移動式除塵除臭設備在污泥干化系統的應用

張紅要，江川國，李碧清，張旭恒，葉冠生

（廣州市凈水有限公司，廣東廣州 510655）

0 引言

隨著我國城鎮化發展戰略的推進，各城鎮地區的規模不斷擴大，污水產生量也逐年增加。作為污水處理過程的副產物，污泥的產生量近年也出現了顯著增長。污泥的減量化、無害化、資源化將成為污水處理的重要組成部分，但高含水率的污泥非常不便于貯存、裝卸和運輸。因此，部分地區的污水廠都配套增設污泥干化系統，使污泥含水率降至30%～40%，減少污泥的總體積，從而便于將污泥運送至處置設施。與此同時，作業人員接觸的職業危害也有所增加，其中包括粉塵和臭氣（硫化氫、氨）等關鍵因素。這些因素主要分布在污泥脫水、污泥干化、污泥入倉和污泥裝車等作業過程中。

在污泥干化裝備的設計中，污泥脫水、干化、貯存等過程的主要設備和其他配套系統都可安裝在密閉廠房中或采用模塊化拼接，以保證整體過程無污染物逸散。但為了方便運輸車輛的進出，污泥干粉的裝車過程往往難以保證在完全封閉的空間中實施。在干化污泥從高處落入裝載箱體時，裝料口處容易揚起粉塵，臭氣也會從縫隙中逸出。因此該過程也容易成為防止二次污染以及造成員工職業健康危害。

研發移動式除塵除臭設備通過收集、處理污泥干粉裝車過程中的逸散的廢氣和揚起的粉塵，在不影響車輛裝載、行駛的前提下防止污染物外逸，對防止二次污染以及保護作業人員身體健康有重要意義。

1 設備結構組成及功能分析

1.1 負壓抽風系統

負壓抽風系統包括可伸縮風管、風管聯接頭、集氣罩、負壓抽風機。

可伸縮風管可通過風管連接頭接至運輸車的箱體，利用負壓抽風機抽吸箱體內的廢氣，保證箱體內部處于負壓狀態，防止粉塵和臭氣逸散。在設備待機時，風管可收縮并收納于設備箱體上，減少設備占用的空間；在設備工作時，可通過操作電控面板控制風管抬起、伸長，并連接至污泥干粉運輸車的抽風口上。

集氣罩主要用于引導空氣流向，并對吸入空氣有緩流作用，避免空氣流速過快而引起振動噪聲。負壓抽風機安裝于設備尾端，通過葉輪轉動產生負壓，進而從前端抽取空氣。

1.2 旋渦噴淋器

含除臭劑的循環水經加壓泵、噴嘴從旋渦噴淋器向下噴出，形成傘狀水簾；廢氣經螺旋進氣道、螺旋槳形成旋渦氣流，自下而上與傘狀水簾碰撞。水、氣兩相在此充分接觸，廢氣中的粉塵被循環水粘附帶走，臭味成分也被含有除臭劑的水吸收除去。

噴淋是常用的除塵除臭工藝，其主要形式是把水或藥液通過噴嘴噴成霧狀，當含污染物的煙氣通過霧狀空間時，塵粒與液滴之間發生碰撞、攔截、凝聚等作用，塵粒隨液滴降落。同時，細小的液滴與煙氣有較大的接觸面積，煙氣中的氣態污染物也會與液滴中的藥劑充分接觸反應從而得以去除。噴淋法在工業中常用于處理同時含有固態、氣態污染物的煙氣。

干化污泥在裝載的過程中，逸散出的廢氣既含有大量干泥粉塵，也含有大量導致臭味的氣態污染物。噴淋法非常適宜處理該類型的廢氣。本設備應用于污水處理廠的污泥干化車間中，噴淋用水可采用廠區生產的再生水，排出的廢水可就近進入污水處理系統。因此本設備適于在污水處理廠中使用。

1.3 除霧器

空氣在經過旋渦噴淋器時，大部分塵粒會與液滴一起落下，但也因此攜帶了微小的液體霧滴，進入后續工藝。霧滴粒徑一般為10～60 μm，不僅含有水分，還溶有空氣中的硫化氫、氨等臭味污染物，易造成后方的負壓抽風機、煙道的玷污、結垢、堵塞和腐蝕。因此，需要在旋渦噴淋器后設置除霧器，保證空氣夾帶的霧滴能被充分補集。

除霧器由板片、支承結構組成。含有霧化水滴的氣體流經除霧器時，氣體通過彎曲折返的通道并與波形板碰撞，霧化水滴由于離心力和慣性撞擊作用被聚集在板片表面從而被截留下來。被截留的霧滴聚集增大到其自身的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，霧滴就從波形板表面上匯集成水流流下，實現了氣液分離。

1.4 有機分子篩

有機分子篩具有許多孔徑均勻的孔道和孔穴，將廢氣中的臭味成分吸附至孔道中，截留污染物分子，達到凈化的目的。

分子篩要求選用吸附能力強、選擇性強、耐腐蝕的材料，常采用有機高分子材料或天然沸石。由于吸附不發生化學變化，只要設法將濃聚在表面的分子趕跑，分子篩就又具有吸附能力，這一過程是吸附的逆過程，稱為解析或再生。

1.5 循環水系統

循環水系統包括循環水泵、沖洗泵、儲水箱、泥砂過濾器、加藥泵和除臭劑箱等。旋渦噴淋器使用的循環水儲存在儲水箱中，循環水泵將循環水泵送至旋渦噴淋器，噴淋后的廢水由泥砂過濾器濾出雜質后再進入儲水箱循環利用。儲水箱設有補水口和排水口，可按需補水或排空。

泥砂過濾器長時間運行后會有泥砂堆積造成堵塞，因此配置沖洗泵定期進行沖洗，沖洗出水可通過排水口排放。

除臭劑主要采用植物型除臭劑，對人體和動物是無害、無毒的，使用安全。除臭劑可通過加藥泵直接泵入儲水箱中，與循環水混合，隨著循環水進入旋渦噴淋器被噴出與臭氣接觸從而產生作用。

1.6 電控系統

電控系統主要為可編程控制器，串聯起所有功能模塊完成自動控制。同時設備設有手動模式，方便單機試運行及檢修維護。

1.7 移動底盤

全套設備安裝于移動底盤上，可人工操控移動。移動底盤采用電機驅動，可充電運行。

移動底盤使除塵除臭設備具備了極佳的機動能力和險情應對能力。正常工作時，設備可根據污泥干粉運輸車的行動情況隨時跟隨，在不影響運輸車工作的前提下能最大程度地保證除塵除臭效果。在發生意外情況時，操作人員可以操作移動底盤將設備運至需要位置，作為應急設備使用。例如化學品儲存車間發生泄漏，大量有毒有害物質飄散在空氣中，此時除塵除臭設備可快速移動至該車間，啟動設備快速過濾去除空氣中的粉塵和有害物質，在短時間內最大限度減少污染物的擴散，有效保護周邊環境以及人員的安全。

2 設備工作流程

啟動移動式除塵除臭設備的移動底盤，將設備移動至干泥裝載車后，將風管接至車輛箱體，開啟電源即可開始運行（圖1）。

圖1 設備工作原理

干化污泥運輸車箱體內的廢氣經可伸縮風管被抽吸進入移動式除塵除臭設備中。廢氣先后經過兩級旋渦噴淋器，與含除臭劑的循環水充分接觸，粉塵被水滴粘附，隨循環水流入儲水箱，廢氣中的臭味成分也被水中的除臭劑吸收除去。

去除了大部分粉塵及臭味成分的廢氣被霧化水滴裹挾進入除霧器，霧化水滴及少量細顆粒粉塵在此被截留，粉塵被深度去除。接下來廢氣進入分子篩，剩余的微量臭味成分被吸附截留。

最終去除了粉塵及臭味成分，并且帶有一定濕度的潔凈空氣達標排放至裝載車間對車間有一定的加濕、降溫作用，有利于改善工作環境。

3 維護保養

（1）可伸縮風管和風管聯接頭是與廢氣接觸的最前端，常有粉塵粘附堆積，導致進氣風量下降，甚至堵塞。每次使用過后，視灰塵的堆積程度，用壓縮空氣對風管及聯接頭等易積塵部位進行吹掃，保證氣流通暢。

（2）循環水經多次循環使用后會溶有過量污染物，若繼續使用處理效果會越來越差，因此設備運行后需定期檢查水箱，當循環水的濁度超過1000 mg/L 時應及時排空更換循環水。

（3）除霧器主要利用碰撞截留作用去除霧化液滴，設備長時間運行后會有液滴或濕潤粉塵粘附堆積在除霧器板片上。累計運行約400 h 后，需將除霧器拆下，用高壓水槍進行清洗。

（4）有機分子篩利用吸附作用截留臭味污染物，設備長時間運行后分子篩達到最大吸附量，此時分子篩無法再吸附更多污染物。累計運行約800 h 后，需拆下分子篩填料層，用高溫蒸汽對填料進行脫附。脫附后的分子篩重新具備了吸附功能，可繼續吸附污染物。

4 應用效果

移動式除塵除臭設備可有效處理粉塵以及臭氣，最大限度減少污染物外逸。廢氣經過處理可達到GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標準》及GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的要求。

設備實際應用時，裝泥車間內主要空氣質量監測指標見表1。

表1 設備啟用前后監測指標對比 μg/m3

移動式除塵除臭設備后可明顯降低干泥裝載車間內空氣中顆粒物的濃度，對車間空氣質量改善明顯。

5 結語

針對干化污泥裝載過程粉塵揚起和臭氣逸散的問題，移動式除塵除臭設備可達到良好的處理效果。并且該設備操作簡單、可隨意移動調度、體積小不需占用大塊空間，具有一定的推廣應用價值。