淺析城市污水廠污泥脫水技術(shù)

何進(jìn)鋒

(廣州綠由工業(yè)棄置廢物回收處理有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市生活污水排放日益增加，污水處理廠也相繼建成并運(yùn)作。作為污水處理副產(chǎn)品的剩余污泥，越來越受到人們的重視。污泥的含水率高、體積大，給堆放和運(yùn)輸帶來困難。如果處理不當(dāng)或不規(guī)范處理，將會(huì)給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染，對(duì)污泥的處理要以安全處置為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)"減量化、穩(wěn)定化、無害化"的的目標(biāo)。因此，污泥的脫水技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前，污泥難于脫水、脫水能耗太大或脫水成本太高等問題仍是迫切需要解決的難題。為此，本文對(duì)污水處理廠污泥的脫水技術(shù)方面進(jìn)行相關(guān)探討。

1 污泥水份組成

污泥中水分主要有自由水、間隙水（毛細(xì)水）、表面水（吸附水）和化學(xué)結(jié)合水（內(nèi)部水）。結(jié)合強(qiáng)度由小到大的順序?yàn)樽杂伤奸g隙水＜表面水＜化學(xué)結(jié)合水，結(jié)合強(qiáng)度越大，分離就越困難；重力濃縮、真空抽濾和離心脫水等單純的機(jī)械脫水方法只能取出部分自由水和間隙水；采用混凝劑調(diào)理污泥可以替換部分污泥顆粒表面吸附水份，使這部分水被機(jī)械分離；對(duì)于污泥中的化學(xué)結(jié)合水，必須采用其他高端技術(shù)手段才能轉(zhuǎn)移或去除。

2 污泥脫水技術(shù)

2.1 自然脫水干化

自然脫水干化是將污泥攤鋪晾曬于自然濾層或人工濾層干化場(chǎng)地，借助自然力和介質(zhì)（如太陽能、風(fēng)能和空氣），使得污泥中的水分由內(nèi)向外蒸發(fā)。該方法適用于氣候條件比較干燥、占地不緊張及環(huán)境衛(wèi)生允許的地區(qū)。自然干化的周期長(zhǎng)（氣候條件影響極大），可采用翻拋工藝縮短周期；存在占地面積大，臭氣污染環(huán)境等問題，用于處理小規(guī)模經(jīng)過厭氧消化的脫水污泥為佳。

2.2 利用熱源脫水

是指利用燃料（煤、油、燃?xì)猓┊a(chǎn)生熱量或工業(yè)余熱、廢熱，通過專門的工藝和設(shè)備而使污泥失去水分。具有處理規(guī)模大、時(shí)間短、占地面積小等特點(diǎn)；不足之處尾氣量大，臭味大，熱耗大。

2.3 機(jī)械脫水

污泥經(jīng)過調(diào)理后，通過機(jī)械的方法脫水。目前采用的機(jī)械設(shè)備有帶式壓濾機(jī)、板框式壓濾機(jī)、箱式壓濾機(jī)、高壓隔膜壓濾機(jī)等。機(jī)械脫水具有處理量大，周期短，占地少、便于操作和控制，穩(wěn)定性高，沒有廢氣，工作環(huán)境良好，濾液清澈達(dá)標(biāo)排放等優(yōu)點(diǎn)。下面著重介紹利用高壓隔膜壓濾機(jī)在污泥深度脫水方面的試驗(yàn)和實(shí)踐。

3 污泥隔膜壓濾脫水

隔膜壓濾是采用隔膜濾板完成機(jī)械脫水過程的。該濾板有一個(gè)可前后移動(dòng)的過濾面--隔膜，當(dāng)在一側(cè)通入壓榨介質(zhì)時(shí)（如壓縮空氣或水），可移動(dòng)的隔膜就會(huì)向過濾腔室的方向鼓出，使過濾腔室里的濾餅在整個(gè)過濾面上均勻的受壓，也就是說在過濾過程結(jié)束以后，對(duì)濾餅進(jìn)行再次擠壓來達(dá)到深度脫水的效果。

3.1 高壓隔膜壓濾機(jī)

采用景津壓濾機(jī)集體有限公司生產(chǎn)的XMZGF800/2000-U型程控隔膜壓濾機(jī)。該壓濾機(jī)過濾壓力0.2～2.5MPa，隔膜壓力1.0～3.5MPa。

3.2 脫水試驗(yàn)

進(jìn)入隔膜壓濾機(jī)脫水的污泥應(yīng)呈濃漿狀，可泵送，含水率控制在90±1%為宜。

1）污泥直接脫水試驗(yàn)

取樣為某污水處理廠的城市污泥，含水率為78-83%，對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，分5組試驗(yàn)。通過控制不同的進(jìn)料時(shí)間和壓榨時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)脫水效果。試驗(yàn)結(jié)果見表1所示。

表1 污泥脫水時(shí)間和含水率關(guān)系

直接脫水較為困難，時(shí)間長(zhǎng)，泥餅含水率高。

2）添加調(diào)理劑脫水試驗(yàn)

污泥直接脫水試驗(yàn)效果不佳，很難達(dá)到預(yù)期效果。下面采用添加自配調(diào)理劑進(jìn)行脫水效果試驗(yàn)。

①不同調(diào)理劑脫水試驗(yàn)

注：調(diào)理劑"X-1"為自配無機(jī)材料；調(diào)理劑"X-2"為自配高分子無機(jī)材料；

調(diào)理劑"X-3"為自配復(fù)合型高分子材料。從表2可以看出加入調(diào)理劑"X-3"脫水效果良好，周期3.5-4小時(shí)可脫水至含固率為51-58%。

表2 污泥添加調(diào)理劑脫水

試驗(yàn)證明：加入調(diào)理劑對(duì)污泥脫水起著重要的作用，其作用機(jī)理：

a、電荷中和作用；b、吸附架橋作用；c、絮體的卷掃沉淀作用等。

②調(diào)理劑用量對(duì)脫水影響

以添加調(diào)理劑"X-3"為例，在進(jìn)料過濾時(shí)間、壓榨時(shí)間和壓力相同情況下，添加比例與脫水效果試驗(yàn)見表3。

表3 不同調(diào)理劑比例對(duì)脫水效果的影響

從試驗(yàn)結(jié)果表3看出，調(diào)理劑"X-3"劑量4-6%（干基）脫水效果較好，隨著劑量加大脫水效果不明顯卻使成本提高。

③攪拌條件對(duì)脫水影響

以添加自配調(diào)理劑"X-3"為例，在添加劑量一定的情況下（干基比例5%），與污泥混合攪拌速度和時(shí)間對(duì)脫水效果的影響見試驗(yàn)表4。

表4 攪拌時(shí)間對(duì)脫水效果的影響

從試驗(yàn)結(jié)果表4可以認(rèn)為：攪拌速度過快，攪拌時(shí)間過長(zhǎng)，使得聚集一起的污泥顆粒被攪碎又分散成為膠體穩(wěn)定體系，降低脫水效果；攪拌速度過慢，攪拌時(shí)間過短，則會(huì)使調(diào)理劑與污泥顆粒不能充分接觸，不利于調(diào)理劑捕集膠體顆粒，同時(shí)調(diào)理劑的濃度也分布不均勻，不能發(fā)揮很好作用，致使脫水效果不佳。

結(jié)束語

總之，污泥脫水技術(shù)是一個(gè)長(zhǎng)期值得探索的問題。隨著城市的進(jìn)一步發(fā)展，污水處理廠將發(fā)揮著更加重要的角色，污泥的脫水技術(shù)勢(shì)必朝著效率高、控制方便、過程穩(wěn)定、能耗低的方面發(fā)展，也將會(huì)給城市環(huán)境保護(hù)提供更大的貢獻(xiàn)。

[1]李雪松，張鋒，劉愚.污泥處理處置技術(shù)新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].天津建設(shè)科技，2009（04）.

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