污泥干化技術(shù)CFME水處理

顧恒濤

研究背景目前我國(guó)污水污泥產(chǎn)生量增加速度飛快，生活污水處理廠每年排放的污泥量（干重）約為130萬(wàn)噸，而且年增長(zhǎng)率大于10％。大量的污泥對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類的活動(dòng)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅污泥含水率高(一般

98%)，脫水后含水率仍大于

80%，體積龐大，堆放困難，不易處理

研究背景污泥的危害污泥含水率高。未脫水污泥含水率大于90%，初步脫水污泥含水率也高達(dá)80%，造成運(yùn)輸成本高、堆放面積大，不易處理等問(wèn)題；細(xì)菌滋生。不僅造成視覺(jué)污染，而且為其他有害生物的滋生提供了場(chǎng)所；大氣污染。污泥堆放在露天散發(fā)出臭氣和異味，日曬風(fēng)刮，污染物顆粒會(huì)造成大氣污染；污染水體。經(jīng)水浸泡、溶解，污染物伴隨污水流入河道，會(huì)污染地表水，進(jìn)入地下水。污泥中所含水分形態(tài)

污泥所含水分示意圖

污泥水分去除經(jīng)歷主要過(guò)程空隙水：約占污泥水分的70％，一般用濃縮法分離。毛細(xì)水：約占20％，可采用高速離心機(jī)脫水、負(fù)壓或正壓過(guò)濾機(jī)脫水吸附水：約占7％左右，可用加熱法脫除。內(nèi)部水：約占污泥的3％，可采用生物法破壞細(xì)胞膜除去胞內(nèi)水或高溫加熱法、冷凍法去除。污泥干化處理方法污泥脫水自然干化法機(jī)械脫水法自然干化法主要構(gòu)筑物是污泥干化場(chǎng)，一塊用土堤圍繞和分隔的平地,如果土壤的透水性差，可鋪薄層的碎石和砂子，并設(shè)排水暗管。依靠下滲和蒸發(fā)，降低流放到場(chǎng)上的污泥的含水量。下滲過(guò)程約經(jīng)2～3天完成，可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸發(fā)，數(shù)周后可降到百分之六十五左右。污泥干化場(chǎng)的脫水效果，受當(dāng)?shù)亟涤炅?、蒸發(fā)量、氣溫、濕度等的影響。一般適宜于在干燥、少雨、沙質(zhì)土壤地區(qū)采用。機(jī)械脫水法的種類真空過(guò)濾脫水：將污泥置于多孔性過(guò)濾介質(zhì)上，在介質(zhì)另一側(cè)造成真空，將污泥中的水分強(qiáng)行“吸入”，使之與污泥分離，從而實(shí)現(xiàn)脫水。壓濾脫水：將污泥置于過(guò)濾介質(zhì)上，在污泥一側(cè)對(duì)污泥施加外力，使水分通過(guò)介質(zhì)，使之與污泥分離，從而實(shí)現(xiàn)脫水。常見(jiàn)的有板框壓濾機(jī)和帶式壓濾機(jī)。離心脫水：通過(guò)水分與污泥顆粒的離心力之差，使之相互分離從而實(shí)現(xiàn)脫水。真空過(guò)濾機(jī)

真空過(guò)濾機(jī)是早期使用的連續(xù)機(jī)械脫水機(jī)械。由轉(zhuǎn)鼓、槽體、傳動(dòng)裝置、攪拌裝置、分配閥及機(jī)械自動(dòng)進(jìn)料和刮刀組成。圓鼓鼓中心處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓在盛有污泥的槽體內(nèi)慢慢回轉(zhuǎn)，污泥由于真空吸附在鼓體的外表面，水分脫去，脫水后的污泥經(jīng)刮刀剝落，轉(zhuǎn)鼓每轉(zhuǎn)一周，相繼完成真空吸濾、洗滌、卸料三個(gè)工藝過(guò)程。真空過(guò)濾機(jī)板框壓濾機(jī)工作原理：

板框式壓濾機(jī)是通過(guò)板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過(guò)濾布排出，達(dá)到脫水目的。它主要由凹人式濾板、框架、自動(dòng)-氣動(dòng)閉合系統(tǒng)測(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動(dòng)系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機(jī)身一側(cè)光電保護(hù)裝置等構(gòu)成。板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：對(duì)泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機(jī)與其他類型脫水機(jī)相比，泥餅含固率最高，如果從減少污泥堆置占地因素考慮，可以選擇板框式壓濾機(jī)?？蚣艿牟馁|(zhì)。濾板及濾布的材質(zhì)。要求耐腐蝕，濾布要具有一定的抗拉強(qiáng)度。濾板的移動(dòng)方式。要求可以通過(guò)液壓一氣動(dòng)裝置全自動(dòng)或半自動(dòng)完成，以減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。板框壓濾機(jī)板框式壓濾機(jī)最大的缺點(diǎn)是占地面積較大。同時(shí)，由于板框式壓濾機(jī)為間斷式運(yùn)行，效率低，操作間環(huán)境較差，有二次污染，國(guó)內(nèi)大型污水處量廠己很少采用。但近了大量開(kāi)發(fā)研制工作，使其適應(yīng)了現(xiàn)代化污水處理廠的要求，如通過(guò)PLC系統(tǒng)控制就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自運(yùn)方式，其壓濾、濾板的移動(dòng)、濾布的振蕩、壓縮空氣的提供、濾布沖洗、進(jìn)料等操作全部可通過(guò)PLC遠(yuǎn)端控制來(lái)完成，大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。帶式壓濾機(jī)工作原理：

由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串按規(guī)律排列的輥壓筒中呈s形彎曲經(jīng)過(guò)，靠濾帶本身的張力形成對(duì)污泥層的壓榨力和剪切力，把污泥層中的毛細(xì)水?dāng)D壓出來(lái)，獲得含固量較高的泥餅，從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。帶式壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)作機(jī)型選擇時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以考慮：濾帶。要求其具有較高的抗拉強(qiáng)度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度變化等特點(diǎn)，使濾帶具有良好的透氣性能及對(duì)污泥顆粒的攔截性能。輥壓筒的調(diào)偏系統(tǒng)。一般通過(guò)氣動(dòng)裝置完成。濾帶的張緊系統(tǒng)。一般也由氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制。濾帶張力一般控制在0.3－0.7MPa，常用值為0．5MPa。帶速控制。不同性質(zhì)的污泥對(duì)帶速的要求各不相同，即對(duì)任何一種特定的污泥都存在一個(gè)最佳的帶速控制范圍，在該范圍內(nèi)，脫水系統(tǒng)既能保證一定的處理能力，又能得到高質(zhì)量的泥餅。異常問(wèn)題的分析及排除a.濾餅含固量下降其原因及解決辦法如下。

調(diào)質(zhì)效果不好。一般由于加藥量不足。當(dāng)進(jìn)泥質(zhì)發(fā)生變化，脫水性能下降時(shí)，應(yīng)重新試驗(yàn)，確定合適的投藥量。有時(shí)是由于配藥濃度不合適，配藥濃度過(guò)高，絮凝劑不容易充分溶解，雖然藥量足夠，但調(diào)質(zhì)效果不好。也有時(shí)是由于加藥點(diǎn)位置不合理，導(dǎo)致絮凝時(shí)間太長(zhǎng)或太短。以上情況均應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)并予以調(diào)整。帶速太大。帶速太大，泥餅變薄，導(dǎo)致含固量下降，應(yīng)及時(shí)降低帶速，一般保證泥餅厚度為5—10mm。濾帶張力太小。此時(shí)不能保證足夠的壓榨力，使含固量降低。應(yīng)適當(dāng)增大張力。異常問(wèn)題的分析及排除濾帶堵塞。濾帶堵塞后，不能將水分濾出，使含固量降低，應(yīng)停止運(yùn)行，沖洗濾帶。b.固體回收率降低其原因及控制對(duì)策如下帶速太大，導(dǎo)致擠壓區(qū)跑料，應(yīng)適量降低帶速。張力太大，導(dǎo)致擠壓區(qū)跑料，并使部分污泥壓過(guò)濾帶，隨濾液流失，應(yīng)減小張力。PAM濃度過(guò)高，提高了絮團(tuán)的粘性，增加了泥餅本身的脫水阻力主要表現(xiàn)是：粘網(wǎng)嚴(yán)重，不易清洗，網(wǎng)帶再生不好，物料蠕動(dòng)較大，耐壓性能減少，泥餅含水率增加等異常問(wèn)題的分析及排除C.濾帶打滑其原因及控制對(duì)策如下。進(jìn)泥超負(fù)荷，應(yīng)降低負(fù)荷。濾帶張力太小，應(yīng)增加張力。輥壓筒壞，應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換。d.濾帶時(shí)常跑偏其原因及控制對(duì)策如下。進(jìn)泥不均勻，在濾帶上攤布不均勻，應(yīng)調(diào)整進(jìn)泥口或更換平泥裝置。滾壓筒局部損壞或過(guò)度磨損，應(yīng)予以檢查更換。滾壓筒之間相對(duì)位置不平衡，應(yīng)檢查調(diào)整。糾偏裝置不靈敏，應(yīng)檢查修復(fù)。異常問(wèn)題的分析及排除e.濾帶堵塞嚴(yán)重其原因及控制對(duì)策如下。每次沖洗不徹底，應(yīng)增加沖洗時(shí)間或沖洗水壓力。濾帶張力太大，應(yīng)適當(dāng)減小張力。加藥過(guò)量。PAM加藥過(guò)量，粘度增加，常堵塞濾布，另外，未充分溶解的PAM，也容易堵塞濾帶。進(jìn)泥中含砂量太大，也容易堵塞濾布，應(yīng)加強(qiáng)污水預(yù)處理系統(tǒng)的運(yùn)行控制。帶式壓濾機(jī)帶式壓濾脫水機(jī)受污泥負(fù)荷波動(dòng)的影響小，還具有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定啟耗少、管理控制相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)人員的素質(zhì)要求不高等特點(diǎn)。同時(shí)，由于帶式壓濾脫水機(jī)進(jìn)入國(guó)內(nèi)較早，已有相當(dāng)數(shù)量的廠家可以生產(chǎn)這種設(shè)備。在污水處理工程建設(shè)決策時(shí)，可以選用帶式壓濾機(jī)以降低工程投資。目前，國(guó)內(nèi)新建的污水處理廠大多采用帶式壓濾脫水機(jī)。離心脫水機(jī)污泥離心脫水機(jī)：離心脫水是利用水分和污泥在轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力之差使之相互分離，實(shí)現(xiàn)脫水目的。污泥通過(guò)空心軸中的中心進(jìn)料管進(jìn)入轉(zhuǎn)筒，在離心力的作用下，污泥因比重大，離心力大而被甩至筒體壁面，轉(zhuǎn)筒與螺旋輸送機(jī)之間的轉(zhuǎn)速差使螺旋輸送機(jī)連續(xù)不斷地將污泥固體推到轉(zhuǎn)筒的圓錐端進(jìn)一步壓縮排出。水分由于比重小，離心力小，在內(nèi)側(cè)形成液體層，水分則將通過(guò)轉(zhuǎn)筒的圓筒端排出。離心脫水機(jī)離心脫水機(jī)離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，立即被甩人轉(zhuǎn)轂腔內(nèi)。污泥顆粒比重較大，因而產(chǎn)生的離心力也較大，被甩貼在轉(zhuǎn)轂內(nèi)壁上，形成固體層；水密度小，離心力也小，只在固體層內(nèi)側(cè)產(chǎn)生液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動(dòng)下，被輸送到轉(zhuǎn)載的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)載周圍的出口連續(xù)排出，液體則由堰四溢流排至轉(zhuǎn)載外，匯集后排出脫水機(jī)。離心脫水機(jī)離心脫水機(jī)具有噪音大、能耗高、處理能力低等缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)只有為數(shù)不多的幾個(gè)廠家可以生產(chǎn)小型離心脫水機(jī)，如果選擇大型離心脫水機(jī)，就只能依靠進(jìn)口，價(jià)格非常高，會(huì)增加工程投資，同時(shí)，離心脫水機(jī)受污泥負(fù)荷的波動(dòng)影響較大，對(duì)運(yùn)行人員的素質(zhì)要求較高，因此一般污水處理廠均不采用離心脫水工藝。不同污泥脫水設(shè)備的性能比較項(xiàng)目帶式壓濾機(jī)離心式脫水機(jī)板框式壓濾機(jī)泥餅含固率%wtD11-289-3033-60絮凝劑投加量kg/TDS高分子絮凝劑4-8高分子絮凝劑6-8高分子絮凝劑1-4能耗(KW/TD0.81.20.375可增容性可擴(kuò)容10%無(wú)可擴(kuò)容噪聲一般大小維護(hù)費(fèi)用一般高低占地面積一般較少