如何高效處置污泥

摘要：中國環(huán)保大會上提出的“三期疊加概念”“生態(tài)文明建設(shè)的六大原則”“生態(tài)文明的五大體系”，以及早期的“兩山論”等構(gòu)成了我國生態(tài)價(jià)值觀，引領(lǐng)著中國經(jīng)濟(jì)向高質(zhì)量、綠色發(fā)展的方向前行。這為環(huán)保企業(yè)創(chuàng)造了前所未有的機(jī)遇，同時(shí)也對環(huán)保企業(yè)提出了更高的責(zé)任要求，承載著更高的歷史使命。目前，隨著我國城市化建設(shè)的加快和城市人口數(shù)量的增多，用水需求量越來越高，導(dǎo)致污水排放量成倍地增長。針對目前我國污泥處理效率低、工藝不完善、污泥處理技術(shù)設(shè)備落后的現(xiàn)狀，對污泥進(jìn)行無害化高效處理已經(jīng)成為迫切需要解決的問題。介紹了如何高效處置污泥的實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：污泥處理；一體化污泥脫水裝置；超壓機(jī)；驅(qū)動電機(jī)；發(fā)酵罐； 空化機(jī)

當(dāng)前全國乃至全世界，環(huán)保形勢嚴(yán)峻，污泥處理工作任務(wù)艱巨。以前污泥隨意外運(yùn)，簡單填埋或堆放，致使許多城市出現(xiàn)污泥圍城的現(xiàn)象，給生態(tài)環(huán)境造成極大危害，也造成了經(jīng)濟(jì)上的巨大損失；實(shí)現(xiàn)高效的污水和污泥處理已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的問題。筆者作為泰安市第一污水處理廠污泥處理的親自參與調(diào)試與安裝設(shè)計(jì)施工人員，以本文簡介我們單位是如何高效處置污泥的。

1污泥處理的5個(gè)模塊

1.1進(jìn)泥模塊

污泥從進(jìn)泥泵進(jìn)空化機(jī)，由空化機(jī)控制進(jìn)入上位機(jī)，這中間要操控好進(jìn)泥泵的進(jìn)泥量與空化機(jī)的出泥量及上位機(jī)內(nèi)的混合量3者要達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)，否則空化系統(tǒng)內(nèi)溢流回流管道，上位機(jī)內(nèi)易曝氣，混合器易外溢，造成污染周邊環(huán)境，出泥效果不好等（見圖1）。在進(jìn)空化機(jī)前，應(yīng)加設(shè)一個(gè)三通閥門裝置，防止空化機(jī)故障，切換閥門，直接進(jìn)入脫水機(jī)上位機(jī)，避免

影響污泥處理。通過一段時(shí)間的運(yùn)行，總是不能好好把握這個(gè)平衡，于是就在空化機(jī)箱臂內(nèi)，懸掛了一個(gè)用于控制溢流的小浮球，若超越，則溢流，這樣便于用眼觀看把握，十分便于控制液位。通過近段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)空化機(jī)管道內(nèi)壓力很大，影響進(jìn)泥，通過查找原因，是進(jìn)泥的垃圾堵塞了空化機(jī)，在沉淀池打撈干凈后可避免堵塞（見圖2、圖3）。

1.2污泥脫水模塊

我們單位的污泥脫水是一套全封閉的一體化污泥脫水裝置（見圖4）。由傳統(tǒng)的絮凝劑和污泥混合脫水，改造成再加鐵鹽制劑3者混合。當(dāng)然，這中間要時(shí)刻關(guān)注調(diào)制好這3者的參數(shù)配比，這對調(diào)試人員的技術(shù)要求較高，要根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的各種狀況，及時(shí)調(diào)整各參數(shù)配比（見圖5），使其脫出的污泥含水率明顯低于傳統(tǒng)脫水法，由高于80%到低于70%，有時(shí)還能達(dá)到65%，效果要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)脫法。這大大降低了污泥出泥處置量，減少了污泥外運(yùn)處置成本，為單位節(jié)約了處置費(fèi)用，提高直接經(jīng)濟(jì)效益。但脫水機(jī)整套裝置集成化很高，不管出現(xiàn)任何故障，都需要現(xiàn)場技術(shù)人員及時(shí)排查，及時(shí)調(diào)整好。

1.3上泥傳輸模塊

從一體化污泥脫水機(jī)處理后的原泥，經(jīng)過鏈板機(jī)輸送至超壓機(jī)車間，同時(shí)啟動草木灰輸送控制系統(tǒng)，按照原泥與草木灰10∶1的比例混合，混合后由超壓機(jī)進(jìn)料鏈板輸送至布料斗，待布料斗內(nèi)存料滿1/2后啟動超壓機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行2次脫水，脫水后的污泥通過出料鏈板送至污泥發(fā)酵車間污泥儲存?zhèn)}內(nèi)，待污泥儲存?zhèn)}達(dá)到一定量后，啟動發(fā)酵罐傳送帶、混料機(jī)、進(jìn)料鏈板、污泥倉螺旋、加藥機(jī)，向發(fā)酵罐進(jìn)料。檢測發(fā)酵罐底部發(fā)酵料含水率，達(dá)到35%時(shí)啟動發(fā)酵罐出料系統(tǒng)向成品車間出料，同時(shí)保持發(fā)酵罐內(nèi)料位在1/2處。由鏈板機(jī)傳輸?shù)胶笠徊匠绦虺瑝簷C(jī)系統(tǒng)。草木灰的吸附效果及加入時(shí)機(jī)，是由我們的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多次不同地點(diǎn)的添加和比對才選擇在此段添加。若過早加入到上位機(jī)混合料倉內(nèi)，通過出泥比對和檢測含水率，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重影響絮凝劑的絮凝效果；若晚加，從超壓機(jī)出料后加入，則對污泥含水率的降低效果甚微，這些都是我們經(jīng)過一次次的檢測，比對含水率，才選擇在此處添加的。就連草木灰的添加，也是費(fèi)了一番周折，由于草木灰是由空壓機(jī)經(jīng)螺旋機(jī)加壓打入混合出泥中，草木灰噴出的壓力很大，若混合處出現(xiàn)任何紕漏，處理不好，就造成草木灰跑冒飛漏，污染整個(gè)脫泥車間，造成2次污染。僅這個(gè)銜接處，我們就經(jīng)過無數(shù)次的改造，直到把危害降到最低；還有草木灰大罐的壓力大小，都是經(jīng)過多次試驗(yàn)來確定［1］。

1.4超壓機(jī)處理過程

此段處理是壓濾機(jī)全自動控制，一鍵啟動PLC機(jī)，全程程序控制。帶獨(dú)立控制箱與總控制系統(tǒng)銜接，其配套泵功率15 kW和7.5 kW，控制箱接入總電源即可工作。其工作流程如下（見圖6）。

（1） 2.2 kW驅(qū)動電機(jī)（轉(zhuǎn)速變頻）啟動，濾帶開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)，濾帶清洗同時(shí)進(jìn)行啟動。

（2） 啟動布料機(jī)，開始布料；布料機(jī)間隔布料，布料長度為2 m，間隔為0.5 m，根據(jù)放置在驅(qū)動滾筒上的傳感器，調(diào)節(jié)布置在滾筒上面的磁鐵檢測濾帶運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)間隔布料。當(dāng)布滿物料的濾帶運(yùn)行到出料口位置的時(shí)候，則根據(jù)傳感器給出的脈沖信號，檢測到后，濾帶驅(qū)動電機(jī)（2.2 kW）立即停止工作，同時(shí)布料機(jī)停止工作，停止布料，濾帶清洗機(jī)也同時(shí)停止工作。

（3） 隨后壓濾機(jī)啟動，泵站開始工作，推動油缸伸出，實(shí)施擠壓，在保持一定時(shí)間后（預(yù)設(shè)2 min），壓濾機(jī)控制箱給出信號，油缸自動回縮，壓濾板自動回歸原位。

（4） 當(dāng)所有壓板都回歸原位，檢測到歸位限位開關(guān)信號后，濾帶驅(qū)動電機(jī)（2.2 kW）再次啟動，同時(shí)布料機(jī)啟動，接著停止的位置繼續(xù)進(jìn)行；同時(shí)濾帶清洗也再次開始工作清洗濾帶。

（5） 持續(xù)進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。直到4層壓板都布滿泥，大約4 min，PLC機(jī)給壓板機(jī)一脈沖信號，這時(shí)啟動壓板機(jī)的升降擠壓，直到壓力穩(wěn)定在18×106 Pa后，壓板下降，松到底，則由最下一層壓板循環(huán)出泥到污泥深度處理車間的上泥傳輸機(jī)進(jìn)入污泥深度處理車間，緊接著同一時(shí)間第1層壓板的泥到第2層壓板，第2層壓板到第3層壓板，當(dāng)?shù)?層壓板泥進(jìn)入第3層壓板時(shí)，布料機(jī)又進(jìn)行到下一個(gè)循環(huán)，這樣周而復(fù)始，一直工作下去。

現(xiàn)實(shí)中有時(shí)因?yàn)椴剂喜痪鶆?，糾偏器不靈活，造成壓濾機(jī)跑偏，曾經(jīng)卷了多少回濾帶；有時(shí)因?yàn)閴毫^大，壓濾機(jī)軸也壓斷了4根，這都是常事；沖洗水壓力出問題，也不少；張緊、氣缸、電磁閥等有時(shí)也出現(xiàn)問題，還有壓濾機(jī)出泥不干凈，里面的鐵鹽對壓濾機(jī)的腐蝕，影響濾帶的透水性，甚至電線被帶進(jìn)滾筒扯斷，造成停機(jī)。這些都需要象外科醫(yī)生一樣，一點(diǎn)一點(diǎn)解決，排除隱患故障。只有經(jīng)過這一道道破解過程，才能實(shí)現(xiàn)脫水機(jī)出泥含水率從低于70%到壓濾后的40%，大大降低了污泥含水率，為減輕了污泥深度處理車間的處理負(fù)擔(dān)。

1.5污泥深度處理過程

經(jīng)過2次脫水后的污泥通過出料鏈板機(jī)送至污泥發(fā)酵車間污泥儲存?zhèn)}內(nèi)，待污泥儲存?zhèn)}內(nèi)達(dá)到一定量后，啟動發(fā)酵罐傳送進(jìn)料。檢測發(fā)酵罐底部發(fā)酵料含水率，達(dá)到35%時(shí)啟動發(fā)酵罐出料系統(tǒng)向成品間出料，同時(shí)保持發(fā)酵罐內(nèi)料位在1/2處。

1.5.1預(yù)處理工段

從超壓出來的混合料經(jīng)1∶1進(jìn)行回?fù)?，混合料含水率約在50%左右。將混合料.塑料填料按體積比6∶1混合，翻拋均勻后按混合料、菌種質(zhì)量10 000∶1添加菌種；再次翻拋均勻，開啟鍋爐、準(zhǔn)備進(jìn)料。

1.5.2一次發(fā)酵工段

為快速達(dá)到70 ℃以上殺死雜草種子、有害菌、蟲

卵，并且為后續(xù)工段提供一定的熱源以減少成本；在進(jìn)料完成后，適當(dāng)減少通風(fēng)、攪拌、除臭時(shí)間，保證發(fā)酵效果，加快物料內(nèi)部熱量積累。實(shí)時(shí)觀測發(fā)酵溫度，待物料內(nèi)部達(dá)到70 ℃、外壁溫度65 ℃后維持2 h，一次發(fā)酵工段終止。

1.5.3快速除水工段

為快速去除水分，通風(fēng)、攪拌、除臭改為滿功率運(yùn)行，實(shí)時(shí)觀測記錄余熱回收裝置進(jìn)出空氣溫度、風(fēng)壓、發(fā)酵罐內(nèi)外溫度、發(fā)酵罐上中下3層物料含水率，不斷總結(jié)規(guī)律以調(diào)整工藝。當(dāng)?shù)讓游锪虾蔬_(dá)到38%左右時(shí)，立即停止通風(fēng)、除臭，準(zhǔn)備出料。出料同時(shí)立即拌好下一批料，以保持設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，縮短無效運(yùn)行時(shí)間。

1.5.4篩分及陳化工段

利用篩分機(jī)將填料篩出并運(yùn)輸至拌料區(qū)，細(xì)料運(yùn)輸至陳化區(qū)進(jìn)行2次發(fā)酵，待溫度穩(wěn)定在40 ℃左右、顏色褐色、無明顯臭味、顆粒松散即表示腐熟完全，可作為回?fù)搅匣虺善肥褂谩?/p>

經(jīng)過深處理后的成品，就變成了化肥，變廢為寶，專供園林綠化苗木的肥料使用；產(chǎn)出污泥在上超壓機(jī)前，有一部分污泥供發(fā)電廠發(fā)電，有的作為建筑材料，建造成制磚，專供城市道路人行道作為滲透磚；還有一部分提供給全市作為污水處理的專用菌種，專供給各大醫(yī)院及生產(chǎn)企業(yè)的污水處理；還有一部分用于蚯蚓養(yǎng)殖，蚯蚓用于飼養(yǎng)家禽等，一個(gè)無菌化無害化處理及利用［2］。

2結(jié)語

作為一個(gè)積極投身綠色中國，美好中國的建設(shè)者，積極參與解決國家建設(shè)中遇到的世界性難題，積極參與城市污水與污泥、工業(yè)廢水、城鄉(xiāng)污染水體治理，積極參與自然生態(tài)修復(fù)、固廢綜合處理、垃圾焚燒發(fā)電等環(huán)境工程的PPP、EPC，積極做好污水和污泥處理系統(tǒng)及污泥資源化利用的實(shí)踐者，與同行們一起攜手共創(chuàng)綠色美好家園。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳鳴.城市污水處理廠污泥最終處置方式的探究［J］.中國給排水，2000，16（8）：2324.

［2］張清敏，陳衛(wèi)平，胡國臣，等.污泥有效利用研究進(jìn)展［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，2000，19（1）：5861.