壽宗奇

（上海交通大學 環(huán)境科學與工程學院，上海200240）

1 引言

隨著我國經濟的發(fā)展和環(huán)境保護要求的不斷提高，污水處理率也不斷提高，污水廠所產生的剩余污泥量日益增加［1］。國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計資料顯示［2］，截至2012年末，我國城市污水處理廠的日處理能力達到11858萬m3，比2011年增長4.9%，城市污水處理率達84.9%，產生污泥2900多萬t（含水率80%）。目前，我國城市污水處理廠每年污泥排放量以10%以上的速率增長［3］，污泥的主要處理技術有污泥濃縮/脫水、污泥好氧消化及污泥厭氧消化，主要處置技術有衛(wèi)生填埋、污泥干化、土地利用及建材利用等［4］。我國各地區(qū)污泥近期處置方式將以填埋為主。我國住建部于2010年3月發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋用泥質》（GB/T 23485）標準，要求污泥填埋前其含水率降低到60%以下。各種新型的污泥深度脫水設備也應運而生。

本文介紹了一種新型的污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)，通過添加調理劑，可將含水率80%左右的脫水污泥壓榨至含水率不大于60%，其具有壓榨時間短、單臺設備處理能力大、基建成本低、能連續(xù)出料、設備使用壽命長等特點。

2 污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)

2.1 污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)的組成

污泥壓榨脫水系統(tǒng)主要由物料輸送系統(tǒng)、定量加藥系統(tǒng)、物料混合攪拌系統(tǒng)、污泥壓榨脫水機、濾布反沖洗系統(tǒng)等幾部分構成。整個污泥壓榨脫水系統(tǒng)的設備組成如表1所示。

2.2 污泥壓榨脫水機工作原理

壓榨脫水機工作原理如圖1所示。工作時，經混合攪拌后的物料（固液混合物）從喂料箱中連續(xù)均勻地送入下濾帶和上濾帶之間，被兩濾帶夾著向前移動，在下彎的鍥形區(qū)域，大量壓榨水被緩緩壓出，形成可壓榨的濾餅。當進入壓榨區(qū)域后，由于濾帶的張力和帶L形壓條的壓輥的作用將水分進一步壓出。以后由于12個壓輥的直徑遞減時，濾帶間的濾餅所受的表面壓力和剪力遞增，保證了最佳的壓榨效果。為了進一步降低出泥含水率，該設備在末端設置了2個加壓輥，以增加線性壓力和周邊壓力。壓榨后的濾餅由耐磨塑料刮板從下端出渣口排出。為了保證榨出水能順利排出，設置2個高壓沖洗管對濾帶進行沖洗。在壓榨過程中，上、下濾帶各設置1個導向輥，通過兩側氣囊的推動自動對濾帶跑偏進行糾正。

表1 污泥壓榨脫水系統(tǒng)的設備組成

圖1 壓榨機工作原理

3 系統(tǒng)的工藝流程及特點

3.1 工藝流程

污泥壓榨深度脫水系統(tǒng)工藝流程如圖2所示。其工藝流程是：將含水率為78%～86%左右的脫水污泥通過皮帶輸送機送入污泥料倉，通過螺桿輸送機將污泥輸送至稱量皮帶，粉劑加藥設備根據(jù)稱量皮帶上污泥的重量加入一定比例的改性劑和促進劑。調理劑改良污泥的特性，使污泥中水分子凝聚，使污泥形成假性顆粒，便于擠壓出水分。攪拌均勻后，用皮帶輸送機送入壓榨機，經壓榨后可達到含水率60%以下的泥餅，壓榨水收集回流至污水處理廠初沉池。反沖洗水經過絮凝、沉淀、活性砂過濾后可循環(huán)使用。

圖2 污泥壓濾快速脫水處理工藝流程

3.2 工藝特點

（1）無需對脫水污泥進行稀釋，將藥劑加入污泥中，在攪拌機械內進行攪拌均勻后即可直接對進泥進行壓榨脫水，濾餅含水率低于60%，也可通過加藥量的調節(jié)，將污泥含水率降低到50%以下；污泥深度脫水后，污泥總量降低40%以上。

（2）每噸脫水污泥的實際電耗約為9kW·h；藥劑使用量約為脫水污泥量的6%～8%，具體藥劑用量依據(jù)污泥性質和用戶脫水要求及深度脫水后污泥的后續(xù)處理而變。

（3）真正實現(xiàn)了自動化脫泥操作，泥餅無需人工鏟落。

（4）以處理污泥量（80%脫水污泥）為5t/h規(guī)格的單套設備，濾布面積僅為60m2左右，是板框機的1/10，更換起來也十分方便。

（5）故障發(fā)生概率較低，壓榨機在濾布發(fā)生局部微小破損時，依然可以維持正常的運行而不影響污泥總體脫水效果。

（6）應急處理時可大幅擴大污泥處理量。

（7）由于帶式壓濾機直接采用脫水污泥進行深度壓濾，省略了污泥加水稀釋攪拌處理的環(huán)節(jié)，且無需工人鏟落泥，因此，工人操作環(huán)境較好，也因為采用的藥劑中含除臭成分，脫水車間幾乎沒有惡臭產生。

（8）污泥脫水車間的基建投資低，日處理100t污泥（含水率80%計），廠房建設投資費用不超過120萬元（因設備占地面積小，一般污水廠都有空余場地，都能容納全套設備）。

4 污泥壓榨脫水系統(tǒng)的應用

目前，上海市青浦區(qū)污水廠每天共產生脫水污泥（含水率80%左右）約150t，為了使污泥含水率能穩(wěn)定地達到60%以下，相關部門經調研決定，在青浦第二污水處理廠內裝備了3條污泥壓榨脫水系統(tǒng)，用于脫水污泥的進一步深度脫水。

3條污泥壓榨脫水系統(tǒng)中一條用于青浦第二污水處理廠產生的污泥，兩條用于青浦區(qū)其他污水處理廠產生的脫水污泥。這些脫水污泥具有的共同特點是有機物含量高，容易腐化發(fā)臭，顆粒較細，不易脫水。通過對系統(tǒng)設備的調試運行以及對藥劑的試驗選擇確定、生產運行表明，污泥壓榨脫水系統(tǒng)取得了較好的應用效果，污泥脫水指標均達到了用戶要求，同時壓榨機系統(tǒng)運行高效、低耗節(jié)能、環(huán)保衛(wèi)生、自動化程度高、可長期連續(xù)穩(wěn)定運行等特點也得到用戶的充分肯定，均通過驗收。運行指標如表2所示。

表2 青浦第二污水處理廠污泥深度脫水運行指標

5 結語

通過在上海青浦第二污水處理廠污泥深度脫水項目的實際應用表明，配套合理完善的污泥壓榨脫水系統(tǒng)，達到了很好的污泥脫水效果，具有高效、節(jié)能、環(huán)保、自動化程度高、可長期連續(xù)穩(wěn)定運行的特點，符合國家倡導的技術發(fā)展方向，是污泥深度脫水處理設備的可選新路，具有較好的推廣前景。同時，要想進一步提高壓榨時出泥含固率，減少調理劑和脫水劑的添加量等，還需要今后不斷深入研究。

［1］張 韻.我國污泥處理處置的規(guī)劃研究［J］.給水排水動態(tài)，2010（4）.

［2］中華人民井和國國家統(tǒng)計局.中華人民共和國2012年國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報 ［EB/OL］.（2008－11－28）［2013－02－22］.http：//www.stats.gov.cn/tjgb/ndtjgb/qgndtjgb/t201302 21＿402874525.htm.

［3］中華人民共和國環(huán)境保護部.污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術導則（編制研究報告）［EB/OL］.（2008－11－28）［2012－03－30］.http：//www.zhb.gov.cn/info/bgw /bbgth/200811/t20081128＿131764.htm.

［4］張國芳.污泥處理處置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析［J］.綠色科技，2012（12）：1～4.

［5］牛 波，呂鴻雁.污水處理廠污泥處理處置方法［J］.地下水，2005，27（3）：202～203.