污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)的應(yīng)用

壽宗奇

（上海交通大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海200240）

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，污水處理率也不斷提高，污水廠所產(chǎn)生的剩余污泥量日益增加［1］。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)資料顯示［2］，截至2012年末，我國(guó)城市污水處理廠的日處理能力達(dá)到11858萬(wàn)m3，比2011年增長(zhǎng)4.9%，城市污水處理率達(dá)84.9%，產(chǎn)生污泥2900多萬(wàn)t（含水率80%）。目前，我國(guó)城市污水處理廠每年污泥排放量以10%以上的速率增長(zhǎng)［3］，污泥的主要處理技術(shù)有污泥濃縮/脫水、污泥好氧消化及污泥厭氧消化，主要處置技術(shù)有衛(wèi)生填埋、污泥干化、土地利用及建材利用等［4］。我國(guó)各地區(qū)污泥近期處置方式將以填埋為主。我國(guó)住建部于2010年3月發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋用泥質(zhì)》（GB/T 23485）標(biāo)準(zhǔn)，要求污泥填埋前其含水率降低到60%以下。各種新型的污泥深度脫水設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生。

本文介紹了一種新型的污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)，通過(guò)添加調(diào)理劑，可將含水率80%左右的脫水污泥壓榨至含水率不大于60%，其具有壓榨時(shí)間短、單臺(tái)設(shè)備處理能力大、基建成本低、能連續(xù)出料、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

2 污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)

2.1 污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)的組成

污泥壓榨脫水系統(tǒng)主要由物料輸送系統(tǒng)、定量加藥系統(tǒng)、物料混合攪拌系統(tǒng)、污泥壓榨脫水機(jī)、濾布反沖洗系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成。整個(gè)污泥壓榨脫水系統(tǒng)的設(shè)備組成如表1所示。

2.2 污泥壓榨脫水機(jī)工作原理

壓榨脫水機(jī)工作原理如圖1所示。工作時(shí)，經(jīng)混合攪拌后的物料（固液混合物）從喂料箱中連續(xù)均勻地送入下濾帶和上濾帶之間，被兩濾帶夾著向前移動(dòng)，在下彎的鍥形區(qū)域，大量壓榨水被緩緩壓出，形成可壓榨的濾餅。當(dāng)進(jìn)入壓榨區(qū)域后，由于濾帶的張力和帶L形壓條的壓輥的作用將水分進(jìn)一步壓出。以后由于12個(gè)壓輥的直徑遞減時(shí)，濾帶間的濾餅所受的表面壓力和剪力遞增，保證了最佳的壓榨效果。為了進(jìn)一步降低出泥含水率，該設(shè)備在末端設(shè)置了2個(gè)加壓輥，以增加線性壓力和周邊壓力。壓榨后的濾餅由耐磨塑料刮板從下端出渣口排出。為了保證榨出水能順利排出，設(shè)置2個(gè)高壓沖洗管對(duì)濾帶進(jìn)行沖洗。在壓榨過(guò)程中，上、下濾帶各設(shè)置1個(gè)導(dǎo)向輥，通過(guò)兩側(cè)氣囊的推動(dòng)自動(dòng)對(duì)濾帶跑偏進(jìn)行糾正。

表1 污泥壓榨脫水系統(tǒng)的設(shè)備組成

圖1 壓榨機(jī)工作原理

3 系統(tǒng)的工藝流程及特點(diǎn)

3.1 工藝流程

污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)工藝流程如圖2所示。其工藝流程是：將含水率為78%～86%左右的脫水污泥通過(guò)皮帶輸送機(jī)送入污泥料倉(cāng)，通過(guò)螺桿輸送機(jī)將污泥輸送至稱(chēng)量皮帶，粉劑加藥設(shè)備根據(jù)稱(chēng)量皮帶上污泥的重量加入一定比例的改性劑和促進(jìn)劑。調(diào)理劑改良污泥的特性，使污泥中水分子凝聚，使污泥形成假性顆粒，便于擠壓出水分。攪拌均勻后，用皮帶輸送機(jī)送入壓榨機(jī)，經(jīng)壓榨后可達(dá)到含水率60%以下的泥餅，壓榨水收集回流至污水處理廠初沉池。反沖洗水經(jīng)過(guò)絮凝、沉淀、活性砂過(guò)濾后可循環(huán)使用。

圖2 污泥壓濾快速脫水處理工藝流程

3.2 工藝特點(diǎn)

（1）無(wú)需對(duì)脫水污泥進(jìn)行稀釋?zhuān)瑢⑺巹┘尤胛勰嘀校跀嚢铏C(jī)械內(nèi)進(jìn)行攪拌均勻后即可直接對(duì)進(jìn)泥進(jìn)行壓榨脫水，濾餅含水率低于60%，也可通過(guò)加藥量的調(diào)節(jié)，將污泥含水率降低到50%以下；污泥深度脫水后，污泥總量降低40%以上。

（2）每噸脫水污泥的實(shí)際電耗約為9kW·h；藥劑使用量約為脫水污泥量的6%～8%，具體藥劑用量依據(jù)污泥性質(zhì)和用戶(hù)脫水要求及深度脫水后污泥的后續(xù)處理而變。

（3）真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化脫泥操作，泥餅無(wú)需人工鏟落。

（4）以處理污泥量（80%脫水污泥）為5t/h規(guī)格的單套設(shè)備，濾布面積僅為60m2左右，是板框機(jī)的1/10，更換起來(lái)也十分方便。

（5）故障發(fā)生概率較低，壓榨機(jī)在濾布發(fā)生局部微小破損時(shí)，依然可以維持正常的運(yùn)行而不影響污泥總體脫水效果。

（6）應(yīng)急處理時(shí)可大幅擴(kuò)大污泥處理量。

（7）由于帶式壓濾機(jī)直接采用脫水污泥進(jìn)行深度壓濾，省略了污泥加水稀釋攪拌處理的環(huán)節(jié)，且無(wú)需工人鏟落泥，因此，工人操作環(huán)境較好，也因?yàn)椴捎玫乃巹┲泻舫煞郑撍?chē)間幾乎沒(méi)有惡臭產(chǎn)生。

（8）污泥脫水車(chē)間的基建投資低，日處理100t污泥（含水率80%計(jì)），廠房建設(shè)投資費(fèi)用不超過(guò)120萬(wàn)元（因設(shè)備占地面積小，一般污水廠都有空余場(chǎng)地，都能容納全套設(shè)備）。

4 污泥壓榨脫水系統(tǒng)的應(yīng)用

目前，上海市青浦區(qū)污水廠每天共產(chǎn)生脫水污泥（含水率80%左右）約150t，為了使污泥含水率能穩(wěn)定地達(dá)到60%以下，相關(guān)部門(mén)經(jīng)調(diào)研決定，在青浦第二污水處理廠內(nèi)裝備了3條污泥壓榨脫水系統(tǒng)，用于脫水污泥的進(jìn)一步深度脫水。

3條污泥壓榨脫水系統(tǒng)中一條用于青浦第二污水處理廠產(chǎn)生的污泥，兩條用于青浦區(qū)其他污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥。這些脫水污泥具有的共同特點(diǎn)是有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，顆粒較細(xì)，不易脫水。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試運(yùn)行以及對(duì)藥劑的試驗(yàn)選擇確定、生產(chǎn)運(yùn)行表明，污泥壓榨脫水系統(tǒng)取得了較好的應(yīng)用效果，污泥脫水指標(biāo)均達(dá)到了用戶(hù)要求，同時(shí)壓榨機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行高效、低耗節(jié)能、環(huán)保衛(wèi)生、自動(dòng)化程度高、可長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行等特點(diǎn)也得到用戶(hù)的充分肯定，均通過(guò)驗(yàn)收。運(yùn)行指標(biāo)如表2所示。

表2 青浦第二污水處理廠污泥深度脫水運(yùn)行指標(biāo)

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在上海青浦第二污水處理廠污泥深度脫水項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用表明，配套合理完善的污泥壓榨脫水系統(tǒng)，達(dá)到了很好的污泥脫水效果，具有高效、節(jié)能、環(huán)保、自動(dòng)化程度高、可長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的特點(diǎn)，符合國(guó)家倡導(dǎo)的技術(shù)發(fā)展方向，是污泥深度脫水處理設(shè)備的可選新路，具有較好的推廣前景。同時(shí)，要想進(jìn)一步提高壓榨時(shí)出泥含固率，減少調(diào)理劑和脫水劑的添加量等，還需要今后不斷深入研究。

［1］張 韻.我國(guó)污泥處理處置的規(guī)劃研究［J］.給水排水動(dòng)態(tài)，2010（4）.

［2］中華人民井和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中華人民共和國(guó)2012年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào) ［EB/OL］.（2008－11－28）［2013－02－22］.http：//www.stats.gov.cn/tjgb/ndtjgb/qgndtjgb/t201302 21＿402874525.htm.

［3］中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導(dǎo)則（編制研究報(bào)告）［EB/OL］.（2008－11－28）［2012－03－30］.http：//www.zhb.gov.cn/info/bgw /bbgth/200811/t20081128＿131764.htm.

［4］張國(guó)芳.污泥處理處置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析［J］.綠色科技，2012（12）：1～4.

［5］牛 波，呂鴻雁.污水處理廠污泥處理處置方法［J］.地下水，2005，27（3）：202～203.