1?原理與作用
通過向脫水污泥中投加一定比例的生石灰并均勻摻混,生石灰與脫水污泥中的水分發生反應,生成氫氧化鈣和碳酸鈣并釋放熱量。石灰穩定可產生以下作用:
脫水。
試算過程:
氧化鈣分子量56,氫氧化鈣分子量74
30份氧化鈣可吸收9.64份水生產39.64份氫氧化鈣。
故污泥在未機械脫水的情況下,但若考慮生石灰中的純度及氧化鎂的含量,含水率會有一定的偏差。
3)鈍化重金屬離子。投加一定量的氧化鈣使污泥成堿性,可以結合污泥中的部分金屬離子,鈍化重金屬;
4)改性、顆?;?。可改善儲存和運輸條件,避免二次飛灰、滲濾液泄漏。
2 應用原則
污泥的石灰穩定技術可以做為建材利用、水泥廠協同焚燒、土地利用、衛生填埋等污泥處置方式的處理措施。
采用石灰穩定技術應考慮當地石灰來源的穩定性、經濟性和質量方面的可靠性。
3?石灰穩定工藝與系統組成
3.1 工藝流程
3.2 系統組成
1)輸送系統(包括濕泥及成品污泥輸送)
一般可選擇螺旋輸送機或帶式輸送機,應采用全封閉結構,以防止污泥散發的臭氣排放到大氣中,影響操作環境,危害操作人員的健康。
2)石灰倉儲與計量給料系統
石灰料倉用來暫時儲存罐車運送來的石灰粉料。設有破拱裝置、倉頂布袋除塵器、料位器等。
計量給料系統應確保在混合反應器開啟后,石灰能持續、定量輸送至混合反應器內。主要由進料斗、進料料位監測和出料裝置、計量投加裝置等組成。
3)干化混合反應系統
作為石灰干化穩定工藝的核心設備,其運行表現直接影響整個項目效果。目前一般選擇傳統臥式混合攪拌反應器,主要由混合圓筒、工作軸、攪拌元件、在線監測裝置等組成。
4)廢氣收集及處理系統
污泥石灰穩定工藝中,廢氣主要特點是高溫、高濕、高粉塵濃度、低有毒氣體濃度。它的主要成分為水蒸氣、石灰粉塵、氨氣,溫度約為30℃~50℃。針對該類廢氣,一般選擇濕式噴淋塔或增加凈化單元可滿足處理需求。
4?設計與運行控制
1)石灰摻混比例
根據污泥含水率、石灰活性及處置方式差異,石灰摻混比例可在30%以內調整。
2)混合物料的后續反應
石灰—污泥在快速混合后反應仍將不同程度地持續數小時至數天,設計中應工藝條件有利于污泥的后續反應及水蒸汽的蒸發,可以通過設計混合物料堆置設施(一般為5~10d 混合物料的堆置空間)為其進一步的反應提供有利條件,但要考慮粉塵及有毒有害氣體的控制。
5?投資及運行成本的評價與分析
相對污泥熱干化、焚燒等處置方式,污泥石灰穩定工藝基建投資較低,根據規模及混合設備選型不同,固定資產投資約為2~4萬元/t污泥。
目前國內工程實例較少,工藝直接運行費用主要由石灰、電、人工、設備維護等費用組成。根據石灰摻混比例不同,單噸運行成本約為50~150元。
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