污泥深度脫水技術在市政污泥處理中的應用

高超 楊彪

摘要：隨著城市發展，產生的生活垃圾越來越多，城市污染變得越來越嚴重，其中市政污泥產量也逐年增加，目前常規的處理技術已經不能滿足于大量的污泥處理。按照可持續的發展理念，污泥處理技術必須不斷更新發展才能滿足環境保護的目的。本文對污泥的深度脫水處理技術開展了討論與研究，以期通過技術的改進，促進生態平衡和環境保護。

關鍵詞：市政污泥;深度脫水;污泥處理

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）05-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.059

Application of sludge deep dehydration technology in municipal sludge treatment

Gao Chao，Yang Biao

（China Institute of Radiation Protection，Taiyuan Shanxi 030006，China）

Abstract：With the development of the city， more and more domestic waste is produced，and the urban pollution becomes more and more serious. The output of municipal sludge is also increasing year by year.At present， the conventional treatment technology is not satisfied with the treatment of a large number of sludge.According to the concept of sustainable development， sludge treatment technology must be constantly updated and developed to meet the purpose of environmental protection.In this paper， the deep dehydration technology of sludge， discussed and studied in order to promote ecological balance and environmental protection through technological improvement.

Key words：Municipal sludge;Deep dehydration;Sludge treatment

1 污泥處理現狀

市政污泥有兩種：第一種是生產生活所致，第二種是市政建設產生。居民平常生活產生的污水、垃圾、糞水等進入下水道，日積月累，變質而形成生活污泥;市政建設、房產建筑修建產生的污泥量是很大的，短期內產生速度也很大，產生時間基本是在建設前期，比如打樁泥漿、下水道清理等。污泥成分復雜、含大量微生物細菌，主要是生活污水雜質腐化而成，具有明顯的惡臭。大量的污泥堆積不處理，會直接影響城市周邊的水環境，損害居民健康、影響城市發展，嚴重的還會導致城市水體污染。

污泥處理是污泥經單元工藝組合處理達到“減量化、穩定化、無害化”目的的全過程。目前我國對于市政污泥的處理技術主要有：脫水、好氧消化、厭氧消化、干化、堆肥和焚燒等。

污泥好氧消化的工作原理是污泥中的微生物有機體的代謝過程，通過曝氣充入氧氣，使活性污泥中的微生物有機體自身氧化分解，從而轉化成二氧化碳和水。它的優點是能夠減少污泥體積，得到物理性質穩定的產物，提高污泥的脫水效果;但是同時會消耗大量的能量，產生大量的臭氣。厭氧消化是最常見的污泥穩定方法，可有效地解決污泥穩定化和減量化的問題。除此之外，還能夠實現資源化即將其轉化為肥料，但是它的操作過程極為復雜。污泥干化焚燒能夠使有機物全部碳化，完全燃燒，殺死病原體。其焚燒處理速度快，不需要長期儲存，并且不受天氣季節的影響，是一種比較安全的處理方式。但是建設和運行費用太高，嚴重阻礙了污泥焚燒技術的發展和推廣。

目前常規的污泥處理方法都或多或少存在不足，為了提高市政污泥處理水平，減少環境的污染和能源的消耗，需要對市政污泥處理技術深入研究。以下將對目前較具優勢的深度脫水技術及工藝流程進行描述。

2 污泥深度脫水技術

污泥深度脫水是指通過對含水率較高的污泥的化學調質處理后，再高壓壓榨脫水至含水率60%以下。該工藝不僅能使污泥減量50%以上，更重要的是使污泥后續處置途徑更為廣泛。污泥深度脫水后的產物具有一定的熱值，可作為電廠低品位的燃料和水泥生產過程中的熟料，實現市政污泥廢物處理的穩定化、處置的無害化和利用的資源化。

污泥深度脫水在流程上包括濃縮、調理和壓濾脫水三個部分。

2.1 污泥濃縮

污泥濃縮指的是對污泥進行預處理，達到不脫水也能夠有效減少調理劑浪費的目的。污泥處理首先就是對污泥進行濃縮，因為污水廠所產生的污泥含水量較高，一般會達到99.3%以上。如果直接進行調理劑脫水，會造成成本過大和調理劑的浪費，所以在進行深度脫水過程前都要對污泥進行預處理。

污泥預處理的核心技術就是對污泥進行濃縮，污泥濃縮后會使污泥成為大顆粒的沉淀，排出污泥中存在的間隙水。處理技術有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。因為在不同來源和處理過程中所產生的污泥不同，對于不同的污泥也要有針對性地選擇不同的濃縮預處理技術。重力濃縮技術主要用于混合性污泥的濃縮預處理，氣浮濃縮技術主要是應用在剩余活性污泥中，對于濃縮要求較高且難度較大的活性污泥應選擇離心濃縮技術。

2.2 污泥調理

污泥調理主要是利用化學物理和生物的方法來進行調理，其主要目的就是達到污泥的脫水。污泥調理技術的核心理念是將污泥中的間隙水和毛細水進行分離來實現脫水，其常用的是調理方法包括化學調理技術、物理調理技術和生物調理技術三種，其中化學調理技術應用最為廣泛。通常會用到的化學調理劑有氯化鐵和氧化鈣，其中氯化鐵能夠破壞污泥膠體結構的穩定性，使小顆粒凝聚成大顆粒;而氧化鈣則能夠通過一些化學反應，使污泥創造出許多通道來進行水分子的濾過。兩者同時使用，不僅能夠使pH值增加，因為產生化學反應也會使溫度升高，這就造成對細胞膜再造的破壞從而實現結合水的釋放。

污泥調理是污泥深度脫水處理的核心技術。因為污泥中的污染物可能含有重金屬、有機污染物、病原微生物等多種對環境和人類有害物質。而污泥調理可以降低污泥危害性，減少對環境致命性的危害，從而為后續的處理操作帶來便利。

2.3 壓濾脫水

污泥脫水主要是通過壓榨而實現的脫水，從而得到含水量較低的泥餅。污泥脫水技術是在各種過濾單元中，層層進行壓榨過濾，最后在進料結束后，利用高壓條件下在隔膜板腔對污泥進行壓榨，這會大大提高污泥的脫水率。較常用的方法是壓濾脫水，即通過外部施加壓力，對調理后的污泥進行水分分離。典型設備為高壓隔膜板框壓濾機，主要由隔膜板、濾布、過濾板、橫梁等部分構成。

2.4 小結

目前污泥處理處置要求越來越嚴格，相關技術也在快速發展。污泥深度脫水技術無論是實驗室研究還是實際應用均取得了良好的效果。首先，大大提高了脫水率，與普通的脫水技術相比，可有效實現結合水、間隙水的脫離;其次，能耗低，較常規脫水技術，大大減少了調理劑的使用，實現了節約能源;最后，污泥深度脫水技術還能夠實現防治污染的效果，防止二次污染的出現，防止城市的污染越來越嚴重。

3 結論

目前而言，我國市政污泥處理方面還存在著許多的問題，不僅僅是市政建設所產生的污水污泥，還有民用房產建筑的污泥材料。對于這些污泥的處理不夠及時就會造成城市的水體污染和周邊的土地污染，并且損害到居民的身體健康。所以我們需要對處理技術不斷進行更新進行優化，在不斷探索的過程中實現這項技術的成熟，同時達到我們想要的環境改善成果。

參考文獻

[1]吳費強，熊智勇，孟小帥.污泥深度脫水技術在污泥處理處置中的應用[J].資源節約與環保，2018（03）：105.

[2]桑光明.城市污水污泥處理處置綜合比較分析[D].深圳：深圳大學，2015.

[3]陳丹丹，竇昱昊，盧平，等.污泥深度脫水技術研究進展[J].化工進展，2019，38（10）：4722-4746.

[4]喻江維.臭氧與零價鐵/鐵基生物炭協同調理市政污泥促進污泥深度脫水的研究[D].武漢：華中科技大學，2018.

[5]羅勇.市政污泥深度脫水調質機理及其可脫水性評價體系的建立[D].廣州：華南理工大學，2018.

[6]鄭泰山，蔡川，黃宋義，等.污泥深度機械脫水技術及設備的比較分析[J].機電工程技術，2018，47（03）：109-112.

[7]李杭.生物酸化鐵氧化深度脫水工藝對市政污泥中典型ARGs的去除[D].天津：天津理工大學，2018.

[8]趙宇翔.市政污泥調理及深度脫水工藝優化運行研究[D].廣州：華南理工大學，2017.

收稿日期：2020-02-23

作者簡介：高超（1983-），男，漢族，碩士學位，副研究員，研究方向為放射性廢物處理與處置。