污泥深度脫水技術(shù)在市政污泥處理中的應(yīng)用

高超 楊彪

摘要：隨著城市發(fā)展，產(chǎn)生的生活垃圾越來越多，城市污染變得越來越嚴(yán)重，其中市政污泥產(chǎn)量也逐年增加，目前常規(guī)的處理技術(shù)已經(jīng)不能滿足于大量的污泥處理。按照可持續(xù)的發(fā)展理念，污泥處理技術(shù)必須不斷更新發(fā)展才能滿足環(huán)境保護(hù)的目的。本文對污泥的深度脫水處理技術(shù)開展了討論與研究，以期通過技術(shù)的改進(jìn)，促進(jìn)生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)。

關(guān)鍵詞：市政污泥;深度脫水;污泥處理

中圖分類號：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）05-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.059

Application of sludge deep dehydration technology in municipal sludge treatment

Gao Chao，Yang Biao

（China Institute of Radiation Protection，Taiyuan Shanxi 030006，China）

Abstract：With the development of the city， more and more domestic waste is produced，and the urban pollution becomes more and more serious. The output of municipal sludge is also increasing year by year.At present， the conventional treatment technology is not satisfied with the treatment of a large number of sludge.According to the concept of sustainable development， sludge treatment technology must be constantly updated and developed to meet the purpose of environmental protection.In this paper， the deep dehydration technology of sludge， discussed and studied in order to promote ecological balance and environmental protection through technological improvement.

Key words：Municipal sludge;Deep dehydration;Sludge treatment

1 污泥處理現(xiàn)狀

市政污泥有兩種：第一種是生產(chǎn)生活所致，第二種是市政建設(shè)產(chǎn)生。居民平常生活產(chǎn)生的污水、垃圾、糞水等進(jìn)入下水道，日積月累，變質(zhì)而形成生活污泥;市政建設(shè)、房產(chǎn)建筑修建產(chǎn)生的污泥量是很大的，短期內(nèi)產(chǎn)生速度也很大，產(chǎn)生時(shí)間基本是在建設(shè)前期，比如打樁泥漿、下水道清理等。污泥成分復(fù)雜、含大量微生物細(xì)菌，主要是生活污水雜質(zhì)腐化而成，具有明顯的惡臭。大量的污泥堆積不處理，會直接影響城市周邊的水環(huán)境，損害居民健康、影響城市發(fā)展，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致城市水體污染。

污泥處理是污泥經(jīng)單元工藝組合處理達(dá)到“減量化、穩(wěn)定化、無害化”目的的全過程。目前我國對于市政污泥的處理技術(shù)主要有：脫水、好氧消化、厭氧消化、干化、堆肥和焚燒等。

污泥好氧消化的工作原理是污泥中的微生物有機(jī)體的代謝過程，通過曝氣充入氧氣，使活性污泥中的微生物有機(jī)體自身氧化分解，從而轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。它的優(yōu)點(diǎn)是能夠減少污泥體積，得到物理性質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)物，提高污泥的脫水效果;但是同時(shí)會消耗大量的能量，產(chǎn)生大量的臭氣。厭氧消化是最常見的污泥穩(wěn)定方法，可有效地解決污泥穩(wěn)定化和減量化的問題。除此之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)資源化即將其轉(zhuǎn)化為肥料，但是它的操作過程極為復(fù)雜。污泥干化焚燒能夠使有機(jī)物全部碳化，完全燃燒，殺死病原體。其焚燒處理速度快，不需要長期儲存，并且不受天氣季節(jié)的影響，是一種比較安全的處理方式。但是建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用太高，嚴(yán)重阻礙了污泥焚燒技術(shù)的發(fā)展和推廣。

目前常規(guī)的污泥處理方法都或多或少存在不足，為了提高市政污泥處理水平，減少環(huán)境的污染和能源的消耗，需要對市政污泥處理技術(shù)深入研究。以下將對目前較具優(yōu)勢的深度脫水技術(shù)及工藝流程進(jìn)行描述。

2 污泥深度脫水技術(shù)

污泥深度脫水是指通過對含水率較高的污泥的化學(xué)調(diào)質(zhì)處理后，再高壓壓榨脫水至含水率60%以下。該工藝不僅能使污泥減量50%以上，更重要的是使污泥后續(xù)處置途徑更為廣泛。污泥深度脫水后的產(chǎn)物具有一定的熱值，可作為電廠低品位的燃料和水泥生產(chǎn)過程中的熟料，實(shí)現(xiàn)市政污泥廢物處理的穩(wěn)定化、處置的無害化和利用的資源化。

污泥深度脫水在流程上包括濃縮、調(diào)理和壓濾脫水三個(gè)部分。

2.1 污泥濃縮

污泥濃縮指的是對污泥進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到不脫水也能夠有效減少調(diào)理劑浪費(fèi)的目的。污泥處理首先就是對污泥進(jìn)行濃縮，因?yàn)槲鬯畯S所產(chǎn)生的污泥含水量較高，一般會達(dá)到99.3%以上。如果直接進(jìn)行調(diào)理劑脫水，會造成成本過大和調(diào)理劑的浪費(fèi)，所以在進(jìn)行深度脫水過程前都要對污泥進(jìn)行預(yù)處理。

污泥預(yù)處理的核心技術(shù)就是對污泥進(jìn)行濃縮，污泥濃縮后會使污泥成為大顆粒的沉淀，排出污泥中存在的間隙水。處理技術(shù)有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。因?yàn)樵诓煌瑏碓春吞幚磉^程中所產(chǎn)生的污泥不同，對于不同的污泥也要有針對性地選擇不同的濃縮預(yù)處理技術(shù)。重力濃縮技術(shù)主要用于混合性污泥的濃縮預(yù)處理，氣浮濃縮技術(shù)主要是應(yīng)用在剩余活性污泥中，對于濃縮要求較高且難度較大的活性污泥應(yīng)選擇離心濃縮技術(shù)。

2.2 污泥調(diào)理

污泥調(diào)理主要是利用化學(xué)物理和生物的方法來進(jìn)行調(diào)理，其主要目的就是達(dá)到污泥的脫水。污泥調(diào)理技術(shù)的核心理念是將污泥中的間隙水和毛細(xì)水進(jìn)行分離來實(shí)現(xiàn)脫水，其常用的是調(diào)理方法包括化學(xué)調(diào)理技術(shù)、物理調(diào)理技術(shù)和生物調(diào)理技術(shù)三種，其中化學(xué)調(diào)理技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。通常會用到的化學(xué)調(diào)理劑有氯化鐵和氧化鈣，其中氯化鐵能夠破壞污泥膠體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使小顆粒凝聚成大顆粒;而氧化鈣則能夠通過一些化學(xué)反應(yīng)，使污泥創(chuàng)造出許多通道來進(jìn)行水分子的濾過。兩者同時(shí)使用，不僅能夠使pH值增加，因?yàn)楫a(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)也會使溫度升高，這就造成對細(xì)胞膜再造的破壞從而實(shí)現(xiàn)結(jié)合水的釋放。

污泥調(diào)理是污泥深度脫水處理的核心技術(shù)。因?yàn)槲勰嘀械奈廴疚锟赡芎兄亟饘?、有機(jī)污染物、病原微生物等多種對環(huán)境和人類有害物質(zhì)。而污泥調(diào)理可以降低污泥危害性，減少對環(huán)境致命性的危害，從而為后續(xù)的處理操作帶來便利。

2.3 壓濾脫水

污泥脫水主要是通過壓榨而實(shí)現(xiàn)的脫水，從而得到含水量較低的泥餅。污泥脫水技術(shù)是在各種過濾單元中，層層進(jìn)行壓榨過濾，最后在進(jìn)料結(jié)束后，利用高壓條件下在隔膜板腔對污泥進(jìn)行壓榨，這會大大提高污泥的脫水率。較常用的方法是壓濾脫水，即通過外部施加壓力，對調(diào)理后的污泥進(jìn)行水分分離。典型設(shè)備為高壓隔膜板框壓濾機(jī)，主要由隔膜板、濾布、過濾板、橫梁等部分構(gòu)成。

2.4 小結(jié)

目前污泥處理處置要求越來越嚴(yán)格，相關(guān)技術(shù)也在快速發(fā)展。污泥深度脫水技術(shù)無論是實(shí)驗(yàn)室研究還是實(shí)際應(yīng)用均取得了良好的效果。首先，大大提高了脫水率，與普通的脫水技術(shù)相比，可有效實(shí)現(xiàn)結(jié)合水、間隙水的脫離;其次，能耗低，較常規(guī)脫水技術(shù)，大大減少了調(diào)理劑的使用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源;最后，污泥深度脫水技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)防治污染的效果，防止二次污染的出現(xiàn)，防止城市的污染越來越嚴(yán)重。

3 結(jié)論

目前而言，我國市政污泥處理方面還存在著許多的問題，不僅僅是市政建設(shè)所產(chǎn)生的污水污泥，還有民用房產(chǎn)建筑的污泥材料。對于這些污泥的處理不夠及時(shí)就會造成城市的水體污染和周邊的土地污染，并且損害到居民的身體健康。所以我們需要對處理技術(shù)不斷進(jìn)行更新進(jìn)行優(yōu)化，在不斷探索的過程中實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的成熟，同時(shí)達(dá)到我們想要的環(huán)境改善成果。

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收稿日期：2020-02-23

作者簡介：高超（1983-），男，漢族，碩士學(xué)位，副研究員，研究方向?yàn)榉派湫詮U物處理與處置。