迈博,“高压带式TJSD连续污泥机械脱水+热泵低温干化” 污泥深度脱水联用工艺 阮燕霞1，陈良才1，徐金有1，刘立文1，唐秀华1，张杰1，魏宏斌2 （1.上海中耀环保实业有限公司，上海200092
发表时间：2024-09-25 | 作者：开云
焦点提醒：“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺阮燕霞1，陈良才1，徐金有1，刘立文1，唐秀华1，张杰1，魏宏斌2（1.上海中耀环保实业无限公司，上海200092 2.同济年夜学情况科学与项目学院，上海200092）
“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”
污泥深度脱水联用工艺
阮燕霞1，陈良才1，徐金有1，刘立文1，唐秀华1，张杰1，魏宏斌2
（1.上海中耀环保实业无限公司，上海2000922.同济年夜学情况科学与项目学院，上海200092）
摘要: “高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺是一种新型的污泥处置手艺，最低可以使污泥含水率下降至10%以下，可知足污泥填埋、燃烧、园林操纵、制砖等措置体例和资本化操纵的要求。以污泥处置量30t/d（污泥平均含水率83%）的项目为例，采取高压带式TJSD持续污泥深度脱水装备将一次脱水后含水率为82~85%的污泥含水率降至60%以下，再经热泵低温干化手艺将污泥干化至含水率40%以下，该联用工艺处置后的污泥完全知足后续与垃圾掺烧的要求。相对间接采取热泵低温干化手艺处置一次脱水污泥，采取该联用工艺单元污泥处置费用为105.67元/吨泥（按80%含水率的一次脱水污泥计），可节俭处置费用54.86元/吨泥，每一年可节俭运转费用约59.26万元，社会效益和经济效益十分显著。
要害词：高压带式；TJSD持续污泥深度脱水；热泵低温干化；污泥措置；资本化操纵
污水被处置后，污水中所含的无机物、无机物（包罗重金属）等无害物资都被浓缩、转移构成污泥。以糊口污水为主的市政污水厂的污泥产量为1~2tDS/万t污水，折合成含水量80%的污泥产量为5~10t/万t污水。生态情况部发布的《2017年中国生态情况状态公报》显示，截至2017年末，全国设市城市污水处置能力到达1.57亿m3/d，全年积累处置污水量达462.6亿m3，折合成含水率80%的污泥年产量达4000多万吨。
按照《城镇污水处置厂污泥措置 分类》（GBT23484-2009），污泥的终究消纳进程，一般分为地盘操纵、填埋、建筑材料操纵和燃烧等，但不管是污泥填埋，仍是燃烧或资本化操纵，污泥的终究措置对污泥的含水率等目标都有严酷的要求。此中，《城镇污水处置厂污泥措置 夹杂填埋用泥质》（GBT 23485-2009）要求污泥含水率＜60%；《城镇污水处置厂污泥措置 园林绿化用泥质》（GB/T23486-2009）要求污泥含水率＜40%；《城镇污水处置厂污泥措置 零丁燃烧用泥质》（GB/T24602-2009）要求矜持燃烧的污泥含水率＜50%，低温热值＞5000kJ/kg；《城镇污水处置厂污泥措置 制砖用泥质》（GB/T25031-2010）要求污泥含水率≤40%。是以，污泥的脱水干化是主要的第一步。作为最经济的污泥处置手艺，机器深度脱水不单能将污泥处置至合适填埋要求，也可作为其他手艺的减量预处置，以提高全体污泥处置措置手艺线路的经济性。污泥干化操纵热能经由过程蒸爆发用从污泥中去除年夜部门水份，最低可以使污泥含水率下降至10%以下，可知足污泥填埋、燃烧、园林操纵、制砖等措置体例和资本化操纵的要求。本文引见了“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺和其项目案例。
1工艺引见
1.1 高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺
上海中耀环保实业无限公司出产的“高压带式TJSD持续污泥深度脱水成套装备”为同济年夜学专家学者针对国内污泥处置措置近况和需求开辟的新型污泥减量、不变化手艺。“高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺”先将固化剂、改性剂与一次脱水后的污泥（含水率为80%摆布）夹杂改性，再采取持续深度脱水机进行二次压榨深度脱水，处置后污泥的含水率可从80%摆布下降至60%以下。不需要将常规污泥稀释后再进行高压脱水，更不需要撤除污水厂原本的污泥脱水举措措施，能与污水厂原有污泥脱水系统实现快速对接，具有可持续运转、能耗低、本钱低、合用规模广等显著长处。
高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺不单能将污泥深度脱水处置至合适夹杂填埋的泥质要求，也可作为干化、燃烧、水泥窑协同措置、制砖等处置或措置手艺的的预处置工艺，以提高污泥全体处置措置工艺线路的经济性。高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺已有30多个项目案例，包罗污水处置厂污泥的提标革新项目或新建项目，地下污水处置厂，情况存量污泥减量、河流淤泥脱水处置等范畴。
高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺道理首要包罗夹杂改性和高压带式脱水两部门。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
图1 高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺工艺流程图
（1）夹杂改性
将一次脱水后的污泥（含水率80%摆布）输送至污泥改性夹杂机，同时投加污泥固化剂和改性剂。投加的上述药剂和一次脱水后的污泥（含水率80%摆布）在污泥改性夹杂机内快速、平均的夹杂。一方面，破解活性污泥布局，释放连系水和胞内水；另外一方面，建立微型骨架体增添污泥絮粒强度，提高脱水机能。
（2）持续深度脱水
经改性后的一次脱水污泥进入高压带式TJSD持续污泥脱水装备进行机器深度脱水。先经布料装配将污泥均布在滤布上，跟着滤布的行进，污泥经过多组压力递增的压榨机构对污泥发生高压、稠密压榨，污泥中的年夜量水份被进一步压出，压榨后污泥在出泥端由刮美金主动刮落，上下滤布分手后别离被冲刷清洁轮回投入利用。经高压带式持续深度脱水机脱水后泥饼仅为5~10mm多孔隙薄片状，其含水率下降到60%以下。
1.2 热泵低温干化手艺
污泥干化操纵热能经由过程蒸爆发用从污泥中去除年夜部门水份，最低可以使污泥含水率下降至10%以下，是能量净收入的进程。今朝经常使用的污泥干化手艺有热干化、天然干化、热泵干化等。保守的热干化干燥温度一般在100℃以上，经由过程间接或间接的体例进行“水-热”互换，能花费用在系统运转本钱中的比例年夜在80%。
污泥热泵低温干化系统由蒸发器、冷凝器、紧缩机、膨胀阀、轮回风机和干燥室等构成，按照逆卡诺轮回道理，耗损少许的电能驱动轮回进行，经由过程活动工质的气液两相热力轮回完成空气与污泥的热质互换。该手艺操纵热泵除湿收受接管干燥进程发生的低档次热源的热焓能量，升温后作为热源进行污泥干燥和脱水。
按照国表里的研究和利用，污泥热泵低温干化手艺可取得最高含固率90%的干化污泥，能知足污泥填埋、燃烧、园林操纵、制砖和其他资本化操纵的含水率要求；比拟热干化100℃以上的干燥温度，污泥热泵低温干化的干燥温度为40~80℃相对低温，在低温情况下可有用避免污泥中无机物的年夜量挥发，最年夜水平的保存污泥热值，实现污泥的矜持燃烧，低温的干化情况能削减氨气、硫化氢等恶臭气体的释放；热泵除湿的干化体例能耗仅为保守干化体例的1/3，具有节能低碳、情况友爱等特点。
2 “TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺的特点
表1 联用工艺手艺劣势和特点
联用工艺手艺劣势和特点
描写
平安
TJSD持续污泥深度脱水装备没有任何可释放外力的高压管道、阀门等，无高压击伤危险；热泵低温干化40~80℃运转，无需充氮运转干化进程氧气含量<12%;粉尘浓度<60g/m3;颗粒温度<70℃，无爆炸隐患
环保
TJSD持续污泥深度脱水装备可全封锁设想，便利气体搜集；热泵低温干化装备低温40~70℃运转，且干化进程全密闭，有用避免年夜量臭气发生
占地小
落地安装，一般操纵脱水污泥堆场空余场地安插
持续运转
联用工艺可实现持续脱水和干化，泥饼主动卸料，操作简单，脱水干化进程全主动运转
低碳节能
TJSD持续污泥深度脱水系统成套装备装机功率低，全体装机功率一般不超40kW，持续安稳运转，没有效电波峰波谷；热泵低温干化手艺采取热泵热收受接管手艺，热泵除湿收受接管干燥进程发生的低档次热源的热焓能量
用在污泥脱水提标革新：
与原一级脱水装备跟尾性
无缝、快速对接
“三不”：不拆原装备
不扩占地
不增配电容量
投资和运转费用低
机器深度脱水作为最经济的处置体例，可下降联用工艺的投资和运转费用；且联用工艺无复杂的配套举措措施，土建投资低
污泥前途广
联用工艺处置后污泥含水率最低可降至10%以下，且低温干化的情况可最年夜水平的保存污泥的热值，知足污泥填埋、燃烧、园林操纵、制砖等措置体例。
3联用工艺项目案例引见
3.1项目概况
某市政污水处置厂设想污水处置范围为5万m3/d，污泥产量约为30吨/天（以含水率80%计），原采取浓缩带式一体机将污泥处置到含水率82~85%。因为污泥处置措置要求的提高，现该厂要求将污泥含水率下降至40%后与垃圾掺烧，急需对污泥处置举措措施进行提标革新。为最年夜水平的下降污泥处置措置工艺的运转费用，节俭投资，实现与现有污泥浓缩带式脱水一体机的快速对接，并将污泥含水率下降至40%后与垃圾掺烧。污泥脱水提标革新后采取“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用手艺对含水率82~85%的一次脱水污泥进行脱水干化处置。污泥经TJSD高压带式持续污泥深度脱水后，污泥含水率由82~85%下降至60%以下，再经低温干化装备处置后，污泥含水率下降至40%以下，污泥经深度脱水并干化处置后终究与垃圾掺烧措置。本项目充实依照“措置决议处置，处置知足措置”的要求，采取“夹杂改性+高压带式持续脱水+热泵低温干化+垃圾掺烧”的污泥处置措置手艺线路，最年夜水平的下降项目全体投资与运转费用，获得了使人满足的结果。
3.2工艺流程
该项目设置2套高压带式TJSD-3.5持续污泥深度脱水装备，单套设想处置能力为3.5吨/h（以含水率80%摆布的一次脱水污泥计），成套装备包括TJDM污泥改性夹杂机、TJSD持续污泥深度脱水机、TJPT改性剂定量投加装配、污泥分派装配、污泥输送机、自控系统等；热泵低温干化采取网带式持续干化装备。其根基工艺流程见图2。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
图2 “高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺流程图
（1）湿污泥输送
经浓缩带式一体机脱水后含水率为82~85%的一次脱水污泥，经由过程无轴螺旋输送机输送至TJDM夹杂机入料口。
（2）夹杂改性
一次脱水后含水率82~85%的污泥与固化剂、改性剂在TJDM夹杂机内充实夹杂平均，一方面，破解活性污泥布局，释放连系水和胞内水；另外一方面，建立微型骨架体增添污泥絮粒强度，提高脱水机能。固化剂的投加质量比（占含水率80%污泥总量，下同）为0.5~1%，改性剂投加的质量比为4~6%，全部进程持续进料平均出料。
（3）TJSD高压带式持续深度脱水
经改性后的一次脱水污泥进入TJSD持续带式深度脱水机进行机器深度脱水。先经布料装配将污泥均布在滤布上，跟着滤布的行进，污泥经过多组压力递增的压榨机构对污泥发生高压、稠密压榨，污泥中的年夜量水份被进一步压出，压榨后污泥在出泥端由刮美金主动刮落，上下滤布分手后别离被冲刷清洁轮回投入利用。
经高压带式持续深度脱水机脱水后泥饼仅为5~10mm多孔隙薄片状，其含水率下降到60%摆布。深度脱水后的污泥经破裂机破裂后由无轴螺旋输送机输送至污泥热泵低温干化装备。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
图3TJSD持续带式深度脱水装备和深度脱水后的污泥
（4）污泥热泵低温干化
深度脱水后含水率60%摆布的污泥在带式热泵低温干化装备的进口经面条机挤压成约4~6mm直径的圆柱条状，再进入网带持续低温除湿干燥箱。在网带运转污泥徐徐转运进程中，圆柱条状的深度脱水污泥平均摊铺在网带输送机上。60~70℃的热空气从网带下方经网眼向上经由过程，使污泥与热空气发生热质互换，从而将污泥中水份蒸发带出。接收了污泥中水份的40~50℃湿热空气再进入除湿热泵中进行除湿与加热处置，处置后热干空气轮回对网带上污泥进行干化，干化后污泥外不雅如图4呈直径4mm摆布的细颗粒状，干化后污泥含水率下降至40%以下，最初与垃圾掺烧措置。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
图4 热泵低温干化装备和干化后的污泥外不雅
（5）废水、废气的处置
高压带式持续污泥深度脱水进程中发生的滤液经装备底部的接液盘搜集后回流至污水厂浓缩池处置。污泥热泵低温干化装备对污泥除湿干燥进程中发生的冷凝水经测试后到达了《污水排入城镇下水道水质尺度》（GB/T 31962-2015）。
高压带式持续污泥深度脱水进程中发生的臭气由装备本体加罩的臭气搜集口搜集至除臭系统。污泥热泵低温干化进程为全密闭低温运转，无臭气发生，无需做臭气搜集。
3.3调试和运转结果
该联用工艺投入运转后，按照改性后污泥耐压性调剂高压带式持续污泥深度脱水机的气缸压强（0.3-0.4MPa）、固化剂和改性剂投加量。热泵低温干化装备因为功率必然，按照能量守恒定律每小时出水量为定值，是以热泵低温干化装备出泥含水率由进泥含水率和进泥量决议。
该项目结合投加0.7%的固化剂和分歧质量比的改性剂，“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺的调试和运转环境见表2。
表2 联用工艺的调试和运转环境
序号
一次脱水污泥含水率/%
固化剂投加量/%
（与一次脱水污泥质量比）
改性剂投加量/%
（与一次脱水污泥质量比）
深度脱水装备出口污泥含水率/%
热泵低温干化装备处置泥量
（t/h）
热泵低温干化装备出口污泥含水率/%
热泵低温干化装备冷凝水排放量（kg/h）
1
84.57
0.7
6
57.26
1.89
39.85
547
2
83.42
4
59.28
1.59
38.02
545
3
82.16
2
64.32
1.32
39.54
541
4
82.14
0
70.06
1.08
39.13
548
由表2可见，一次脱水污泥含水率在82%~85%之间，含水率平均值为83%。深度脱水后污泥含水率跟着改性剂投加量的升高而下降。当改性剂投加量为一次脱水污泥质量的4%时，污泥含水率可下降至60%以下。
按照运转成果，热泵低温干化装备现实出水量为540kg/h摆布，该系统成套装备功率为173kW，每排出1kg的水耗电量约为0.32kW·h。因为热泵低温干化装备的脱水量必然，当进泥含水率较高时，出泥含水率要到达方针值时，处置量会响应的削减；当处置量较年夜且出泥含水率要到达方针值时，进泥含水率需要更低。
项目持久运转成果注解：“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺处置后污泥pH小在9且含水率低在40%，完全知足后续与垃圾掺烧措置的要求。
4 联用工艺的效益阐发
以污泥处置量30t/d（污泥平均含水率83%）的项目为例，项目持续运转结果注解：（1）“改性剂改性+深度脱水+低温热泵干化”后的污泥完全知足污泥与垃圾掺烧的措置要求。（2）在0.5~1%质量比的固化剂，和4～6%质量比的改性剂经济投加量前提下，高压带式TJSD持续深度脱水后污泥含水率下降至60%以下，药剂、耗材和动力费合计为64.6元/吨泥（按污泥平均含水率83%计，下同）。再经由过程热泵低温干化将含水率降至40%以下，该部门处置费为41.07元/吨泥，高压带式持续深度脱水连系热泵低温干化手艺总处置费用为105.67元/吨泥。（3）若间接采取热泵低温干化手艺将平均含水率83%的污泥干化至含水率40%以下，单元处置费用为160.53元/吨泥。采取高压带式持续深度脱水连系热泵低温干化手艺比零丁利用热泵低温干化手艺年运转本钱可节流59.26万元。
表3 “TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺与
零丁热泵低温干化运转费用对照
编号
项目
“TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺
零丁热泵低温干化
1
污泥处置量（t/d）
30
30
2
污泥平均含水率
83%
����app 83%
3
污泥绝干量（t/d）
5.1
5.1
4
投加固体药剂品种和质量比
固化剂+改性剂 （10kg/t+40kg/t）湿污泥
0
5
深度脱水后含水率
60%
——
6
低温干化后污泥含水率
40%
40%
7
深度脱水单元污泥耗电量（kW·h/吨）
5.00
——
8
热泵低温干化单元脱水量耗电量（kW·h/t）
320
320
9
单元污泥耗电量（kW·h/吨）
64
229
10
电费单价（元/度）
0.70
0.70
11
固化剂单价（元/kg）
2.80
2.80
12
改性剂单价（元/kg）
0.70
0.70
年运转费用和单元处置本钱（以含水率80%的污泥计）
1
深度脱水段单元处置费
（元/吨泥）
64.60
——
2
热泵低温干化段单元处置费（元/吨泥）
41.07
160.53
3
单元处置费用合计（元/吨）
105.67
160.53
4
年运转费用（万元）
114.12
173.38
5
“TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺较零丁热泵低温干化年节俭运转本钱（万元）
59.26
5结论
“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺是一种新型的污泥处置联用工艺，处置后的污泥可知足填埋、燃烧、园林操纵、制砖等措置体例和资本化操纵的要求，并最年夜水平的下降运转费用，社会效益和经济效益显著。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
焦点提醒：“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺阮燕霞1，陈良才1，徐金有1，刘立文1，唐秀华1，张杰1，魏宏斌2（1.上海中耀环保实业无限公司，上海200092 2.同济年夜学情况科学与项目学院，上海200092）
“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”
污泥深度脱水联用工艺
阮燕霞1，陈良才1，徐金有1，刘立文1，唐秀华1，张杰1，魏宏斌2
（1.上海中耀环保实业无限公司，上海2000922.同济年夜学情况科学与项目学院，上海200092）
摘要: “高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺是一种新型的污泥处置手艺，最低可以使污泥含水率下降至10%以下，可知足污泥填埋、燃烧、园林操纵、制砖等措置体例和资本化操纵的要求。以污泥处置量30t/d（污泥平均含水率83%）的项目为例，采取高压带式TJSD持续污泥深度脱水装备将一次脱水后含水率为82~85%的污泥含水率降至60%以下，再经热泵低温干化手艺将污泥干化至含水率40%以下，该联用工艺处置后的污泥完全知足后续与垃圾掺烧的要求。相对间接采取热泵低温干化手艺处置一次脱水污泥，采取该联用工艺单元污泥处置费用为105.67元/吨泥（按80%含水率的一次脱水污泥计），可节俭处置费用54.86元/吨泥，每一年可节俭运转费用约59.26万元，社会效益和经济效益十分显著。
要害词：高压带式；TJSD持续污泥深度脱水；热泵低温干化；污泥措置；资本化操纵
污水被处置后，污水中所含的无机物、无机物（包罗重金属）等无害物资都被浓缩、转移构成污泥。以糊口污水为主的市政污水厂的污泥产量为1~2tDS/万t污水，折合成含水量80%的污泥产量为5~10t/万t污水。生态情况部发布的《2017年中国生态情况状态公报》显示，截至2017年末，全国设市城市污水处置能力到达1.57亿m3/d，全年积累处置污水量达462.6亿m3，折合成含水率80%的污泥年产量达4000多万吨。
按照《城镇污水处置厂污泥措置 分类》（GBT23484-2009），污泥的终究消纳进程，一般分为地盘操纵、填埋、建筑材料操纵和燃烧等，但不管是污泥填埋，仍是燃烧或资本化操纵，污泥的终究措置对污泥的含水率等目标都有严酷的要求。此中，《城镇污水处置厂污泥措置 夹杂填埋用泥质》（GBT 23485-2009）要求污泥含水率＜60%；《城镇污水处置厂污泥措置 园林绿化用泥质》（GB/T23486-2009）要求污泥含水率＜40%；《城镇污水处置厂污泥措置 零丁燃烧用泥质》（GB/T24602-2009）要求矜持燃烧的污泥含水率＜50%，低温热值＞5000kJ/kg；《城镇污水处置厂污泥措置 制砖用泥质》（GB/T25031-2010）要求污泥含水率≤40%。是以，污泥的脱水干化是主要的第一步。作为最经济的污泥处置手艺，机器深度脱水不单能将污泥处置至合适填埋要求，也可作为其他手艺的减量预处置，以提高全体污泥处置措置手艺线路的经济性。污泥干化操纵热能经由过程蒸爆发用从污泥中去除年夜部门水份，最低可以使污泥含水率下降至10%以下，可知足污泥填埋、燃烧、园林操纵、制砖等措置体例和资本化操纵的要求。本文引见了“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺和其项目案例。
1工艺引见
1.1 高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺
上海中耀环保实业无限公司出产的“高压带式TJSD持续污泥深度脱水成套装备”为同济年夜学专家学者针对国内污泥处置措置近况和需求开辟的新型污泥减量、不变化手艺。“高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺”先将固化剂、改性剂与一次脱水后的污泥（含水率为80%摆布）夹杂改性，再采取持续深度脱水机进行二次压榨深度脱水，处置后污泥的含水率可从80%摆布下降至60%以下。不需要将常规污泥稀释后再进行高压脱水，更不需要撤除污水厂原本的污泥脱水举措措施，能与污水厂原有污泥脱水系统实现快速对接，具有可持续运转、能耗低、本钱低、合用规模广等显著长处。
高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺不单能将污泥深度脱水处置至合适夹杂填埋的泥质要求，也可作为干化、燃烧、水泥窑协同措置、制砖等处置或措置手艺的的预处置工艺，以提高污泥全体处置措置工艺线路的经济性。高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺已有30多个项目案例，包罗污水处置厂污泥的提标革新项目或新建项目，地下污水处置厂，情况存量污泥减量、河流淤泥脱水处置等范畴。
高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺道理首要包罗夹杂改性和高压带式脱水两部门。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
图1 高压带式TJSD持续污泥深度脱水手艺工艺流程图
（1）夹杂改性
将一次脱水后的污泥（含水率80%摆布）输送至污泥改性夹杂机，同时投加污泥固化剂和改性剂。投加的上述药剂和一次脱水后的污泥（含水率80%摆布）在污泥改性夹杂机内快速、平均的夹杂。一方面，破解活性污泥布局，释放连系水和胞内水；另外一方面，建立微型骨架体增添污泥絮粒强度，提高脱水机能。
（2）持续深度脱水
经改性后的一次脱水污泥进入高压带式TJSD持续污泥脱水装备进行机器深度脱水。先经布料装配将污泥均布在滤布上，跟着滤布的行进，污泥经过多组压力递增的压榨机构对污泥发生高压、稠密压榨，污泥中的年夜量水份被进一步压出，压榨后污泥在出泥端由刮美金主动刮落，上下滤布分手后别离被冲刷清洁轮回投入利用。经高压带式持续深度脱水机脱水后泥饼仅为5~10mm多孔隙薄片状，其含水率下降到60%以下。
1.2 热泵低温干化手艺
污泥干化操纵热能经由过程蒸爆发用从污泥中去除年夜部门水份，最低可以使污泥含水率下降至10%以下，是能量净收入的进程。今朝经常使用的污泥干化手艺有热干化、天然干化、热泵干化等。保守的热干化干燥温度一般在100℃以上，经由过程间接或间接的体例进行“水-热”互换，能花费用在系统运转本钱中的比例年夜在80%。
污泥热泵低温干化系统由蒸发器、冷凝器、紧缩机、膨胀阀、轮回风机和干燥室等构成，按照逆卡诺轮回道理，耗损少许的电能驱动轮回进行，经由过程活动工质的气液两相热力轮回完成空气与污泥的热质互换。该手艺操纵热泵除湿收受接管干燥进程发生的低档次热源的热焓能量，升温后作为热源进行污泥干燥和脱水。
按照国表里的研究和利用，污泥热泵低温干化手艺可取得最高含固率90%的干化污泥，能知足污泥填埋、燃烧、园林操纵、制砖和其他资本化操纵的含水率要求；比拟热干化100℃以上的干燥温度，污泥热泵低温干化的干燥温度为40~80℃相对低温，在低温情况下可有用避免污泥中无机物的年夜量挥发，最年夜水平的保存污泥热值，实现污泥的矜持燃烧，低温的干化情况能削减氨气、硫化氢等恶臭气体的释放；热泵除湿的干化体例能耗仅为保守干化体例的1/3，具有节能低碳、情况友爱等特点。
2 “TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺的特点
表1 联用工艺手艺劣势和特点
联用工艺手艺劣势和特点
描写
平安
TJSD持续污泥深度脱水装备没有任何可释放外力的高压管道、阀门等，无高压击伤危险；热泵低温干化40~80℃运转，无需充氮运转干化进程氧气含量<12%;粉尘浓度<60g/m3;颗粒温度<70℃，无爆炸隐患
环保
TJSD持续污泥深度脱水装备可全封锁设想，便利气体搜集；热泵低温干化装备低温40~70℃运转，且干化进程全密闭，有用避免年夜量臭气发生
占地小
落地安装，一般操纵脱水污泥堆场空余场地安插
持续运转
联用工艺可实现持续脱水和干化，泥饼主动卸料，操作简单，脱水干化进程全主动运转
低碳节能
TJSD持续污泥深度脱水系统成套装备装机功率低，全体装机功率一般不超40kW，持续安稳运转，没有效电波峰波谷；热泵低温干化手艺采取热泵热收受接管手艺，热泵除湿收受接管干燥进程发生的低档次热源的热焓能量
用在污泥脱水提标革新：
与原一级脱水装备跟尾性
无缝、快速对接
“三不”：不拆原装备
不扩占地
不增配电容量
投资和运转费用低
机器深度脱水作为最经济的处置体例，可下降联用工艺的投资和运转费用；且联用工艺无复杂的配套举措措施，土建投资低
污泥前途广
联用工艺处置后污泥含水率最低可降至10%以下，且低温干化的情况可最年夜水平的保存污泥的热值，知足污泥填埋、燃烧、园林操纵、制砖等措置体例。
3联用工艺项目案例引见
3.1项目概况
某市政污水处置厂设想污水处置范围为5万m3/d，污泥产量约为30吨/天（以含水率80%计），原采取浓缩带式一体机将污泥处置到含水率82~85%。因为污泥处置措置要求的提高，现该厂要求将污泥含水率下降至40%后与垃圾掺烧，急需对污泥处置举措措施进行提标革新。为最年夜水平的下降污泥处置措置工艺的运转费用，节俭投资，实现与现有污泥浓缩带式脱水一体机的快速对接，并将污泥含水率下降至40%后与垃圾掺烧。污泥脱水提标革新后采取“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用手艺对含水率82~85%的一次脱水污泥进行脱水干化处置。污泥经TJSD高压带式持续污泥深度脱水后，污泥含水率由82~85%下降至60%以下，再经低温干化装备处置后，污泥含水率下降至40%以下，污泥经深度脱水并干化处置后终究与垃圾掺烧措置。本项目充实依照“措置决议处置，处置知足措置”的要求，采取“夹杂改性+高压带式持续脱水+热泵低温干化+垃圾掺烧”的污泥处置措置手艺线路，最年夜水平的下降项目全体投资与运转费用，获得了使人满足的结果。
3.2工艺流程
该项目设置2套高压带式TJSD-3.5持续污泥深度脱水装备，单套设想处置能力为3.5吨/h（以含水率80%摆布的一次脱水污泥计），成套装备包括TJDM污泥改性夹杂机、TJSD持续污泥深度脱水机、TJPT改性剂定量投加装配、污泥分派装配、污泥输送机、自控系统等；热泵低温干化采取网带式持续干化装备。其根基工艺流程见图2。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
图2 “高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺流程图
（1）湿污泥输送
经浓缩带式一体机脱水后含水率为82~85%的一次脱水污泥，经由过程无轴螺旋输送机输送至TJDM夹杂机入料口。
（2）夹杂改性
一次脱水后含水率82~85%的污泥与固化剂、改性剂在TJDM夹杂机内充实夹杂平均，一方面，破解活性污泥布局，释放连系水和胞内水；另外一方面，建立微型骨架体增添污泥絮粒强度，提高脱水机能。固化剂的投加质量比（占含水率80%污泥总量，下同）为0.5~1%，改性剂投加的质量比为4~6%，全部进程持续进料平均出料。
（3）TJSD高压带式持续深度脱水
经改性后的一次脱水污泥进入TJSD持续带式深度脱水机进行机器深度脱水。先经布料装配将污泥均布在滤布上，跟着滤布的行进，污泥经过多组压力递增的压榨机构对污泥发生高压、稠密压榨，污泥中的年夜量水份被进一步压出，压榨后污泥在出泥端由刮美金主动刮落，上下滤布分手后别离被冲刷清洁轮回投入利用。
经高压带式持续深度脱水机脱水后泥饼仅为5~10mm多孔隙薄片状，其含水率下降到60%摆布。深度脱水后的污泥经破裂机破裂后由无轴螺旋输送机输送至污泥热泵低温干化装备。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
图3TJSD持续带式深度脱水装备和深度脱水后的污泥
（4）污泥热泵低温干化
深度脱水后含水率60%摆布的污泥在带式热泵低温干化装备的进口经面条机挤压成约4~6mm直径的圆柱条状，再进入网带持续低温除湿干燥箱。在网带运转污泥徐徐转运进程中，圆柱条状的深度脱水污泥平均摊铺在网带输送机上。60~70℃的热空气从网带下方经网眼向上经由过程，使污泥与热空气发生热质互换，从而将污泥中水份蒸发带出。接收了污泥中水份的40~50℃湿热空气再进入除湿热泵中进行除湿与加热处置，处置后热干空气轮回对网带上污泥进行干化，干化后污泥外不雅如图4呈直径4mm摆布的细颗粒状，干化后污泥含水率下降至40%以下，最初与垃圾掺烧措置。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
图4 热泵低温干化装备和干化后的污泥外不雅
（5）废水、废气的处置
高压带式持续污泥深度脱水进程中发生的滤液经装备底部的接液盘搜集后回流至污水厂浓缩池处置。污泥热泵低温干化装备对污泥除湿干燥进程中发生的冷凝水经测试后到达了《污水排入城镇下水道水质尺度》（GB/T 31962-2015）。
高压带式持续污泥深度脱水进程中发生的臭气由装备本体加罩的臭气搜集口搜集至除臭系统。污泥热泵低温干化进程为全密闭低温运转，无臭气发生，无需做臭气搜集。
3.3调试和运转结果
该联用工艺投入运转后，按照改性后污泥耐压性调剂高压带式持续污泥深度脱水机的气缸压强（0.3-0.4MPa）、固化剂和改性剂投加量。热泵低温干化装备因为功率必然，按照能量守恒定律每小时出水量为定值，是以热泵低温干化装备出泥含水率由进泥含水率和进泥量决议。
该项目结合投加0.7%的固化剂和分歧质量比的改性剂，“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺的调试和运转环境见表2。
表2 联用工艺的调试和运转环境
序号
一次脱水污泥含水率/%
固化剂投加量/%
（与一次脱水污泥质量比）
改性剂投加量/%
（与一次脱水污泥质量比）
深度脱水装备出口污泥含水率/%
热泵低温干化装备处置泥量
（t/h）
热泵低温干化装备出口污泥含水率/%
热泵低温干化装备冷凝水排放量（kg/h）
1
84.57
0.7
6
57.26
1.89
39.85
547
2
83.42
4
59.28
1.59
38.02
545
3
82.16
2
64.32
1.32
39.54
541
4
82.14
0
70.06
1.08
39.13
548
由表2可见，一次脱水污泥含水率在82%~85%之间，含水率平均值为83%。深度脱水后污泥含水率跟着改性剂投加量的升高而下降。当改性剂投加量为一次脱水污泥质量的4%时，污泥含水率可下降至60%以下。
按照运转成果，热泵低温干化装备现实出水量为540kg/h摆布，该系统成套装备功率为173kW，每排出1kg的水耗电量约为0.32kW·h。因为热泵低温干化装备的脱水量必然，当进泥含水率较高时，出泥含水率要到达方针值时，处置量会响应的削减；当处置量较年夜且出泥含水率要到达方针值时，进泥含水率需要更低。
项目持久运转成果注解：“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺处置后污泥pH小在9且含水率低在40%，完全知足后续与垃圾掺烧措置的要求。
4 联用工艺的效益阐发
以污泥处置量30t/d（污泥平均含水率83%）的项目为例，项目持续运转结果注解：（1）“改性剂改性+深度脱水+低温热泵干化”后的污泥完全知足污泥与垃圾掺烧的措置要求。（2）在0.5~1%质量比的固化剂，和4～6%质量比的改性剂经济投加量前提下，高压带式TJSD持续深度脱水后污泥含水率下降至60%以下，药剂、耗材和动力费合计为64.6元/吨泥（按污泥平均含水率83%计，下同）。再经由过程热泵低温干化将含水率降至40%以下，该部门处置费为41.07元/吨泥，高压带式持续深度脱水连系热泵低温干化手艺总处置费用为105.67元/吨泥。（3）若间接采取热泵低温干化手艺将平均含水率83%的污泥干化至含水率40%以下，单元处置费用为160.53元/吨泥。采取高压带式持续深度脱水连系热泵低温干化手艺比零丁利用热泵低温干化手艺年运转本钱可节流59.26万元。
表3 “TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺与
零丁热泵低温干化运转费用对照
编号
项目
“TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺
零丁热泵低温干化
1
污泥处置量（t/d）
30
30
2
污泥平均含水率
83%
����app83%
3
污泥绝干量（t/d）
5.1
5.1
4
投加固体药剂品种和质量比
固化剂+改性剂 （10kg/t+40kg/t）湿污泥
0
5
深度脱水后含水率
60%
——
6
低温干化后污泥含水率
40%
40%
7
深度脱水单元污泥耗电量（kW·h/吨）
5.00
——
8
热泵低温干化单元脱水量耗电量（kW·h/t）
320
320
9
单元污泥耗电量（kW·h/吨）
64
229
10
电费单价（元/度）
0.70
0.70
11
固化剂单价（元/kg）
2.80
2.80
12
改性剂单价（元/kg）
0.70
0.70
年运转费用和单元处置本钱（以含水率80%的污泥计）
1
深度脱水段单元处置费
（元/吨泥）
64.60
——
2
热泵低温干化段单元处置费（元/吨泥）
41.07
160.53
3
单元处置费用合计（元/吨）
105.67
160.53
4
年运转费用（万元）
114.12
173.38
5
“TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”联用工艺较零丁热泵低温干化年节俭运转本钱（万元）
59.26
5结论
“高压带式TJSD持续污泥机器脱水+热泵低温干化”污泥深度脱水联用工艺是一种新型的污泥处置联用工艺，处置后的污泥可知足填埋、燃烧、园林操纵、制砖等措置体例和资本化操纵的要求，并最年夜水平的下降运转费用，社会效益和经济效益显著。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处置措置手艺与利用高级钻研会（第十届） 论文集
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