淺談污泥板框壓濾干化技術(shù)

陳上放 王勤

(浙江城建煤氣熱電設(shè)計(jì)院有限公司 浙江 杭州 310012)

(中國(guó)新型建材設(shè)計(jì)研究院 浙江 杭州 310003)

污泥是污水處理后的產(chǎn)物，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高(可高達(dá)99%以上)，有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細(xì)，比重較小，呈膠狀液態(tài)。

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷提高，污水處理設(shè)施建設(shè)得到了高速發(fā)展，據(jù)《2013-2017年中國(guó)污泥處理處置深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)2010年我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠已經(jīng)建有2500多座，城市污水處理能力已達(dá)到每天1.22億噸，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家的減排目標(biāo)和水環(huán)境改善，做出了巨大貢獻(xiàn)。但是污水廠的建設(shè)及運(yùn)行伴隨產(chǎn)生了大量剩余污泥，以含水率80%計(jì)，全國(guó)年污泥總產(chǎn)水量將很快突破3000萬(wàn)噸，污泥處理形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

據(jù)前瞻網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，約80%污水廠建有污泥的濃縮脫水設(shè)施，達(dá)到了一定程度的減量化;約有80%的污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理，污泥中含有惡臭物質(zhì)、病原體、持久性有機(jī)物等污染物從污水轉(zhuǎn)移到陸地，導(dǎo)致污染物進(jìn)一步擴(kuò)散，使得已經(jīng)建成投運(yùn)的大污水處理設(shè)施的環(huán)境減排效益大打折扣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前處置方式中，土地填埋占63.0%、污泥好氧發(fā)酵+農(nóng)用約占13.5%、污泥自然干化綜合利用占5.4%、污泥焚燒占1.8%、污泥露天堆放和外運(yùn)各占1.8%和14.4%。事實(shí)上，土地填埋、露天堆放和外運(yùn)的污泥絕大部分屬于隨意處置，真正實(shí)現(xiàn)安全處置的比例不超過(guò)20%。

制約污泥處理處置設(shè)施建設(shè)的因素有很多，但國(guó)家污泥處理處置總體技術(shù)路線不夠明確是重要制約因素之一。為緩解污泥產(chǎn)量和污泥處理能力滯后的矛盾，我國(guó)近年出臺(tái)了一系列政策、規(guī)劃。目前，我國(guó)污泥處理的技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)政策正逐步得以明晰，產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化即將啟動(dòng)。與此同時(shí)，污泥處置將越來(lái)越受到重視，污泥處置的技術(shù)、政策及運(yùn)作方式在不久的未來(lái)將所有突破。據(jù)預(yù)測(cè)，“十二五”期間污泥處理處置投資將達(dá)600億元，比“十一五”翻了近一番。污泥處理處置行業(yè)在政策推動(dòng)下有望進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。

一、污泥的處理方式

目前國(guó)內(nèi)城市污泥的處理方式主要有衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒等三種方式。

1.衛(wèi)生填埋

這種處置方法簡(jiǎn)單、易行、成本低，污泥又不需要高度脫水，適應(yīng)性強(qiáng)。但是污泥填埋也存在一些問(wèn)題，尤指填埋滲濾液和氣體的形成。滲濾液是一種被嚴(yán)重污染的液體，如果填埋場(chǎng)選址或運(yùn)行不當(dāng)會(huì)污染地下水環(huán)境。填埋場(chǎng)產(chǎn)生的氣體主要是甲烷，若不采取適當(dāng)措施會(huì)引起爆炸和燃燒。

2.土地利用

污泥土地直接利用因投資少、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式，科學(xué)合理的土地利用，可減少污泥帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。污泥用于嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的土地(如礦場(chǎng)土地、森林采伐場(chǎng)、垃圾填埋場(chǎng)、地表嚴(yán)重破壞區(qū)等需要復(fù)墾的土地)的修復(fù)與重建,既處置了污泥又恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境。

3.焚燒

濕污泥干化后再直接焚燒應(yīng)用得較為普遍，沒(méi)有經(jīng)過(guò)干化的污泥直接進(jìn)行焚燒不僅十分困難，而且在能耗上也是極不經(jīng)濟(jì)的。

以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法之一，它能使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積。

二、污泥板框干化

污泥按污水來(lái)源分類(lèi)，污泥可分為生活污泥和工業(yè)污泥，其中工業(yè)污泥又可根據(jù)行業(yè)的不同分為造紙污泥、印染污泥等。造紙污泥因其纖維含量比較高，具有較高的可燃性和可壓縮性。因此造紙污泥比較適合采用深度板框壓濾進(jìn)行干化。在壓濾過(guò)程中為了提高壓濾效果添加了少量含纖維的添加劑，脫水后的干污泥含水率約為45%。污泥壓濾干化主要分為三部分，分別為濕污泥輸送、污泥干化、干污泥輸送。

1.濕污泥輸送

含水率大于90%的濕污泥可以通過(guò)泵和管道直接輸送至干化區(qū)，經(jīng)過(guò)計(jì)量后卸入混合池內(nèi)，按比例混合濕污泥，在混合池內(nèi)加入含纖維的添加劑和處理過(guò)的紙?jiān)?，?jīng)過(guò)攪拌后，再通過(guò)高低壓螺桿泵輸送至板框壓濾機(jī)。

2.干化系統(tǒng)

板框壓濾機(jī)工作流程：含水率大于90%的濕污泥由污水處理廠的管道至廠區(qū)，卸入廠區(qū)內(nèi)的混合池內(nèi)，進(jìn)行混合及攪拌，在這個(gè)過(guò)程中添加含纖維的添加劑，再通過(guò)螺桿泵輸送至板框壓濾機(jī)內(nèi)進(jìn)行干化脫水處理，干化后的污泥含水率約為45%，通過(guò)皮帶輸送機(jī)輸送至干污泥庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存。從濕污泥分離出來(lái)的水，通過(guò)管道輸送至污水處理廠內(nèi)進(jìn)行處理。

板框壓濾機(jī)動(dòng)力采用液壓方式。板框壓濾機(jī)的運(yùn)行方式：待過(guò)濾的料液通過(guò)輸料泵在一定的壓力下，從后頂板的進(jìn)料孔進(jìn)入到各個(gè)濾室，通過(guò)濾布，固體物被截留在濾室中，并逐步形成濾餅；液體則通過(guò)板框上的出水孔排出機(jī)外。濾液通過(guò)板框兩側(cè)的出水孔直接排出機(jī)外的為明流式，明流的好處在于可以觀測(cè)每一塊濾板的出液情況，通過(guò)排出濾液的透明度直接發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

板框壓濾機(jī)的干化車(chē)間分2層布置，板框壓濾機(jī)布置在2層，板框壓濾機(jī)下設(shè)置皮帶機(jī)，干化后的污泥通過(guò)皮帶輸送機(jī)輸送至干污泥庫(kù)的破碎機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易破碎后堆放儲(chǔ)存。

3.干污泥輸送系統(tǒng)

干污泥輸送選用密封的皮帶輸送機(jī)，通過(guò)皮帶輸送機(jī)從污泥庫(kù)輸送至爐前的料斗。

三、結(jié)束語(yǔ)

污泥焚燒是目前最徹底的處理方法之一。從能耗上考慮，污泥脫水干化是十分必要的，而板框壓濾機(jī)深度脫水干化的方式有著避免二次污染的優(yōu)點(diǎn)，沒(méi)有蒸汽干化的尾氣產(chǎn)生，板框壓濾機(jī)出來(lái)的污水重新回到污水處理廠進(jìn)行處置，是一種環(huán)保、安全的方式，值得推廣。

[1]邊炳鑫、張鴻波、趙由才?！豆腆w廢物預(yù)處理與分選技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2005.1.

[2]《2013-2017年中國(guó)污泥處理處置深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》.