周飚
(浙江省環境保護科學設計研究院,浙江杭州310007)
【摘要】硫酸污泥的處理由于其產生量大、含水率高、粘度大等原因已經成為一個行業性的技術難題。某硫酸生產企 業率先在行業中使用臥螺式污泥離心脫水機,對硫酸污泥進行離心脫水處理,脫水后的干泥作為水泥、磚瓦等建材的生產 輔料,離心液代替清水用于礦渣灰的增濕,基本解決了硫酸污泥的處理問題,取得了較好的社會、環保及經濟效益。
【關鍵詞】污泥離心脫水機;污泥;處理;應用
一、前言
礦制硫酸裝置的污水因其水量大、酸度高、成分復雜而 成為環境治理的一個難題,一般都采用中和、沉降工藝進行 處理,尤其是處理過程中產生的硫酸污泥由于產生量大、含 水率高、粘度大,造成難以處理、運輸和堆存,更成為一個 行業性的技術難題。
筆者曾參與了某硫酸生產企業對硫酸污泥處理的技改工 作,該技改中運用污泥離心脫水技術,率先在國內的同行業 中對硫酸污泥進行離心脫水處理,取得了較好的技改效果和 經濟效益。
二、現狀分析
1、污泥處理方法
該企業建有一套300t/h的硫酸污水處理裝置,采用電石 渣中和、自然沉降工藝并添加絮凝劑以提高沉降效果。正常 生產情況下的污水量為150~200t/h,主要為自酸洗凈化工序 的稀酸洗滌水,其它還包括焙燒除塵水、生產場地及設備的 沖洗水以及事故時的短期排放廢水等。污水的酸度較高,含 塵量大,水質較為復雜。
污水沉降池中沉降下來的污泥約300t/d,主要成分為礦 塵,其它還包括污水中和反應產生的鈣鹽沉淀及金屬鹽類的 氫氧化物沉淀,含水率較大,約70~80%。
污水沉降池的底泥用污泥槽車送至污泥處理場進行自然 晾干處理,然后由人工挖掘后用于水泥、磚瓦等建材的生 產。
2、存在的主要問題
在長期的生產中,污泥處理的問題已日益突出,影響了 污水處理效果及企業的進一步發展,主要在于:
(1)污泥處理場的環境污染
雖然該污泥處理場占地面約有1.5公頃,由于長期接收 污泥,且污泥的自然晾干受自然條件的約束,效率低下,晾 干周期較長。并且經自然晾干的污泥含水量仍然較高 (20~25%)且粘度較大,較難直接用于建材的生產,故銷 路不暢,大量的污泥滯留在處理場中,該污泥處理場早已不 堪重負,同時也給周邊帶來了一定的環境污染。
(2)影響污水處理效果及生產負荷
污泥處理場的處理能力不足直接影響了污泥的正常排放 及污水裝置的處理效果,并且間接地影響了硫酸裝置的生產 負荷。
(3)處理費用高
污泥的運輸采用污泥槽車,運輸費用較高;而污泥處理 場主要為人工操作,人工費用也較高。
三、技改方案及過程
為徹底解決硫酸污泥的處理問題,企業在對目前國內污 泥處理技術及設備進行大量調研的基礎上,提出了采用污泥 脫水
離心機對硫酸污泥進行強制脫水的技改方案。
1、技改方案
企業根據本廠硫酸污泥的特點及處理量等工藝參數,對 目前比較常用的帶式、轉筒式、滾壓式及離心式污泥脫水機 等進行了對比,最終選擇了臥式螺旋卸料沉降離心污泥脫水 機(以下簡稱
離心機)對硫酸污泥進行離心脫水處理,具體 的技術方案為:
(1)將沉降于污水沉淀池底部的底泥用立式污泥泵輸 送至污泥離心機進行脫水。(2)經脫水的污泥(干泥)從 下料口直接放至焙燒爐的渣灰皮帶上隨礦渣一起外銷,離心 液經離心機溢流口連續排放至新建的離心液池,再用污水泵 送至硫酸污水處理裝置再進行沉淀處理。
2、技改過程
(1)初步試驗情況
企業首先選用了1臺LW500×1500-N型離心機進行污泥 脫水的初步試驗。該離心機由高速轉鼓、螺旋和可調速的雙 驅動機械差速器等部件組成,屬于錐柱型結構。裝置投運初 期的運行情況較為不正常,主要的問題為:
①脫水效率低,脫水后的污泥含水量仍然較高,約為 20%,較難混入礦渣中。②離心機運行不穩定,經常出現 轉鼓結死及下渣口堵塞的現象,造成離心機振動大、過負荷 跳車等現象,裝置無法連續正常運行。③離心液中含有大 量的細小顆粒,重新返回到污水處理系統后增加了沉淀池中 污水細小顆粒的相對含量,使污水中懸浮物的沉降性能下 降,造成外排污水的懸浮物排放質量下降。
針對初步試驗中出現的問題,企業進行了仔細地分析與 研究,認為主要原因一是行業內在使用離心機對硫酸污泥進 行脫水方面可借鑒的經驗較少,在離心機的結構、選型上及 操作、維護方面存在著較多需要摸索、改進的地方,二是離 心液中的大量細小顆粒影響了硫酸污水的正常沉降,需改進 離心液的處理方法。
(2)整改工作
根據分析結果,企業制訂了改進方案,主要從離心機本 體結構、離心液處理方法等方面進行了改進。
①離心機本體的改進
企業合同污泥離心機生產廠家一起對離心機進行了試驗 及改進,針對硫酸污泥粘度大等特性,主要進行以下方面的 改進:
(1)離心機的型號由LW500×1500-N改為LW400× 860-N;(2)離心機轉鼓表面噴焊硬質合金,工作長度由 1500mm縮短至860mm;(3)差速器功率由7.5KW改為 11KW,付電機的功率由5.5KW改為7.5KW,主、副機的差 轉速從15轉/分調整為35轉/分;(4)內螺旋表面噴焊耐磨層 并降低內螺旋推料器速度,同時改進下渣口的位置,確保污 泥出料正常,減少機內的污泥堆積。
經過整改后,較好地解決了離心機易堵及穩定運行的問 題,離心機的處理量約為12~15t/h,可滿足300t/d的污泥處 理要求,單機的連續正常運行時間可達到20天左右;離心效 率也有較大提高,脫水后的干泥含水量為10~12%左右,滿 足與礦渣一起混合外運的要求。
②離心液處理方法的改進
企業對硫酸焙燒爐下渣系統的渣灰熄滅器及下灰雙軸的 噴頭進行了改造并重新進行配管,將離心液全部用于渣灰熄 滅器及下灰雙軸以代替清水對灰渣進行增濕。
離心液用于灰渣增濕后,一方面避免了離心液進入污水處理裝置影響污水的處理效果;另一方面,離心液代替清凈水對灰渣進行增濕,既可以節省清凈水用量,并且離心液中的殘存污泥還可混入灰渣中作為礦渣外賣,增加了經濟效益,符合循環經濟的工作要求。
四、技改效果
在經過一段時間的摸索、改進后,整套污泥離心脫水裝置的運行逐漸正常、穩定,目前硫酸污泥已全部實現了離心脫水,離心液也全部回用于灰渣的增濕,基本上取消了污泥 的槽車外運工作,原污泥處理場已基本停用,大大減少了對周邊環境的污染,改善了企業的社會形象。
五、小結
該企業在國內同行業中率先運用污泥離心脫水技術,干泥作為礦渣外銷以取得一定的經濟效益,離心液則取代清凈水作為灰渣的增濕劑,既避免了對污水處理裝置的影響,又可節省大量的清凈水源,在較好地解決了硫酸污泥處理難題 的同時,也體現了循環經濟的落實,取得了較好的經濟效益、環保效益和社會效益。
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