污泥深度脫水技術在市政污泥處理中的應用

張旭楠，邵 珺

（1.中國城市建設研究院有限公司，北京 100120；2.北京市建筑節(jié)能與建筑材料管理辦公室，北京 101160）

市政污泥，以來源為依據(jù)可分為：污水廠污泥、給水廠污泥、排水管道污泥、疏浚淤泥以及建筑泥漿等。不同來源的污泥，其性質存在較大的差異，需落實有針對性的處理技術，避免環(huán)境污染問題及市政能源消耗問題的發(fā)生，進一步達到節(jié)能環(huán)保的效果。然而，從現(xiàn)狀來看，在市政污泥處理過程中所采取的技術方法存在一些不足之處，比如采取的傳統(tǒng)污泥處理技術方法，處理效率不高，處理質量不達標，因此采取更為有效的處理技術方法顯得非常重要。而對于污泥深度脫水技術來說，具有“污泥濃縮→污泥調(diào)理→壓濾脫水”的規(guī)范、科學處理技術流程，能夠使市政污泥處理的效率及質量得到有效保證，使市政污泥處理不達標帶來的環(huán)境污染等問題得到有效避免[1]。由此可見，本文圍繞污泥深度脫水技術在市政污泥處理中的應用進行分析研究具備一定的價值意義。

1 市政污泥處理相關內(nèi)容概述

市政污泥如果得不到合理科學的處理，則會在很大程度上對環(huán)境造成影響，比如產(chǎn)生惡臭，污染周圍空氣，影響附近居民的生活質量等。同時，從現(xiàn)狀來看，一些市政污泥處理技術雖然能夠取得一定的效果，但同時存在一些不足之處，所以針對現(xiàn)狀不足，進一步制定并實施污泥處理技術優(yōu)化方案非常關鍵。

1.1 市政污泥對環(huán)境的影響

針對市政污泥，大致上可以分成兩大類：其一，因生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的污泥；其二，因市政建設所產(chǎn)生的污泥。對于生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的污水、糞水以及垃圾，通過下水道收集與輸送，在長時間的反應作用下發(fā)生變質，最終形成生活污泥。而對于市政建設及房屋建設所產(chǎn)生的污泥來說，其量非常大，并且污泥在成分上十分復雜，具備許多微生物細菌，且存在顯著的惡臭味。值得注意的是，污泥堆積過多，未能及時處理，會使城市周邊的水環(huán)境受到影響，使周邊居民的身心健康受到影響，造成城市水體污染。由此可見，從市政環(huán)境保護，降低污染角度考慮，合理科學地處理市政污泥顯得尤為重要。

1.2 市政污泥處理技術現(xiàn)狀

污泥處理，指的是利用相關處理工藝技術方法，實現(xiàn)減量化、穩(wěn)定化以及無害化；從現(xiàn)狀來看，國內(nèi)在市政污泥處理過程中采取的主要技術包括：①脫水處理技術；②好氧消化處理技術；③厭氧消化處理技術；④干化、堆肥及焚燒處理技術等。

以污泥好氧消化處理技術為例，其工作機理為：將曝氣充入氧氣中，讓活性污泥當中的微生物有機體在氧化分解作用的情況下，生成水與二氧化碳；這類處理技術的優(yōu)勢在于可以使污泥體積降低，使生成的產(chǎn)物具有很好的物理穩(wěn)定性，進一步使污泥的脫水效果提升；但這類技術也存在一些不足，比如會有較多的能量消耗，同時有過多的臭氣產(chǎn)生。以厭氧消化技術為例，作為一種有效的污泥穩(wěn)定技術方法，可以使污泥穩(wěn)定化及減量化問題得到有效解決，并且還可以使資源化得到有效實現(xiàn)，通過技術處理生成肥料，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，達到能源節(jié)約的目標，但是也存在一些問題，比如操作流程復雜，經(jīng)濟性有待提升[2]。此外，以污泥干化焚燒處理技術為例，可以讓有機物實現(xiàn)碳化、燃燒，使病原體殺滅，這種處理技術方法安全可靠，但同時也存在運行成本高的缺陷，使污泥焚燒處理技術的推廣應用受到較大程度的阻礙。

2 污泥深度脫水技術在市政污泥處理中的應用要點

如前所述，對市政污泥處理對環(huán)境的影響及技術現(xiàn)狀均具備了一定程度的了解。從節(jié)能環(huán)保及市政污泥處理效果提升角度考慮，需注重現(xiàn)代化科學有效的處理技術的應用。實踐工作證明，污泥深度脫水技術的應用價值頗高，該項技術指的是針對含水率偏高的污泥進行化學調(diào)質處理，進一步通過高壓壓榨脫水處理，使其含水率控制在＜60%；這種技術處理工藝，可以讓污泥減量＞50%，進一步保證污泥后續(xù)處理更加高效。此外，值得注意的是，通過污泥深度脫水技術得到的產(chǎn)物具備一定熱值，能夠作為電廠燃料及水泥生產(chǎn)所需熟料，使市政污泥經(jīng)過處理后利用價值得到有效提升[3]。當然，在市政污泥處理過程中，污泥深度脫水技術的應用要點把控非常關鍵。總結起來，具體應用要點體現(xiàn)在污泥濃縮、污泥調(diào)理以及污泥脫水等環(huán)節(jié)。

2.1 污泥濃縮技術要點

污泥濃縮，即針對污泥實施預處理，實現(xiàn)不脫水的條件下使調(diào)理劑有效減少，避免浪費。污泥濃縮為首要環(huán)節(jié)，主要是由于污泥中含水比重頗高，通常＞99.3%。值得注意的是，因直接采取調(diào)理劑進行脫水，會浪費大量的調(diào)理劑，且調(diào)理成本頗高；因此，基于深度脫水期間，加強污泥預處理非常關鍵。

基于污泥預處理過程中，污泥濃縮為技術的核心環(huán)節(jié)，在濃縮處理之后，會有大顆粒沉淀，并將污泥當中的間隙水排出。常用的濃縮預處理技術包括：重力濃縮、氣浮濃縮以及離心濃縮等。由于污泥來源不同，其成分性質有所不同，所以需結合污泥的性質、特點，合理選擇濃縮預處理技術。其中，對于重力濃縮技術來說，主要針對混合性污泥進行濃縮預處理；對于氣浮濃縮技術，則主要針對剩下的活性污泥進行預處理；對于離心濃縮技術來說，則針對濃縮要求比較高，并且濃縮難度高的活性污泥進行預處理[4]。總之，需具體情況具體分析，合理選擇污泥濃縮技術，從而使污泥濃縮處理效果得到有效保證。

2.2 污泥調(diào)理技術要點

污泥調(diào)理是污泥處理的重要環(huán)節(jié)，通過有效調(diào)理，使污泥脫水達標。對于污泥調(diào)理技術核心來說，即通過把污泥當中的間隙水與毛細水進行分離處理，從而使脫水的目標得到有效實現(xiàn)。污泥調(diào)理技術主要包括：物理調(diào)理技術、生物調(diào)理技術以及化學調(diào)理技術。以化學調(diào)理技術為例，常用的化學調(diào)理劑包括氧化鈣及氯化鐵等，氯化鐵可以使污泥膠體結構的穩(wěn)定性破壞，讓小顆粒通過凝聚，從而變成大顆粒；氧化鈣在化學反應作用條件下，讓污泥創(chuàng)造出較多的通道，然后實現(xiàn)水分子濾過；同時應用氯化鐵及氧化鈣，可以增加pH，并且因發(fā)生的化學反應會提升溫度，在細胞膜再造破壞產(chǎn)生的情況下，進一步可以實現(xiàn)結合水的釋放[5]。總之，需重視污泥調(diào)理工作的開展，通過污泥調(diào)理，使污泥單重的一些有機污染物、重金屬以及病原微生物得到有效調(diào)理，使污泥的危害程度弱化，進而使環(huán)境致命性危害得到有效降低，并為后續(xù)處理工作提供有效支持。

2.3 壓濾脫水技術要點

對于污泥脫水來說，指的是以壓榨的方式使脫水得到有效實現(xiàn)，進一步獲取含水量偏低的泥餅。通過污泥脫水技術的應用，逐步實施壓榨過濾處理，基于進料完成之后，通過對高壓條件的應用，處于隔膜板腔位置，實現(xiàn)對污泥的壓榨，可以使污泥的脫水率大幅度提升。值得注意的是，壓濾脫水是通常會應用到的一種技術方法，指的是對外部添加壓力，針對調(diào)理之后的污泥實施水分分離處理；其中高壓隔膜板框壓濾機為典型的設備，構成成分包括：隔膜板、濾布、過濾板以及橫梁等[6]。總之，在污泥濃縮及調(diào)理處理之后，需利用壓濾脫水技術進行脫水處理，從而使污泥深度脫水效果得到全面且有效的提升。

2.4 其他技術工藝要點

除上述污泥深度脫水技術工藝要點以外，在市政污泥處理過程中，還會利用到以壓濾機技術為核心的污泥深度脫水技術[7]。其核心技術工藝為：①城市污泥脫水處理之前，添加相對應的藥劑進行調(diào)理處理；②在城市污泥處理處置過程中，可選擇使用板框式壓濾機；雖然一些工程采取了待機脫水的方法，然而板框式壓濾機比較，不管是在效率上，還是質量上，優(yōu)勢均不夠明顯；所以，可采取固化劑和板框式壓濾機相結合的污泥深度脫水技術方案，或者采取鐵鹽石灰和板框式壓濾機相結合的污泥深度脫水技術方案，從而保證污泥深度脫水的效率及質量。

以壓濾機技術工藝為例，其使用的壓濾機為一種固體與液體分離的裝備，早期在制糖工業(yè)中應用廣泛，其體現(xiàn)的優(yōu)勢特點為壓濾應力大、穩(wěn)定性好，在工業(yè)生產(chǎn)中合理科學應用，可達到顯著的分離效果。從組成部分來看，壓濾機由機架、液壓系統(tǒng)、濾板、控制系統(tǒng)以及濾布組成。從材料來看，壓濾機發(fā)展有兩個階段，其一為金屬，其二為增強聚丙烯；從結構來看，壓濾機經(jīng)歷了板框式、廂式、膈膜壓榨式三個階段；從濾室來看，壓濾機有可變?yōu)V室、固定濾室兩類，其中，可變?yōu)V室當中的膈膜壓濾機，具備壓榨力高、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢特點，然而設備價格及維護成本偏高。總之，從污泥深度脫水效率提升角度考慮，可選擇可變?yōu)V室壓濾機，從而獲取高干度泥餅。

3 結語

綜上所述，市政污泥對城市市政環(huán)境的影響較大，為了降低污染，變廢為寶，實現(xiàn)對市政污泥的有效利用，需采取行之有效的處理技術。對于本次重點提到的污泥深度脫水技術來說，需掌握“污泥濃縮→污泥調(diào)理→壓濾脫水”三大技術要點，并合理選擇使用壓濾機，以提高污泥處理效率及質量，使處理后的污泥產(chǎn)物能夠應用到電廠、水泥廠，作為電廠燃料及水泥生產(chǎn)所需燃料，達到變廢為寶的作用，既保護環(huán)境，又提高資源利用效率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，進一步為市政污泥處理工作綜合效益的提升奠定夯實的基礎。