污水處理廠污泥干化技術分析及節能降耗應用

劉春虎

（佛山水務環保股份有限公司，廣東 佛山 528012）

我國污水處理廠的建設約有80%的污泥未經穩定化處理。近年來，國家相繼發布《水污染防治行動計劃》《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》等行業法規，強調固體廢物污染環境的防治堅持保護優先，實行減量化、資源化、無害化的原則，特別是佛山市最新發布的《佛山市生活污水處理廠污泥“零填埋全焚燒”工作方案》，為污泥處理提出了更高的要求，污水廠污泥干化提標改造迫在眉睫。本文以集團下屬某污水廠污泥干化提標項目為例，對比分析了幾種污泥干化技術，選用適合本廠特點、技術成熟、先進且高效節能、簡便易行的污泥干化減量工藝并應用于生產實踐，具有一定的節能效果。

1 項目概況

項目所在污水廠運行規模15萬m3/d，日常污泥處理量55t/d，現狀出廠污泥含水率80%，目前污泥處理及處置方式為“帶式脫水機+磚廠摻燒”。本次改造后污泥出廠含水率≤40%，隨后外運焚燒，改造主體設備的升級均在現狀污泥脫水車間內完成，無新增土建。

2 污泥干化技術及工藝選用

2.1 污泥干化技術

目前國內有應用案例的污泥脫水干化技術主要有“污泥熱泵低溫干化”、“電滲透脫水+污泥干化”、“低溫真空脫水干化成套技術”、“污泥真空干化技術”等。現簡要介紹如下：（1）熱泵低溫干化技術。熱泵低溫干化技術也稱污泥除濕干化技術，是利用除濕熱泵對污泥采用熱風循環冷凝的除濕烘干技術。此工藝可充分實現對污泥進行“減量化、穩定化、無害化和資源化”處理，最終污泥顆粒可做摻燒燃料、焚燒、建筑材料、生物燃料等，已在國內各大污泥脫水干化項目中得到了廣泛的應用。（2）電滲透污泥干化技術。電滲透污泥干化技術具有電滲脫水和電熱干燥兩種作用方式。電滲脫水即利用電滲透脫水機產生的電場對污泥產生作用，從而實現污泥毛細水和結合水與污泥顆粒的分離,通過電滲透脫水，可以使含水率為80%的污泥降低至含水率60%及以下。電熱干燥即在電場作用下，產生熱量使污泥中水分蒸發,可進一步將污泥干燥至含水率40%以下。（3）低溫真空脫水干化成套技術。此工藝在經過進料過濾階段、隔膜壓濾階段、吹氣穿流階段、真空干化階段4個階段脫水處理后，濾餅中的水分能得到充分的脫除，污泥含水量大大減少，最大限度實現污泥的減量化，脫水干化后可一次性將含水率為90以上污泥干化至含水率30%～40%左右。（4）污泥真空干化技術。該技術通過真空低溫脫水系統，可把含水率60%～80%左右的污泥一次性脫水至40%以下。同時絕不增加有毒有害成分，確保污泥原有成分的穩定性。

2.2 工藝選用

上述四種污泥干化技術的功能特點如表1所示。

表1 污泥干化技術功能特點對比表

綜上，上述四種方案從技術上看都是可行的，都能實現本項目的污泥處理要求，且均有工程使用案例，綜合考慮技術成熟度、工程投資、現場場地條件等各方面因素，最終選定“熱泵低溫干化技術”作為本項目的實施方案。

2.3 設備選型

污泥干化主要設備設計參數如表2所示。

表2 污泥干化主要設備設計參數

3 能耗種類和數量分析

3.1 能耗種類

本項目主要能源消耗為電和自來水，詳細分類如下：電：污泥脫水及干化設備的電耗。水：污泥調理藥劑用水及污泥干化設備的冷卻用水，工作人員的生活用水。

3.2 用電消耗分析

本工程用電主要來源于變電站，電經計算能耗約為584萬kWh/年，折算標準煤年耗能約717.76t標準煤。

3.3 用水消耗分析

本工程用水主要來自于廠區自來水，經計算為0.91萬立方米/年，折算標準煤年耗能約0.78t標準煤。

4 結語

本工程采用技術先進且成熟的污泥處理工藝，改造后污泥含水率將從80%左右降低至含水率≤40%，減少對環境的影響，同時污泥量減少2/3以上，將大幅降低向外運輸處置費用，最終實現污泥的減量化、無害化、資源化。同時設備運行能耗、水耗低，減少了運行成本，達到了項目預期。綜上所述，本工程選用的熱泵低溫干化技術結合了污水廠實際使用需求，具有節能高效、節省用地、安裝靈活、防腐耐用、工程成本低及外形美觀的特點，可廣泛應用于污泥處理的新建及改建工程。