石灰調質在壓濾板框機脫水中的應用

馮耀堂

（中山市新環(huán)環(huán)保工程有限公司 廣東中山 528400）

引言

隨著城市污水處理廠的大批建成和投產，污水處理率逐步提高，同時也產生了大量污泥。相關數(shù)據顯示，一座日處理污水40萬立方米的城市污水處理廠，每天能產生含水率80%左右的脫水污泥400噸，中等以上城市一般建有2座～3座相當規(guī)模的污水處理廠，每天可產生800噸～1200噸脫水污泥。以含水率80%計算，全國年污泥總產生量預計到2020年將突破6000萬噸。根據中國水網的市場調研報告，截至2009年2月，我國運營的1572座污水廠中，至少有69%選擇衛(wèi)生填埋作為污泥處置方式，在建的2063座污水處理廠的污泥也至少有60%設計采用衛(wèi)生填埋。同時，有關專家表示，污泥如果不減量化，以我國目前的污泥產生量，如果堆積起來，每年就需要在一萬畝土地上堆5米高。由此可見，污泥減量化處理迫在眉睫。

目前常用的帶式壓濾機、離心脫水機等一般只能保證出泥含水率在78%左右。隔膜式板框壓濾機具有出泥含固率高、可靠性強等優(yōu)點，配合化學調試，能將脫水污泥含水率保持在60%以下。[1]

1 工程實例

1.1 工程背景

商丘某污水廠處理能力為5萬m3/d，采用A/A/O工藝，污泥脫水機房日處理市政絕干污泥量約7.75tDs/d，采用石灰和三氯化鐵作為污泥調質劑，調理前污泥含水率為97%，經壓濾脫水后，出泥含水率可低于60%。

污泥處理工藝流程如下圖：

板框機運行系統(tǒng)流程：

本工程采用2套400m2板框機，污泥通過污泥泵把調理后的污泥輸送到板框機內部，污泥泵送料分低壓送料階段和高壓送料階段。進料完畢后通過壓榨泵利用水壓對污泥進行壓榨，壓榨完后利用高壓氣體進行反吹，對進料孔內的沒有壓榨的泥漿吹回到調理池，避免泥漿對干泥餅的淋濕。整個污泥處理周期時長4小時。

2 板框機系統(tǒng)含水率分析

2.1 取樣部位

因板框機濾板結構的原因，壓榨出來的整塊泥餅外觀呈現(xiàn)出周邊及部分位置較薄，其余位置較厚的厚薄不一情況。為確保取樣具有代表性，隨機抽取了不同批次同一板泥餅的較厚和較薄部位進行烘干試驗。從上圖數(shù)據可以看出，較薄部位和較厚部位泥餅的含水率并沒有規(guī)律性，可以認為同一塊泥餅的含水率基本是一致的。為確保數(shù)據統(tǒng)一性，后續(xù)數(shù)據均取泥餅較厚部位做烘干試驗所得。

2.2 不同加藥配比的泥餅含水率

現(xiàn)場通過不同藥劑配比做生產試驗，經數(shù)據統(tǒng)計后得出不同藥劑配比與泥餅含水率的關系，如下：

說明：（1）占比是指藥劑重量與污泥絕干重量的比例；

（2）不同工藝產生污泥的特性存在一定差異，故此數(shù)據僅供參考。

2.3 設備運行參數(shù)對比

因板框壓濾機處理污泥是按周期計算的，運行完一個周期后才能出泥餅，與帶式壓濾機連續(xù)出泥不同。若需提高處理量，則可通過調整板框機工藝步驟參數(shù)，縮短處理周期，從而提高總體處理量。

為降低污泥含水率，現(xiàn)場在廠家指導壓榨時長3600秒的基礎上分別延長600秒和1000秒。經多組試驗數(shù)據對比后發(fā)現(xiàn)，兩種延長壓榨時長的污泥含水率與原壓榨時長的污泥含水率相差很少（不超過1%），可以認為壓榨時長3600秒是本系統(tǒng)的合理壓榨時長。超過系統(tǒng)合理壓榨時長后繼續(xù)壓榨對污泥含水率的降低并沒有明顯效果。由此可見，在系統(tǒng)合理壓榨時長內，可以適當縮短壓榨時長從而縮短處理周期，且不會對出泥含水率造成明顯影響。

在其他運行參數(shù)不變的情況下，現(xiàn)場通過縮短進泥時長使泥餅變薄，以達到更低的污泥含水率。通過多組數(shù)據對比發(fā)現(xiàn)，通過縮短進泥時間使泥餅變薄的方法來降低污泥含水率的效果并不明顯，而且此做法存在因泥餅太薄而造成隔膜壓濾板破損的風險。由此可見，通過縮短進泥時長來減少進泥量達到降低污泥含水率及處理周期的方法不可取。

2.4 經濟性對比

從投加藥劑費用來分析，本工程污泥調理需要投加石灰和三氯化鐵。石灰按600元/噸，三氯化鐵溶液（38%）按950元/噸計算，則每處理1噸絕干泥所需的藥劑費用如圖：

從圖表可看出，隨著泥餅含水率的降低，藥劑費用呈曲線上升，且含水率越低，費用升幅越大。

結語

隨著污水處理網點的逐步覆蓋及污水處理能力的提高，污泥的產生量也日益增加，如何經濟有效地處置污泥顯得尤為重要。目前，填埋是污泥的主要處置方式，實行污泥干化，降低污泥含水率不但能實現(xiàn)污泥穩(wěn)定化和固化，而且還便于儲存、運輸、減少土地占用。本文通過分析石灰調質在污泥脫水中的應用，對板框機調試運行有一定指導意義。