隨著工業(yè)的發(fā)展和城市化進程的不斷加快，土地資源變得彌足珍貴，污泥填埋占地成為日益突出的問題。污泥干化焚燒作為一項新興技術(shù)，可以解決這個問題。污泥干化可以降低含水率，使污泥的體積減少到最小（最高可以減少 90%）；污泥焚燒能夠從中汲取能量用來干化污泥或進行發(fā)電供熱，可快速分解有機物從而清除病原體，使污泥徹底無害化。污泥干化焚燒，符合固體廢物處理的 3R 全過程管理原則， 即 Reduce（減量化）、Recycle（再循環(huán)）和 Reuse（再使用）。

江蘇省某污水集中處理廠，主要接納市政生活污

水和工業(yè)廢水，工業(yè)廢水主要是印染企業(yè)廢水，該綜合廢水可生化性高，固體含量多。綜合分析該水質(zhì)特點后，我公司幫助該企業(yè)設計并建設了污泥干化處理工程。經(jīng)過三個月的調(diào)試及半年多的連續(xù)運轉(zhuǎn)，其污泥含水率大幅降低，達到客戶要求，污泥可用于焚燒。

1 處理規(guī)模

本項目設計污泥處理規(guī)模為 5.0?t/d（絕干泥），

采用 2?臺過濾面積為 300?m2 的高壓隔膜壓濾機。處理前原污泥含水率為 99%。

根據(jù)當?shù)丨h(huán)保部門及業(yè)主要求，本項目壓濾后污泥含水率要求小于 60%，烘干后污泥含水率小于30%。實踐表明，處理后污泥含水率小于 30%，符合相關要求。

工藝流程及特點

工藝流程（見圖 1）

工作原理

含水率較高的污泥由泵送至污泥濃縮池進行初步預濃縮，再經(jīng)污泥濃縮機進一步調(diào)質(zhì)與濃縮，濃縮機采用帶式濃縮系統(tǒng)，含加藥、混凝、沖洗、主機等部分，全自動糾偏、報警、連鎖控制。濃縮機出泥進緩沖罐，經(jīng)泵提升進調(diào)質(zhì)罐、暫存池，并與調(diào)質(zhì)劑充分混合反應后，達到污泥改性及后道脫水要求；池內(nèi)設液位計，便于控制與操作，并與前道濃縮機系統(tǒng)聯(lián)鎖。壓濾操作時將暫存池內(nèi)的污泥通過各壓濾機進料泵泵入高壓隔膜壓濾機，高壓進料過程采用變頻及PLC 控制，壓濾機排出的濾液排回污水池。自動進料結(jié)束后啟動清水泵進行高壓壓榨，進一步降低泥餅的含水率，壓榨結(jié)束進行卸泥餅操作。壓出的干泥餅經(jīng)輸送機收集送入破碎機破碎，落入污泥料倉，料倉內(nèi)干泥達到一定量后，可直接裝車外運；或進入后道污泥烘干系統(tǒng)進一步烘干，使含水率小于 30%，這樣可以大大減少污泥產(chǎn)量。

主要處理工藝

污泥濃縮

污泥濃縮是為了將污泥中的水分清除掉，通常濃縮后的污泥中依然存在約95% 的水分，還具有流體性。常見的污泥濃縮方式有：重力濃縮、氣浮濃縮、機械濃縮等。重力濃縮有兩種：間歇式、連續(xù)式，其實則類似于沉淀工藝，主要將污泥中泥粒子和水通過重力進行有效分離，繼而不斷濃縮，降低污泥的含水率。重力濃縮電耗低、無藥耗，運行成本低。

機械濃縮主要是進行污泥的濃縮處理，這可使污泥的含固率達 6% ～ 7%。機械濃縮在三種濃縮方式中效果最好，但設備投資、運轉(zhuǎn)費用最高。常見的機械濃縮有帶式濃縮、離心濃縮、轉(zhuǎn)鼓濃縮和螺壓濃縮。

污泥脫水

經(jīng)過濃縮后，污泥的含水量還比較高，屬于流體泥水混合物，會繼續(xù)腐化，使得運輸起來十分不便， 所以需進行水分離。將污泥進行脫水是為了將泥粒子之間的水分除去。機械脫水是目前世界各國較為常見的污泥減量化方法 [2]。污泥進行機械脫水后，固體粒子含量可增加 5%，使其流體性轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w性。機械脫水的主要設備有：帶式壓濾機、板框壓濾機、臥螺沉降離心機。污泥脫水對后續(xù)的處理處置將產(chǎn)生較大的影響。進行污泥填埋時，污泥脫水能夠縮小污泥的存放面積，進而減少運輸成本；在應用污泥展開堆肥操作時，污泥脫水必須符合堆肥所需的指標（堆肥有一個嚴格的污泥含水率指標）；如果實施焚燒污泥進行脫水，脫水效果十分顯著，同時可以節(jié)省能源損耗。

污泥深度脫水

污泥深度脫水可使含水率降至 60%，如果條件允許還可以使含水率下降 50%，它利用機械進行污泥干化。污泥進行常規(guī)脫水后，含水率大致保持在75% ～?85%。污泥含水率較高，會增加脫水處理、污泥運輸?shù)裙ぷ鞯膹姸龋蟠筇嵘茉聪摹Ｋ裕?發(fā)達地區(qū)的污水處理廠可對污泥進行深度脫水。在對污泥進行深度脫水前，應對污泥進行轉(zhuǎn)化處理，目的是為了將污泥表面附著的有機物進行分解轉(zhuǎn)化，降低污泥水分，使污泥的可伸縮性變低，保證污泥符合高壓力脫水操作的標準。

調(diào)質(zhì)加藥系統(tǒng)

根據(jù)污泥性質(zhì)，投加適量混凝劑或助凝劑，調(diào)節(jié) pH，殺死有害病菌，改善污泥脫水性能，便于污泥濃縮與壓濾。系統(tǒng)由化藥裝置、連接管道及加藥裝置組成。

臭氣除臭方案

除臭的必要性。污泥處理會產(chǎn)生較多的臭氣，產(chǎn)生臭氣的主要構(gòu)筑物有污泥接收區(qū)域等。由于污水中含有大量硫化氫，污泥經(jīng)過脫水會產(chǎn)生大量硫酸進而腐蝕污泥，所以對污泥進行除臭，不僅能夠減少環(huán)境污染、保障人體健康，還可以延長脫水機械的應用周期。除臭處理是十分必要的，它是改善環(huán)境的一項重要措施。

臭氣的出現(xiàn)及成分。污泥處理會產(chǎn)生臭氣， 其主要成分有氮、氧、二氧化碳、硫化氫、氨、甲烷等，此外還有少量胺類、硫醇、有機硫化物、糞臭素、吲哚等物質(zhì)。氮、氧和二氧化碳等是空氣的主要成分， 不會對污泥的處理過程產(chǎn)生任何影響，無需清除。但是，硫化氫會產(chǎn)生臭味，導致大氣污染，屬于酸性物質(zhì)，與水反應會形成氫硫酸。硫化氫屬于酸性氣體， 遇水會發(fā)生化學反應，容易腐蝕污水管道、建構(gòu)筑物、污水泵、控制柜等設備與設施。氨會產(chǎn)生臭味，甲烷是易燃易爆氣體，導致污泥處理過程存在安全隱患。此外，其他有機氣體也會產(chǎn)生臭氣，不僅污染大氣， 還會降低生活質(zhì)量。所以，污泥處理必須要清除的氣體有：硫化氫、甲烷、氨、胺類、硫醇、有機硫化物、糞臭素、吲哚等。

除臭方案的確定。本工程散發(fā)臭氣的主要部位是污泥濃縮池、污泥調(diào)理池、污泥深度脫水機房等。污泥處理處置除臭的方式主要有兩種：生物法、化學洗滌法。考慮到污泥臭氣具有濃度高、根據(jù)工藝需要即開即停等特點以及本項目運行的需要，本工程采用生物濾池作為除臭工藝。

借鑒其他污泥處理廠的經(jīng)驗，污泥暫存區(qū)、污泥調(diào)理池及污泥處理處置車間內(nèi)濃縮機設備、隔膜壓濾機等設備應全部封閉，臭氣經(jīng)除臭風管收集后，通過風機鼓入生物濾池，將其中含臭味的污染物降解成無臭的化合物。

脫水機房內(nèi)設有害氣體檢測儀表。

生物濾池在煙草、廢水處理、污水泵站、食品加工、電鍍、冶金、紡織、化工等行業(yè)有著普遍的應用， 除臭效果極其顯著，管理維修簡便，而且投運成本較低，可作為除臭工藝的首選。其工藝流程如圖 2?所示。

圖 2 生物濾池除臭的工藝流程

將收集后的氣體利用鼓風機吹入生物濾池，并將異味的污染物分解轉(zhuǎn)化成無臭的化合物。生物降解的化學方程式為：污染物 +O2 →細胞物質(zhì) +CO2+H2O

微生物廢氣首先進入生物濾池底部的分配系統(tǒng)， 然后緩慢地通過生物活性填料床，最終以擴散氣流的形式從濾池表面離開。填料放置在耐腐蝕且具有良好通透性能的支撐桿上，池體采用 FRP?玻璃纖維增強塑料制作而成，可以全天候工作，耐腐蝕能力強。生物濾池所使用的專用填料由多種纖維物質(zhì)和添加劑組成，能長期保證結(jié)構(gòu)疏松，壓力損失小，風機運行費用低。在運行半年后，濾池的壓力損失只有 500 Pa 左右。在啟動時，生物填料需用含有微生物的溶液進行處理。水是微生物賴以生存的自然條件，微生物的轉(zhuǎn)化能力取決于填料中的水分以及在濾池停留時間內(nèi)廢氣的相對濕度。該工藝中，用水量可調(diào)節(jié)到水分吸收速度與干燥速度平衡的狀態(tài)，保證濾池中濕度恒定。這為生物菌群的生長和分布提供了最佳的條件。

生物除臭設備特點。其主要特點有：生物濾池具備良好的處理能力，無論在何時何地能夠使處理后的氣體符合當?shù)氐沫h(huán)保標準；微生物可汲取濾料中的養(yǎng)分維持生命，不需進行格外的培養(yǎng)，所以，關閉后馬上啟動使用，運行速度很快，關閉一段時間后再啟動，可在幾小時后達到良好的處理效果；生物濾池緩沖容量大，可對濃度高低進行合理的調(diào)節(jié)，使微生物保持長時間的處理操作，增強耐沖擊負荷能力； 除臭系統(tǒng)的日常維護管理較為簡便，各部件抗損能力較強，無需進行全天候管理，只要對設備可能出現(xiàn)的故障隱患進行簡單排查，設備可進行自動化操作；生物濾池設備適合拆解，便于安裝和運輸；在進行大容量的處理工作時，只要擴大池身即可；在氣源分散情況下，可以進行針對處理。

除臭后，氣體排放必須符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中最高允許濃度要求。

結(jié)論

（1）城鎮(zhèn)污水處理廠采用預濃縮 + 高壓隔膜壓濾機工藝，含水率可穩(wěn)定處理至 60%，效果穩(wěn)定，成熟可靠，可以達到減量化的目的。（2）含水率 60% 污泥經(jīng)烘干機烘干，污泥含水率能穩(wěn)定在 30%，去除效率明顯，烘干后污泥根據(jù)當?shù)貤l件可用于電廠焚燒， 制水泥、陶粒等建材，實現(xiàn)資源化目標。（3）采用預濃縮提高污泥含固率，對高壓板框壓濾機去除效率與處理能力的提高有較大幫助，帶式濃縮機具有運行電耗低、管理方便、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。（4）調(diào)質(zhì)劑投加是污泥深度脫水成敗的關鍵，通常采用石灰、鐵鹽、PAM 等常規(guī)藥劑，它具有調(diào)節(jié) pH、去除有害病菌、改善污泥脫水性能等功能，應用比較廣泛，價格低廉。（5）不同污泥投加比例有所差別，需小試確定， 折算成 80% 泥計，常規(guī)污泥加藥費用約 44 元 /t。（6）壓濾機濾布使用一定批次后，需更換清洗，一般 500批次更換一次，以不影響產(chǎn)量。（7）生物除臭對污泥防臭味處理效果較好，做好壓濾機房密封收集是關鍵。（8）整套系統(tǒng)自動控制，污泥不直接落地，密封后排風除臭，烘干系統(tǒng)配除塵裝置，現(xiàn)場衛(wèi)生環(huán)境可大大改善。（9）本工藝處理污泥能達到國家要求的污泥處置標準，烘干后污泥可用于綜合利用。

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