淺析城市污水廠污泥脫水技術

何進鋒

(廣州綠由工業(yè)棄置廢物回收處理有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著我國城市化進程的加快，城市生活污水排放日益增加，污水處理廠也相繼建成并運作。作為污水處理副產品的剩余污泥，越來越受到人們的重視。污泥的含水率高、體積大，給堆放和運輸帶來困難。如果處理不當或不規(guī)范處理，將會給環(huán)境帶來嚴重的污染，對污泥的處理要以安全處置為目標，實現(xiàn)"減量化、穩(wěn)定化、無害化"的的目標。因此，污泥的脫水技術應運而生。目前，污泥難于脫水、脫水能耗太大或脫水成本太高等問題仍是迫切需要解決的難題。為此，本文對污水處理廠污泥的脫水技術方面進行相關探討。

1 污泥水份組成

污泥中水分主要有自由水、間隙水（毛細水）、表面水（吸附水）和化學結合水（內部水）。結合強度由小到大的順序為自由水＜間隙水＜表面水＜化學結合水，結合強度越大，分離就越困難；重力濃縮、真空抽濾和離心脫水等單純的機械脫水方法只能取出部分自由水和間隙水；采用混凝劑調理污泥可以替換部分污泥顆粒表面吸附水份，使這部分水被機械分離；對于污泥中的化學結合水，必須采用其他高端技術手段才能轉移或去除。

2 污泥脫水技術

2.1 自然脫水干化

自然脫水干化是將污泥攤鋪晾曬于自然濾層或人工濾層干化場地，借助自然力和介質（如太陽能、風能和空氣），使得污泥中的水分由內向外蒸發(fā)。該方法適用于氣候條件比較干燥、占地不緊張及環(huán)境衛(wèi)生允許的地區(qū)。自然干化的周期長（氣候條件影響極大），可采用翻拋工藝縮短周期；存在占地面積大，臭氣污染環(huán)境等問題，用于處理小規(guī)模經過厭氧消化的脫水污泥為佳。

2.2 利用熱源脫水

是指利用燃料（煤、油、燃氣）產生熱量或工業(yè)余熱、廢熱，通過專門的工藝和設備而使污泥失去水分。具有處理規(guī)模大、時間短、占地面積小等特點；不足之處尾氣量大，臭味大，熱耗大。

2.3 機械脫水

污泥經過調理后，通過機械的方法脫水。目前采用的機械設備有帶式壓濾機、板框式壓濾機、箱式壓濾機、高壓隔膜壓濾機等。機械脫水具有處理量大，周期短，占地少、便于操作和控制，穩(wěn)定性高，沒有廢氣，工作環(huán)境良好，濾液清澈達標排放等優(yōu)點。下面著重介紹利用高壓隔膜壓濾機在污泥深度脫水方面的試驗和實踐。

3 污泥隔膜壓濾脫水

隔膜壓濾是采用隔膜濾板完成機械脫水過程的。該濾板有一個可前后移動的過濾面--隔膜，當在一側通入壓榨介質時（如壓縮空氣或水），可移動的隔膜就會向過濾腔室的方向鼓出，使過濾腔室里的濾餅在整個過濾面上均勻的受壓，也就是說在過濾過程結束以后，對濾餅進行再次擠壓來達到深度脫水的效果。

3.1 高壓隔膜壓濾機

采用景津壓濾機集體有限公司生產的XMZGF800/2000-U型程控隔膜壓濾機。該壓濾機過濾壓力0.2～2.5MPa，隔膜壓力1.0～3.5MPa。

3.2 脫水試驗

進入隔膜壓濾機脫水的污泥應呈濃漿狀，可泵送，含水率控制在90±1%為宜。

1）污泥直接脫水試驗

取樣為某污水處理廠的城市污泥，含水率為78-83%，對其進行編號，分5組試驗。通過控制不同的進料時間和壓榨時間進行試驗脫水效果。試驗結果見表1所示。

表1 污泥脫水時間和含水率關系

直接脫水較為困難，時間長，泥餅含水率高。

2）添加調理劑脫水試驗

污泥直接脫水試驗效果不佳，很難達到預期效果。下面采用添加自配調理劑進行脫水效果試驗。

①不同調理劑脫水試驗

注：調理劑"X-1"為自配無機材料；調理劑"X-2"為自配高分子無機材料；

調理劑"X-3"為自配復合型高分子材料。從表2可以看出加入調理劑"X-3"脫水效果良好，周期3.5-4小時可脫水至含固率為51-58%。

表2 污泥添加調理劑脫水

試驗證明：加入調理劑對污泥脫水起著重要的作用，其作用機理：

a、電荷中和作用；b、吸附架橋作用；c、絮體的卷掃沉淀作用等。

②調理劑用量對脫水影響

以添加調理劑"X-3"為例，在進料過濾時間、壓榨時間和壓力相同情況下，添加比例與脫水效果試驗見表3。

表3 不同調理劑比例對脫水效果的影響

從試驗結果表3看出，調理劑"X-3"劑量4-6%（干基）脫水效果較好，隨著劑量加大脫水效果不明顯卻使成本提高。

③攪拌條件對脫水影響

以添加自配調理劑"X-3"為例，在添加劑量一定的情況下（干基比例5%），與污泥混合攪拌速度和時間對脫水效果的影響見試驗表4。

表4 攪拌時間對脫水效果的影響

從試驗結果表4可以認為：攪拌速度過快，攪拌時間過長，使得聚集一起的污泥顆粒被攪碎又分散成為膠體穩(wěn)定體系，降低脫水效果；攪拌速度過慢，攪拌時間過短，則會使調理劑與污泥顆粒不能充分接觸，不利于調理劑捕集膠體顆粒，同時調理劑的濃度也分布不均勻，不能發(fā)揮很好作用，致使脫水效果不佳。

結束語

總之，污泥脫水技術是一個長期值得探索的問題。隨著城市的進一步發(fā)展，污水處理廠將發(fā)揮著更加重要的角色，污泥的脫水技術勢必朝著效率高、控制方便、過程穩(wěn)定、能耗低的方面發(fā)展，也將會給城市環(huán)境保護提供更大的貢獻。

[1]李雪松，張鋒，劉愚.污泥處理處置技術新進展及發(fā)展趨勢[J].天津建設科技，2009（04）.

[2]謝小青.廈門城市污泥深度脫水處理和資源化處置利用技術[A].上海（第二屆）水業(yè)熱點論壇論文集[C].2010（07）.