談污水處理廠污泥處理系統(tǒng)

王 鑫

(唐山市東郊污水處理廠，河北唐山 063000)

1 唐山污水處理東郊廠氧化溝處理工藝簡介

東郊污水處理廠采用的是三槽式氧化溝工藝，沒有初沉池，曝氣、沉淀均在溝內(nèi)交替進(jìn)行，未設(shè)二沉池，也無污泥回流系統(tǒng)，來水經(jīng)沉砂池分配井分配到氧化溝內(nèi)，氧化溝三槽間相互連通，兩邊槽出水端設(shè)可調(diào)節(jié)式電動閘門來排放處理后的尾水。氧化溝工藝采用的是活性污泥法處理系統(tǒng)，溝內(nèi)的剩余污泥采取間歇式排泥，通過氧化溝兩側(cè)集泥井內(nèi)的排泥泵提升至污泥濃縮池進(jìn)行重力濃縮，污泥濃縮后直接進(jìn)入脫水機房利用帶式脫水機進(jìn)行壓榨脫水，脫水后的污泥日產(chǎn)日清，全部進(jìn)行填埋處理。

2 污泥的來源及分類

污水處理過程中產(chǎn)生的污泥按來源的不同分為三類，即初次沉淀池污泥、剩余活性污泥和腐質(zhì)污泥。初次沉淀污泥來自初次沉淀池，剩余活性污泥來自于活性污泥法后的二次沉淀池，腐質(zhì)污泥來自于生物膜法后的二次沉淀池，以上三種污泥統(tǒng)稱為生物污泥或新鮮污泥。我廠所產(chǎn)生的污泥為氧化溝中的剩余活性污泥。

3 東郊廠污泥處理系統(tǒng)

污泥處理廠的主要目的是減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化。其首要目的是減容。廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥，含水率很高，一般為96%～99.8%。其所含水分大致可分為四類:顆粒間的空隙水，約占水分的70%;毛細(xì)水，即顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的水，約占20%;污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水約占10%。這樣的含水率使體積龐大，造成污泥處理、利用和運輸上的困難，這就需要去除污泥中的大部分水分以達(dá)到簡化處理及運輸?shù)哪康?。降低含水率的方法主要?濃縮法，自然干化法和機械脫水法，干燥與焚燒法。我廠的污泥處理系統(tǒng)包括排泥、污泥濃縮、污泥調(diào)理、污泥機械脫水和污泥處置。污泥處理流程見圖1。

3.1 排泥

我廠采取的均為活性污泥處理法，在正常的連續(xù)生產(chǎn)條件下，活性污泥中微生物不斷利用廢水中有機物進(jìn)行新陳代謝，由于合成作用的結(jié)果，會產(chǎn)生一些剩余污泥。在廢水活性污泥處理工藝中，適當(dāng)?shù)呐欧攀Ｓ辔勰嗥鋵嵰彩且粋€保持污泥活性的過程。氧化溝內(nèi)剩余活性污泥排放與傳統(tǒng)工藝從沉淀池排放污泥不同，氧化溝的剩余污泥是以混合液的形式排放的，采取了間歇式排泥，根據(jù)運行模式設(shè)計在曝氣時段進(jìn)行排泥，根據(jù)中溝與邊溝的污泥濃度及一定的污泥齡，排泥地點和排泥時間可根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，每條溝內(nèi)設(shè)有兩臺排泥泵，將污泥提升輸送到污泥濃縮池。

3.2 污泥濃縮

污泥濃縮的主要目的是使污泥初步減容，常見的濃縮方式有重力濃縮法，氣浮濃縮法和離心濃縮法，其中重力濃縮法最為常見，我廠采用的就是重力濃縮法。重力濃縮法的原理是利用重力將污泥中的固體與水分離，使污泥的含水率小于98%，進(jìn)一步提高污泥濃度，其處理構(gòu)筑物稱為污泥濃縮池。我廠設(shè)有兩座污泥濃縮池，采用圓形池重力濃縮，池徑20 m，高近4 m，每座污泥池設(shè)有一臺污泥濃縮機。稀污泥在濃縮池中心進(jìn)入，上清液通過池周邊的三角溢流堰排出，排泥管設(shè)在池中心底部，池底采用斜坡設(shè)計，濃縮機將污泥慢慢攪動，加速污泥顆粒之間的凝聚，使顆粒結(jié)構(gòu)均勻，并使間隙水和空氣泡逸出，加速污泥的密實。

3.3 污泥的調(diào)理——加藥系統(tǒng)

一般認(rèn)為機械脫水的污泥，比阻在(0.1～0.4)×109s2/g之間為宜，但上述各種污泥的比阻值均超過范圍，因此不適合直接脫水，必須對污泥脫水性能進(jìn)行改善。

污泥調(diào)理的實質(zhì)是要克服污泥顆粒的水合作用和電性排斥作用，使污泥顆粒脫穩(wěn)，顆粒凝聚增大，易于脫水;此外還要改善污泥顆粒間的結(jié)構(gòu)，減少過濾阻力，使污泥顆粒不致堵塞過濾介質(zhì)。

我廠采用的是化學(xué)調(diào)理法，化學(xué)調(diào)理就是向污泥中投加化學(xué)調(diào)節(jié)劑使污泥凝聚，提高脫水性能。采用的調(diào)節(jié)劑有無機混凝劑與高分子聚合電解質(zhì)。前者一般是石灰、三氯化鐵、三氯化鋁、硫酸鋁、聚合鋁等，后者包括有機合成高分子聚合電解質(zhì)和無機高分子混凝劑?；瘜W(xué)調(diào)節(jié)劑的投加量，可用占污泥干固體重量的百分比計算。具體投加量可以通過實驗確定。手工配置時，根據(jù)溶液濃度和配置溶液的體積，算出干粉的重量，稱重后倒入攪拌罐。攪拌速度要調(diào)整好，太快或太慢都不易于溶解。藥液需要40 min左右的熟化時間，攪拌均勻后的溶液可存放48 h。

3.4 污泥脫水

污泥濃縮后，仍然含有大量的含水率，必須對污泥進(jìn)行脫水處理。將污泥的含水率降低到80%～85%以下，脫水后的污泥已經(jīng)成為泥塊，具有固體特性，能裝車運輸，便于最終處置和利用。

污泥脫水分為自然干化脫水和機械脫水兩大類。

我廠采用的是機械脫水中的壓榨脫水，脫水系統(tǒng)設(shè)備主要包括螺桿進(jìn)泥泵、絮凝劑投加裝置、帶式壓濾機、螺旋輸送機、沖洗水泵、空氣壓縮機等。

帶式壓榨脫水機的工作過程可分為絮凝、重力脫水、過渡脫水、壓榨脫水四個階段。

1)絮凝是指用一種絮凝劑對污泥進(jìn)行預(yù)處理。絮凝劑與污泥進(jìn)入絮凝攪拌罐，絮凝與污泥很快混合，絮凝劑使污泥中的固相離子發(fā)生粘結(jié)，產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象，使液相和固相分離。

2)重力脫水階段。污泥經(jīng)過絮凝后，被均勻的分布在濾帶上，隨機運行，在不受外力的作用下，靠本身的重力將大部分游離水脫出。

3)過渡脫水階段。污泥重力脫水后，隨著濾帶的移動進(jìn)入上下兩層濾帶之間的楔形區(qū)，在上下兩層濾帶的緩緩作用下，使污泥中小面積的游離水也被逐步的擠壓出來，使污泥能夠順利的進(jìn)入壓榨脫水區(qū)。

4)壓榨脫水階段。壓榨脫水區(qū)由逐級遞減的壓輥組成。污泥在壓榨脫水區(qū)反復(fù)受到逐級增大的擠壓力和剪切力的作用，使得污泥中的游離水、間隙水和空隙水盡可能的被壓榨出來。

3.5 污泥處置

目前發(fā)達(dá)國家污泥處置方法主要有四類:填埋、焚燒、投海和土地利用，其中投海已被國際公約禁止，填埋消耗大量的土地資源并且由于含水率、有機物含量高產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染，所以污泥焚燒和土地利用將是未來的主要方法，污泥實現(xiàn)穩(wěn)定后，可改良土壤，用作腐殖土甚至農(nóng)用。污泥焚燒最徹底、適應(yīng)性較強，殘渣穩(wěn)定而且量小，缺點是工藝復(fù)雜，一次性投資大、能耗高、運行管理要求高。我廠針對污泥中金屬含量高、不適宜制肥等特點也在積極尋求污泥處置或再利用途徑。

[1]閻鳥飛，王繼欣.關(guān)于小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置的探討[J].山西建筑，2010，36(14):156-157.