化工污泥干化三效蒸发尾排蒸汽技术.docx

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化工污泥干化三效蒸发尾排蒸汽技术
化工厂中含COD废水常用处理方案含有生化处理单元，然而生化处理过程必定会产生污泥，污泥经过板框或者叠螺机压缩后通常仍含有70%~80%的水分，假如直接送至固废焚烧厂焚烧，无疑代价昂扬，有必要对此问题进行经济性分析并找到相应的对策。1、计算基准根据5t/d污泥产生量，一年365d运行，污泥含水率根据平均75%计算。2、直接危废处理的经济性分析随着国家对环保生态的日益重视以及环保处理力量建设的滞后，危废焚烧行业消失了排队等候数月的现象，化工企业在危废处理上的支出也越来越大，目前污泥类危废处理价格达到了5000元/t。污泥处置的初始年均费用W初计算如下：污泥处置年均费用912.5万元/年，而且其中有75%是水，相当于每天有3.75t水是以5000元/t处理的，即每年约684万元铺张了，这是特别昂贵的代价。如何削减这部分费用损失是本文探讨的内容。3、污泥干化试验本文设计了几组试验进行试验室验证，利用梅特勒托利多公司生产的卤素快速干燥仪HB43-S检测试验中水分。试验原料为本公司生化污泥(含水率：75%)。3.1试验1(1)目的：验证静止干燥的可行性。(2)试验步骤：取生化污泥100g置于单口烧瓶内，用油浴加热至内温100℃~120℃，常压蒸馏，经过7h左右，观看到蒸馏头处仍有水汽溢出。(3)试验结果与争论：虽然仍有少量水汽溢出，但是单口烧瓶内污泥已经固化板结，无法倒出，说明静态干燥方式不行取。3.2试验2(1)目的：验证搅拌式干燥的可行性。(2)试验步骤：取生化污泥100g置于四口烧瓶内，开启搅拌，用油浴加热至内温100℃~120℃，常压蒸馏，经过5h左右，观看到蒸馏头处无水汽溢出。(3)试验结果与争论：蒸馏终点时，污泥呈颗粒状，粒径约1mm，简单倒出，检测水分含量为5%。3.3试验3(1)目的：验证低温蒸馏的可行性。(2)试验步骤：取生化污泥100g置于四口烧瓶内，开启搅拌，用水浴加热至内温70℃~80℃，水泵于-0.08MPa下减压蒸馏，经过3h左右，观看到蒸馏头处无水汽溢出。(3)试验结果与争论：蒸馏终点时，污泥呈颗粒状，粒径约1mm，简单倒出，检测水分含量为4%。3.4试验4(1)目的：验证蒸馏温度对水分的影响。(2)试验步骤：取生化污泥100g置于四口烧瓶内，开启搅拌，用水浴加热至内温50℃~100℃，水泵于-0.08MPa下减压蒸馏，经过3h，取样检测水分。(3)试验结果与争论：所得结果见图1。从图1中可以看出，温度在70℃以上时，干燥后固体水分基本趋近平衡。因此，应当选择热源温度在70℃以上的带有真空系统和搅拌的工业应用装置。考虑到真空度和干燥时间受工业装置加热面积影响较大，因此在工业装置上对这两项因素进行了考察。4、工业装置选型在工业装置选型时主要考虑了热源的问题，化工厂中普遍采纳多效蒸发对高含盐废水进行蒸馏，一般三效蒸发排出的热水蒸汽温度在80℃~120℃之间，因此利用此股热源作为污泥干燥的热源是合适的。工艺还要求工业装置带搅拌和真空，因此经过多方考察，选择转盘干燥机作为干燥装置，其具有外夹套和转盘夹套，加热面积是常规蒸发装置的3倍，可以缩短加热时间，节省电费，而且其要求的热源温度范围是不超过0.3MPa蒸汽或热水，与工艺要求及三效蒸发尾汽正好匹配。由于污泥中主要含有水分，因此真空系统选用环保型水环真空泵。蒸发量要求仅为：式(2)中：5t/d为污泥处理量曰75%为含水率曰16h为每天核算设备蒸发有效时间，要扣除交接班因素和装卸料因素占用的时间。所选转盘干燥机的规格为4000L，加热面积为38m2。考虑到购买设备前在这一型号设备里带料中试实际蒸发速率在0.4t/h左右，因此选择这一规格型号是满意需求的。调试详细参数见表1。加热温度选择85℃和100℃进行调试，85℃是三效蒸发尾汽正常的温度，100℃是三效蒸发运转特别，能耗偏高时尾汽的温度。真空度是真空泵正常运转的指标，主要受真空泵功率的影响，在蒸发负荷确定的状况下，此参数无调整的必要。从结果来看，单批干燥时间为4~5h，剩余水分为4%~5%，都是可以接受的。根据2500kg/批投料量，一天仅需两批共10h负荷运行时间即可处理完毕。5、工业装置经济核算每天产生5t污泥，经过干化后含水率为5%，则固废处理成本计算如下：操作费用主要是电费和人工费用，干燥设备和真空设备总电机功率30kW，每天运行根据10h，电费0.8元/kWh计算，则每天需要两个人工，按每人每年6万元计算，人工费约12万元。则合计每年费用为：相对于直接外部固废焚烧，采纳本方法干燥年节省912.5-260.8万元=651.7万元，经济效益明显。6、结语(1)结合化工企业实际，阐述了生化污泥的处理现状，并对此进行经济分析。(