隨著工業(yè)的發(fā)展和城市化進(jìn)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(xiàng)新興技術(shù)，可以解決這個(gè)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(jìn)行發(fā)電供熱，可快速分解有機(jī)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(diǎn)后，我公司幫助該企業(yè)設(shè)計(jì)并建設(shè)了污泥干化處理工程。經(jīng)過三個(gè)月的調(diào)試及半年多的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其污泥含水率大幅降低，達(dá)到客戶要求，污泥可用于焚燒。

1 處理規(guī)模

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)污泥處理規(guī)模為 5.0?t/d（絕干泥），

采用 2?臺(tái)過濾面積為 300?m2 的High Pressure Diaphragm Filter Press。處理前原污泥含水率為 99%。

根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門及業(yè)主要求，本項(xiàng)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(shí)踐表明，處理后污泥含水率小于 30%，符合相關(guān)要求。

工藝流程及特點(diǎn)

工藝流程（見圖 1）

Working Principle

含水率較高的污泥由泵送至污泥濃縮池進(jìn)行初步預(yù)濃縮，再經(jīng)污泥濃縮機(jī)進(jìn)一步調(diào)質(zhì)與濃縮，濃縮機(jī)采用帶式濃縮系統(tǒng)，含加藥、混凝、沖洗、主機(jī)等部分，全自動(dòng)糾偏、報(bào)警、連鎖控制。濃縮機(jī)出泥進(jìn)緩沖罐，經(jīng)泵提升進(jìn)調(diào)質(zhì)罐、暫存池，并與調(diào)質(zhì)劑充分混合反應(yīng)后，達(dá)到污泥改性及后道脫水要求；池內(nèi)設(shè)液位計(jì)，便于控制與操作，并與前道濃縮機(jī)系統(tǒng)聯(lián)鎖。壓濾操作時(shí)將暫存池內(nèi)的污泥通過各壓濾機(jī)進(jìn)料泵泵入高壓diaphragm filter press，高壓進(jìn)料過程采用變頻及PLC 控制，壓濾機(jī)排出的濾液排回污水池。自動(dòng)進(jìn)料結(jié)束后啟動(dòng)清水泵進(jìn)行高壓壓榨，進(jìn)一步降低泥餅的含水率，壓榨結(jié)束進(jìn)行卸泥餅操作。壓出的干泥餅經(jīng)輸送機(jī)收集送入破碎機(jī)破碎，落入污泥料倉，料倉內(nèi)干泥達(dá)到一定量后，可直接裝車外運(yùn)；或進(jìn)入后道污泥烘干系統(tǒng)進(jìn)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(jī)械濃縮等。重力濃縮有兩種：間歇式、連續(xù)式，其實(shí)則類似于沉淀工藝，主要將污泥中泥粒子和水通過重力進(jìn)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(yùn)行成本低。

機(jī)械濃縮主要是進(jìn)行污泥的濃縮處理，這可使污泥的含固率達(dá) 6% ～ 7%。機(jī)械濃縮在三種濃縮方式中效果最好，但設(shè)備投資、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用最高。常見的機(jī)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(huì)繼續(xù)腐化，使得運(yùn)輸起來十分不便， 所以需進(jìn)行水分離。將污泥進(jìn)行脫水是為了將泥粒子之間的水分除去。機(jī)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(jìn)行機(jī)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(jī)械脫水的主要設(shè)備有：帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、臥螺沉降離心機(jī)。污泥脫水對(duì)后續(xù)的處理處置將產(chǎn)生較大的影響。進(jìn)行污泥填埋時(shí)，污泥脫水能夠縮小污泥的存放面積，進(jìn)而減少運(yùn)輸成本；在應(yīng)用污泥展開堆肥操作時(shí)，污泥脫水必須符合堆肥所需的指標(biāo)（堆肥有一個(gè)嚴(yán)格的污泥含水率指標(biāo)）；如果實(shí)施焚燒污泥進(jìn)行脫水，脫水效果十分顯著，同時(shí)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(jī)械進(jìn)行污泥干化。污泥進(jìn)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(huì)增加脫水處理、污泥運(yùn)輸?shù)裙ぷ鞯膹?qiáng)度，大大提升能源消耗。所以， 發(fā)達(dá)地區(qū)的污水處理廠可對(duì)污泥進(jìn)行深度脫水。在對(duì)污泥進(jìn)行深度脫水前，應(yīng)對(duì)污泥進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，目的是為了將污泥表面附著的有機(jī)物進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)。

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(huì)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(huì)產(chǎn)生大量硫酸進(jìn)而腐蝕污泥，所以對(duì)污泥進(jìn)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(zhǎng)脫水機(jī)械的應(yīng)用周期。除臭處理是十分必要的，它是改善環(huán)境的一項(xiàng)重要措施。

臭氣的出現(xiàn)及成分。污泥處理會(huì)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(jī)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(huì)對(duì)污泥的處理過程產(chǎn)生任何影響，無需清除。但是，硫化氫會(huì)產(chǎn)生臭味，導(dǎo)致大氣污染，屬于酸性物質(zhì)，與水反應(yīng)會(huì)形成氫硫酸。硫化氫屬于酸性氣體， 遇水會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，容易腐蝕污水管道、建構(gòu)筑物、污水泵、控制柜等設(shè)備與設(shè)施。氨會(huì)產(chǎn)生臭味，甲烷是易燃易爆氣體，導(dǎo)致污泥處理過程存在安全隱患。此外，其他有機(jī)氣體也會(huì)產(chǎn)生臭氣，不僅污染大氣， 還會(huì)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(jī)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(jī)房等。污泥處理處置除臭的方式主要有兩種：生物法、化學(xué)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(diǎn)以及本項(xiàng)目運(yùn)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(yàn)，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(jī)設(shè)備、隔膜壓濾機(jī)等設(shè)備應(yīng)全部封閉，臭氣經(jīng)除臭風(fēng)管收集后，通過風(fēng)機(jī)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(jī)房?jī)?nèi)設(shè)有害氣體檢測(cè)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(yīng)用， 除臭效果極其顯著，管理維修簡(jiǎn)便，而且投運(yùn)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(fēng)機(jī)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(xué)方程式為：污染物 +O2 →細(xì)胞物質(zhì) +CO2+H2O

微生物廢氣首先進(jìn)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(kuò)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(qiáng)塑料制作而成，可以全天候工作，耐腐蝕能力強(qiáng)。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(zhǎng)期保證結(jié)構(gòu)疏松，壓力損失小，風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用低。在運(yùn)行半年后，濾池的壓力損失只有 500 Pa 左右。在啟動(dòng)時(shí)，生物填料需用含有微生物的溶液進(jìn)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(shí)間內(nèi)廢氣的相對(duì)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(zhǎng)和分布提供了最佳的條件。

生物除臭設(shè)備特點(diǎn)。其主要特點(diǎn)有：生物濾池具備良好的處理能力，無論在何時(shí)何地能夠使處理后的氣體符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；微生物可汲取濾料中的養(yǎng)分維持生命，不需進(jìn)行格外的培養(yǎng)，所以，關(guān)閉后馬上啟動(dòng)使用，運(yùn)行速度很快，關(guān)閉一段時(shí)間后再啟動(dòng)，可在幾小時(shí)后達(dá)到良好的處理效果；生物濾池緩沖容量大，可對(duì)濃度高低進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，使微生物保持長(zhǎng)時(shí)間的處理操作，增強(qiáng)耐沖擊負(fù)荷能力； 除臭系統(tǒng)的日常維護(hù)管理較為簡(jiǎn)便，各部件抗損能力較強(qiáng)，無需進(jìn)行全天候管理，只要對(duì)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障隱患進(jìn)行簡(jiǎn)單排查，設(shè)備可進(jìn)行自動(dòng)化操作；生物濾池設(shè)備適合拆解，便于安裝和運(yùn)輸；在進(jìn)行大容量的處理工作時(shí)，只要擴(kuò)大池身即可；在氣源分散情況下，可以進(jìn)行針對(duì)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(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中最高允許濃度要求。

reach a verdict

（1）城鎮(zhèn)污水處理廠采用預(yù)濃縮 + 高壓隔膜壓濾機(jī)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(dá)到減量化的目的。（2）含水率 60% 污泥經(jīng)烘干機(jī)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(dāng)?shù)貤l件可用于電廠焚燒， 制水泥、陶粒等建材，實(shí)現(xiàn)資源化目標(biāo)。（3）采用預(yù)濃縮提高污泥含固率，對(duì)高壓板框壓濾機(jī)去除效率與處理能力的提高有較大幫助，帶式濃縮機(jī)具有運(yùn)行電耗低、管理方便、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。（4）調(diào)質(zhì)劑投加是污泥深度脫水成敗的關(guān)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(yīng)用比較廣泛，價(jià)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(jì)，常規(guī)污泥加藥費(fèi)用約 44 元 /t。（6）壓濾機(jī)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(duì)污泥防臭味處理效果較好，做好壓濾機(jī)房密封收集是關(guān)鍵。（8）整套系統(tǒng)自動(dòng)控制，污泥不直接落地，密封后排風(fēng)除臭，烘干系統(tǒng)配除塵裝置，現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生環(huán)境可大大改善。（9）本工藝處理污泥能達(dá)到國家要求的污泥處置標(biāo)準(zhǔn)，烘干后污泥可用于綜合利用。

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