污泥低溫干化技術(shù)分析

武奇 郁亞磊 吳建軍

摘 ?要：市政污泥產(chǎn)量逐年增加，污泥的減量化無害化處理方式得到廣泛關(guān)注，脫水污泥含水率是制約其處置的瓶頸問題，傳統(tǒng)脫水污泥干化中水分釋放速率較慢，本文對(duì)傳統(tǒng)聚丙烯酰胺條例脫水，采用芬頓試劑對(duì)污泥進(jìn)行處理，探究深度脫水調(diào)理劑對(duì)污泥干化中水分釋放的影響。分析污泥低溫干化設(shè)備的作用原理，介紹旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī)污泥低溫干化設(shè)備工藝流程，工藝對(duì)生活工業(yè)混合污泥進(jìn)行干化處理，可獲得污泥回收率較高良好效果，成本較低，具有一定市場(chǎng)推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：污泥處理;干化技術(shù)

市政污泥主要來自城市生活污水處理，污水中部分沉淀物作為剩余污泥被排出系統(tǒng)，污水處理模塊化導(dǎo)致副產(chǎn)物市政污泥量增加，通常污水處理廠濃縮污泥含水率在93%，常規(guī)脫水后脫水泥餅含水率在80%左右，高水率使得污泥體積較大，提高后續(xù)運(yùn)輸成本，針對(duì)國(guó)內(nèi)外污泥調(diào)理脫水等技術(shù)做了大量研究，污泥可作為生物質(zhì)類固體廢棄物進(jìn)行熱處理，由于污泥成分復(fù)雜，含有大量病原體及重金屬等，容易腐化發(fā)臭，產(chǎn)生后處理中釋放惡臭氣體，處理不當(dāng)會(huì)造成二次污染，對(duì)水體產(chǎn)生危害。城鎮(zhèn)排水處理?xiàng)l例規(guī)定，污水污泥處理必須滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，污泥問題提上城市建設(shè)日程，污泥產(chǎn)量增長(zhǎng)導(dǎo)致各種經(jīng)濟(jì)環(huán)境問題，如何有效實(shí)現(xiàn)污泥減量化無害化處理將引起廣泛關(guān)注。污泥調(diào)理劑干化直接決定污泥最終處置效果，值得重點(diǎn)關(guān)注。

一、污泥調(diào)理技術(shù)研究

污泥處理主要是污泥處置前對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化等操作，污泥調(diào)理脫水是處理中的重要步驟，污泥脫水前通過理化手段復(fù)合使用改善污泥脫水性能。通過對(duì)污泥水分存在形式分析，污泥調(diào)理主要集中于破除污泥中有機(jī)聚集體結(jié)構(gòu)，及在污泥中構(gòu)建脫水通道方面，通過調(diào)理可改變污泥組織結(jié)構(gòu)等特性，減少其粘性，污泥經(jīng)調(diào)理后可降低脫水壓力，降低脫水泥餅含水率【1】。

傳統(tǒng)污泥脫水方式為混合污泥經(jīng)過簡(jiǎn)單濃縮，添加有機(jī)高分子絮凝劑，利用離心脫水得到脫水污泥。研究聚丙烯酰胺對(duì)生活污泥調(diào)理脫水的影響，考慮投加量等參數(shù)對(duì)調(diào)理結(jié)果的影響，表明攪拌速度133.8r/min及溫度30.8℃得到最低的污泥比阻。研究聚丙烯酸脂對(duì)污泥脫水性能的影響，與聚丙酰胺等常規(guī)絮凝劑調(diào)理效果對(duì)比，表明陽離子聚丙烯酸脂可有效降低污泥比阻，調(diào)理效果受投加量等條件影響。絮凝劑原理是吸附架橋作用，減少泥顆粒間隙，提高污泥的脫水性能，未從本質(zhì)上改變污泥形狀，無法解決堵塞通道的問題。

為改善污泥高壓條件脫水通道堵塞問題，采用石灰等為主的無機(jī)助凝劑構(gòu)建脫水通道得到研究，利用粉煤灰進(jìn)行調(diào)理脫水，表明粉煤灰較強(qiáng)的吸附性能可強(qiáng)化污泥顆粒團(tuán)聚，石灰調(diào)理可與污泥中有機(jī)物結(jié)合，提高污泥脫水性能。通過添加石高構(gòu)建污泥脫水骨架，采用無機(jī)助凝劑調(diào)理，在脫水中高壓下能有效保留脫水通道。無機(jī)助凝劑機(jī)理是強(qiáng)化污泥高壓條件下耐壓程度，脫除污泥中自由水，但無法強(qiáng)化其他水分釋放，單獨(dú)使用存在脫水污泥增容大等問題。

深度脫水污泥熱干化特性受深度脫水調(diào)理影響，干化中水分釋放等方面具有獨(dú)特性，采用復(fù)合調(diào)理劑條例脫水，完成污泥處置工藝路線日趨成熟，污泥深度脫水干化工藝具有現(xiàn)實(shí)研究?jī)r(jià)值。

二、污泥干化技術(shù)原理

污泥機(jī)械脫水中常用設(shè)備有帶式壓濾機(jī)，疊螺脫水機(jī)，脫水機(jī)械處理后泥餅含水率下限僅達(dá)到78%，工程實(shí)踐表明，采用石灰進(jìn)行調(diào)理，含水率下限可達(dá)到60%，傳統(tǒng)調(diào)理技術(shù)大量采用鐵鹽，石灰結(jié)垢將增加污泥干固體量。

脫水泥餅含水率高，為后續(xù)污泥處置帶來了很大不便，填埋達(dá)不到垃圾填埋準(zhǔn)入條件，焚燒時(shí)水分蒸發(fā)耗費(fèi)過多熱量。2010年環(huán)保部在下發(fā)《加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水泥污染防治工作通知》要求出廠污泥含水率<50%。污泥低溫干化是將污泥含水率降至50%以下，國(guó)外很多公司研發(fā)出污泥低溫干化技術(shù)。環(huán)能科技股份有限公司在某污水廠建設(shè)污泥低溫干化工程投產(chǎn)，泥餅平均含水率控制在50%以下【2】。

濕泥經(jīng)造粒機(jī)造粒后進(jìn)入帶式干燥器中的多空鋼帶，由除濕熱泵提供熱空氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)輸入帶式干燥器內(nèi)。干泥由多空鋼帶排除帶式干燥器，空氣循環(huán)進(jìn)入干化循環(huán)使用。設(shè)備工藝具有運(yùn)行安全，維護(hù)簡(jiǎn)單，無廢熱偏方，干化無需添加石灰等強(qiáng)氧化劑，干基熱值高等特點(diǎn)。

三、污泥干化技術(shù)的應(yīng)用

某污水處理廠采用A2/O工藝處理市政混合廢水，二沉池池底污泥容易腐化發(fā)臭，往往呈絮凝體狀態(tài)，含水率高，不易下沉，采用旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī)+污泥低溫干化設(shè)備為污泥處理工藝。污泥脫水系統(tǒng)工藝流程，濾液排回污水處理系統(tǒng)前重新處理，干泥通過螺旋輸送機(jī)排至干泥倉(cāng)。

實(shí)驗(yàn)污泥取自危險(xiǎn)廢棄物處置中心，主要儀器有污泥低溫干化機(jī)AA6000型原子吸收分光度計(jì)，PHS2.5酸度計(jì)，TG332A型微量天平等。實(shí)驗(yàn)中PH值測(cè)定參照GB6920，重金屬測(cè)定參照GB7475，將三種污泥烘干至含水量約80%，在密封干燥倉(cāng)口上入口設(shè)備將濕污泥分配在污泥傳送帶，將污泥送到密封干燥倉(cāng)尾部返回，密封干燥倉(cāng)旁干空氣發(fā)生器，產(chǎn)生干燥空氣由干燥倉(cāng)底部吹進(jìn)密封干燥倉(cāng)，濕潤(rùn)空氣進(jìn)入空氣干燥機(jī)，凝結(jié)水分可再用?？諝饨?jīng)熱泵加熱至38℃，50℃，循環(huán)至密閉干燥倉(cāng)底部，過程沒有發(fā)揮發(fā)物排放，密閉干燥倉(cāng)前方底部螺旋運(yùn)輸帶排除干燥污泥。

污泥含水率在80%左右，造紙污泥含重金屬量高于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求。必須經(jīng)有效處理才能避免造成二次污染。經(jīng)210分鐘低溫干燥后，含水率為65%，溫度為46℃，含水率為42%。溫度為55℃，含水率為41%。溫度升高，污泥含水率降低。溫度為46～50℃，污泥經(jīng)濟(jì)效益最好，污泥含水率將到46%。

通過采用旋轉(zhuǎn)濾機(jī)+污泥低溫干化設(shè)備進(jìn)行脫水，可獲得污泥回收率在94%以上的良好效果。通過采用旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī)+污泥低溫干化設(shè)備進(jìn)行脫水，在污泥回收率在94%以上前提下，處理成本為574元。

結(jié)語

污泥低溫干化設(shè)備工藝具有運(yùn)行安全，維護(hù)簡(jiǎn)單，無廢熱排放，干化無需天啊及三氯化鐵等強(qiáng)氧化劑，干基熱值高等顯著特點(diǎn)。采用旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī)+污泥低溫干化設(shè)備對(duì)二沉池進(jìn)行脫水，可獲得污泥回收率在94%以上良好效果。采用旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī)+污泥低溫干化設(shè)備進(jìn)行脫水，確保污泥回收率在94以上，具有一定市場(chǎng)推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] ?倪明輝，陳莉佳，盧宇飛.低溫真空脫水干化一體化技術(shù)裝備在大型化工園區(qū)污水廠污泥減量項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].廣東化工，2019，46（11）：173-174+161.

[2] ?倪明輝，陳莉佳，盧宇飛.低溫真空脫水干化一體化技術(shù)裝備在大型化工園區(qū)污水廠污泥減量項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].廣東化工，2019，46（11）：173-174+161.