国内外污泥脱水现状与进展剖析.doc

国内外污泥脱水进展 惠新，姜毓圣 （常州大学，江苏省常州市，邮编） ：，污水产量也不断的增多，，污水污泥中物质，有机物质都会对极大的污染，危害人类的。的脱水污水处理厂的和必要环节所合适的污泥处理方法设备，更于企业和环境向方向发展。本文分析了外处理厂污泥主要设备的优缺点和性认为处理厂必须 关键词：城市污水处理厂 活性污泥 污泥脱水 机械脱水 污泥脱水设备 1城市污泥基本性质及脱水的必要性 污泥的基本性质 污水处理厂进水中一半左右的悬浮物会在初次沉淀池中通过沉淀去除，最终形成初沉池污泥，其主要成分是砂砾和少部分粒径大的有机物颗粒，含水率在95%~97%左右，由于其颗粒的粒径较大，粘度小，因此较容易脱水。 剩余污泥来自于活性污泥处理工艺中的二次沉淀池。活性污泥处理技术是利用曝气池中的大量微生物对污水进行处理，微生物在对污水中有机物进行降解的同时也进行繁殖活动，因此，过剩的微生物量是污水处理厂的必然产物。腐殖污泥是来自于生物膜法处理后的二次沉淀池的污泥；消化污泥是指经过厌氧或好氧微生物消化处理后的产生的污泥；化学污泥是用混凝、化学沉淀等化学方法处理废水时所产生的污泥[2]。 污泥中水分子的存在形式如图1所示， 图1水分子的存在形式 图2污泥处理过程 的必要性 目前，国内主要的污泥利用和最终处置方式主要有五种：堆肥、干化、焚烧、填埋、土地利用。但无论这些污泥最终选取哪种处置方式，其前提都是要对剩余污泥进行脱水处理。比如焚烧前进行脱水处理，可去除剩余水分增加热值；堆肥前进行脱水，可减少补充膨胀剂或调理剂的量；填埋前脱水，可以减少填埋场地的渗滤液产生；此外，经过脱水处理的污泥，其体积可减少为原体积的10%~20%，处理后的污泥便于贮运，也不易腐化[5]。 3 国内外污泥脱水的环节和方法 3.1污泥浓缩 污泥浓缩常用的方法有重力浓缩、加压过滤浓缩和离心沉降浓缩三种，此外还有气浮浓缩、隔膜浓缩等，但应用领域十分有限。污泥浓缩的目的在于降低污泥中的水分含量，减少污泥体积，同时也保持其流动性，以便于污泥的运输及后续的处置利用，浓缩后的污泥含水率仍会高达96%左右，因为污泥的浓缩过程仅能去除污泥中的部分间隙水[6]。 3.2污泥调理 污泥调理是污泥处理过程中的关键，其原理是通过向剩余污泥内投加无机或有机的絮凝剂，在污泥胶体颗粒表面引起化学反应，中和污泥胶体微粒所带电荷，中和后污泥颗粒间的排斥力减弱，颗粒彼此碰撞，相互聚集，形成大的颗粒絮团，降低污泥比阻，从而提高污泥的脱水性能。絮凝脱水适用于脱水性能比较差，一般方法难以处理的污泥。 絮凝剂分无机类和有机类两种，其中无机高分子絮凝剂主要是聚铝和聚铁，其优点是价格低廉，但其絮凝效果和絮凝效率均低于有机絮凝剂。有机高分子絮凝剂具有产品稳定性好，适用范围广、絮凝效果好、投药量少、絮凝速度快，形成的絮体过滤性好等优点，但成本比较高，一些絮凝剂还可能存在生态安全隐患。因而大规模有效应用还在研究中。 3.3污泥脱水 目前使用的污泥脱水方法有污泥干化法和机械脱水法，此外还有新生技术例如超声波脱水、电渗析脱水等等。 3.3.1污泥干化法 国外常见的有流化床加热干化工艺，其优点是稳定、安全、易控制、占地少，处理过程中产生的气体不易爆难燃，不易产生沼气，污泥不易粘结、性状稳定，干化后污泥体积减小很多，含水率低于10%。缺点是对操作技术和管理技术有较高要求，能耗大，运行费用高，资金投资大。适用于集中处理多个中小型污水处理厂的污泥，还有那些土地紧张的大型污水处理厂。因此国内应用不多见。 3.3.2机械脱水法 目前世界各国普遍采用的脱水方法是机械脱水，机械脱水法是通过机械力的作用将污泥中的水分去除的方法。污泥进行机械脱水之前，一般会采用污泥浓缩，并投加絮凝剂的方法进行调理，以改善污泥的脱水特性，提高脱水率。机械脱水法必须要采购专用的脱水设备，并提供相应的动力。与自然干化法相比，它的脱水效率更高、节省空间，并且不因天气变化而影响脱水效果。 4 污泥脱水的设备及性 螺压机以其独有的设备特点在德、日等国早已得到广泛应用，但在国内成功案例不多，而叠螺更是近几年才出现在我国市场的新型脱水设备。但随着近些年脱水机技术的发展，国内也已具备了螺旋压滤机与叠螺机污泥脱水系统的成套设计生产能力，设备性能有所提高，运行控制技术也日趋成熟。 我国过滤分离设备的起步和发展，不论是在大型化、高参数、节能型、多功新设备的研发，还是传统设备的机械化、自动化、智能化的提高与完善，都与国外存在一定差距[9]。下面从设备的功能、类型、优缺点，维护运行成本等角度对几种典型设备进行对比分析[10]，为污泥脱水设备选型提供参考。 4.1卧式螺旋卸料沉降离心机 螺旋卸料离心机根据主轴方位分卧式、立式两类，但以卧式为主，分离方式