污泥干化工艺的安全措施

污泥干化工艺的安全措施摘要：随着污水总量的提升，污泥的总量不断增加，两段式污泥干化处置项目是污泥稳定化处置的工艺之一，本文主要讨论污泥干化工艺过程中自控及设备的安全设计，总结干化工艺的安全稳定的保障措施。关键词：污泥两段式干化安全中毒窒息火灾背景随着我国经济快速发展，污水排放量也持续增加，据住房和城乡建设部统计，截止到2019年底，我国城市污水年排放量为554.6亿立方米，污水处理厂2471座，日处理能力17863万立方米，污水年处理量5258499.39万立方米，污水处理率为96.81%s。总体来说近年来，城镇污水处理环保处置得到迅速发展，但是作为污水处理的副产品污泥，其产生量也不断增加。本文研究两段式组合热干化工艺，干化后产品进入电厂与煤粉掺烧，热源用热电厂产生的蒸汽。干化工艺的采用可以大大减少城市建设占用面积，使城区中心污泥处置能实现资源化、无害化、稳定化的处置。一、两段式污泥干化工艺脱水污泥（含水率80%左右）由全封闭的污泥运输车自污水处理厂运送至本项目卸料站，利用螺杆泵经密闭管道输送至储存料仓，再由螺杆泵经密闭管道连续地投入水平薄层蒸发器中。蒸发器的旋转叶片将污泥涂成薄层紧贴在中空的壳体内壁。蒸汽（来自电厂）在中空壳体间循环流动，对附着在内壁的污泥加热。污泥从薄层干化机出来后直接落入挤压装置上，此时污泥已具有一定的可塑性和韧性，通过格栅进行挤压切碎，形成的污泥条通过一个回转输送装置将在整宽度范围内配送均匀，然后到带式输机的传送带上。干化后的污泥颗粒直接经干化机输送带送至干化污泥料斗，料斗内的污泥输送至发电厂煤棚。二、两段式污泥干化工艺的自控设计2.1温度参数的设定污泥在两段式干化工艺中接触的最高温度不超过110°C，尽可能避免因为高温才造成的污泥自燃与爆炸。污泥经过干化后也通过冷却的方式，降低至40C以下，最大程度地保证干化的安全，其他工艺仅有转盘式工艺接触温度较低。流化床与转鼓式工艺采用的是热空气对流直接干化的形式，需要通入高温空气，不可能维持低温的干化工艺。同时不需要特殊的处理措施，如充入惰性气体或采取其他限制性程序。2.2有毒及易燃气体探头的设定两段式污泥干化工艺在切碎等有污泥废气的开口场所按《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009)的规定设置防爆型有毒气体探测器，气体报警控制器安装在有人值班的控制室内及生产现场。现场气体报警控制器接收气体检测器检测的信号，并同时声光报警信号，中控室同时收到报警信息。报警控制器实时显示现场气体浓度变化，实现高、高高二级报警显示。监测现场除干料仓外为非爆炸危险区域，有毒气体硫化氢比空气重，气体探测器靠墙安装，距楼层地板上方0.3m〜0.6m。报警控制线采用阻燃屏蔽电缆，穿低压流体输送用镀锌钢管沿墙、沿顶明敷，穿防火墙时，做防火处理。2.3料位参数的设定污泥在干化过程中，由于污泥本身具有黏结性质，一旦传输装置、分料装置发生堵塞，会导致在干化设备入口及料仓口发生污泥拥堵现象。污泥在受限环境内互相挤压导致污泥颗粒破碎和粉尘化，可燃性大大增加。除了在工艺设计上的对来泥进行检测设定污泥自动干化流程，增加可视化监控以外，在关键位置增加料位探头可以及时发现堵塞情况并进行报警。在污泥干化工艺中一般在半干泥和干泥入料口增加固体式料位感应装置。在两段式干化工艺中的料位感应仪器基于音叉式设计，采用压电器件实现叉体的振动与检测，以适用于对污泥颗粒及粉尘，避免挂料问题产生的误报。在两段式污泥干化工艺中料位感应器主要安装在第二段干化污泥入料和干污泥料仓入口：带式干燥机旋转阀入料口（切碎机进入第二段干化设备），在两侧各安装1个；干料仓入料口（刮板机进入料仓）安装高料位探头，在料仓入口的四个方位各安装1个。2.4蒸汽系统阀门自控为了防止在蒸汽运输过程中发生水锤问题，不仅要求在管道的设计安装上做好安全保障，同时还要对运行过程的操作提出很高的要求。研究项目中蒸汽进入设备的阀门使用气动自动调节装置，由PID系统控制，可以根据手动设定工作温度自动调节蒸汽阀门，也可以由污泥干化设备工作电机功率自动调节蒸汽阀门（不同含固率的污泥与电机工作的功率有相关性）。气动阀门的调节由系统自动运行，从初始调整到设定的区间范围，到逐渐缩小区间范围，最后达到参数要求的阀门开度，同时可以避免因人工误操作发现水击现象。三、通风系统设计3.1有组织废气系统工艺用通风是确保设备内不断产生的气（汽）被抽出，包括薄层蒸发器通风和带式干燥机通风，通过排气风机电流和冷却塔风阀控制，通风量必须得到满足，否则会存在毒害气体释放到车间内。污泥接收站为密闭式，卸料完毕可关闭仓盖。湿污泥输送设备采用泵及管道输送，干化污泥输送采用链运式输送机输送，采用密封措施，减少了灰尘及废气外泄。污泥卸料间废气和干化气体冷凝后废气均由风机抽入废气处理单元，防止废气外溢。干化车间装设通风机和吸尘系统，使车间内空气保持清新。生产车间干污泥输送和除尘器等均采用微负压工作方式，以避免粉尘、烟尘及燃烧产生的有害气体泄漏到车间及作业场所。3.2无组织废气系统研究工艺项目生产车间均采用机械排风为主的方式进行通风，车间均设置轴流风机进行排风，包括上述干化设备的车间，带式干化间、切碎机和薄层蒸发器车间均设置独立的通风系：通风百叶风口设置在卸料间门外通道、污泥运输管道维修口、切碎机格栅冲洗区、刮板机运行区、带式干燥机车间顶部；直接设置在墙壁或屋顶的轴流风机分别在薄层蒸发器车间、废气处理间。四、 设备的安全措施4.1薄层蒸发器冷却系统薄层蒸发器在干化中是有可能会出现污泥异常干化的现象。而一旦是出现了这种异常的情况，则会引发出现干污泥粉尘燃爆事故。因此需要在进泥口设置了自动进水管，联动薄层蒸发器的废热温度，一旦超过设定温度，会自动往设备内冲水冷却。4.2刮板机自动喷淋系统在两段式污泥干化工艺中，干污泥通过刮板输送机进入料仓，在运输转运过程中存在燃爆风险。在干污泥运输路径上铺缆式感温探测器，缆式感温探测电缆安装于输送盒盖板内侧，电缆全线穿带防火涂层钢管敷设。在感温探测器探测到了此输送机温度超出了设定温度就会自动开启电磁阀。电磁阀联动自动喷淋系统，喷淋头安装在刮板机输送盖板顶部，设置喷淋水池，消防主泵以及消防稳压泵。一旦电磁阀自动打开，设置在刮板机输送盖板上的喷淋头会由联动消防泵启动进行喷水灭火。五、 结