污泥深度脱水处理工艺的工程应用

陈 霖

（台州市路桥中科成污水净化有限公司，浙江 台州 318000）

污泥深度脱水处理工艺的工程应用

陈 霖

（台州市路桥中科成污水净化有限公司，浙江 台州 318000）

本文分析了目前我国污水处理现状并提出污泥减量化处理的必要性，简述了污泥深度脱水处理工艺的处理流程及原理，然后对某污水处理厂污泥深度脱水处理工程的流程介绍以及运行成本分析。结果表明，该工艺作为污泥减量化、稳定化、无害化的有效手段之一，大大降低了污泥对环境和人类健康的危害，改善与提高了城市的整体生态环境。

污泥处理；深度脱水；隔膜压滤机

1 污泥处理现状

21世纪以来，随着工业的高速发展与人口的快速增长，污水处理量逐年上升，据《2015年国民经济和社会发展统计公报》中统计：截至2015年底，我国城市污水处理厂日处理能力达到1.378亿m3。目前，国家对污水处理的重视程度越来越高，尤其在浙江，“五水共治”行动正在有效开展，2014年，浙江印发治污水三年实施方案，提出2015-2017年提标改造城镇污水处理厂，并在2017年底实现所有污水处理厂执行一级A排放标准。然而，污泥作为污水处理中不可避免的衍生品，相对于污水而言，其处置问题一直没有引起政府足够的重视。污水处理厂排放的污泥，是一种富含有机物、细菌、病原体、重金属及其他有毒有害物质的复杂非均质体。污水处理厂排放的污泥量通常是污水量的0.3%～0.5%（体积）或者约为污水量的1%～2%（质量），若污水处理厂进行提标改造，污泥量将增加0.5～1.0倍[1]。如果这些污泥处理处置不当，将会流入自然界，形成二次污染，甚至会进入人类食物链从而危害人类的健康。因此，污泥减量化、稳定化、无害化处理已经成为污水处理衍生出来的另一个重要课题。

2 污泥深度脱水工艺简述

污泥深度脱水工艺能使污泥脱水后含水率降至60%以下，与传统的污泥脱水工艺相比（主要为带式压滤、含水率80%），污泥总量减量达40%～50%[2]。通过污泥调质后，污泥中的挥发成分降低，它是目前污泥安全处理的有效手段之一。污泥深度脱水工艺的主要流程为：首先，将二沉池排放的剩余污泥通过污泥泵送至污泥重力浓缩单元，污泥通过重力浓缩后，含水率可由原来的99.2%浓缩至97.5%左右。然后，通过浓缩的污泥进入调质单元，在此运用三氯化铁、生石灰及PAM等化学药剂对污泥中的细胞壁进一步破壁改性，提高其脱水性能。最后，经过调质的污泥进入板框压滤深度脱水，使含水率降到60%左右，达到其混合填埋标准[3]。

3 某污水厂污泥深度处理工程设计应用实例

3.1 设计规模

某市污水处理厂污泥深度脱水处理工程于2013年4月完成初步设计编制，2014年12月正式投运。设计建设规模为远期160 t/d（按含水率80%计），干泥量32 tDS/d，实际运行日产干泥量为8.6 tDS/d，年运行时间为365 d。

3.2 污泥调理工作流程

首先，剩余污泥泵将厂区二沉池排出污泥送至重力浓缩池，浓缩后的污泥经污泥泵送至污泥调质池，接受污泥（80%含水率）运至污泥接收间的污泥斗后，泵送至调质池，在调质池中投加绝干泥量10%的三氯化铁（液体、有效成分38%）、绝干泥量20%的生石灰（有效成分≥80%、150～200目）以及绝干泥量0.3%的PAM药剂，使污泥细胞破壁，将细胞结合水转变为自由水，从而提高污泥的固液分离性。调质后的污泥经螺杆泵送至深度脱水机房进行深度脱水。脱水滤液经回收水池储存后用泵送回至污水处理厂前端，本系统的臭气经收集进入生物除臭系统处理后达标排放。具体流程如图1所示。

图1 某污水厂污泥深度处理工艺流程图

3.3 污泥深度脱水工作流程

本工程深度脱水机房设置2台板框隔膜压滤机，4台污泥进料泵（高低压进料泵各2台），进料泵将调理好的污泥送至板框隔膜压滤机。开始进泥时，低压进料泵首先开启，运行至稳定状态后，低压进料泵停止，高压进料泵开启继续进泥。每台脱水机工作周期为4.5 h，即进泥1.0 h，进泥泵停止，压榨泵启动，压榨2.0 h，压榨泵停止，卸泥1.0 h，其他0.5 h。

经过深度处理单元后的污泥含水率达到60%甚至更低，处理后的泥饼经过板框隔膜压滤机下部的2台螺旋输送机汇合至1台总螺旋输送机，将污泥送至厂区污泥堆放区，等候运输车辆前来装载。至此，整个污泥深度脱水流程结束。

3.4 污泥深度脱水工艺运行成本分析

污泥深度处理运行成本主要包括：能耗与药耗费用，包括电费、药剂费和自来水费等；污泥装卸运输费用；人工成本；设备大修维护费及仪表校验费；管理办公费。该污水处理厂污泥深度脱水工艺运行成本的具体构成如表1所示。

表1 污泥深度脱水工艺运行成本测算表

该污泥深度脱水处理工程于2014年12月正式投运，运行至今，共处理绝干污泥约7 200 t，出厂污泥体积较深度脱水前下降了50%，污泥中可分解、易腐化物质的数量明显减少，真正实现了污泥减量化与稳定化的目标。该工艺总投资为1 884万元（其中土建部分450万元、设备及安装部分1 288万元，除臭单元146万元），吨干泥处理费885.76元，工程占地3 771 m 。相比较好氧发酵、厌氧消化等其他处理工艺，污泥深度脱水处理工艺在能耗、投资以及运行成本上都占据明显优势，摆脱了污泥处理与处置的困境，起到良好的示范作用。

4 结语

随着国家对环境保护问题的愈发重视，污水处理厂的提标改造与新建工程正在迅速推进，伴随而来的是污泥产量的提高。污水处理行业不仅仅要将接纳的废水处理达标，更要妥善处理处置由此产生的污泥。污泥深度脱水处理工艺作为污泥减量化、稳定化、无害化的有效手段之一，大大降低了污泥对环境和人类健康的危害，改善与提高了城市的整体生态环境。

1 陈 科.我国城市污水厂污泥处置技术浅谈[J].科技创新导报，2012，（8）：141-143.

2 姚 杰.污泥深度脱水关键技术研究及应用[J].中国给排水，2013，29（23）：153-157.

3 王 强.关于城市污水厂污泥处理深度脱水工艺的研究[J].广东科技，2013，2（4）：160.

The Engineering Application of Sludge Deep Dewatering Treatment

Chen Lin
(Taizhou Luqiao Zhongke Sewage Purification Co., Ltd., Taizhou 318000, China)

This paper analyzes the current situation of sewage treatment in our country and put forward the necessity of sludge reduction, treatment process and principle of sludge dewatering process were introduced, and analysis of a sewage treatment plant sludge deep dewatering engineering process and operation cost. The results show that the process is one of the effective means of sludge reduction, stabilization and harmlessness, greatly reducing the sludge's harm to the environment and human health, and improving and improving the overall ecological environment of the city.

sludge treatment; deep dewatering; diaphragm filter press

X703

A

1008-9500(2017)07-0018-03

2017-06-09

陈霖（1988-），男，浙江台州人，硕士研究生，研究方向：水污染控制。