引言

污泥是廢水處理產(chǎn)生的沉淀物，包括固體顆粒，如污泥、沙子、纖維、動(dòng)植物殘?bào)w及其凝固的片狀物、各種膠體、吸附的有機(jī)物和金屬元素、微生物、病菌、蟲卵、雜草種子和其他嵌入廢水的固體。城市污水處理廠的污水污泥主要由有機(jī)物組成，能否大規(guī)模使用很大程度上取決于污泥的特性，如其化學(xué)成分、處理和處置，如脫水、消化、干燥和焚燒。污泥特性還與排水系統(tǒng)、生活習(xí)慣、自然氣候和處理過程有關(guān)。為了確定合適的污泥處理工藝，需要了解當(dāng)前的污泥成分，并預(yù)測未來的 污泥成分，以達(dá)到更 好的處理效 果。

1 污泥減量處置存在的問題

1.1 污泥有害成分難以確定目前國內(nèi)絕大多數(shù)流入城鎮(zhèn)污水處理廠的污水都有非常復(fù)雜的工業(yè)廢水成分，廢水水體的有毒有害物質(zhì)會(huì)向污泥滲透，鑒于污泥處理作業(yè)的抽樣檢測性質(zhì)，要達(dá)到全部清除有害物質(zhì)的目的不現(xiàn)實(shí)，一些有害的病原體和有毒的重金屬元素就可能成為檢測工作的漏網(wǎng)之魚而無法確定。

1.2 運(yùn)輸過程要求嚴(yán)格脫水后的污泥中實(shí)際仍殘留接近80% 的水分，流動(dòng)性大，外灑和泄漏現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，要求運(yùn)輸污泥的車輛必須有很強(qiáng)的封閉性，長距離運(yùn)輸更應(yīng)引起重視。

1.3 減量化程度低處理后的污泥有兩種處置方式，即土地利用和填埋。一些化肥廠污泥土地利用方式受限，污泥堆積如山，嚴(yán)重污染區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

1.4 處置成本高昂對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理是一種難度較大的作業(yè)過程，無論是相關(guān)藥劑，脫水過程還是外運(yùn)都在處理總成本中權(quán)重很大，與捉襟見肘的污水處理廠財(cái)政狀況嚴(yán)重沖突，還須政府部門投入大量補(bǔ)貼。

2 城市污水處理廠污泥干化技術(shù)方向2.1 污泥干化程度在污水污泥焚燒中，污泥越干燥，所含水分越少，越適合焚燒。由于污泥的含水量不同，要使用不同的焚燒爐，如在處理完全干燥的粉狀污泥和具有一定含水量的顆粒狀污泥時(shí)，要使用不同爐子對(duì)流部分和裝載設(shè)備的不同焚燒爐。因 此 ，如 何 干 燥 污 泥 以 及 確 定 其 含 水 量 ，以 最 大 限 度 地 減 少能源消耗變得越來越重要。對(duì)不同方案的分析表明，在焚燒前將污泥干燥到含水率低于 50%，能源消耗更少，更經(jīng)濟(jì)，更安全。將污泥干燥到 50% 的水分所需的能量比將污泥干燥到 10% 的水分所需的能量低得多。顆粒狀的污泥不會(huì)懸浮 在 空氣中，這 減 少了 粉 塵 爆炸 的可能 性，從 而大 大 增 加了安全性。

2.2 污泥干化流程

2.2.1 濃縮調(diào)質(zhì)+深度機(jī)械脫水+低溫?zé)岣苫に囀Ｓ嗟奈勰啾粡奶幚韽S抽到濃縮處理廠，在那里根據(jù)水分含量、污泥特性和最終處置要求，用添加劑進(jìn)行濃縮和處理。經(jīng)過濃縮和冷卻的污泥再由污泥泵注入膜式板框壓濾機(jī)，并被壓制成軟硬適中的污泥餅。然后對(duì)污泥餅進(jìn)行過濾，產(chǎn)生軟、硬污泥餅。污泥餅由板框式壓濾機(jī)以精確規(guī)定的數(shù)量通過輸送機(jī)輸送到污泥烘干機(jī)。污泥烘干機(jī)是污泥的主要干燥點(diǎn)。來自供熱系統(tǒng)的低溫?zé)峥諝馀c內(nèi)部的污泥直接接觸，去除污泥中的水分，從而使污泥干燥。

2.2.2 低溫真空脫水干化一體機(jī)工藝濃縮的污泥由進(jìn)料泵送入脫水和干燥系統(tǒng)，加入絮凝劑，濾液在泵的壓力下通過過濾介質(zhì)排出，完成液相和固相的分離。在進(jìn)料的初始階段，濾布上的濾餅層很薄，過濾阻力很低。隨著過濾的進(jìn)行，濾餅逐漸變厚，濾餅的孔隙率相對(duì)降低，導(dǎo)致過濾阻力增加，進(jìn)料速度相應(yīng)降低，當(dāng)物料充滿過濾室時(shí)，進(jìn)料速度停止。在濾餅壓實(shí)階段，膜板中的高壓水產(chǎn)生壓縮力，壓縮濾餅，打破材料顆粒之間形成的“拱橋 ”，并 壓 縮 留 在 顆 粒 腔 之 間 的 濾 液 。 濾 餅 中 的 毛 細(xì) 水 被 強(qiáng) 壓縮空氣吹過的氣流進(jìn)一步排出，更換濾餅，使其被強(qiáng)壓縮空氣吹過的氣流進(jìn)一步排出，從而實(shí)現(xiàn)濾餅中水分的最大減少。以實(shí)現(xiàn)濾餅水分的最大減少。在此基礎(chǔ)上，在低溫真空脫水和干燥技術(shù)中加入了真空干燥功能。在膜壓濾機(jī)之后，熱水通過加熱板和膜板來加熱腔體中的濾餅，并打開真空泵對(duì)腔體進(jìn)行抽空，在里面形成真空，以降低水的沸點(diǎn)。然后，濾餅中的水被煮沸并蒸發(fā)，由真空泵抽取的蒸汽和水的混合物通過冷凝器，蒸汽和水被分離，液態(tài)水被定期排出，廢氣被凈化并排出。通過入口過濾器、膜過濾器和真空熱干燥的過程，濾餅中的含水量被完全去除，污泥體積明顯減少，從而使污泥數(shù)量減少到最大。經(jīng)過這些脫水和干燥階段，污泥的含水量低于 30%，這基本上滿足了污泥減量和解毒的要求，為進(jìn)一步的資源回收創(chuàng)造了條件。

2.2.3 深度脫水+低溫污泥除濕干化機(jī)該工藝組合也是采用“濃縮 + 深度機(jī)械脫水+ 熱干化”處理工藝，深度機(jī)械脫水和熱干燥過程是獨(dú)立的工具，濃縮和深度機(jī)械脫水過程與常規(guī)深度脫水過程相似。熱泵除濕干燥使用制冷系統(tǒng)對(duì)干燥室中的潮濕空氣進(jìn)行冷卻和除濕，同時(shí)利用熱泵原理中的冷凝潛熱對(duì)空氣進(jìn)行加熱，以便對(duì)材料進(jìn)行干燥。除濕熱泵是除濕（干燥）和熱泵（能量回收）的結(jié)合，能量可以被回收到干燥過程中。在除濕干燥中，水蒸氣的潛熱和廢氣的顯熱被回收，除濕干燥過程不產(chǎn)生廢熱。在熱干燥后，污泥含水率可降至 30% 左右。該工藝組合也是采用“濃縮 + 深度機(jī)械脫水+ 熱干化”處理工藝，深度機(jī)械脫水與熱干化工藝為獨(dú)立設(shè)備，濃縮與深度機(jī)械脫水工藝與常規(guī)深度脫水工藝類似。熱干化工藝說明 ：在間接加熱干化工藝中使用的傳熱介質(zhì)可以是熱油、蒸汽 、熱 空 氣（ 煙 氣 ）、熱 水 等，傳 熱 介 質(zhì) 不 會(huì) 和 污 泥 直 接 接 觸，傳熱介質(zhì)不會(huì)受到污泥的污染，熱傳導(dǎo)介質(zhì)通過加熱干化設(shè)備內(nèi)表面，熱量從溫度高的金屬表面?zhèn)鬟f到溫度低的物料顆粒上，顆粒之間也發(fā)生熱量的傳遞，從而達(dá)到加熱濕污泥的目的。應(yīng)用該原理的熱干燥設(shè)備類型較多，有模塊式間接熱油干化技術(shù)、間接圓盤 轉(zhuǎn)盤式干燥機(jī)、間接傾斜槳葉式污泥干化技術(shù)等，其中圓盤轉(zhuǎn)盤式干燥機(jī)、傾斜漿葉干燥機(jī)結(jié)構(gòu)見圖1和圖2。