4、设计内容
4.1工艺流程及说明
本项目使用的电镀污泥处理装置主要由干化、制砖、熔炼以及烟气处理四部分工艺组成。
电镀污泥运进厂，含水率约为75%，首先投入烘干机烘干水分。烘干机采用高温烟气烘干电镀污泥水分，高温烟气来自燃煤燃烧室，烟气进入烘干机内的温度为300～900℃，当污泥水分含量降至约20%，由皮带输送至制砖机制砖，再送入熔炼炉内。加入焦炭与造渣剂石英石和石灰石，焦炭燃烧放出的热量足以使炉料熔化，并使熔体过热，同时形成一定的还原气氛，使铜及其它金属氧化物还原，得到铜、镍含量大于8 1％的粗铜镍与铜含量约为40％的冰铜[9]。
燃烧炉燃煤产生的煤渣主要成分是轻质的硅酸盐类无机物，不属于危险废物，可以用作建筑辅材使用，直接送水泥厂作为水泥生产的辅助原料使用。
烘干机布袋除尘器收集的粉煤灰及粉尘可能含有重金属，属于危险废物，送相关资质公司处理。
烘干机出口烟气与熔炼炉尾气集中处理，烟气中含有大量的粉尘和少量的二氧化硫、氮氧化物、重金属，经重力沉降室、U形管冷却、布袋除尘、双碱法脱硫、沥青活性碳吸附催化还原脱氮等处理，最后经高烟囱排入大气，烟气中污染物排放浓度能够达到《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）第二时段二级标准和《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）的要求。
重力沉降室和布袋除尘器收集的集尘灰属于危险废物，送相关资质公司处理。工艺流程见图4.1：
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电镀污泥 集尘灰 重力沉降布袋除尘器 危险废物送相关资质公司处理 U形冷却器 集尘灰 双碱法脱沥青活性炭吸附催化烟囱 烟尘、SO2、氮氧化物 焦炭、铁矿石、石灰 噪音 干化污泥 烘干机 粗铜、镍 制砖机 熔炼炉 炉渣 煤渣 噪音 煤 燃烧炉 用作建材 送水泥厂综 合利用 图4.1 电镀污泥熔炼工艺流程及产污分析图
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4.2干化工艺
干化工艺的选择和设计应充分考虑降低污泥吨水蒸发热耗和吨水蒸发电耗，综合 选择干化产品含固率、干化热源和介质、循环气体量和温度，根据实际情况配置循环气体净化和余热回收。 4.2.1干化过程
干化意味着在单位时间里将一定数量的热能传给物料所含的湿分，这些湿分受热后汽化，与物料分离，失去湿分的物料与汽化的湿分被分别收集起来，这就是干化的工艺过程。
从设备角度来描述这一过程，包括上料、干化、气固分离、粉尘捕集、湿分冷凝、固体输送和储存等。如果因物料的性质（粘度、含水率等）可能造成干化工艺的不稳定性的（如黏着、结块等），则有必要采用部分干化后产品与湿物料混合的工艺（返料、干泥返混）。此时，在上料之前和固体输送之后应相应增加输送、储存、分离、粉碎、筛分、提升、混合、上料等设备[10]。 4.2.2加热方式
污泥干化的加热方式：直接干化和间接干化。
干化是依靠热量来完成的，热量一般都是能源燃烧产生的。燃烧产生的热量存在于烟道气中，这部分热量的利用形式有两类：
（1）直接利用：将高温烟道气直接引入干燥器，通过气体与湿物料的接触、对流进行换热。这种做法的特点是热量利用的效率高，但是如果被干化的物料具有污染物性质，也将带来排放问题，因高温烟道气的进入是持续的，因此也造成同等流量的、与物料有过直接接触的废气必须经特殊处理后排放。
（2）间接利用：将高温烟道气的热量通过热交换器，传给某种介质，这些介质可能是导热油、蒸汽或者空气。介质在一个封闭的回路中循环，与被干化的物料没有接触。热量被部分利用后的烟道气正常排放。间接利用存在一定的热损失。对干化工艺来说，直接或间接加热具有不同的热效率损失，也具有不同的环境影响，是进行项目
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环评和经济性考察的重要内容。直接加热形式中热源烟气直接成为介质，其热效率接近燃烧效率本身。其余加热形式均是通过换热设备将热传给某种介质的间接加热。烟气可以通过热交换器将热量传给空气，空气作为换热介质与湿物料进行接触。烟气可以提高热交换器将热传递给导热油或蒸汽，然后利用导热油或蒸汽来加热金属或工艺气体，由金属热表面或工艺气体与湿物料进行接触。这两类换通过热交换器的换热均形成一定的热损失，一般来说在8-15%之间。
根据电镀污泥的性质，综合考虑设备成本、人力成本等因素，本设计使用直接干化法。
4.2.3污泥干化的热源
干化的主要成本在于热能，降低成本的关键在于是否能够选择和利用恰当的热源。 干化工艺根据加热方式的不同，其可利用的能源来源有一定区别，一般来说间接加热方式可以使用所有的能源，其利用的差别仅在温度、压力和效率。直接加热方式则因能源种类不同，受到一定限制，其中燃煤炉、焚烧炉的烟气因量大和腐蚀性污染物存在而难以使用，蒸汽因其特性无法利用。按照能源的成本，从低到高，分列如下： （1）烟气：来自大型工业、环保基础设施（固废焚烧炉、电站、窑炉、化工设施）的废热烟气是零成本能源，如果能够加以利用，是热干化的最佳能源。温度必须高，地点必须近，否则难以利用。
（2）燃煤：非常廉价的能源，以烟气加热导热油或蒸汽，可以获得较高的经济可行性。尾气处理方案是可行的。 （3）热干气：来自化工企业的废能。
（4）沼气：可以直接燃烧供热，价格低廉，也较清洁，但供应不稳定。 （5）蒸汽：清洁，较经济，可以直接全部利用，但是将降低系统效率，提高折旧比例。可以考虑部分利用的方案。
（6）燃油：较为经济，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。
（7）天然气：清洁能源，但是价格最高，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。
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考虑燃料的成本、易得性等因素，本设计选用燃煤作为烘干燃料。 4.2.4干化设备
市场上的污泥干燥设备主要有：回转式烘干机（即转鼓干燥机）、间接加热式回转圆通干燥机、带粉碎装置的回转圆通干燥机、流化床干燥机、蝶式干燥机、浆叶式干燥机、盘式干燥机、带式干燥机、太阳能污泥干燥房等。
本设计选用回转式烘干机，相对于其他干燥设备，回转式烘干机有以下特点： 1、回转式烘干机热效率高，节能效果明显。
2、烘干机理科学公道、高效节能。物料在内筒与热气流以辐射、对流、传导形式进行热交换，在外筒热交换以传导、对流形式并用。
3、该机长度缩短，有利于工艺布置。整机长度比单筒烘干机缩短约40%左右，从而减少厂房的建筑面积，节约工程投资，也更适合于老厂改造的工艺布置。 4、该机采用物料与热气流顺流烘干工艺，合用范围广。它能适应粘土、煤、矿渣、铁粉等各种原材料的烘干，也合用于冶金、化工等部分的各种散状物料的烘干。 5、该机结构紧凑。整机水平布置，采用托轮支承，取消了大小齿轮传动，代之以托轮传动，使设备安装更利便、操纵更简朴、运行更可靠、运转率更高。
6、多种扬料板设计，角形扬料板与万字扬料板有机结合，使物料与热烟气交换更充分，减少了烘干机筒体内“风洞”产生的机理。
7、采用变频调速，调整烘干机设备筒体转速，根据入机水分，产量要求，采用适当的转速，确保下道工序的需求[9]。 4.2.5选型计算
本项目要求湿污泥在干燥机中干燥至水分含量为20%，干燥机的选型按上述干燥率进行选择，选用燃煤烟气作为热介质，选择回转式干燥机，干化后输送至制砖机。并有燃烧系统一套，以提供干燥烟气。
回转式烘干机的生产流程如图所示，其主要附属设备有烘干机燃烧室，输送带与烟气处理装备等。污泥由皮带机2送至喂料端锻，经下料溜子进入烘干机5。回转式
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