污泥深度脱水技术交流

2.2、热力脱水技术 热力脱水一般采用蒸汽、烟气或其它热源，它是利用热能将污泥干化，但不 是一般意义的烘干，常用设备为浆叶机、套筒机或流化床等。热力脱水必须依赖 热源，设独立热源投入大、成本高，利用余热须改动原有工艺设施Байду номын сангаас利用太阳能 干化占地和投入大，稳定性差。热力干化是以热能置换水分，主要去除污泥中难 以采用机械方式去除的间隙水和结合水，但污泥干化能耗相当高，去除每千克水 的能耗约为 3000～3500kJ，设备投资和运行成本也较高，经济性较差。 2.3、热力和机械压力一体化脱水技术 采用一种低温热源把污泥加热至 150℃～180℃，然后使用机械压榨脱水。这 种设备仍然需要依赖热源，而且设备构造复杂、价格昂贵，更换部件的代价很大， 生产效率较低。 高含水率污泥未经过稳定化、无害化处理直接加热干化，会造成部分挥发性 有机物的挥发，导致干化尾气中存在恶臭污染物，尾气治理难度高，环境污染风 险大。 2.4、添加固体粉末改性+板框压滤机压滤技术 向污泥中均匀加入石灰粉可以实现有效杀菌，并进行改性，改性后污泥经板 框压滤机压滤后，污泥可脱水至含水率 60%以下。 实践证明，在加温至 60℃、pH 值呈高碱性状态下致病微生物能得到有效去除， 蠕虫卵虽然不能被杀死，但已不再具备繁殖能力。
二沉池
含水率 99%
污泥浓缩
含水率 92%±1
污泥调理
破壁、杀菌
污泥储池
含水率 91%±1
板框泥水分离
尾水回污水处理系统
干污泥储运
含水率 50%以下
外运处置
工艺流程图示
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4.3 工艺技术特点 污泥活化调理与机械压滤深度脱水集成技术，与通常的脱水技术相比，在投
针对国内污泥处理处置现状和面临的实际问题，图美公司提出 “厂内深度脱 水减量+厂外综合利用处置”的思路，采用自主研发的污泥活化破壁技术+机械压 滤深度脱水工艺在污水处理厂内直接处理水处理系统污泥，处理后泥饼含水率 50% 以下，同时完成快速除臭、有效杀菌等无害化处理，在此基础上可根据不同处置 方式的需要延伸工艺设备进行破碎或深度干化至更低含水率。
环保部办公厅文件 环办[2010]157 号《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防 治工作的通知》中明确要求“污泥处理处置应遵循减量化、稳定化、无害化和资 源化的原则；污水处理厂以贮存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”。无论采取何种处置方式，降低污水处理厂出厂污泥含水率，从源 头减量是污泥处理处置的关键和根本。污泥减量实质上就是减少污泥中的水分， 污泥的含水率从 98%降到 80%，体积和重量减少 90%；污泥的含水率从 80%降到 50%，
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三、致胜集团固废处理处置子公司简介
东莞市图美环保科技有限公司是一家专业从事污水处理过程中污泥处理处置 技术研发、项目投资和运营管理服务的企业。公司与多个院校科研机构深度合作， 具有强大的科研实力，通过五年的技术攻关和现场运营过程中不断改进、创新， 成功开发了污泥深度脱水、高效杀菌、快速除臭处理及资源化利用处置的成套工 艺技术，在污泥处理处置技术、工艺和设备方面已申请、获得多项国家专利。
随着城市化进程加快和污水处理率的提高，污泥产生量急剧增加，截至 2015 年 6 月底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂 3802 座，污水处理能力 1.61 亿立方米/日，所产生的污泥每年以 10%—15%的速度递增，预计 2015 年，全国污 泥年产生量约 3560 万吨（以含水率 80%计）。大量增长的污泥带来极大的处理处置 压力，人口密集的地区已经出现严重的污泥围城问题。
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四、污泥深度脱水工艺技术介绍
4.1 技术思路与原理 近年来，使用化学药剂对污泥进行调理然后再通过机械压滤实现污泥深度脱 水的工艺技术日益成熟并得到广泛应用。化学调理技术采用化学方法改变污泥中 的水分存在方式，其技术核心是将污泥中的“束缚水”转变成“自由水”，释放 EPS （胞外聚合物）中水分，对细胞体进行破壁，释放胞内水分，然后通过隔膜压滤 机或压榨机将污泥脱水至含水率 50%以下。与其它脱水工艺技术相比，化学调理技 术针对污泥的不同性质，采用相应的药剂配方对污泥进行调理，可操作性更强， 效果更好，经济效益明显。 图美公司联合各科研机构在广泛研究国内外同行污泥调理技术的基础上，成 功开发了“污泥活化破壁技术+隔膜压滤深度脱水工艺”，通过五年的技术攻关和 多个量产项目实际运营，对关联节点逐步优化和完善，目前已形成一套稳定、系 统的污泥深度脱水技术工艺，普遍适用于污水处理厂内配套污泥深度脱水系统和 污泥集中处理项目。 污泥经活化调理后不仅改变了水分存在的形式及性质，达到“改变亲水性、 提高脱水性和增强稳定性”的效果，并且在活化调理过程中杀灭了污泥中的细菌 等病原体微生物，达到杀菌、除臭的目的，针对重金属含量超标的污泥添加稳定 剂、转化剂，可有效钝化重金属。调理后污泥匹配隔膜压滤深度脱水工艺，综合 运用生物、化学、物理和机械动力学的协同作用，将污泥含水率降至 50%以下，出 泥基本无臭，性质稳定，处理后污泥失去了亲水性，遇水不还原，一站式实现污 泥减量化、稳定化、无害化处理。
资和运行成本上更具竞争优势，从污泥所含水份的赋存状况入手，根据理化特性 和需要达到的处理效果分段对应，工艺简单、操作方便。可广泛地应用于污水厂 现有污泥脱水设施升级改造及新建污水厂的污泥深度脱水系统。
《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》中指出污泥处理是对污泥进行稳 定化、减量化和无害化处理的过程；污泥处置是对污泥的最终消纳，一般包括土 地利用、建筑材料利用、填埋和焚烧等。
我国现阶段污泥处置以填埋为主，土地利用、焚烧和建材利用较少，还有相 当大一部分污泥没有经过处理随意弃置，污泥二次污染事件频发。
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4.2 工艺流程
污水处理系统污泥经浓缩设施浓缩到含水率 92%左右；通过污泥泵提升至调理 装置按污泥性质投加配方药剂进行调理，调理后的污泥自流到储池存放；通过泵 送系统泵入压滤系统进行压滤脱水，压滤脱水后可获得含水率≤50%的饼状污泥； 脱水后泥饼可视处置方式的需要进行破碎、自然干化或辅以热干化工艺干化至所 需含水率；处理过程中产生的尾水、清洁废水、压滤液经收集池泵送（或自流） 至污水处理系统进行处理，干污泥外运处置。
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部分项目业绩： 2012 年 9 月在东莞市塘厦镇林村污水处理厂建设运营一套日处理 12 万吨生活 污水厂配套污泥深度脱水项目，建成后运行稳定； 2014 年 2 月在东莞市清溪镇厦坭污水处理厂建设运营一套日处理 5 万吨生活 污水厂配套污泥深度脱水项目，目前运行稳定； 2014 年 7 月在东莞市万江区建设运营（一期）日处理 150 吨（含水率 80%） 的污泥集中深度脱水处理项目，14 年 10 月初完成调试后运行稳定； 2014 年 5 月提供技术支持在山东建成一套日处理 600 吨（含水率 80%）生活 污泥集中深度脱水+热电厂焚烧处置项目，目前运行稳定； 2015 年 4 月为山西太原某日处理 5 万方的污水处理厂改造厂内污泥深度脱水 系统（项目建设中）； 2012 年 10 月在盛利环保科技有限公司工业污水集中处理站建成一套规模为 30 吨/日的工业污泥深度脱水处理项目，前段调理、压滤泥饼含水率≤50%，后段 辅以阳光棚干化至含水率 20%以下，减量效果显著。
处理后的污泥因地制宜采用土地利用、电厂或水泥厂掺烧等多种方式综合处 置、利用。联同集团内专业从事污泥处置的东莞市圣茵环境科技有限公司，综合 污泥深度脱水干化减量、无害化处理和资源化利用技术，提供污泥处理处置整体 解决方案及服务。近年组建了专业团队进行技术推广和服务，得到了客户的普遍 认同，在广东、广西、四川、山东、山西等地已建、在建多个量产项目，与多个 地区达成了战略合作意向，为污泥产业的健康发展尽一己之力。
2.5、新型机械压滤脱水技术 比较成熟的新型压滤机有隔膜压滤机、压榨机等。隔膜压滤机有一层橡胶隔 膜，隔膜内通入 0.6～0.8Mpa 压缩空气或水，对污泥进行施压脱水，使污泥含水 率有可能降低至 70%-75%左右。压榨机则采用 40-60 大气压的高压技术，通过强压 实现污泥脱水。 2.6、化学调理技术匹配新型机械压滤深度脱水工艺 化学调理技术采用化学方法改变污泥中的水分结合方式，其技术核心是将污 泥中的“束缚水”转变成“自由水”，释放 EPS（胞外聚合物）中水分，对细胞体 进行破壁，释放胞内水分，然后通过隔膜压滤机或压榨机可将污泥脱水至含水率 50%以下。 与其它脱水工艺技术相比，化学调理技术针对污泥的不同性质，采用相应的 药剂配方对污泥进行调理，可操作性更强，效果更好，经济效益明显。
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生石灰和污泥中的水发生放热反应，生成钙的水合物或者氢氧化钙，在水合 反应放热的作用下(每千克溶解性氧化钙放热 1164 千焦)系统温度升高, 使致病菌 和寄生微生物减少，从而实现对污泥的无害化处理。
使用石灰调理投加量高达污泥含固量的 10～30%，处理后污泥虽然降低了含水 率但是较大程度地增加了含固总量导致后期外运、处置费用增加，大量添加石灰 增加了系统的碱性（一般 pH＞12），降低了污泥中的有机质含量和热值，并且需 要加入三氯化铁等腐蚀性较强的辅助药剂，处理后的污泥采用焚烧方式处置烟气 排放难以控制达标，限制了污泥的进一步综合利用处置。
二、我国城镇污泥脱水处理技术工艺的发展及比较 2.1、常规机械压力脱水技术 目前污水处理厂内污泥脱水以机械脱水为主，主要有：真空吸滤法、离心法
和压滤法。主要设备有：转鼓式真空过滤机、转桶式离心机、板框压滤机、带式 压滤机、螺旋压榨机等。单一的机械脱水去除的仅仅是污泥中的部分自由间隙水， 脱水后污泥含水率仍然保持在 75%～85%之间。
东莞市圣茵环境科技有限公司成立于 2008 年 1 月，专业从事城镇生活污水处 理中污泥收集、贮存、处理、处置。公司取得了广东省严控废物处理许可证、全 国工业产品生产许可证、广东省肥料临时登记证等经营许可资质。多年来致力于 新能源环保产品研发以及城市固体废物的处理与利用，获得了相关专利 5 项，科 技成果 1 项， 2012 年获得广东省科学技术进步一等奖，污泥处置项目获得国家发 改委专项资金支持，2015 年 11 月被认定为国家高新技术企业。
如果采用深度脱水工艺在污水厂内将污泥含水率直接降到 50%以下，污泥量减 少 60%，可节省外运和处置成本 60%，干化后的污泥性质稳定，不易变质发臭，运 输过程中不易漏洒，可以避免二次污染，干化污泥更便于因地制宜采取填埋、土 地利用、焚烧或制备建材等多种方式综合处置。
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广东致胜环保产业集团有限公司
城市固废处理处置—— 污泥深度脱水工艺技术交流
单位地址：广东省东莞市旗峰路 288 号新世纪大厦
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一、前言
污水处理过程中采用物理、化学或生物方法把污染物从污水中分离出来，水 质达标排放后，剩余的污泥中含有大量有机物、重金属、病原体、寄生虫卵等污 染物，如果没有进行妥善的处理处置，污泥中的污染物就会通过多种途径再次回 到自然界，形成新的污染。因此做好污泥处理处置工作，是确保污水处理效果、 防止污染物进入自然环境形成二次污染的重要举措。
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体积和重量再次减少 60%。 我国城镇污水处理厂目前大都采用带式压滤机或离心式污泥脱水设备，将污
泥脱水处理到含水率 80%后外运处理处置。普遍存在污泥量大、运输成本高、处置 难度大、重复支出脱水处理成本等问题，而且污泥含水率高容易变质发臭，运输 过程中易漏洒，二次环境污染风险大。