潘超
（内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司，内蒙古 克什克腾025350）
［摘 要］国内大多数煤化工企业选择将机械设备初步脱水后的污泥进行填埋处理，存在诸多缺点，目前采用污泥干化装置对煤化工污泥进行深度处理已是大势所趋。简介煤化工装置污水处理系统污泥的来源及其特性，阐述已较为广泛应用的薄膜式污泥干化装置、桨叶式污泥干化装置和网带式污泥干化装置等的特点及应用实例。据煤化工污泥的特点、污泥干化装置的结构型式以及企业能源（资源）情况，通过对污泥干化装置及其采用的热源进行综合比对，认为煤化工污泥干化装置的选型，除了注重其自身的性价比与适用性等以外，还需考虑干污泥的进一步减量化处理或资源化利用（如锅炉或气化炉掺烧）要求，相对而言，以热水、蒸汽、炉窑烟气等为热源采用网带式污泥干化装置对煤化工污泥进行干化处理较为适宜。
［关键词］煤化工污泥处理现状；污泥干化装置结构；薄膜式污泥干化装置；桨叶式污泥干化装置；网带式污泥干化装置；污泥干化装置热源；应用实例
［中图分类号］X703.1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2022）02-0010-04
0 引 言
我国一次能源（化石能源）资源禀赋的特点为富煤贫油少气，为平衡我国能源消费结构，“十二五”期间现代煤化工行业的工程技术和规模得到快速发展［1］。煤化工项目对水资源的消耗很大，约90%的煤化工企业会采用活性污泥法对生产中产生的污水进行初步处理，污水处理系统会产生大量高含水的剩余污泥（简称煤化工污泥），且煤化工项目因生产工艺及产品的不同等，其污泥中可能存在有害的有机物（如酚类物、醛类物、苯类物）、重金属等，导致剩余污泥在装卸、运输、贮存、处理等过程中给企业带来经济和环保方面的负担。为实现煤化工污泥的减量化处理及资源化利用，采用污泥干化装置对煤化工污泥进行深度处理是业内的大势所趋。
1 煤化工污泥处理现状
1.1 煤化工污泥的来源及其特性
工业废水处理过程中会产生大量的固体悬浮物，这些物质统称为污泥。污泥既可以是废水中早已存在的，也可以是废水处理过程中形成的，前者如各种自然沉淀中截留的悬浮物，后者如生物处理和化学处理过程中由原来的溶解性物质和胶体物质转化而成的悬浮物。污泥组分不同，其性质也不同，对应的处理处置方法也不同。
煤化工企业因主生产系统工艺的不同等，所产生废水的成分有很大的区别，导致煤化工污泥成分也有很大差异。通常而言，煤化工污泥可能具有毒性、易燃性、反应性、放射性、腐蚀性、浸出毒性及高有机物含量、高含盐等特性。
1.2 目前国内煤化工污泥的处理方法
煤化工企业以及市政污水处理厂通常将含水99%左右的污泥通过浓缩（如沉淀浓缩、气浮浓缩、离心浓缩）后，得到含水率95%左右的污泥，再使用污泥脱水设备（如带式污泥脱水机、离心式污泥脱水机、板框式污泥脱水机等）将其含水率从95%左右降至60%～85%。目前，国内大多数煤化工企业选择将机械设备初步脱水后的污泥进行填埋处理。此种处置方式，运输成本高、占地面积大，存在二次污染风险，同时国家的环保政策及地方环保部门的监管越来越严格，煤化工污泥初步脱水后填埋处理已不能满足现代煤化工企业可持续发展的要求。
据调研实例，国内某大型煤化工企业需填埋含水率约85%的湿污泥约22 000 t/a，其生产装置运行已有10 a之久，配套危废填埋场已达到封场的要求，湿污泥的处置问题已开始制约其正常生产运行。在此种情况下，该公司采用污泥干化技术（蒸汽加热干化）将处理后含水率＜10%的颗粒污泥作为气化炉掺烧原料，大大减少了填埋处理所需的占地，避免了填埋处理中的二次污染，实现了污泥的减量化、无害化处理。
2 污泥干化装置的分类及特点
煤化工企业及市政污水处理厂产生的污泥是一种由水、微生物体、有机物残片、胶体和无机颗粒等组成的非均质体。不同含水率污泥所呈现的状态如下：含水率＞90%，污泥几乎为液体；含水率80%～90%，污泥为粥状物；含水率70%～80%，污泥呈柔软可塑状；含水率60%～70%，污泥呈固状；含水率40%～60%，污泥呈黏滞状；含水率20%～40%，污泥呈湿润聚散状态；含水率10%～20%，污泥呈粉末状；含水率10%以下，污泥呈干粉状或坚硬颗粒状。
污水处理过程中产生的污泥是典型的有机污泥［2］。有机污泥（如活性污泥及其他生物污泥）含有大量有机物，其贮存及处置过程均会不同程度地出现腐化和氧化，同时对环境造成一定污染，因此需对这些污泥进行减量化和稳定化处理，使有机物氧化、分解为无机物，同时降低污泥含水量以使其稳定。干化处理后的干污泥，其体积可以减至干化前的1/4～1/5左右；干污泥呈颗粒状或粉状，其性质稳定且无臭味、无病原体生物，易于直接用于气化炉掺烧。
2.1 据污泥干化装置结构分类
市政污水处理厂污泥干化工艺主要分为自然干化、间接干化和直接干化。而煤化工污泥中还可能存在对环境有害的挥发性有机物、浸出有毒物质、重金属及散发恶臭气味等，故煤化工污泥不适合采用自然干化的方式。据污泥与热介质的接触方式，污泥干化分为间接干化和直接干化。间接干化具有安全性高、粉尘产生量少，且热介质无污染等优点，在工业上得到广泛应用。
目前，按污泥干化装置结构分类，业内应用最多的主要有薄膜式污泥干化装置、桨叶式污泥干化装置和网带式污泥干化装置等。
2.1.1 薄膜式污泥干化装置［5］
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