市政污泥常温脱水新技术

市政污泥常温脱水新技术

摘要：本文介绍了中国污泥处理处置的现状和问题，及污泥含水率高的特性，叙述了污泥中所含水分的类型，污泥处理与处置关键是减少污泥水分、达稳定化为后续处理、利用创造条件，本文具体介绍一种市政污泥常温改性脱水新技术的方法。

1．前言

近几十年来，城市污水处理技术不断发展，市政污泥是污水处理后的产物，是一种由菌胶团(包括细菌、真菌、原生动物等)、无机颗粒等组成的复杂的非均质体。污泥量通常占污水量的0.03%～0.05% (质量)，目前我国污水处理量和处理率虽然不高(45%)，但城市污水处理厂每年产生的干污泥大约180万吨，换算成含水率80%污泥为900万吨，预计未来五年内还在不断增加，每年将产生含水率80%污泥为2700万吨。而且市政污泥具有体积大、不稳定、易腐败、有恶臭的特点，若不妥善处理，任意排放，将引起严重的二次污染，所以，这些数量巨大的市政污泥成为我国每个城市面临的难题。高效脱出占污泥含量50%以上的水分，成为经济、高效处理市政的关键环节，而污泥脱水是污泥处理中费用较高，机理最不清的过程之一，国内现有的污水处理厂对污泥脱水基本是浓缩加机械脱水，一般含水率只能降到80%左右，本文将介绍一种通过对市政污泥在常温下改性，再采用机械脱水、破碎可使污泥含水率达35%以下的新技术。

2．污泥中的水分

市政污泥中含有大量的水分，是污泥的共性，对于有机性污泥的含水率还与污泥稳定性有关，污泥含水率随有机物含量的增加而升高，含水率80%的污泥因其有大量的水份，从而带来以下问题：①堆放占地面积大；②不便于运输并导致运输成本高；③渗滤液极难处理因而不能直接填埋；④易产生恶臭并孳生蚊蝇等环境污染问题；⑤对后续处理与处置带来很大的负担，所以，降低污泥含水率是污泥处理处置的第一道工序，是所有污泥处理中的重中之重，经过脱水处理后的污泥其体积大大减少、达稳定化，易与开展综合利用。

图1污泥中的水分结构图

污泥中的水分大致分为四类（图1）：污泥颗粒间的间隙水，约占70%；毛细结合水，约占20%；污泥颗粒的吸附水及内部水，约占10%。现在污水处理厂采用的带式脱水机或离心脱水机只能将污泥含水率降到80%左右。污泥中水分怀污泥颗粒结合的程度由大到小的顺序为：内部水〉吸附水〉毛细结合水〉间隙水。

所以，污泥脱水以最大限度降低其含水率是污泥处理处置的关键，本技术提出一种在常温的条件下将部分间隙水和毛细结合水脱出的新方法，使污泥含水率降到50%以下。

3. 市政污泥常温脱水新技术

3.1技术原理

通常情况下，含水率为80%的物质应该是流体状态，是完全可流动的物质，但是，市政污泥经过污水处理厂离心机或带式脱水机脱水后，污泥的含水率仍有80%时，污泥呈现为固体或半固体状态，所以，本技术认为含水率80%左右的污泥呈“固体”状态是一种“假象”，在污泥中加入污泥改性剂改变水分子和污泥颗粒的形成的特殊结构，破坏污泥的胶态结构，减少泥水间的亲和力，即破坏部分间隙水、毛细结合水和污泥颗粒形成的特殊结构，从而改善污泥的脱水性能；在不明显产生“增量”的前提下，可使其还原为流体状态，再经压滤脱水，可使其含水率降至50%以下，再经破碎可达35%以下，实现污泥的脱水。

3.2污泥的脱水性能指标

污泥脱水性能是指其脱水的难易程度,不同种类的污泥,其脱水

性能不同,即使同一种类的污泥,其脱水性能也因污水处理厂不同

而异,无论是何种污泥,一般衡量污泥脱水性能的指标主要有二,一个是污泥的比阻(r),另一个是污泥的毛细吸水的时间（cst），目前实际应用中基本采用cst作为污泥脱水性能指标。本技术经过大量的实验证明，认为对于经污水处理厂脱水后的含水率为80%的污泥，应采用比阻(r)作为污泥脱水性能指标，比阻(r)能较准确地反映污泥经本技术改性后的压滤脱水性能。

3.3工艺流程

将含水率为80%的市政污泥用皮带输送机送到污泥改性装置中，

污泥改性装置为设有搅拌器的可密封的容器，搅拌器可根据污泥的阻力自动调速，然后在污泥改性装置中加入naoh、脱臭剂等混合溶液，naoh等混合溶液加入量为含水率为80%污泥重量的5%，在污泥改性装置中对污泥进行改性，使污泥由原来的固体或半固体状态还原成可流动的流体状态完成改性，污泥的改性时间为15分钟，再将改性后的污泥送到储存料仓中，再由储存料仓用泵将污泥输送到隔膜板框压滤机中，进行压滤脱水，经过50分钟的挤压脱水，打开隔膜板框压滤机卸泥饼，泥饼的含水率可达50%以下，再经破碎、稳定化后形成可用于土壤改良或建筑行业用土质原料含水率达35%以下。见图2为污泥改性后由原来的固体状态还原为流体状态图片，见图3为污泥脱水破碎后图片。

图2污泥改性后状态图3污泥脱水后破碎

3.4污泥改性脱水达含水率下污泥的特点

（1）经改性剂和除臭剂处后基本无臭味。

（2）加入水中不会还原成泥状，不溶于水，不吸水。

（3）污泥热值基本没有改变。

（4）污泥饼容易机械破碎，破碎的同时水分极易蒸发，可使泥饼含水率由50%降到35%左右土状。

（5）脱水后的污泥饼不会与滤布粘在一起，所以泥饼很好卸，挤压脱水机不需要每次都冲洗。

（6）污泥脱水后重量减少60%，体积减少75%。

（7）不孳生蚊蝇。

3.5 清洁生产

本技术对环境造成二次污泥比较小，在污泥脱水过程中无臭味和废气产生、也没有固体废弃物产生，设备噪声较小，不需采敢防噪声措施可达国家相应标准，在污泥脱水过程中只有污泥脱水时产生的压滤水，其成分与污水处理厂离心脱水机脱出的水质基本一样，可排回到污泥水处理厂进行处理。

4.结论

污泥脱水是污泥处理处置过程中的一个重要环节，市政污泥经过本技术脱水后，为污泥的后续处理和污泥的资源利创造了有利的条件，根据我国《城镇污水处理厂污泥处置》标准，市政污泥含水率在40%以下，可以用于园林绿化、土壤改良、制砖、制陶粒、焚烧等利用，通过对国内外城市污泥处理技术的比较，经过理论分析和试验工程验证，本技术是目前最简捷、最节能的市政污泥脱水新技术，为城市污泥处理开拓了一条新路，具有工艺流程短、处理规模大、对环境二次污染小、占地面积小、投资少等优点，本技术已应用于实际污泥处理工程中，对经济效益和环境效益均做出了一定的贡献。

参考文献