污泥低温干化技术分析

武奇 郁亚磊 吴建军

摘  要：市政污泥产量逐年增加，污泥的减量化无害化处理方式得到广泛关注，脱水污泥含水率是制约其处置的瓶颈问题，传统脱水污泥干化中水分释放速率较慢，本文对传统聚丙烯酰胺条例脱水，采用芬顿试剂对污泥进行处理，探究深度脫水调理剂对污泥干化中水分释放的影响。分析污泥低温干化设备的作用原理，介绍旋转压滤机污泥低温干化设备工艺流程，工艺对生活工业混合污泥进行干化处理，可获得污泥回收率较高良好效果，成本较低，具有一定市场推广价值。

关键词：污泥处理;干化技术

市政污泥主要来自城市生活污水处理，污水中部分沉淀物作为剩余污泥被排出系统，污水处理模块化导致副产物市政污泥量增加，通常污水处理厂浓缩污泥含水率在93%，常规脱水后脱水泥饼含水率在80%左右，高水率使得污泥体积较大，提高后续运输成本，针对国内外污泥调理脱水等技术做了大量研究，污泥可作为生物质类固体废弃物进行热处理，由于污泥成分复杂，含有大量病原体及重金属等，容易腐化发臭，产生后处理中释放恶臭气体，处理不当会造成二次污染，对水体产生危害。城镇排水处理条例规定，污水污泥处理必须满足国家相关标准，污泥问题提上城市建设日程，污泥产量增长导致各种经济环境问题，如何有效实现污泥减量化无害化处理将引起广泛关注。污泥调理剂干化直接决定污泥最终处置效果，值得重点关注。

一、污泥调理技术研究

污泥处理主要是污泥处置前对污泥进行稳定化等操作，污泥调理脱水是处理中的重要步骤，污泥脱水前通过理化手段复合使用改善污泥脱水性能。通过对污泥水分存在形式分析，污泥调理主要集中于破除污泥中有机聚集体结构，及在污泥中构建脱水通道方面，通过调理可改变污泥组织结构等特性，减少其粘性，污泥经调理后可降低脱水压力，降低脱水泥饼含水率【1】。

传统污泥脱水方式为混合污泥经过简单浓缩，添加有机高分子絮凝剂，利用离心脱水得到脱水污泥。研究聚丙烯酰胺对生活污泥调理脱水的影响，考虑投加量等参数对调理结果的影响，表明搅拌速度133.8r/min及温度30.8℃得到最低的污泥比阻。研究聚丙烯酸脂对污泥脱水性能的影响，与聚丙酰胺等常规絮凝剂调理效果对比，表明阳离子聚丙烯酸脂可有效降低污泥比阻，调理效果受投加量等条件影响。絮凝剂原理是吸附架桥作用，减少泥颗粒间隙，提高污泥的脱水性能，未从本质上改变污泥形状，无法解决堵塞通道的问题。

为改善污泥高压条件脱水通道堵塞问题，采用石灰等为主的无机助凝剂构建脱水通道得到研究，利用粉煤灰进行调理脱水，表明粉煤灰较强的吸附性能可强化污泥颗粒团聚，石灰调理可与污泥中有机物结合，提高污泥脱水性能。通过添加石高构建污泥脱水骨架，采用无机助凝剂调理，在脱水中高压下能有效保留脱水通道。无机助凝剂机理是强化污泥高压条件下耐压程度，脱除污泥中自由水，但无法强化其他水分释放，单独使用存在脱水污泥增容大等问题。

深度脱水污泥热干化特性受深度脱水调理影响，干化中水分释放等方面具有独特性，采用复合调理剂条例脱水，完成污泥处置工艺路线日趋成熟，污泥深度脱水干化工艺具有现实研究价值。

二、污泥干化技术原理

污泥机械脱水中常用设备有带式压滤机，叠螺脱水机，脱水机械处理后泥饼含水率下限仅达到78%，工程实践表明，采用石灰进行调理，含水率下限可达到60%，传统调理技术大量采用铁盐，石灰结垢将增加污泥干固体量。

脱水泥饼含水率高，为后续污泥处置带来了很大不便，填埋达不到垃圾填埋准入条件，焚烧时水分蒸发耗费过多热量。2010年环保部在下发《加强城镇污水泥污染防治工作通知》要求出厂污泥含水率<50%。污泥低温干化是将污泥含水率降至50%以下，国外很多公司研发出污泥低温干化技术。环能科技股份有限公司在某污水厂建设污泥低温干化工程投产，泥饼平均含水率控制在50%以下【2】。

湿泥经造粒机造粒后进入带式干燥器中的多空钢带，由除湿热泵提供热空气经循环风机输入带式干燥器内。干泥由多空钢带排除带式干燥器，空气循环进入干化循环使用。设备工艺具有运行安全，维护简单，无废热偏方，干化无需添加石灰等强氧化剂，干基热值高等特点。

三、污泥干化技术的应用

某污水处理厂采用A2/O工艺处理市政混合废水，二沉池池底污泥容易腐化发臭，往往呈絮凝体状态，含水率高，不易下沉，采用旋转压滤机+污泥低温干化设备为污泥处理工艺。污泥脱水系统工艺流程，滤液排回污水处理系统前重新处理，干泥通过螺旋输送机排至干泥仓。

实验污泥取自危险废弃物处置中心，主要仪器有污泥低温干化机AA6000型原子吸收分光度计，PHS2.5酸度计，TG332A型微量天平等。实验中PH值测定参照GB6920，重金属测定参照GB7475，将三种污泥烘干至含水量约80%，在密封干燥仓口上入口设备将湿污泥分配在污泥传送带，将污泥送到密封干燥仓尾部返回，密封干燥仓旁干空气发生器，产生干燥空气由干燥仓底部吹进密封干燥仓，湿润空气进入空气干燥机，凝结水分可再用。空气经热泵加热至38℃，50℃，循环至密闭干燥仓底部，过程没有发挥发物排放，密闭干燥仓前方底部螺旋运输带排除干燥污泥。

污泥含水率在80%左右，造纸污泥含重金属量高于《土壤环境质量标准》要求。必须经有效处理才能避免造成二次污染。经210分钟低温干燥后，含水率为65%，温度为46℃，含水率为42%。温度为55℃，含水率为41%。温度升高，污泥含水率降低。温度为46～50℃，污泥经济效益最好，污泥含水率将到46%。

通过采用旋转滤机+污泥低温干化设备进行脱水，可获得污泥回收率在94%以上的良好效果。通过采用旋转压滤机+污泥低温干化设备进行脱水，在污泥回收率在94%以上前提下，处理成本为574元。

结语

污泥低温干化设备工艺具有运行安全，维护简单，无废热排放，干化无需天啊及三氯化铁等强氧化剂，干基热值高等显著特点。采用旋转压滤机+污泥低温干化设备对二沉池进行脱水，可获得污泥回收率在94%以上良好效果。采用旋转压滤机+污泥低温干化设备进行脱水，确保污泥回收率在94以上，具有一定市场推广价值。

参考文献

[1]  倪明辉，陈莉佳，卢宇飞.低温真空脱水干化一体化技术装备在大型化工园区污水厂污泥减量项目中的应用[J].广东化工，2019，46（11）：173-174+161.

[2]  倪明辉，陈莉佳，卢宇飞.低温真空脱水干化一体化技术装备在大型化工园区污水厂污泥减量项目中的应用[J].广东化工，2019，46（11）：173-174+161.