是蒸汽利用的主要能量。一般來(lái)說(shuō)，蒸汽由于溫度相對(duì)較低，必然在一定程度上影響干燥器的處理能力。其中，間接干化系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)熱油進(jìn)行換熱，對(duì)煙氣無(wú)限制性要求；而直接干化系統(tǒng)由于煙氣與污泥直接接觸，雖然換熱效率高，但對(duì)煙氣的質(zhì)量具有一定要求，這些要求包括：含硫量、含塵量、流速和氣量等。 天然氣：清潔能源，但是價(jià)格最高，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸 汽，或直接加熱利用?？梢钥紤]部分利用的方案。 沼氣：可以直接燃燒供熱，價(jià)格低廉，也較清潔，但供應(yīng)不穩(wěn)定。尾氣處理方案是可行的。溫度必須高，地點(diǎn)必須近，否則難以利用。直接加熱方式則因能源種類不同，受到一定限制，其中燃煤爐、焚燒爐的煙氣因量大和腐蝕性污染物存在而難以使用，蒸汽因其特性無(wú)法利用。 2）污泥干化的熱源 干化的主要成本在于熱能，降低成本的關(guān)鍵在于是否能夠選擇和利用恰當(dāng)?shù)臒嵩?。一般?lái)說(shuō)，導(dǎo)熱油鍋爐的熱效率介于 80％ 90％之間，含廢熱利用。 導(dǎo)熱油鍋爐在我國(guó)是一種成熟的化工設(shè)備，其標(biāo)準(zhǔn)工作溫度為 280 度，這是一種有機(jī)質(zhì)為主要成份的流體，在一個(gè)密閉的回路中循環(huán)，將熱量從燃燒所產(chǎn)生的煙氣轉(zhuǎn)移到導(dǎo)熱油中，再?gòu)膶?dǎo)熱油傳給介質(zhì)（氣體）或污泥本身。這兩類換通過(guò)熱交換器的換熱均形成一定的熱損失，一般來(lái)說(shuō)在 815％之間。煙氣可以通過(guò)熱交換器將熱量傳給空氣，空污泥脫水及干化工藝調(diào)研 17 氣作為換熱介質(zhì)與濕物料進(jìn)行接觸。 直接加熱形式中熱源煙氣直接成為介質(zhì)，其熱效率接近燃燒效率本身。間接利用存在一定的熱損失。介質(zhì)在一個(gè)封閉的回路中循環(huán)，與被干化的物料沒(méi)有接觸。這種做法的特點(diǎn)是熱量利用的效率高，但是如果被干化的物料具有污染物性質(zhì)，也將帶來(lái)排放問(wèn)題，因高溫?zé)煹罋獾倪M(jìn)入是持續(xù)的，因此也造成同等流量的、與物料有過(guò)直接接觸的廢氣必須經(jīng)特殊處理后排放。 1）污泥干化的加熱方式：直接干化和間接干化 干化是依靠熱量來(lái)完成的，熱量一般都是能源燃燒產(chǎn)生的。 如果因物料的性質(zhì)（粘度、含水率等）可能造成干化工藝的不穩(wěn)定性的（如黏著、結(jié)塊等），則有必要采用部分干化后產(chǎn)品與濕物料混合的工藝（返料、干泥返混）。 2. 污泥 干化 工藝 干化 （ Dry） 意味著在單位時(shí)間里將一定數(shù)量的熱能傳給物料所含的濕分，這些濕分受熱后汽化，與物料分離，失去濕分的物料與 汽化的濕分被分別收集起來(lái)，這就是干化的工藝過(guò)程。 其次，污泥在不同的干燥條件下失去水分的速率是不一樣的，當(dāng)含濕量高時(shí)失水速率高，相反則降低。其原因有兩個(gè)： 首先，對(duì)于干燥系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，干燥時(shí)間決定了干燥器的處理量。 所以， 將污泥干燥到該處置環(huán)境下的平衡穩(wěn)定濕度，即周圍空氣中的水蒸氣分壓與物料表面上的水蒸氣壓達(dá)到平衡，應(yīng)該是最經(jīng)濟(jì)合理的要求。根據(jù)最終處置目的的不同，事實(shí)上要求不同的含固率。 如果說(shuō)干化的目的僅僅是減量 化 ，則會(huì)產(chǎn)生不同的含固率要求。 “ 全干化 ” 指較高含固率的類型，如含固率 85%以上；而半干化則主要指含固率在5065%之間的類型。對(duì)熱傳導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)污泥脫水及干化工藝調(diào)研 16 說(shuō)，當(dāng)污泥的表面含濕量降低后，其換熱效率急 速 下降，因此必須有更大的換熱表面積才能完成最后一段水分的蒸發(fā)。 干燥是由表面水汽化和內(nèi)部水?dāng)U散這兩個(gè)相輔相成、并行不悖的過(guò)程來(lái)完成的，一般來(lái)說(shuō)，水分的擴(kuò)散速度隨著污泥顆粒的干燥度增加而不斷降低，而表面水分的汽化速度則隨著干燥度增加而增加。當(dāng)物料表面水分被蒸發(fā)掉，形成物料表面的濕度低于物料內(nèi)部濕度，此時(shí)，需要熱量的推動(dòng)力將水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面。 1. 污泥干化概述 干燥是為了去除水分，水分的去除要經(jīng)歷兩個(gè)主要過(guò)程： 1）蒸發(fā)過(guò)程：物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸氣壓低于介質(zhì)（氣體）中的水蒸氣分壓，水分從物料表面移入 介質(zhì)。同樣的道理，無(wú)論制造建材還是 其他 利用，減少含水率是關(guān)鍵。如果焚燒高含水率的污泥，不但得不到熱值，還需要大量補(bǔ)充燃料才能完成燃燒。所有的污染物事實(shí)上都是中間過(guò)程流失的原料，造成流失的媒介大多數(shù)情況下是水，去除水，將使得大量的潛在污染物可以重新得到利用。 以上海離心機(jī)械研究所為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)正積極開發(fā)離心脫水機(jī)械設(shè)備，所生產(chǎn)的大型離心脫水設(shè)備已有了長(zhǎng)足進(jìn)步，接近國(guó)際主要先進(jìn)設(shè)備廠商的生產(chǎn)水平。 當(dāng)前國(guó)際上開發(fā)并推廣應(yīng)用離心式污泥脫水機(jī)，因其占地面積小、 污泥脫水率高、 產(chǎn)率高、自動(dòng)化程序高，在 污水 處理廠使用比例逐漸擴(kuò)大。但國(guó)產(chǎn)濾帶質(zhì)量與國(guó)外尚有一定差距，在使用防腐材質(zhì)方面 還不太理想 ，導(dǎo)致使用故障率較高，同時(shí)要改進(jìn)外觀設(shè)計(jì)和設(shè)備表面處理工藝。 國(guó)內(nèi)板框式壓濾機(jī)生產(chǎn)廠商很多， 如上海莘工機(jī)械有限公司生產(chǎn)的系列 壓濾機(jī) ， 過(guò)濾面積 ，板框材質(zhì)有：增強(qiáng)聚丙稀、玻璃纖維聚丙稀、不銹鋼、鑄鐵等，程控全自動(dòng)壓濾機(jī)采用國(guó)際先進(jìn)的微機(jī)控制系統(tǒng)。 以北京高碑店污水處理廠一期 工程使用的帶式壓濾機(jī)和鞍山工業(yè)污水處理廠使用的板框式壓濾機(jī)為例作比較：高碑店污水廠處理污水量為 50 萬(wàn) t／ d，污泥產(chǎn)量 1852． 5m3/d，干物質(zhì) 92． 63t／ d，采用五臺(tái)德國(guó) KLEIN－ KS30 型帶式壓濾機(jī)，每臺(tái)壓濾機(jī)的基礎(chǔ)占地面積僅為 2750*3500mm,鞍山污水廠處理水量為 22t/d，干物質(zhì) 275t/d，采用六臺(tái)板框式壓濾機(jī)，每臺(tái)壓濾機(jī)地基礎(chǔ)占地面積達(dá) 2400*12020mm，同時(shí)，由于板框式壓濾機(jī)為間斷式運(yùn)行，效率低，操作間環(huán)境較差，有二次污染，國(guó)內(nèi)大型污水處量廠己很少采用。 （ 5）濾布振蕩裝置，以使濾餅易于脫落。 （ 4）濾板的移動(dòng)方式。 （ 3）濾板及濾布的材質(zhì)。一般板框式壓濾機(jī)與其他類型脫水機(jī)相比，泥餅含固率最高，可達(dá) 35％，如果從減少污泥堆置占地因素考慮，板框式壓濾機(jī)應(yīng)該是首選方案。它主要由凹人式濾板、框架、自污泥脫水及干化工藝調(diào)研 14 動(dòng) 氣動(dòng)閉合系統(tǒng)測(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動(dòng)系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機(jī)身一側(cè)光 電保護(hù)裝置等構(gòu)成。 (3)濾布：濾布是一種主要過(guò)濾介質(zhì)，濾布的選用和使用，對(duì)過(guò)濾效果有決定性的作用，選用時(shí)要根據(jù)過(guò)濾物料的 PH 值，固體粒徑等因素選用合適的濾布材質(zhì)和孔徑以保證低的過(guò)濾成本和高的過(guò)濾效率，使用時(shí)，要保證濾布平整不打折，孔徑暢通。 c、暗流單向洗滌是，洗液從止推板的洗液進(jìn)孔依次進(jìn)入有孔板，穿過(guò)濾布再穿過(guò)濾餅，從無(wú)孔濾板流出。 a、明流單向洗滌是，洗液從止推板的洗液進(jìn)孔依次進(jìn)入，穿過(guò)濾布再穿過(guò)濾餅，從無(wú)孔濾板流出，這時(shí)有孔板的出液水咀處于關(guān)閉狀態(tài)，無(wú)孔板的出液水咀處于開啟狀態(tài)。 b、暗流過(guò)濾，每個(gè)濾板的下方設(shè)有出液通道孔，若干塊濾板的出液孔連成一個(gè)出液通道，由止推板下方的出液孔相連的管道排出。 (1)過(guò)濾方式：濾液流出的方式分明流過(guò)濾和暗流過(guò)濾。物料從止推板上的進(jìn)料孔進(jìn)入各濾室，固體顆粒因其粒徑大于過(guò)濾介質(zhì)（濾布）的孔徑被截流在濾室里，濾液則從濾板下方的出液孔流出。 ３ ） 過(guò)濾機(jī)構(gòu) 過(guò)濾機(jī)構(gòu)由過(guò)濾板、濾框、濾布、壓榨隔膜組成，濾板兩側(cè)由濾布包覆，需配置壓榨隔膜時(shí)，一組濾板由隔膜板和側(cè)板組成。液壓壓緊機(jī)構(gòu)壓緊時(shí)，由液壓站供高壓油，油缸與活塞構(gòu)成的元件腔充滿油液，當(dāng)壓力大于壓緊板運(yùn)行的摩擦阻力時(shí)，壓緊板緩慢地壓緊濾板，當(dāng)壓緊力達(dá)到溢流閥設(shè)定的壓力值 (由壓力表指針顯示 )時(shí)，濾板、濾框 (板框式 )或?yàn)V板 (廂式 )被壓緊，溢流閥開始卸荷，這時(shí)，切斷電機(jī)電源，壓緊動(dòng)作完成，退回時(shí)，換向閥換向，壓力油進(jìn)入油缸的有桿腔，當(dāng)油壓能克服壓緊板的摩擦阻力時(shí)，壓緊板開始退回。電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)壓緊板上的壓塊，觸壓到行程開關(guān)時(shí)退回停止。壓緊時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)減速器、齒輪付，使絲桿在固定絲母中轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)壓緊板將濾板、濾框壓緊。 a、手動(dòng)壓緊：是 以螺旋式機(jī)械千斤頂推動(dòng)壓緊板將濾板壓緊。 c、大 梁：是承重構(gòu)件，根據(jù)使用環(huán)境防腐的要求，可選擇硬質(zhì)聚氫乙烯、聚丙烯、不銹鋼包覆或新型防腐涂料等涂覆。 臥螺離心機(jī)結(jié)構(gòu)圖 大型離心脫水機(jī) 污泥脫水及干化工藝調(diào)研 12 小型離心脫水機(jī) 污泥離心（濃縮）脫水成套設(shè)備 3. 板框式壓濾脫水機(jī) 板框式 壓濾機(jī) （ Plate and Frame Filter Press） 的結(jié)構(gòu)由三部分組成： 1） 機(jī)架：機(jī)架是壓濾機(jī)的基礎(chǔ) 部件 ,兩端是止推板和壓緊頭 ,兩側(cè)的大梁將二者連接起來(lái) ,大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。 不過(guò)對(duì)以上論點(diǎn)中除了脫水污泥餅含水率低、占用空間小、安裝基建費(fèi)用低等是公認(rèn)的離心脫水機(jī)相對(duì)帶式壓濾機(jī)的優(yōu)勢(shì)外，對(duì)其他方面人們 的爭(zhēng)論還比較多。 目前