淺談污泥處理工藝及設備分析
行業(yè)動態(tài)
1 概述
污泥，是污水處理過程中的必然產物。污泥中往往含有很多活性污泥、病菌、有機和無機雜質等。20世紀90年代后，我國大部分污水處理廠都開始重視污泥的處理與處置，無害化、減量化和資源化也從口號上升到戰(zhàn)略高度，真正成為了污泥處理和處置的目標。
突出的表現就是污泥處理的工藝更先進、多樣化，由傳統(tǒng)的簡單機械脫水，向污泥各種干化技術和污泥好氧發(fā)酵技術等等。污泥處置也就更加多元化了。
下面結合幾種常見的污泥處理工藝及核心工藝設備淺談目前污泥處理的現狀。
2 機械脫水
工藝流程為：剩余污泥→儲泥池→濃縮池→機械脫水→泥餅→污泥處理。
此工藝流程是我國初期建污水廠的傳統(tǒng)工藝，也是今后各個工藝發(fā)展和升級的基礎。下面談一下相關設備的情況。
2.1 帶式濃縮、壓榨脫水機
帶式濃縮、壓榨脫水機，是機械脫水的傳統(tǒng)工藝的核心設備，以帶式濃縮、壓榨脫水機為核心。
核心設備工作原理：污泥經加藥反應之后形成絮團，后通過污泥均布槽平均布置在濃縮濾帶上。污泥中的游離水由于重力被濾掉，濃縮帶上方交錯排列的犁耙輔助排水，在污泥中制造水道，加速游離水的排放。在污泥進至壓榨段之前，大部分游離水已去除，基本失去流動性。在楔形預壓區(qū)，壓榨上帶和下帶逐漸匯集，將污泥夾著緩緩施加壓力，進一步排去其中的水分，降低其流動性，為下一步機械壓榨做準備。在壓榨段，上、下濾帶夾著污泥順次經過一系列直徑由大到小的壓榨輥，機械壓力越來越大，污泥越壓越干，變成泥餅。
此種工藝對來料污泥的性質要求較為苛刻，要求剩余污泥有穩(wěn)定的含固率，加藥量調整的反應速度較慢。缺點是藥劑用量較大，濾帶糾偏不及時導致濾帶壽命簡短，優(yōu)點是一次性投資小，較省電。
2.2 板框壓濾機
板框壓濾機作為固液分離設備，應用于工業(yè)生產已有悠久歷史，它具有分離效果好、適應性廣的優(yōu)點，結構合理，操作簡單方便；能實現濾板壓緊、保壓、濾板松開等各道工序。由廂式板、濾框板框式或由廂式板排列構成濾室，在進料泵的壓力作用下，將料漿送入濾室，通過過濾介質，將固體和液體分離。產品規(guī)格全，過濾面積1～1060㎡，濾板的結構有板框式、廂式；耐熱溫度-10～100℃，濾液流出方式有明流、暗流、明流外接管道、可洗、不可洗、外接管道洗滌；壓緊方式為液壓壓緊。過濾壓力從0.2～2.5MPa，隔膜壓力從1～3.5MPa，濾板的材質有鑄鐵、增強聚丙烯、不銹鋼、優(yōu)質合成橡膠等。
2.3 離心脫水機
離心脫水機，主要有轉筒式離心機、臥螺式離心機、渦轉式離心機、螺旋輸送式離心機等種類。主要的工作原理是污泥由空心轉軸送入轉筒后，在高速旋轉產生的離心力作用下，立即被甩入轉鼓腔內。污泥顆粒由于比重較大，離心力也較大，因此被甩貼在轉鼓內壁上，形成固體層；水分由于密度較小，離心力小，因此只能在固環(huán)層內側形成液體層。固環(huán)層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下，被輸送至轉鼓的錐端，經轉鼓周圍的出口連續(xù)排出；液環(huán)層的液體則由堰口連續(xù)“溢流”排至轉鼓外，形成分離液，然后匯集起來，靠重力排出脫水機外。在實際運行中，污泥的泥質和泥量會發(fā)生變化，為保證脫水效果不變，應隨時調整離心機工作狀態(tài)，如分離因數的控制、轉速差的控制、液環(huán)層厚度的控制、調質效果的控制和進泥量的控制等，達到較好的處理效果。
3 污泥好氧堆肥
污泥好氧堆肥是基于機械脫水發(fā)展起來的污泥處置方法。脫水污泥泥餅和添加的輔材按照一定比例混合后，破碎后含水率已經繼續(xù)下降。然后進入發(fā)酵裝置，發(fā)酵工藝的核心設備是翻拋機。翻拋機的翻拋能力和行走速度是此工藝能夠成功運行的關鍵因素。通風供氧固然重要，但是如果翻拋機不能迅速有效翻起堆垛的污泥混合物，氧就不能擴散到污泥顆粒的內部，這樣就不能阻止污泥的厭氧，而且產生大量臭氣。與傳統(tǒng)的電機驅動翻拋機、鏈條驅動翻拋機相比，國外某些公司的全液壓驅動翻拋機在行走速度和翻拋深度上都占有絕對優(yōu)勢，但是成本非常高。
4 污泥干化
（1）污泥干化的核心設備是干燥系統(tǒng)，比較傳統(tǒng)的是轉鼓式的干化系統(tǒng)，現在比較先進的是帶式干化系統(tǒng)和二段式干化系統(tǒng)。
（2）脫水后的污泥從污泥漏斗進入混合器，按比例充分混合部分已經被干化的污泥，使干濕混合污泥的含固率達60%～70%，然后經螺旋輸送機運到三通道轉鼓式干燥機中。在轉鼓內與同一端進入的流速為112～113m/s，溫度為700℃左右的熱氣流接觸混合集中加熱，經25min左右的處理，烘干后的污泥被帶計量裝置的螺旋輸送機送到分離器，在分離器中干燥機排出的濕熱氣體被收集進行熱力回用，帶污染的惡臭氣體則被送到生物過濾器處理以達到符合環(huán)保要求的排放標準。
從分離器中排出的干污泥其顆粒度可以被控制，再經過篩選器將滿足要求的污泥顆粒送到貯藏倉等候處理。干化的污泥干度達92%以上或更高。干化的污泥顆粒直徑可控制在1～4mm，這主要考慮了把干化的污泥用作肥料或園林綠化的可能性。細小的干化污泥被送到混合器中與濕污泥混合后，送入轉鼓式干燥機（可使用沼氣、天然氣或熱油等為燃料）。分離器將干化的污泥和水汽進行分離，水汽幾乎攜帶了污泥干化時所耗用的全部熱量，需要充分回收利用。水汽要經過冷凝器（冷凝器冷卻水入口溫度為20℃，出口溫度為55℃），被冷卻的氣體送到生物過濾器中處理，完全達到排放標準后排放。
新興的帶式機操作簡單，核心的是內部或者外部關于換熱器的使用。
5 其他工藝
5.1 一體化干化焚燒技術
充分利用焚燒干化的污泥產生的熱量，是熱量能二次利用。采用公質從高溫煙氣中間接換熱獲得熱量，用于一個高溫對流式干化系統(tǒng)，綜合利用干化系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)，降低了運行成本，且避免了干泥的安全問題。
5.2 噴霧干化+回轉窯焚燒
噴霧干化的難點是脫水污泥能否有效霧化，工藝中采用微米級粉碎設備將含水率75%～80%的脫水污泥破碎，使污泥中的部分結合水轉變?yōu)殚g隙水，在提高污泥流動性和均質度、利于泵輸送的同時，能夠較大程度的有效霧化，與焚燒爐高溫煙氣直接接觸，不僅使干燥速度較大化，而且使經氣固分離后得到的干化污泥的松密度、流動性和粒徑分布更為合理。
5.3 污泥制粉工藝
此工藝污泥脫水制粉技術可將任何含水率的濕污泥，經改性處理及專有的高壓板框脫水機，脫水至含水率45%以下的半干化泥餅，再經污泥脫水制粉設備將半干化泥餅干燥成含水率5%～20%穩(wěn)定污泥干粉（5～8min），然后根據各地市場需求和當地有關輔料供給狀況，生產成“綠色粉末燃料”、“高效脫硫劑”、“吸附劑”、“工業(yè)填充料”、高效復合肥等各類資源產品，達到變害為寶，真正使污泥處理實現無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化的目的。此種工藝需要實踐來檢驗。
6 小結
據不完全調查，2010年全國城鎮(zhèn)污水處理產生的污泥（20%含固率）大于2000萬t。如此巨量的污泥如何處理和處置，是國家正在逐漸重視的問題。但目前，在我國污泥業(yè)內，多種處理、處置工藝并行。技術競爭的格局存在，正是市場混亂的體現。我國污泥處理起步較晚，發(fā)展也較慢?，F在個別二線或偏遠地區(qū)仍然沒有把污泥處理、處置放在首要任務。
