城市污泥深度脫水技術的應用分析

李育釩

摘要：如果想要實現可持續發展的目標，對城市污泥進行有效處理處置是很有必要的，傳統處理處置工藝在效果和效率方面均存在一定不足，將能夠大幅度降低污泥含水量的深度脫水技術應用在對城市污泥進行處理的過程中，自然成為了大勢所趨。本文對城市污泥深度脫水技術的應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：城市污泥;深度脫水;應用分析

引言

雖然我國近幾年大力興建污水處理廠，但是通過對污水處理廠進行走訪和調查不難發現，“重水輕泥”這一現象普遍存在，由此而引發的問題就是污泥的大量積壓，以及污泥處理處置效率地下。在城市污泥產量逐年遞增，相關處理處置工藝缺乏科學性、完善性，而對污泥處理處置提出的要求又越發嚴格的背景下，人們將目光轉向工藝革新方面，能夠快速、高效處理城市污泥的污泥深度脫水技術應運而生。

一、污泥深度脫水處理現狀概述

全國共有污水處理廠規模大小上萬個，日常設計處理能力為7210萬立方米，每天平均處理水量為5320萬立方米;截至2012年底，全國污水處理設施總數增至3184個，理論處理能力為每天1.36億立方米，平均處理水量為每天1.06億立方米。在過去五年中，廢水處理能力增加了88%，廢水處理量增加了99%，廢水處理后產生的副產品污泥產量大幅增加。根據7噸污水污泥的10 000立方米產量（80%）計算，全國污水污泥產量預計將超過74200噸/秒，干污泥數量將達到14840噸/秒，污水污泥產量幾乎是五年前的兩倍，污水污泥總產量將繼續增加，直至最后一刻深層脫水工藝是指脫水后污泥含水量達到55 %至65 %，特殊條件下污泥含水量可能更低。聯合王國在1970年代初進行了濾泥脫水試驗;20世紀20年代初，美國在馬薩諸塞州伍斯特和羅德島普羅維登斯安裝了污泥處理平板過濾器，但由于勞動力規模大，這些過濾器的應用直到1960年代以后才增加。

二、我國城市污泥處置現狀

我國城市污泥處置的原則是減少、穩定、中和資源開發。減少是指減少污泥的質量和數量，降低空間、運輸和處置成本;穩定是指穩定污泥中的有機成分和其他成分，并降低其對反應和變化的敏感性;中和是指消除污泥中的有毒和有害物質及病原體;資源開發是指通過處理技術將城市廢物污泥轉化為有用的資源。從逐步淘汰的成本和技術難度來看，減少是穩定、中和和分配資源的基礎。減法污泥具有一定的熱值，可用作水泥生產中發電廠和熟料廠的低質量燃料。堆肥后可實現土地利用，污泥資源穩定化、中和利用。機械脫水設備包括水平螺旋離心機、回轉式壓力清洗器、板式壓力過濾器提取器、高壓帶式壓力過濾器等。工作原理為重力原理、離心沉降原理和壓力過濾原理。

目前城市污泥脫水技術眾多，挑了以下幾種進行分析：

1、帶式脫水機

帶式壓濾脫水機的工作原理及構造：該機是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串按規律排列的輥壓筒中呈S形經過，靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨力和剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，獲得含固量較高的泥餅，從而實現污泥脫水。帶式壓濾脫水機是連續運轉的固液分離設備，它由機架、動力傳系統、進泥系統、加藥系統、水沖洗系統和啟動糾偏系統組成。污泥經絮凝、重力 （低真空） 脫水、低壓脫水和高壓脫水后，形成含水率小于80 %的泥餅，泥餅隨濾布運行到卸料輥時落下。

（1）特點及適用范圍

1）靠濾布的張力和壓力使污泥脫水，無需真空或加壓設備，動力消耗小，可連續生產;

2）化學調質預處理，使污泥和絮凝劑充分混合絮凝，決定脫水效果的好壞;經過帶式濃縮脫水，含固率可以增至20%。

3）維修較方便且費用低，噪音較低。絮凝劑藥劑消耗小、品質要求相對低;

4）具備很強的可調性，其進泥量、濾布速度、濾布張力、加藥量均可進行有效調節。

（2）基本技術參數

1）濾帶寬度：（500～3500）mm;

2）處理能力：（100～800）kg干泥/ m2·h ;

3）濾帶速度：（0.5～5）m/mim;

4）濾帶的使用壽命應大于3000h;

（3）正常運行的標準

1）絮凝劑投加量（3～5）‰（純藥量/干泥量）;

2）控制脫水后污泥含水率（70～80）%;

3）污泥固體回收率應大于80%;

4）脫水機實際處理能力應達到設計處理能力的75%以上;

5）濾帶偏離中心線兩邊在（10～15）mm，最大偏移不能超過40mm;

6）泥餅厚度大于5mm，不粘濾布。

（4）運行管理及操作要點

1）根據泥質和脫水效果的要求，反復調整帶速、張力、和加藥量等參數，以確定投泥量和進泥固體負荷;

2）開機前、后應對設備設施及輔助系統進行充分檢查，至少沖洗5min以上;

3）控制進泥含水率波動盡量小，一般為（95～97）%;

4）絮凝劑調制時間應大于30min，在干燥環境中存放，根據投加比例來配置絮凝劑濃度，濃度不宜超過3‰，盡量當天配置當天使用，如溶液呈現乳白色，說明溶液變質已失效，應停止使用;

5）通過調節進泥泵轉速、頻率，閘門開啟度等來控制進泥量，開機過程中每小時至少巡視一次，視脫水系統效果及時調節控制進泥量和絮凝劑投加量;

6）絮凝劑的選擇取決于與設備結構類型和運轉工況的匹配，只有三者得到最佳的運轉組合，才能實現最低絮凝劑消耗情況下，最佳的處理效果和最高的處理效率，定期進行污泥比阻試驗，進行經濟技術分析后選擇絮凝劑;

體健康;

2、板框脫水機

板框脫水機由帶有濾液通路的濾板和濾框組成，每組濾板和濾框中間夾有濾布，用可動端把濾板和濾框壓緊，使濾板和濾框之間構成一個壓濾室，污泥從料液進口流入，水通過濾板從濾液排出口流出，濾餅將擠壓堆積在框架濾布上，濾板和濾框松開后，泥餅就很容易從濾框內剝落下來或用鏟子從濾布上鏟掉。

（1）特點及適用范圍

1）板框脫水機適用于較小污泥處理量的各種性質污泥;

2）脫水泥餅含水率低，濾液清晰，固體回收率高;

3）機構造相對簡單，維修維護方便;

（2）基本技術參數

1）處理能力：（1.5～4）kg干泥/ m2.h

2）主機電機功率：（2.2～11）KW

3）過濾面積：（6～500）m2

4）過濾壓力：≤0.6MPa

（3）正常運行的標準

1）氧化鈣投加量（12）%（純藥量/干泥量）聚氯化鐵投加量在6%（純藥量/干泥量）;

2）控制脫水后污泥含水率（50～60）%;

3）污泥固體回收率應大于90%。

（4）運行管理及操作要點

1）開機前、后應對設備設施及輔助系統進行充分檢查，檢查濾布有無破損，至少沖洗5min以上，卸餅后清洗板框及濾布時，應保證孔道暢通。

2）控制進泥含水率波動盡量小，一般為（92～97）%。

3）進料時，一般進料壓力不得大于0.8 MPa，進料所形成濾餅的厚度或者容積不得超過規定規定值，進料采用先自流后加壓的方法。

結束語

帶式壓濾機脫水后含水率在80%左右，板框污泥深度脫水設備，采用60kg/t的石灰和30kg/t的氯化鐵對污泥進行改性，深度脫水后的污泥含水率降至60%;深度脫水后污泥能夠滿足國家對污泥減量化、穩定化等的要求，減量效果顯著，可為其他相似污泥減量處理提供借鑒。

參考文獻

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