城镇污泥深度脱水处理工程技术

开创节能环保新生活
      国内外首条由市政剩余污泥（含水率99%以上）直接利用物理化学复合调理-配合物理压榨技术深度脱水到含水率低于50%脱水泥饼的示范生产线位于武汉市汤逊湖污水处理厂，运营后为后续的污泥处置与资源化创造了多种便捷选择的途径。 本创新技术深度脱水处理后泥饼减容减量效果显著，其性质不可逆转。可将深度脱水处理与污泥处置有机结合起来，减少能源消耗和二次污染物的排放，降低污泥处理与处置的成本，符合“无害化、资源化、节能低碳”的污泥处理处置技术路线。 该示范工程的推广不仅可使城镇污泥总重量减少三分之一，同时可以把深度脱水后的干污泥作为建材原料或燃煤电厂、水泥窑、垃圾焚烧发电厂混合燃料使用，有显著的社会和经济双重效益。

        贯彻污泥处理处置“减量化、稳定化、无害化、资源化”的原则，有效地解决污泥的二次污染问题，北京亿维德曼科技发展有限公司与华中科技大学共建产学研平台开发研究了基于污泥骨架构建体与界面活性剂/偶联脱水剂的污泥处理一体化技术，可显著降低污泥含水率，改善污泥脱水性能及后续处置性能。该技术的污泥脱水原理如下图所示。

传统城镇污泥处理与处置方法

工作基础
多年来，通过产、学、研互动平台，开展了污泥脱水及资源化综合利用等研究，主持多项国家自然科学基金及科技攻关项目，获得了6项各类国家、地方、行业奖等荣誉。 
在污泥处理处置方面，申请了10项发明专利，已授权2项实用新型专利。 
所开发的基于骨架构建体的污泥深度脱水一体化技术，分别在杭州、南京、常州、上海、郑州、黄石等地污水处理厂应用，均取得了理想的效果。

总体技术路

1、污泥深度脱水处理示范工程特征

      基于污泥骨架构建体与界面活性剂/偶联输水剂的处理技术。生活或工业污泥经无机复合调理剂处理后，经常规板框压滤机深度脱水，滤饼含水率降低至40%～50%。深度脱水后的污泥处置途径为：土地处理、填埋、建筑材料利用和焚烧等领域。 
2、污泥深度脱水处理示范工程作用
     显著改善污泥的过滤性能，可把污泥比阻降至106～107S2/g（易过滤）。可替代常规的聚丙烯酰铵（PAM）絮凝剂，脱水效果好，滤饼含水率可降低至40%～50%，脱水时间短，扩宽了污泥的综合利用途径。
    本污泥脱水调理剂为无机惰性材料，也称为物理调理（Physical Conditioner）。这些物理调理剂加入到污泥中起到骨架构建（Skeleton Builder）的作用，在污泥中形成坚硬网格骨架，即使在高压作用下仍然保持多孔结构，有效地解决了污泥中有机质可压缩性问题。 
       基于骨架构建体与界面活性剂的污泥深度脱水，能显著降低污泥含水率，改善污泥脱水性能及后续干化性能，提高污泥及其有机物、重金属的固化/稳定化效果，脱水泥饼用于热解气化等其他热转换技术，以达到污泥资源化目的。实现了基于骨架构建体污泥深度脱水处理与污泥处置有机结合起来，减少能源消耗和二次污染物的排放，降低污泥处理与处置的成本，符合“源头减量，节能降耗，防止二次污染，循环利用”污泥处置发展方向。该技术特别适用于污水处理厂混合污泥的深度脱水处理，取消了卧螺离心机或带式过滤机中间处理工序，可直接把含水率99%的混合污泥处理到含水率50%以下的泥饼，该技术也同样适用于污水处理厂外排污泥（含水率80%）的集中深度脱水处理，已成为解决污泥深度脱水处理与处置的新方法。 
3、污泥深度脱水处理示范工程利益 
3.1 环境利益 
      深度脱水处理后的泥饼含水率低，其性质不可逆转，用于复耕绿化或农用，可避免二次污染。实现了运输环节的清洁生产，符合现行的环保要求。满足国家环境保护“十二五”规划国发〔2011〕42号文件和国家环境保护部办公厅环办[2010]157号文要求，即“污水处理厂以贮存（即不处理处置）为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以下”。使用本污泥脱水调理剂，将污泥调理并深度脱水后，基本消除了污泥的臭气，改善了污泥处理及处置环境。
3.2 经济效益 
       减容减量。堆放体积缩小，重量减小为原来的1/3，减容减量效果显著，减少了污泥外运费用。 
      节能。深度脱水的污泥易于自然干化，无需通过热力干燥处理，节约能源。可根据脱水后污泥处置的需要，维持脱水泥饼热值，以利于后续处置。本技术工业应用证明，含水率降低至50%以下的污泥泥饼，视季节不同，经过1至3天的自然干化，滤饼含水率可降低至30%以下。
     降低成本。无机复合调理剂替代了昂贵的聚丙烯酰铵有机絮凝剂。本技术处理1m3浓缩污泥（含水率97%）费用6～12元。污泥含水率降低后，提高了污泥处置利用的经济附加值，降低了处置成本。处理每吨污泥按含水率80%计算，平均投资额为6.5至7万元，占地5至8平方米，建设周期为4至5个月，运营成本90至130元。 
3.3 安全效益 
     较之传统的柔软状污泥的填埋和堆放处理，通过本技术处理的分散状污泥，减少了污泥中重金属对地下水的污染和因污泥堆存导致的渗漏、管涌、坍塌、滑坡等地质灾害隐患。 
3.4 综合处置效益 
      按含水率80%的污泥计算，本示范工程调理药剂的添加量低于污泥量的5%。随着污水处理设施的日臻完善，如何迅速实现污泥的资源化、无害化等成为污泥处理处置的发展方向。目前污泥处理处置方式主要有污泥固化填埋、污泥土地利用、污泥作建筑材料利用和污泥焚烧等，其中污泥焚烧和建材利用作为一种最为迅速的污泥资源化与无害化处理手段，日益受到各级管理部门的重视。

广州市正源环境工程有限公司转自北京亿维德曼科技发展有限公司