污泥過熱蒸汽干燥工藝參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)、城鎮(zhèn)化的建設(shè)和發(fā)展，城市污水處理廠的數(shù)量及日產(chǎn)污泥量日益增大。污泥是集病原體、揮發(fā)物質(zhì)和灰分及有毒物質(zhì)于一體的高含水率固體沉淀物，大量積累的污泥使得廣大農(nóng)田土被占用。土地利用、建材和焚燒等處理方式是當(dāng)前污泥處置主要方式，但污泥在處理處置過程中要求其含水率必須符合相應(yīng)處置標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)今如何經(jīng)濟(jì)、高效地干燥污泥已成為污泥處理的重要課題。
　　干燥是降低污泥含水率的一種有效方法之一，且過熱蒸汽干燥具有熱風(fēng)干燥所不具有的優(yōu)點(diǎn)，如

2、高效率、安全和環(huán)境友好等，為此文章設(shè)計(jì)了污泥常壓過熱蒸汽干燥試驗(yàn)臺系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由飽和蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、蒸汽加熱系統(tǒng)、蒸汽溫度和流量檢測及控制系統(tǒng)、在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成，依據(jù)試驗(yàn)要求，完成了對該試驗(yàn)臺各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備的選型、安裝與調(diào)試。該試驗(yàn)臺具有過熱蒸汽溫度、流量控制和在線傳輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)等特點(diǎn)。
　　影響過熱蒸汽污泥干燥性能的主要因素有蒸汽溫度、污泥質(zhì)量和蒸汽流量。為研究污泥過熱蒸汽干燥過程中各因素對干燥性能的影響，以不同蒸汽溫

3、度、不同污泥質(zhì)量和不同蒸汽流量對干燥速率、相對單位能耗及平均干燥強(qiáng)度的單因素影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著過熱蒸汽溫度升高、污泥質(zhì)量減小和過熱蒸汽流量增加，干燥速率是逐漸增大。隨著過熱蒸汽溫度升高、蒸汽流量增大，相對單位能耗值是先減小后增大，平均干燥強(qiáng)度一直增大；隨著污泥質(zhì)量增大，相對單位能耗呈先減小后增大趨勢，平均干燥強(qiáng)度一直減?。?br>　　為進(jìn)一步研究污泥過熱蒸汽干燥工藝參數(shù)對干燥性能的影響，以蒸汽溫度、污泥質(zhì)量和蒸汽流量這3個因素作為

4、自變量，通過二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)回歸分析，建立相對單位能耗和平均干燥強(qiáng)度與各因素的回歸方程，通過方差分析和模型檢驗(yàn)，回歸方程對實(shí)際實(shí)驗(yàn)擬合情況較好。對回歸方程以及各試驗(yàn)因素對干燥性能指標(biāo)的響應(yīng)曲面圖及等高線分析可知，3個因素對相對單位能耗和平均干燥強(qiáng)度影響順序均是：污泥質(zhì)量>蒸汽流量>蒸汽溫度；通過對目標(biāo)函的優(yōu)化，確定了相對單位能耗最優(yōu)干燥工藝參數(shù)是：蒸汽溫度為215℃，污泥質(zhì)量為26 g（厚度約為8 mm），蒸汽流量為30 m3/h，