石灰調(diào)質(zhì)在壓濾板框機(jī)脫水中的應(yīng)用

馮耀堂

（中山市新環(huán)環(huán)保工程有限公司 廣東中山 528400）

引言

隨著城市污水處理廠的大批建成和投產(chǎn)，污水處理率逐步提高，同時(shí)也產(chǎn)生了大量污泥。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一座日處理污水40萬立方米的城市污水處理廠，每天能產(chǎn)生含水率80%左右的脫水污泥400噸，中等以上城市一般建有2座～3座相當(dāng)規(guī)模的污水處理廠，每天可產(chǎn)生800噸～1200噸脫水污泥。以含水率80%計(jì)算，全國年污泥總產(chǎn)生量預(yù)計(jì)到2020年將突破6000萬噸。根據(jù)中國水網(wǎng)的市場調(diào)研報(bào)告，截至2009年2月，我國運(yùn)營的1572座污水廠中，至少有69%選擇衛(wèi)生填埋作為污泥處置方式，在建的2063座污水處理廠的污泥也至少有60%設(shè)計(jì)采用衛(wèi)生填埋。同時(shí)，有關(guān)專家表示，污泥如果不減量化，以我國目前的污泥產(chǎn)生量，如果堆積起來，每年就需要在一萬畝土地上堆5米高。由此可見，污泥減量化處理迫在眉睫。

目前常用的帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)等一般只能保證出泥含水率在78%左右。隔膜式板框壓濾機(jī)具有出泥含固率高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，配合化學(xué)調(diào)試，能將脫水污泥含水率保持在60%以下。[1]

1 工程實(shí)例

1.1 工程背景

商丘某污水廠處理能力為5萬m3/d，采用A/A/O工藝，污泥脫水機(jī)房日處理市政絕干污泥量約7.75tDs/d，采用石灰和三氯化鐵作為污泥調(diào)質(zhì)劑，調(diào)理前污泥含水率為97%，經(jīng)壓濾脫水后，出泥含水率可低于60%。

污泥處理工藝流程如下圖：

板框機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)流程：

本工程采用2套400m2板框機(jī)，污泥通過污泥泵把調(diào)理后的污泥輸送到板框機(jī)內(nèi)部，污泥泵送料分低壓送料階段和高壓送料階段。進(jìn)料完畢后通過壓榨泵利用水壓對(duì)污泥進(jìn)行壓榨，壓榨完后利用高壓氣體進(jìn)行反吹，對(duì)進(jìn)料孔內(nèi)的沒有壓榨的泥漿吹回到調(diào)理池，避免泥漿對(duì)干泥餅的淋濕。整個(gè)污泥處理周期時(shí)長4小時(shí)。

2 板框機(jī)系統(tǒng)含水率分析

2.1 取樣部位

因板框機(jī)濾板結(jié)構(gòu)的原因，壓榨出來的整塊泥餅外觀呈現(xiàn)出周邊及部分位置較薄，其余位置較厚的厚薄不一情況。為確保取樣具有代表性，隨機(jī)抽取了不同批次同一板泥餅的較厚和較薄部位進(jìn)行烘干試驗(yàn)。從上圖數(shù)據(jù)可以看出，較薄部位和較厚部位泥餅的含水率并沒有規(guī)律性，可以認(rèn)為同一塊泥餅的含水率基本是一致的。為確保數(shù)據(jù)統(tǒng)一性，后續(xù)數(shù)據(jù)均取泥餅較厚部位做烘干試驗(yàn)所得。

2.2 不同加藥配比的泥餅含水率

現(xiàn)場通過不同藥劑配比做生產(chǎn)試驗(yàn)，經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后得出不同藥劑配比與泥餅含水率的關(guān)系，如下：

說明：（1）占比是指藥劑重量與污泥絕干重量的比例；

（2）不同工藝產(chǎn)生污泥的特性存在一定差異，故此數(shù)據(jù)僅供參考。

2.3 設(shè)備運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

因板框壓濾機(jī)處理污泥是按周期計(jì)算的，運(yùn)行完一個(gè)周期后才能出泥餅，與帶式壓濾機(jī)連續(xù)出泥不同。若需提高處理量，則可通過調(diào)整板框機(jī)工藝步驟參數(shù)，縮短處理周期，從而提高總體處理量。

為降低污泥含水率，現(xiàn)場在廠家指導(dǎo)壓榨時(shí)長3600秒的基礎(chǔ)上分別延長600秒和1000秒。經(jīng)多組試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，兩種延長壓榨時(shí)長的污泥含水率與原壓榨時(shí)長的污泥含水率相差很少（不超過1%），可以認(rèn)為壓榨時(shí)長3600秒是本系統(tǒng)的合理壓榨時(shí)長。超過系統(tǒng)合理壓榨時(shí)長后繼續(xù)壓榨對(duì)污泥含水率的降低并沒有明顯效果。由此可見，在系統(tǒng)合理壓榨時(shí)長內(nèi)，可以適當(dāng)縮短壓榨時(shí)長從而縮短處理周期，且不會(huì)對(duì)出泥含水率造成明顯影響。

在其他運(yùn)行參數(shù)不變的情況下，現(xiàn)場通過縮短進(jìn)泥時(shí)長使泥餅變薄，以達(dá)到更低的污泥含水率。通過多組數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，通過縮短進(jìn)泥時(shí)間使泥餅變薄的方法來降低污泥含水率的效果并不明顯，而且此做法存在因泥餅太薄而造成隔膜壓濾板破損的風(fēng)險(xiǎn)。由此可見，通過縮短進(jìn)泥時(shí)長來減少進(jìn)泥量達(dá)到降低污泥含水率及處理周期的方法不可取。

2.4 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

從投加藥劑費(fèi)用來分析，本工程污泥調(diào)理需要投加石灰和三氯化鐵。石灰按600元/噸，三氯化鐵溶液（38%）按950元/噸計(jì)算，則每處理1噸絕干泥所需的藥劑費(fèi)用如圖：

從圖表可看出，隨著泥餅含水率的降低，藥劑費(fèi)用呈曲線上升，且含水率越低，費(fèi)用升幅越大。

結(jié)語

隨著污水處理網(wǎng)點(diǎn)的逐步覆蓋及污水處理能力的提高，污泥的產(chǎn)生量也日益增加，如何經(jīng)濟(jì)有效地處置污泥顯得尤為重要。目前，填埋是污泥的主要處置方式，實(shí)行污泥干化，降低污泥含水率不但能實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化和固化，而且還便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸、減少土地占用。本文通過分析石灰調(diào)質(zhì)在污泥脫水中的應(yīng)用，對(duì)板框機(jī)調(diào)試運(yùn)行有一定指導(dǎo)意義。