注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

吉建斌的网易博客

吉建斌

 
 
 

日志

 
 

污水污泥动态间壁热干燥特性及工艺(下)  

2018-01-02 21:18:18|  分类: 废水污泥处理和资 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

图4是不同干燥温度下水分蒸发速率与含水率的关系曲线。干燥过程可分为3个阶段含水率>77%,蒸发速率降低很快污泥表现出黏稠、糊状具有弹性并粘在干燥瓶内壁形成沉淀根据Hippinen等[7]的研究并结合污泥中水分的存在形态可推测该阶段主要发生自由水的蒸发含水率60%?77%,蒸发速率降低缓慢污泥呈球状具薄的、多孔坚硬外壳在干燥瓶内滚动该阶段主要发生间隙水的蒸发含水率<60%,蒸发速率降低很快球状污泥收缩破裂粘在干燥瓶内壁的污泥开始剥落污泥黏性消失该阶段主要发生毛细水、吸附水和结合水的蒸发。

污水污泥动态间壁热干燥特性及工艺(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客

图4蒸发速率在干燥第3阶段存在一跳跃,对于低温干燥,含水率约在50%?60%(见140和160曲线),对于高温干燥,含水率约在35%?45%(见200和220曲线),主要是因为污泥球破裂成几个小颗粒,增大了传热传质表面积。

为避免干燥过程污泥粘壁问题,实际工程中可通过干料反混工艺解决,通过干污泥的反混使进入干燥反应器的初始物料含水率降至60%以下,避开干燥过程第1、2阶段的污泥黏稠、粘壁状态。

2.2 干污泥特性分析

污泥干燥过程不可避免地导致有机物的挥发和干污泥热值的降低。干污泥VS含量和热值与干燥温度的关系如图5所示。

污水污泥动态间壁热干燥特性及工艺(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客

图5显示干污泥的热值很高,达14700 kJ/kg以上,达到劣质煤的热值,资源化利用前景很好。干燥温度低于180,干燥温度对干污泥热值影响较小,干污泥热值在180?220间有一降低。其原因与2.1节相同:干燥温度低于180,主要发生低分子有机物的挥发冷凝,属于物理过程,干燥温度140时低分子有机物的挥发已基本完全,导致污泥热值在140?180间变化不大;干燥温度高于180,污泥微生物细胞开始发生水解、溶胞,脂肪类水解成小分子后挥发冷凝,导致干污泥热值有较大损失。部分干污泥的热解反应可能也在该温度条件下发生。干污泥的VS含量变化趋势与热值变化趋势类似(见图5)。

图6是不同干燥温度下干燥冷凝液的对比图。160和180冷凝液差别较小,均较清澈。200和220冷凝液则越来越混浊,220冷凝液中有明显的乳化油存在,污泥中微生物絮体、原生动物开始发生溶胞,脂肪类发生水解。

污水污泥动态间壁热干燥特性及工艺(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客

通过以上分析可知,为获得高热值的干污泥,污泥间壁干燥工艺的干燥温度上限是220。结合2.1节污泥干燥效率的研究分析可得:污泥间壁干燥工艺最适宜的温度区间为180?220

2.3 干燥冷凝液TOC、TC含量分析

图7是不同干燥温度TOC和TC变化曲线。间壁干燥工艺干燥冷凝水的TOC浓度很高,干燥温度120时,TOC浓度超过450 mg/L,可见,干燥冷凝水属于高浓度有机废水,须处理后才能达标排放。

污水污泥动态间壁热干燥特性及工艺(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客

图7显示,干燥温度低于180,干燥冷凝水TOC浓度与干燥温度无明显相关关系,可见,低温干燥冷凝水中的TOC来自干燥过程低分子有机物的挥发冷凝,且干燥温度140时已基本挥发完全,因此,干燥温度在140?180间,TOC几乎不变。干燥温度高于180后,TOC随干燥温度的升高而增大,污泥微生物细胞开始发生水解、溶胞,脂肪类水解成小分子后挥发冷凝。

3 结论

(1)污泥干燥过程分3个阶段:含水率>77%,主要发生自由水的的蒸发,蒸发效率随含水率降低较快;含水率为60% ?77%,主要发生间隙水的蒸发,蒸发速率随含水率变化不大;含水率<60%,主要发生毛细水、吸附水和结合水的蒸发,含水率随干燥时间降低较快。

(2)污泥干燥第1、2阶段时,污泥出现粘壁现象,干燥进入第3阶段,粘壁的污泥开始剥落,因此,为避免污泥干燥过程内壁的黏附,应将含水率降低至60%以下。

(3)干污泥的热值很高,达到劣质煤的热值,资源化利用前景良好。

(4)干燥温度低于180,主要发生低分子有机物的挥发冷凝,干燥效率较低;干燥温度高于180,污泥微生物细胞开始发生水解、溶胞,脂肪类水解成小分子后挥发冷凝,导致干燥效率提高、干污泥热值降低以及干燥冷凝水TOC浓度增加。

(5)污泥间壁干燥最适宜温度范围180?220

(6)干燥冷凝液属高浓度有机废水,须处理达标后才能排放。

References

污水污泥动态间壁热干燥特性及工艺(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客 
污水污泥动态间壁热干燥特性及工艺(下) - 不在眉头愁 - 吉建斌的网易博客

 

  评论这张
 
阅读(14)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2018