污泥固化机理研究及工程案例万若（北京）环境工程技术有限公司赵媛

污泥固化机理研究及工程案例万若（北京）环境工程技术有限公司赵 媛 Envirosystems Engineering&Technology

主要介绍内容 • 污泥固化机理 • 污泥固化工艺的主要影响因素 • 设备特点及应用案例 Envirosystems Engineering&Technology

关于脱水污泥加钙在污泥处置中的位置的理解 原始污泥生物稳定化机械脱水堆肥热干化杀菌、干化、固化焚烧农业利用、土壤改良卫生/（特殊）填埋工业利用

反应原理及工艺应用 石灰与水的反应 1 kg CaO + 0.32 kgH2O 1.32 kg Ca(OH) 2+ 1177 kJ

混合反应中以及后续的时间里，污泥还会发生很多 • 后续反应，如： 1.32 kg Ca(OH)2 +0.78kg CO2 1.78kg CaCO3 + 0.32 kg H2O + 2212 kJ • 结果： • 进一步增加固体物的总量、放热，进而增加处理后 • 污泥的含固量。

干化、硬化（人为强化或自然发生） • 铝盐（来自混凝剂或人为加入）， • 磷酸根、硫酸根（如污泥中已含或人为加入），等等 • 如： 2AlPO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 +2Al(OH)3 • 结果： • 进一步增加固体物的总量、放热，进而增加处理后 • 污泥的硬度。

原始污泥含固率 TS:22 % 1：加钙 2.5%,TS: 31-33% 2 ：5%, TS: 36-38% 3: 7%, TS: 39-41% 4: 9%, TS: >48% 5: 11%, TS: >52% 6: 14%, TS:>55%

归纳 • CaO与水反应导致温度升高、pH增加 • CaO与水反应导致游离水的减少（结合+蒸发） • CaO和/或其生成物Ca(OH)2与CO2、SiO2 、Al+3 、PO4-3、SO4-2 Cl-1等等反应（或受其影响），导致放热和/或固体物增加、硬度增加

工程中的影响因素 脱水污泥含水率生石灰品质工程中物质流变化混合方式

脱水污泥含水率的影响

脱水污泥含水率的影响 以1t干物质为例，含水率每增加1%意味着脱水污泥总量增加约0.3t，约5-6%；过去污泥仅考虑清运和管理费用，5-6%增加量并不明显。

脱水污泥含水率的影响 含水率增加1% 需多处理水量1t 1公斤水蒸发所需要的热量为2260千焦机械脱水每处理1t含水污泥的电耗仅为1-2 kWh 可见，在污泥的后续处理过程中，含水率是致命影响因素！以干化100t脱水污泥为例，含水率对几种污泥处理技术运行费用的影响：

生石灰品质的影响

生石灰品质的影响 • 生石灰的水化反应效率的影响因素有： • 活性 • 纯度 • 粒径 • 孔隙度 • 比表面积 • … … • 工程上便于快速检测生石灰活性，引入T60概念（DIN EN459-2）

工程中物质流的变化 生石灰与污泥混合反应过程中蒸发水分：

混合方式

CaO 快速、均匀、低能耗技术难题——污泥特性 • 含水率高 • 粘稠性 • 致密性 • 触变性

反应动力学

将某品牌的混合设备改成罗迪格设备后： “保证大肠杆菌指标达到 EPA 标准的A级石灰的投加量从25%降到15%” DC WASA 污泥管理2005年报

不同的物料混合形式（瓶颈） CaO 机械驱动流化床混合物料输送为主如螺杆混合搅拌和翻转为主如转筒混合

流化床混合反应器 – 工作原理

物料预调理的核心设备 ——混合反应器工作原理

反应速度 12 秒完成混合 1979年德国KA杂志

将某品牌的混合设备改成罗迪格设备后： “保证大肠杆菌指标达到 EPA 标准的A级石灰的投加量从25%降到15%” DC WASA 污泥管理2005年报

应用案例

北京小红门400 t/d 北京小红门污水处理厂石灰干化项目

河北廊坊

燕郊污水处理厂

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