淺析高壓隔膜壓濾工藝在城鎮(zhèn)污泥處理處置中的運用

江建軍 肖軍 張軍 陳大雙

摘 要：高壓隔膜壓濾機是針對城鎮(zhèn)污水處理廠剩余污泥產(chǎn)生的一種環(huán)保高效的深度脫水方法。在常溫常壓下，污泥通過混凝劑（PAC）進行氧化破膜預(yù)處理，污泥中所含細菌自身的膠團結(jié)構(gòu)以及菌胞膜受到氧化作用而自動分解，這樣一來污泥中的間隙水就是來自于大量的結(jié)構(gòu)水。再通過投加絮凝劑（PAM）進行固化，此水化產(chǎn)物本身有一定的凝膠性質(zhì)，這些產(chǎn)物在污泥顆粒之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使污泥內(nèi)部變的密致;最后通過高壓隔膜壓濾機脫水，最終使污泥含水率降至50%及以下，實現(xiàn)污泥減量化。

關(guān)鍵詞：污泥脫水;高壓隔膜壓濾機;減量化

1 目前污泥處理處置現(xiàn)狀

污水處理后肯定會有大量的污泥產(chǎn)生，而如何處理這些污泥目前仍為攻克。大部分污水處理組織選擇離心脫水機、帶式脫水機、疊螺脫水機等機械脫水方式可將污泥含水率降至75%-80%之間。而環(huán)保部辦公廳2010年發(fā)布的《關(guān)于加強城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染物防治工作的通知》（環(huán)辦【2010】157號）中規(guī)定：污水處理設(shè)施必須將外運處理處置的污泥含水率降至50%以下。

2 傳統(tǒng)機械脫水工藝情況分析

傳統(tǒng)污泥脫水的方式為機械脫水，但是該種脫水方式僅僅可以將其中的自由水以及污泥之間的間隙水去掉。但是對于毛細水以及污泥顆粒之間的水幾乎沒有去除效果，主要是這部分水需要更高的能量才能夠去除，再加上胞內(nèi)水等的存在，使得機械脫水方式行不通，往往需要借助高溫加熱等方式才能夠達到目的。

從破壞污泥水分結(jié)合形態(tài)的角度來看，去除毛細水和胞內(nèi)水可利用堆肥、石灰調(diào)質(zhì)、污泥化學(xué)改性、熱干化技術(shù)及電滲透等工藝。但厭氧或含氧堆肥大多采用調(diào)理劑調(diào)解降低污泥含水率之后再堆肥生產(chǎn)，存在占地面積較大、臭味較大。運行過程需要長時間支持，并且成本高，但是處理水平不足，這是存在的主要缺陷。而將石灰運用在脫水環(huán)節(jié)那么產(chǎn)生的污泥量更大，處理難度系數(shù)更大，由于石灰原因使得過濾液和泥餅的pH都大于7，因此后期還需要使用酸將濾液的pH調(diào)回來，所以酸本身對于設(shè)備造成不同程度的腐蝕。運行成本較高，且污泥增容問題較為嚴重，但是沒有從根本上減少污泥量。熱干技術(shù)處理后，污泥 的含水率仍然不少，僅僅憑借污泥本身的熱值難以維持干化環(huán)節(jié)的能量需要，所以需要外部能源供給，無形之中就增加了成本，同時設(shè)備維護難度大大提升。在新形勢要求下，高壓隔膜壓濾應(yīng)運而生。

3 高壓隔膜壓濾機工藝原理

污泥高效調(diào)理+高壓隔膜壓濾工藝原理是投加常規(guī)的混凝劑（PAC）氧化物沉淀，通過靜電粘附、吸附、網(wǎng)捕等作用，卷掃小顆粒污泥形成有一定承載力的繁花顆粒，再添加絮凝劑（PAM）可使污泥形成多孔網(wǎng)絡(luò)狀骨架，改善污泥的可壓縮性，增強繁花顆粒的絮體強度，攪拌使原料污泥泥水分離，形成易脫水的絮團，再通過隔膜壓濾機的高壓注水進入隔膜板，使其膨脹、擠壓，從而使污泥中的水分通過濾布濾除，達到污泥減量化的目的。

4 高壓隔膜壓濾工藝的優(yōu)勢

①運行成本低。該工藝只添加少量無機藥劑（PAC），其他藥劑為高分子有機藥劑（PAM）投加量少，脫水1t 50%含水率污泥藥劑量PAC為30kg、PAM為1kg，運行成本低;

②脫水后污泥熱值高，可再次利用。不添加石灰、氯化鐵、硫酸鐵。出泥熱值得到最大限度的保留、氯硫元素含量較低，對焚燒設(shè)備的腐蝕性小，可作為火電廠、水泥廠、磚廠燃料替代物，具有廣泛的循環(huán)應(yīng)用前景;

③處理規(guī)模大。在常態(tài)條件下將污泥含水率93-98%的污泥進一步深度脫水至50%以下，極大地減少了污泥外運處置量，實現(xiàn)污泥減量化，符合環(huán)保部辦公廳新時期規(guī)定中的要求;

④自動化程度高。工藝、設(shè)備先進高效，自動化、集成化程度高。設(shè)備運行和處理效果穩(wěn)定。全套生產(chǎn)設(shè)備自控集成到中控主機，設(shè)定參數(shù)即可自動運行;

⑤工藝設(shè)備集成化程度高，占地面積小。某污泥項目工藝處理規(guī)模600t/天（含水率以80%計）處理設(shè)施，占地面積僅3395㎡。

5 高壓隔膜壓濾工藝的缺點

高壓隔膜壓濾機工藝憑借自身的優(yōu)勢在行業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛，但是在實際使用環(huán)節(jié)有一些缺點同樣容不得忽視。首先對于相關(guān)應(yīng)用設(shè)備的制造精度有著相當(dāng)高的要求，很多進口設(shè)備本身就帶著振打裝置，雖然大大解放了人工，基本上可以處于無人工正常運行的狀態(tài)，但是一次性投資相當(dāng)大。相比較進口設(shè)備，雖然國產(chǎn)設(shè)備成本相對較低，但是不能完全脫離人工，例如清泥操作需要人工輔助，自動化程度不理想。當(dāng)絮凝改性劑選擇石灰的時候，由于石灰的投加裝置相對復(fù)雜，同時貯存條件要求較高，并且石灰粉末在裝卸，貯存環(huán)節(jié)很容易形成大量的揚塵，造成粉塵污染;選擇石灰作為絮凝改性劑，需要相當(dāng)大的加藥量，并且泥餅的熱值不高，石灰成分較大，因此無論是應(yīng)用環(huán)節(jié)還是實際處置環(huán)節(jié)都存在明顯的局限性。

6 結(jié)論

隨著新形勢治水提質(zhì)要求，傳統(tǒng)的機械脫水工藝已不能滿足現(xiàn)如今污泥外運含水率的要求，而高壓隔膜板框工藝能夠脫水至50%左右，有效緩解了城鎮(zhèn)污泥外運處理處置困難現(xiàn)狀，并最大化保障污水處理廠污水處理能力，解決污水處理廠污泥處置的根本問題。

參考文獻：

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