污泥浓缩工艺的分类及发展趋势和特性比较

污泥浓缩

污泥浓缩（Thicken）的目的是降低污泥含水率，减少污泥体积，以利于后续处理与利用。

污泥浓缩的方法通常有五种：重力浓缩，气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓浓缩机浓缩等。

1. 污泥浓缩工艺

1）重力浓缩

重力浓缩本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。在污水处理厂中一般将初沉污泥和二沉污泥混合后采用重力浓缩，这样可以提高重力浓缩池的浓缩效果，重力浓缩池固体表面负荷根据取决于二种污泥的比例。

重力浓缩可以分为间歇式和连续式两种，间歇式重力浓缩主要用于小型污水处理厂，连续式重力浓缩主要用于大、中型污水处理厂。

2）气浮浓缩

根据气泡形成的方式，气浮可以分为：压力溶气气浮、生物溶气气浮、涡凹气浮、真空气浮、化学气浮、电解气浮等，在污泥处理中压力溶气气浮工艺已广泛应用于剩余活性污泥浓缩中，生物溶气气浮工艺浓缩活性污泥也已有应用，涡凹气浮工艺在污泥浓缩中的应用正在摸索中，其它几种气浮在污泥浓缩中的应用尚未见报道。

3）离心浓缩

离心浓缩工艺的动力是离心力，离心力是重力的500～3000倍。

离心浓缩工艺最早始于上世纪20年代初，当时采用的是取原始的筐式离心机，后经过盘嘴式等几代更换，现在普遍采用的是卧螺式离心机。与离心脱水的区别在于离心浓缩用于浓缩活性污泥时，一般不需加入絮凝剂调质，只有当需要浓缩污泥含固率大于6％时，才加入少量絮凝剂。而离心脱水机要求必须加入絮凝剂进行调质。

离心浓缩占地小，不会产生恶臭，对于富磷污泥可以避免磷的二次释放，提高污泥处理系统总的除磷率，造价低，但运行费用的机械维修费用高，经济性差，一般很少用于污泥浓缩，但对于难以浓缩的剩余活性污泥可以考虑使用。

4）带式浓缩机浓缩

带式浓缩机主要用于污泥浓缩脱水一体化设备的浓缩段。重力带式机械浓缩机(Gravity Belt Thickener， GBT)主要由框架、进泥配料装置、脱水滤布、可调泥耙和泥坝组成。其浓缩过程是这样的：污泥进入浓缩段时被均匀摊铺在滤布上，好似一层薄薄的泥层，在重力作用下泥层中污泥的表面水大量分离并通过滤布空隙迅速排走，而污泥固体颗粒则被截留在滤布上。带式机械浓缩机通常具备很强的可调节性，其进泥量、滤布走速，泥耙夹角和高度均可进行有效地调节以达到预期的浓缩效果。

污泥浓缩脱水一体化设备浓缩过程是关键控制环节，因此水力负荷显得更为重要。一般，设备厂家通常会根据具体的泥质情况提供水力负荷或固体负荷的建议值。应当注意的是，不同厂商设备之间的水力负荷可以相差很大，质量一般的设备只有20～30m3／(m带宽•h)，但好的设备可以做到50～60m3/(m带宽•h)甚至更高，设备带宽最大为3.0m。在没有详细的泥质分析资料时，设计选型的水力负荷可按40～45m3/(m带宽•h)考虑。

深圳罗芳污水处理厂，肇庆污水处理厂等采用了带式机械浓缩机。

5）转鼓机械浓缩

转鼓转筛机械浓缩机(Rotary Drum Thickener,RDT或Rotary Sieve Thickener,RST)或类似的装置主要用于浓缩脱水一体化设备的浓缩段，转鼓机械浓缩是将经化学混凝的污泥进行螺旋推进脱水和挤压脱水[14]，是污泥含水率降低的一种简便高效的机械设备。

宜兴华都琥珀环保机械制造有限公司采用德国琥珀公司的技术和标准进行生产制造的ROS2系列污泥浓缩机采用浓缩挤压，对含固率大过0.5％的污泥可浓缩到含固率6～10%以

上。ROS2.1， ROS2.2， ROS2.3，ROS2.4污泥浓缩机污泥处理量分别为8～15，18～30，35～50，60～100m3/h。

转鼓机械浓缩/带式脱水或转鼓机械浓缩/转鼓机械脱水一体机的工艺参数主要是单台设备单位时间的水力接受能力及固体处理能力。ROS2.1，ROS2.2，ROS2.3，ROS2.4污泥浓缩机污泥处理量分别为8～15，18～30，35～50，60～100m3/h。

德国ROEDIGER公司生产的转鼓预浓缩与带式一体化污泥脱水机已被应用于天津经济技术开发区污水处理厂(TEDA污水处理厂)，ROS2系列污泥浓缩机已应用于重庆北涪污水处理厂，江西南昌朝阳洲污水处理厂等。

2. 污泥浓缩工艺的发展趋势

1）重力浓缩工艺逐渐被取代

随着污水排放标准不断提高，欧洲以单一去除COD为目的的污水处理工艺已不多见，代之以除磷脱氮为主要对象的生物营养物去除工艺，在我国以后的污水处理工艺亦将如此。释磷条件需要改变。

重力浓缩法，维修管理及动力费用低，但占地面积大，卫生条件差，浓缩效果较差，不能有效地去除污泥中的水分，由于污泥在重力浓缩池停留时间长，浓缩池中形成厌氧环境，富磷污泥在浓缩中释磷现象严重，使整个系统的除磷效果变差，使用受到了限制，在污水处理厂中会逐步被取代。

2）浓缩-脱水一体化设备的发展

浓缩脱水一体化设备具有工艺流程简单、工艺适应性强、自动化程度高、运行连续、控制操作简单和过程可调节性强等一系列优点，正得到越来越多的设计单位和用户特别是中小污水处理厂用户的关注。国家经济贸易委员会、国家税务总局二OOO年二月二十三日关于公布《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录》（第一批）的通知将带式脱水机与污泥浓缩机一体化装置和卧螺式离心脱水机与污泥浓缩机一体化装置列为国家鼓励发展的环保产业设备（产品），主要用于城市污水及工业废水处理。

在采用污泥浓缩脱水一体化机的工程中，各污水处理厂的污泥进入污泥浓缩脱水一体化设备前，均有污泥贮泥池或污泥均质池（实际上相当于浓缩池），其停留时间甚至比重力浓缩池停留时间还长，如天津经济开发区污水处理厂采用德国ROEDIGER公司生产的转鼓预浓缩与带式一体化污泥脱水机，SBR反应池剩余污泥排入贮泥池，经48小时沉淀后排入污泥脱水机房进行污泥脱水，进入转鼓预浓缩前的污泥含水率大多数情况在94～96％。昆明市第三污水处理厂将含固率为0.7％～0.85％的剩余污泥从ICEAS池泵入贮泥池（HRT=7日），在池中间歇曝气间歇浓缩交替进行以防止磷的析出，并使污泥浓缩到含固率为1.5％，然后进入带式浓缩机和带式脱水机。

污泥浓缩脱水一体化设备的目标与实际应用存在一定的差距，如果把长HRT的贮泥池看成是重力浓缩池的话，甚至可以认为污泥浓缩脱水一体化设备比传统污泥处理工艺在工艺流程上更加复杂，多了浓缩段，污泥浓缩脱水一体化设备的应用需进一步要完善。

根据各环保设备厂样本介绍，污泥浓缩脱水一体化机适用于进泥含水率在99.5％以下，含水率高于99.5％不宜直接进入一体化污泥浓缩脱水机，需要先经过其它浓缩方法浓缩。实际应用上一体化设备的对进泥含固率的要求更高，故需进一步研究开发对低浓度污泥浓缩新技术。