小議污泥脫水技術(shù)及發(fā)展前景

【摘要】伴隨城市發(fā)展建設(shè)，凈水廠及污水廠所需處理的污泥量日漸增多，如污泥脫水設(shè)備的處理能力不能滿足需求，不及時進(jìn)行處理，將會對環(huán)境產(chǎn)生影響。本文從介紹污泥脫水技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀入手，著重分析污泥脫水技術(shù)在設(shè)備選型上的比較研究，并就污泥脫水技術(shù)的適用范圍以及新型超聲波等技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用前景進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】污泥脫水技術(shù)；新技術(shù)；發(fā)展前景

一、污泥脫水處理

污泥脫水處理方法主要是指等污泥濃縮之后，采用物理方法進(jìn)一步降低污泥中的含水量，從而方便后期對污泥的運(yùn)輸、堆積和利用等進(jìn)一步的處理。污泥脫水技術(shù)一般采用自然蒸發(fā)法和機(jī)械脫水法兩種方法，一般情況下，將機(jī)械脫水法統(tǒng)稱為污泥脫水，而將自然蒸發(fā)法稱為污泥干化。

自然蒸發(fā)法受氣溫、蒸發(fā)量、降雨量等條件限制，且所需占地面積較大，僅適用于土地資源比較豐富和寬闊的地區(qū)。

機(jī)械脫水法通常采用脫水方法主要有真空過濾法，加壓過濾法以及離心分離法。

機(jī)械脫水的設(shè)備選擇上，現(xiàn)在大多數(shù)污水處理廠最多使用的是壓濾機(jī)和斡旋離心機(jī)兩種技術(shù)。帶式壓濾脫水機(jī)一般由濾帶、濾袋緊張系統(tǒng)、濾帶調(diào)偏系統(tǒng)以及濾帶沖洗系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)等重要部分組成。一般來說，污泥負(fù)荷波動對于帶壓式脫水機(jī)的影響較小，同時對污泥中的脫水率較高，且工作能耗小，管理控制相對簡單，對操作相關(guān)機(jī)械的人員要求不高，由于這種方法進(jìn)入我國污水處理廠的時間較早，因此此技術(shù)應(yīng)用較多。

臥式離心脫水機(jī)，核心部分主要是轉(zhuǎn)軸和帶空心轉(zhuǎn)軸兩部分，其具有自動化程度高、占地少，現(xiàn)場環(huán)境較為整潔的特點(diǎn)，但是大型的離心脫水機(jī)，一般為進(jìn)口設(shè)備，前期工程投資成本較高，另外，臥式離心式脫水機(jī)的出泥效果受污泥負(fù)荷的波動影響較大，對于操作人員的要求較高。現(xiàn)今國內(nèi)有很多凈水廠均采用此污泥脫水方案。

二、污泥脫水的新技術(shù)應(yīng)用

1.干化脫水技術(shù)應(yīng)用

干化脫水技術(shù)主要是采用加熱的方式來蒸發(fā)和減少污泥中的水分。根據(jù)熱量來源的不同，可以分為對撞流干燥以及紅外線干燥、過熱蒸汽干燥、流化干燥等方法，是一種能夠充分利用快速熱能的方法來蒸發(fā)污泥中的水分，這種方法對于操作和管理技術(shù)的要求較高，同時實(shí)施的費(fèi)用相對較高，投資成本較大。其優(yōu)點(diǎn)在于安全穩(wěn)定易于控制，占地面積較少，在處理過程中不容易發(fā)生發(fā)的危險事故，往后的污泥性狀穩(wěn)定不易粘結(jié)，污泥占地面積也隨之減少很多，含水量一般可達(dá)10%左右，適用于中小型的污水處理廠。

2.水熱脫水技術(shù)應(yīng)用

水熱脫水技術(shù)是充分利用微生物在加熱過程中發(fā)生細(xì)胞破裂，絮體解散等生物現(xiàn)象，促成污泥中有機(jī)物出現(xiàn)水解的癥狀，這種水解現(xiàn)象也會在一定程度上降低污泥粘性物質(zhì)的束縛，導(dǎo)致污泥中的顆粒物更容易與水分子發(fā)生分離，以此達(dá)到污泥脫水處理的效果，減少污泥中的含水量，此技術(shù)能將含水率在90%以上的污泥進(jìn)一步脫水至含水率50%以下。通過熱水工藝的深度脫水處理，可有效避免對污泥進(jìn)行二次脫水的處理，在一定程度上減少設(shè)備投資、運(yùn)輸費(fèi)用和再次處理的一系列成本，一般適用于初步脫水處理的污泥、經(jīng)過濃縮處理的污泥、未經(jīng)處理的原始污泥等。

3.微波脫水技術(shù)應(yīng)用

微波脫水技術(shù)，早在20世紀(jì)90年代我國的專家已經(jīng)開始在污泥脫水處理中進(jìn)行應(yīng)用嘗試，這種方法能夠很大程度上改善污泥脫水的性能，優(yōu)勢主要表現(xiàn)在設(shè)備體積較小、熱量能全方位傳播、熱效較高，加熱速度較快等優(yōu)勢，因此這種方法在未來的污泥處理中具有較廣的應(yīng)用前景，經(jīng)過微波脫水技術(shù)處理的污泥，可降低70%左右的含水量，污泥自身的沉降速度也會明顯加快。

4.絮凝脫水技術(shù)應(yīng)用

絮凝脫水技術(shù)是采用通過加入絮凝劑來改善污泥中的脫水性能，加入絮凝效果的污泥顆粒會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，中和污泥膠質(zhì)微粒的電荷，促使污泥形成更大的顆粒絮體，從而使污泥中的水分從顆粒物中分離出來，有效提高污泥的脫水性能。這種方法一般適用于脫水性能較差，難以處理的一些污泥。但也存在成本較高，絮凝體在投放過程中可能發(fā)生生態(tài)安全隱患。此外，雖然絮凝劑在水處理中的應(yīng)用相對較為廣泛，但在大規(guī)模的污泥脫水技術(shù)應(yīng)用中還需進(jìn)一步的研究。

三、未來污泥處理中的發(fā)展前景

1.超聲波在污泥脫水處理中的發(fā)展應(yīng)用

超聲波技術(shù)是近年來國際上推行的一種污泥處理輔助技術(shù)，已在日本、瑞典、美國、德國等國家的污泥處理中已經(jīng)得到了較多的應(yīng)用，還有部分國家正在測試這項技術(shù)。根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)測試顯示，經(jīng)過超聲波處理后的污泥再進(jìn)行厭氧消化，能夠在一定程度上分解污泥和細(xì)菌，在此過程中不會產(chǎn)生其他的副產(chǎn)品。對于超聲波能做污泥處理技術(shù)的參數(shù)控制，必須先對污泥成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)鑒定，因此超聲波技術(shù)污泥處理技術(shù)上的廣泛推行和應(yīng)用還需要國內(nèi)更多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，但是超聲波技術(shù)在污泥脫水處理中的應(yīng)用具有較為樂觀的發(fā)展前景，值得在這方面進(jìn)行更深入的探討和研究。

2.微波法在污泥脫水處理中的應(yīng)用前景

微波法是近年來污泥脫水處理相關(guān)技術(shù)的一個研究熱點(diǎn)，但這種方法需要特定的設(shè)備裝置，同時還要滿足化學(xué)的反應(yīng)條件，而且在處理的過程中能耗較大，此外在污泥脫水處理中，微波組合工藝的研究還不夠成熟。因此，要將微波技術(shù)成熟地應(yīng)用到污泥脫水的工業(yè)化中，必須對微波脫水處理的設(shè)備技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)以及設(shè)計進(jìn)行充分的研究和完善，保證設(shè)備在滿足化學(xué)反應(yīng)條件的情況下，提高污泥脫水處理的效率。其次還要充分完善微波處理污泥脫水技術(shù)的理論，觀察和總結(jié)微波技術(shù)在污泥脫水處理中的方式反應(yīng)和變化規(guī)律，為微波污泥脫水處理方法在工業(yè)化中的應(yīng)用提供更完備的理論基礎(chǔ)。

四、總結(jié)

當(dāng)前污泥脫水的處理技術(shù)雖然已經(jīng)較為成熟，但是在實(shí)踐中仍存在較多問題。無論采取哪種污水處理的技術(shù)和方法都應(yīng)該具體根據(jù)應(yīng)用對象的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。此外，對于污泥脫水技術(shù)的處理應(yīng)盡量在減量化和無害化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)資源的可繼續(xù)利用化，換句話說，對于污泥的處理應(yīng)該立足于長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，爭取把污泥處理作為一種資源轉(zhuǎn)化來有效利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王碩，陳曉光，陳宇，楊倩倩，李激.城市污水處理廠污泥深度脫水技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2015，38（S2）：186-190.

[2]王睿韜. 市政污泥脫水技術(shù)進(jìn)展[A]. 中國水泥協(xié)會.第五屆中國水泥企業(yè)總工程師論壇暨2012年全國水泥企業(yè)總工程師聯(lián)合會年會會議文集[C].中國水泥協(xié)會：，2012：5.

[3]王濤.污泥濃縮脫水及相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2008（02）：32-35