項目描述

適用范圍

市政污水處理廠生化污泥脫水、減量;

園區污水廠生化污泥的脫水、減量;

企業污水廠生化污泥脫水、減量;

主要功能

80%含水率的污水廠生化污泥經電滲透深度脫水機處理,使得污泥含水率從脫水前80%降低至脫水后50%-60%,污泥從脫水前的可流動狀,被脫水至有硬度的薄層泥餅,污泥體積減少50%以上,脫水后污泥的燃燒熱值大幅上升;由于脫水過程不添加藥劑,深度脫水后污泥用途廣泛,可資源化利用的程度高。

工作原理

? ? ? ?電滲透脫水干化技術是一種新型污泥脫水技術。電滲透脫水是給污泥施加一定的直流電壓,利用污泥粒子和水分子相互向相反的極性方向分離移動的現象進行脫水,在脫水時沒有必要施加高壓力。它將固液分離技術和污泥自身具有的電化學性質的物理化學處理技術有機地結合起來,利用“電力”進行脫水。具有多種脫水處理技術所沒有的許多特點,它可使活性剩余污泥的含水率降到60%以下,這是其他機械脫水法難以達到的。對于生化污泥脫水效果尤為明顯。

? ? ? ?污泥深度脫水的難度在于生化污泥是由微生物絮體構成的,生物細胞胞內水難以分離。電滲透利用電場,使細胞破壁,釋放胞內水,低能耗實現污泥深度脫水。電滲透脫水原理是給污泥施加外電場的同時保持一定的壓力,利用污泥顆粒和水分子極性相反的機理,施加電場與壓力使二者分離移動,達到深度脫水目的。由于電場存在,脫水時只要少許壓力,即可將固液分離進行脫水。

產品特點

? ? ? 污泥脫水與減容減量既是污泥處理過程中一個重要的環節,又是一個最難實現的環節。國內污水處理廠采用機械脫水的方法通常只能將污泥含水率降低到80%左右,如果采用加熱蒸發的方法將水除去,巨大的能量消耗,又使得污泥處理成本居高不下;若采用添加石灰、添加無機鹽調理劑的加藥方法,經脫水壓濾,雖然使污泥含水率降低(60%左右),但是泥質不佳,脫水后的污泥中含有大量石灰和雜質,不利于污泥的后期利用。

?污泥脫水與減容減量之所以難,是因為在污水處理過程中所得到的污泥具有高親水性,使得污泥中的水份難以液態的方式實現低成本高效分離,最終導致脫水污泥難以實現既經濟又環保的處置目標。

SGE-ED型序批式電滲透污泥深度脫水設備(Sequencing batch electro-osmosis sludge further dehydration equipment),為南京賽佳環保實業有限公司研制的新型污泥脫水設備,是高效綠色技術的污泥脫水與減容減量創新型設備。2017年12月份,該項目通過了江蘇省科技廳的科技項目的驗收。

主要特點:

第一、無需添加任何藥劑,就可使活性剩余污泥的含水率降到60%以下,對于生化污泥脫水效果尤為明顯,有利于污泥后續處置與資源化利用。

第二、脫水過程中,普通熱干化脫水方法污泥中水分是以氣相形式脫離,而電滲透技術中污泥大部分水分以液相形式流出,省去了水從液相轉變為氣相的能耗,因此電滲透脫水技術能耗低。實際應用中,脫除每公斤水分能耗能低至0.112kWh/kg水分。(普通熱干化脫水能耗大于0.3kWh/kg水分)

第三、SGE-ED電滲透污泥脫水設備解決了陽極極板容易腐蝕的問題。南京賽佳環保實業有限公司采用自行研發的陽極涂層專利技術,可大幅提高電滲透設備陽極使用壽命,從而增加了設備整體穩定性。

第四、采用序批式處理工藝。此處理工藝,可以維持污泥與電極之間有充分的電滲透反應時間,確保處理后的污泥含水率低于60%。

SGE-ED電滲透污泥脫水設備,應用于污水處理廠現場,可直接處理普通壓濾機產生的80%含水率污泥,和現有設備銜接便捷,避免重復投資。

第五、模組式結構,處理規??梢赃x擇。從單套設備到多套設備工程化應用,均為模組化,采用PLC控制,自動化程度高。

?設備性能指標

污泥經電滲透深度脫水機處理后,污泥最終含水量可控(含水率60%-50%),脫水后污泥為薄層泥餅,有利于后期深度干燥或自然晾曬。脫水過程主要是電耗,不添加任何添加劑。

表1:SGE-ED型序批式電滲透污泥深度脫水設備參數表

含自動化控制,自動化程度較高

?電滲透脫水特點

1、脫水效率高系統操作彈性大:

? ? 以前的脫水處理法大多是污泥的濃度和性質變化,反映到脫水泥餅含水率的變化上,既使調整壓力等機械條件,也只能在很小的范圍調節其脫水性;而電滲透脫水,可以在污泥脫水性很廣的范圍內,進行電氣性的調整與設定,其脫水性可根據施加的電流強度進行調整。電滲透脫水技術是根據“電泳”理論,結合一定的機械脫水原理,使污泥中的“自由水”和“結合水”(細胞水)同時從污泥中分離出來,實現了高效率脫水。由于電滲透可以使污泥中最難被分離的“結合水”徹底分離,從而使脫水后的污泥干度大大提高,而脫水以后的污泥自身還有一定余熱,更能帶走一部分水份,最終的污泥干度比其他污泥脫水方式的污泥干度至少提升30%。特別是針對生化污泥、有機質含量高的污泥,脫水效果更加顯著,污泥干度可達50%以上。

2、脫水泥餅的后續資源化處置途徑多

? ? 經電滲透脫水的泥餅,含水率很低,特備是不添加石灰、鐵鹽調理劑,對污泥的后續焚燒或者堆肥化處理很有利。對活性污泥一類的脫水泥餅,由于電滲透過程中污泥溫度上升,低溫雜菌死滅,得到了堆肥化處理所必需的殘留中高溫菌的滅菌效果。

3、運行成本低

? ? 電滲透脫水在脫水過程中,雖然使用“電力”,但由于脫水效率好,污泥處置綜合經濟效益高。每噸污泥脫水(80%含水率降低至55%)僅消耗70至100千瓦時,沖洗水量小于1t/h,大大節約了能源。

4、獨立性

? ? 已經設置了其它脫水設備時,只要使電滲透脫水部獨立,就可以進一步降低脫水泥餅的含水率。不受熱源及其他輔料的限制??膳c現有污水廠污泥脫水裝置直接對接。

5、安全環保性

? ? 電滲透脫水是在水分存在的狀態下通入電流,設備在帶電部分的周圍設置數道絕緣層作為安全和防臭保證。污泥整個脫水過程只需15分鐘即可完成,脫水過程中污泥臭氣釋放量很小。脫水濾渣中含水率降低,臭氣減輕,所以電滲透的泥渣臭氣較輕。脫水后濾液可直接返回至污水處理系統,確保無二次污染隱患存在。

6、工藝簡單

? ?已經設置了其它脫水設備時,只要使電滲透脫水部獨立,就可以進一步降低城市生活污泥脫水含水率。不需要其他的輔助設備來配套完成??煞奖銓崿F與現有脫水工藝對接??纱蟠蟮臏p少系統的整體投資。電滲透污泥脫水設備可以直接對接在污水廠帶式壓濾機后,無需再建廠房及相關輔助設備,也無需添加任何藥劑,只需要提供電源。電滲透污泥脫水機自動化程度高,操作簡便,維護低,無需再增加人工成本。

7、投資小

? ?由于本裝置工藝簡單、輔助系統少(進泥部分、尾氣處理),只需要一臺主機接通電源即可完成整個脫水干化過程,總體投資比其他脫水工藝的總體投資小。

污泥深度脫水方式比較

污泥深度脫水是指把含水率80%的污泥降低到60%以下的工藝階段。常用的深度脫水有:自然干化、機械脫水、熱干化、焚燒。

表2:污泥深度脫水方式比較

方式適用面優點缺點
自然干化氣候干燥、少雨地域

占地不緊張、環境衛生條件許可的地方。小規模經過厭氧消化的脫水污泥為佳

利用太陽能、風能干化。

適合小規模污水廠,西北地區較好(干燥)

占地面積大、臭氣嚴重、干化周期相當長,?土地資源緊張,投資成本較高
機械脫水不受氣候影響的各類規模的市政污水廠里廠泥量規模不限,操作簡單,自動化程度高,應用廣泛投加大量石灰、無機鹽調理劑,脫水后的污泥泥質差,后續利用困難;投資成本高
熱干化不受氣候影響的各類規模的市政污水廠里廠泥量規模不限,熱源取得途徑多,不加藥劑處理成本高,工藝操作及設備復雜
電滲透適合于市政污水廠污泥脫水至80%以后的工藝段,適合于任何市政污水廠泥量規模不限,電能清潔環保,不加藥劑,泥質優良,設備投資適中,能耗適中國內規?;瘧脛偲鸩?,產業化應用需要時間

運營成本預估

表3:運營成本估算(含水率80%的每噸濕污泥脫水至60%)

項目功率運營成本
電滲透電耗Kwh/h100度電
尾氣處理根據采用的尾氣處理技術路線確定

?注:主要運營成本是污泥脫水電耗,廢氣處理部分運營成本占比很小,基本忽略。