污泥低溫干化技術分析

武奇 郁亞磊 吳建軍

摘 ?要：市政污泥產量逐年增加，污泥的減量化無害化處理方式得到廣泛關注，脫水污泥含水率是制約其處置的瓶頸問題，傳統脫水污泥干化中水分釋放速率較慢，本文對傳統聚丙烯酰胺條例脫水，采用芬頓試劑對污泥進行處理，探究深度脫水調理劑對污泥干化中水分釋放的影響。分析污泥低溫干化設備的作用原理，介紹旋轉壓濾機污泥低溫干化設備工藝流程，工藝對生活工業混合污泥進行干化處理，可獲得污泥回收率較高良好效果，成本較低，具有一定市場推廣價值。

關鍵詞：污泥處理;干化技術

市政污泥主要來自城市生活污水處理，污水中部分沉淀物作為剩余污泥被排出系統，污水處理模塊化導致副產物市政污泥量增加，通常污水處理廠濃縮污泥含水率在93%，常規脫水后脫水泥餅含水率在80%左右，高水率使得污泥體積較大，提高后續運輸成本，針對國內外污泥調理脫水等技術做了大量研究，污泥可作為生物質類固體廢棄物進行熱處理，由于污泥成分復雜，含有大量病原體及重金屬等，容易腐化發臭，產生后處理中釋放惡臭氣體，處理不當會造成二次污染，對水體產生危害。城鎮排水處理條例規定，污水污泥處理必須滿足國家相關標準，污泥問題提上城市建設日程，污泥產量增長導致各種經濟環境問題，如何有效實現污泥減量化無害化處理將引起廣泛關注。污泥調理劑干化直接決定污泥最終處置效果，值得重點關注。

一、污泥調理技術研究

污泥處理主要是污泥處置前對污泥進行穩定化等操作，污泥調理脫水是處理中的重要步驟，污泥脫水前通過理化手段復合使用改善污泥脫水性能。通過對污泥水分存在形式分析，污泥調理主要集中于破除污泥中有機聚集體結構，及在污泥中構建脫水通道方面，通過調理可改變污泥組織結構等特性，減少其粘性，污泥經調理后可降低脫水壓力，降低脫水泥餅含水率【1】。

傳統污泥脫水方式為混合污泥經過簡單濃縮，添加有機高分子絮凝劑，利用離心脫水得到脫水污泥。研究聚丙烯酰胺對生活污泥調理脫水的影響，考慮投加量等參數對調理結果的影響，表明攪拌速度133.8r/min及溫度30.8℃得到最低的污泥比阻。研究聚丙烯酸脂對污泥脫水性能的影響，與聚丙酰胺等常規絮凝劑調理效果對比，表明陽離子聚丙烯酸脂可有效降低污泥比阻，調理效果受投加量等條件影響。絮凝劑原理是吸附架橋作用，減少泥顆粒間隙，提高污泥的脫水性能，未從本質上改變污泥形狀，無法解決堵塞通道的問題。

為改善污泥高壓條件脫水通道堵塞問題，采用石灰等為主的無機助凝劑構建脫水通道得到研究，利用粉煤灰進行調理脫水，表明粉煤灰較強的吸附性能可強化污泥顆粒團聚，石灰調理可與污泥中有機物結合，提高污泥脫水性能。通過添加石高構建污泥脫水骨架，采用無機助凝劑調理，在脫水中高壓下能有效保留脫水通道。無機助凝劑機理是強化污泥高壓條件下耐壓程度，脫除污泥中自由水，但無法強化其他水分釋放，單獨使用存在脫水污泥增容大等問題。

深度脫水污泥熱干化特性受深度脫水調理影響，干化中水分釋放等方面具有獨特性，采用復合調理劑條例脫水，完成污泥處置工藝路線日趨成熟，污泥深度脫水干化工藝具有現實研究價值。

二、污泥干化技術原理

污泥機械脫水中常用設備有帶式壓濾機，疊螺脫水機，脫水機械處理后泥餅含水率下限僅達到78%，工程實踐表明，采用石灰進行調理，含水率下限可達到60%，傳統調理技術大量采用鐵鹽，石灰結垢將增加污泥干固體量。

脫水泥餅含水率高，為后續污泥處置帶來了很大不便，填埋達不到垃圾填埋準入條件，焚燒時水分蒸發耗費過多熱量。2010年環保部在下發《加強城鎮污水泥污染防治工作通知》要求出廠污泥含水率<50%。污泥低溫干化是將污泥含水率降至50%以下，國外很多公司研發出污泥低溫干化技術。環能科技股份有限公司在某污水廠建設污泥低溫干化工程投產，泥餅平均含水率控制在50%以下【2】。

濕泥經造粒機造粒后進入帶式干燥器中的多空鋼帶，由除濕熱泵提供熱空氣經循環風機輸入帶式干燥器內。干泥由多空鋼帶排除帶式干燥器，空氣循環進入干化循環使用。設備工藝具有運行安全，維護簡單，無廢熱偏方，干化無需添加石灰等強氧化劑，干基熱值高等特點。

三、污泥干化技術的應用

某污水處理廠采用A2/O工藝處理市政混合廢水，二沉池池底污泥容易腐化發臭，往往呈絮凝體狀態，含水率高，不易下沉，采用旋轉壓濾機+污泥低溫干化設備為污泥處理工藝。污泥脫水系統工藝流程，濾液排回污水處理系統前重新處理，干泥通過螺旋輸送機排至干泥倉。

實驗污泥取自危險廢棄物處置中心，主要儀器有污泥低溫干化機AA6000型原子吸收分光度計，PHS2.5酸度計，TG332A型微量天平等。實驗中PH值測定參照GB6920，重金屬測定參照GB7475，將三種污泥烘干至含水量約80%，在密封干燥倉口上入口設備將濕污泥分配在污泥傳送帶，將污泥送到密封干燥倉尾部返回，密封干燥倉旁干空氣發生器，產生干燥空氣由干燥倉底部吹進密封干燥倉，濕潤空氣進入空氣干燥機，凝結水分可再用。空氣經熱泵加熱至38℃，50℃，循環至密閉干燥倉底部，過程沒有發揮發物排放，密閉干燥倉前方底部螺旋運輸帶排除干燥污泥。

污泥含水率在80%左右，造紙污泥含重金屬量高于《土壤環境質量標準》要求。必須經有效處理才能避免造成二次污染。經210分鐘低溫干燥后，含水率為65%，溫度為46℃，含水率為42%。溫度為55℃，含水率為41%。溫度升高，污泥含水率降低。溫度為46～50℃，污泥經濟效益最好，污泥含水率將到46%。

通過采用旋轉濾機+污泥低溫干化設備進行脫水，可獲得污泥回收率在94%以上的良好效果。通過采用旋轉壓濾機+污泥低溫干化設備進行脫水，在污泥回收率在94%以上前提下，處理成本為574元。

結語

污泥低溫干化設備工藝具有運行安全，維護簡單，無廢熱排放，干化無需天啊及三氯化鐵等強氧化劑，干基熱值高等顯著特點。采用旋轉壓濾機+污泥低溫干化設備對二沉池進行脫水，可獲得污泥回收率在94%以上良好效果。采用旋轉壓濾機+污泥低溫干化設備進行脫水，確保污泥回收率在94以上，具有一定市場推廣價值。

參考文獻

[1] ?倪明輝，陳莉佳，盧宇飛.低溫真空脫水干化一體化技術裝備在大型化工園區污水廠污泥減量項目中的應用[J].廣東化工，2019，46（11）：173-174+161.

[2] ?倪明輝，陳莉佳，盧宇飛.低溫真空脫水干化一體化技術裝備在大型化工園區污水廠污泥減量項目中的應用[J].廣東化工，2019，46（11）：173-174+161.