曹迎军
大唐克旗煤制天然气公司 内蒙古赤峰市 025350
摘要：现阶段，污泥干化是市政污泥主要处理方式，污泥干化过程会产生大量恶臭废气，严重污染大气环境,必须严格治理。污泥干化废气的主要污染成分：粉尘、VOCs以及恶臭气体，如氨气、硫化氢、胺类有机物和有机硫化物气体等。并进一步分析了包括吸收法、吸附法、生物法、等离子体法和光催化法等，处理污泥干化废气的常用方法。在掌握污泥干化废气特征和处理方法优缺点的基础上，提出了未来污泥干化废气治理技术的发展方向。
关键词：污泥干化废气特性；治理技术；研究进展?
引言
某石化污水处理厂的化工污泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、剩余活性污泥和沉砂池底泥，它是由多种微生物形成的菌胶团及其吸附大量的有机物、丰富的氮磷等营养物和无机物组成的集合体，除含有大量的水分外，还含有难降解的有机物、重金属和盐类以及少量的病原微生物和寄生虫卵等。由于化工污泥中含有大量的石油类物质，因此这类污泥组成成分复杂，一般由水包油、油包水以及悬浮固体组成。目前，石化污水处理厂污泥处理采用的是污泥炉膛喷燃工艺，在运行过程中出现了污泥的雾化效果差导致污泥利用率低、煤粉炉炉膛易结垢、炉温降低明显、燃烧稳定性不能得到保证等问题，因此迫切需要对现状工艺进行改造。针对石化污泥的特点，结合国内外处理石化污泥的成功经验，决定选用先干化后焚烧的工艺。
1污泥干化技术
污泥处置的方式主要有4种:土地利用、卫生填埋、建材利用、干化焚烧。由于土地利用、卫生填埋与建材利用在实际工程实践中有诸多限制条件，不同满足当代绿色环保的需求。与此同时，污泥干化焚烧的处置方式在西方国家已经得到了广泛的应用，工程实例非常之多。因此污泥干化焚烧技术已经成为现阶段最主要的污泥处置方案之一。污泥干化焚烧技术主要分为两块:污泥干化与污泥焚烧。污泥干化技术按照耗能方式的不同，可分为电能污泥干化法、热水污泥干化法、蒸汽污泥干化法、太阳能污泥干化法与天然气污泥干化法。蒸汽污泥干化法是利用蒸汽的热能与换热器的壳层进行换热，污泥中的水分会被蒸发，从而湿污泥被干化。由于蒸汽热源使用广泛、容易获取、公用工程条件宽松便捷，因此蒸汽污泥干化法被广泛应用。接下来介绍的工程实例采取技术的就是蒸汽污泥干化法，污泥干化机采用薄层干化机，可以实现连续进料和出料，并同时具有效率高、能耗低等优点。
2污泥干化废气特性及其治理技术研究进展?
2.1吸收法
吸收法是常见的废气处理的物理化学方法，利用了气体在溶解度范围内可溶于水溶液或可与吸收液反应的特点吸收污染物，常见的是利用喷淋塔以水喷淋吸收污泥干化废气。对比了Na2CO3溶液吸收和水吸收处理污泥干化废气的效果，结果显示Na2CO3溶液吸收法中，NH3脱除率约为71%，H2S和CH3SH可分别脱除55%和5%；水的效果略低于Na2CO3溶液吸收法，NH3脱除率约为85%，H2S和CH3SH可分别脱除46%和4%。多级喷淋吸收是有效处理污泥干化废气中VOCs和恶臭气体的有效办法，研究表明，采用三级喷淋可去除废气中97%以上的NH3和H2S，其中一级喷淋为酸液喷淋，二级和三级为碱液喷淋，酸液和碱液在系统中循环。报道了电生功能水吸收恶臭气体NH3的效果，在最优喷淋条件下，NH3的去除率可达97%。部分非极性分子由于不溶于水导致了吸收效果变差，处理效率与pH、溶解度有较大关系，改变吸收液的条件使之与被吸收物反应以及提高溶解度是提高吸收效率的有效方法。吸收法是应用最广泛的方法，具有投资运行费用低、适用性强的特点，特别适用于低浓度、大风量的废气，但是吸收法没有降解污染物，需要与更多的技术结合才能减少二次污染的排放。
2.2薄层干化机的干化过程
本工程的核心在于污泥干化机的长期稳定运行。采用的干化机形式为薄层干化机，其主要组成包括加热夹套、转子、转子叶片、转子驱动装置、轴密封装置。进入薄层干化机中的污泥被转子分布于热壁表面，转子上的浆叶在对热壁表面的污泥反复翻混的同时，向前输送到出泥口，在此过程中，湿污泥中水分被蒸发。薄层干化机的加热层采用内衬耐磨高强度结构钢复层材料，其他与污泥接触的不加热部分采用碳钢加防腐材料。在干化过程中产生的混合高温气体在干化机内部与污泥逆向运动，由污泥进料口上方的蒸汽管口排出，温度较高的不凝气在后面的直接喷淋冷凝器中进行水洗降温，经过液滴分离器，通过废气引风机排出干化系统，尾气冷凝水和喷淋水送入污水厂重新处理。通过工程实践发现湿污泥在干化的过程中，H2S和NH3为不凝气体的主要成分，不凝气体的质量约占比干化系统水蒸发量的5%，这为后续气体除臭的加药系统提供了有力的参考。另外，为了防止整个系统出现臭气或者粉尘泄漏，将废气引风机使整个干化系统处于负压状态，这样可以有效避免了管道内物料的溢出。
2.3技术方案
通过研究造气污水来源及溶解气体成分，沿途污水通过涵管引至污水沉淀池，在沉淀池上加盖，上部采用拱顶形式移动式集气盖，以减少VOCs气味的逸散，挥发性气体则通过风机抽送至锅炉掺烧；注意控制负压（平流池加盖后引风机的风量、风速、泄漏、界区内外VOCs数据等），采用分离设施将收集气体中的水分分离掉，避免大量的饱和水汽通过引风机进入气化炉增加消耗，导致蒸汽分解率降低，影响气化效率，使管线设备等造成露点腐蚀。污水沉淀池加盖后废气经过风机收集引至废气主管，先进入除雾器，去除废气中的饱和态水分，经引风机抽至造气炉鼓风机进口，然后经鼓风机抽至造气炉与型煤燃烧。经上述处理后，废气得以再次利用。沉淀池污泥经抓斗转运至污泥收集池，收集池上面设置有搅拌器，收集池的煤泥通过输料管以及给料泵送至压滤机压滤，滤饼用于锅炉掺烧，充分克服了晾晒产生恶臭气味问题，压滤后的清水通过管线回流至沉淀池或者污泥收集池补水回用。
2.4污泥焚烧过程
污泥焚烧过程中主要用到的设备是焚烧锅炉，焚烧锅炉一般以石灰石等惰性物质保持锅炉内部温度，在一个较为稳定的温度范围内，不会大幅度变化。经过焚烧之后的污泥，一方面减少了污泥体积，对环境的负荷减小；另一方面，经过焚烧之后的污泥，其中的细菌被消除，避免了病原菌的滋生；部分有机物经过高温分解成一些必须元素，有助于资源的回收利用；还有一些物质焚烧之后成为二氧化碳、水蒸气等气体，可以直接排入大气中，避免了对环境的二次污染。污泥的焚烧技术在我国被广泛利用。先前处理污泥过程中采用的焚烧炉主要是多膛式焚烧炉。但是随着技术的发展，以及环境保护的进一步要求，目前我国企业常用的焚烧炉主要是流化床焚烧炉。这种焚烧炉的主要优势在于焚烧强度高，气体排放彻底等。并且一些干化不彻底的污泥，需要加辅助材料时，流化床焚烧炉不会有过强的排斥反应。
结语
随着生活质量的提高，工业的迅速发展，对环境的要求也越来越高。传统掩埋的污泥处理方式已经不能满足环境保护的要求。干化焚烧的处理方式具有焚烧彻底，资源可以循环回收，对环境污染小等明显优势，但是施工工艺流程中仍有许多缺点，如易产生粉尘爆炸，可燃气体等，因此，仍需要对污泥的处理工艺进行进一步的优化研究，防止对环境的二次污染。
参考文献
［1］郝丹.污泥干化技术的研究与应用［D］.大庆：东北石油大学，2015.
［2］孙明华.城市污泥“两段式”干化及协同焚烧研究［D］.北京：清华大学，2015.
［3］李伟斌.“调理—高压压榨—低温干化”工艺处理广州城市污水厂剩余污泥工程示范与评价［D］.广州：华南理工大学，2016.