印染污泥干燥特性和干燥工艺的研究

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印染废水在排放前,必须采用物化和生物等手段使各项指标达到排放标准,在这个过程中产生大量印染污泥,其产生量与废水水质和废水处理工艺密切相关。随着印染行业的发展,印染污泥的产量也越来越大。印染污泥含水率高,处理难度大,印染污泥问题已经成为困扰印染企业的严重问题。污泥干燥一方面可使污泥显著减容,另一方面也为污泥的资源化利用打下基础,是解决印染污泥问题的有效途径。本文在对两种典型印染污泥的基本性质进行分析的基础上,研究了印染污泥的静态干燥特性,绘制了两种印染污泥的干燥曲线和干燥速率曲线,结果表明,印染污泥干燥过程包括预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段三个阶段,恒速干燥阶段是主要干燥阶段,干燥速率最高,蒸发水分最多。污泥干燥时间和干燥速率受到干燥温度、污泥颗粒大小以及污泥来源的影响。干燥温度越高、污泥颗粒越小,干燥至一定的含水率所需的干燥时间越短,恒速干燥阶段的干燥速率越高。污泥的临界含水率随温度升高、颗粒增大而增大,恒速干燥阶段变短。减小污泥颗粒、增大污泥表面积更有利于污泥干燥过程。本文在确定印染污泥的干燥目标为含水率30%后,对印染污泥的干燥工艺进行了探索和研究。首先在连续进料、间歇进料、干料返混的操作方式下对桨叶式干燥机干燥印染污泥的干燥效果和能耗情况进行了试验和比较,发现桨叶式干燥机干燥印染污泥是可行的,水分蒸发速度最高可达12.5Kg/(m2?h),蒸发单位水分耗用蒸汽量1.4~1.5Kg/kgH2O。但连续进料和间歇进料的操作方式都存在一定的缺陷,而干料返混工艺在2.5:1(质量比)的混料比下,虽然可将污泥干燥至预期目标,但能耗较大。在此基础上,结合盘式干燥的优点,形成了印染污泥组合干燥工艺:即采用连续进料的方式,印染污泥首先按干湿污泥1:1(质量比)的混料比在桨叶式干燥机内混料并干燥,而后进入经改造的盘式干燥机,在锅炉烟道气的作用下,干燥至含水率为30%。实验研究表明:组合工艺运行稳定可靠,充分利用了蒸汽和锅炉烟道气两种热源,出泥含水率可保持在30%左右,并呈现2-8mm的污泥颗粒,降低了粉尘污染和干污泥收集难度,综合能耗成本约为164.1元/吨湿污泥,具有一定的推广应用价值。
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