隨著人們生活水平的提高，城市污染問題也逐漸嚴(yán)重，尤其是污泥量和污水量正逐年上升，污泥的處理也開始得到關(guān)注，為此，本文就污泥的深度脫水工藝進行了簡要研究。

1、研究背景

對于大部分的污水處理廠或水質(zhì)凈化廠來說，其剩余污泥處理一直是待解決也必須要解決的重要問題，不管是在國內(nèi)還是國外，污泥的處理都成為熱點研究課題。污泥中若是具有較高的含水率，則會導(dǎo)致污泥更容易發(fā)生腐爛情況、出現(xiàn)惡臭情況，還會伴存大量的病原微生物與寄生蟲卵，若是不妥善處理而任意排放，會給環(huán)境造成污染問題。但同時，污泥也是一種資源，比如作為農(nóng)作物健康生長的生物資源，這是由于污泥中含有氮、磷、鉀等物質(zhì)，當(dāng)其中有機質(zhì)含量高達40%時，也能夠作為土壤的改良劑。污泥的處理方式有許多種，直接進行填埋或是焚燒不僅不能有效利用污泥，還會造成一些有害污染，而污泥脫水的處理方式可以將污泥的成分及性質(zhì)向好的方向改善，讓污泥變得更為穩(wěn)定化與衛(wèi)生化，也能夠進一步提升污泥資源的回收效果，此外，污泥脫水也能夠降低污泥重量，方便其運輸和進一步處置的進行。

2、當(dāng)前污泥深度脫水處理發(fā)展現(xiàn)狀

有關(guān)污泥的脫水處理目前主要為兩種形式，一種是帶式壓濾脫水，另一種則是離心脫水，相關(guān)研究表明，污水處理廠當(dāng)中的污泥含水率都維持在80%以上，甚至有些處理廠的含水率接近于90%，相比于干污泥，這種污泥含有的水分約為9倍，但很多污水處理廠卻缺乏了相應(yīng)的脫水設(shè)備與脫水設(shè)施，亦或是脫水技術(shù)較落后，還存在直接將脫水后污泥隨意傾倒的情況，這給環(huán)境造成了很大污染壓力，也會導(dǎo)致資源浪費。污泥的深度脫水目前成為一種新線路，深度脫水指的是污泥處理的一個中間環(huán)節(jié)，但該環(huán)節(jié)具有較高的技術(shù)價值，具體指對污泥進行調(diào)質(zhì)處理后再壓榨脫水，脫水后的污泥含水率降低到60%或以下，污泥的深度脫水工藝在國外起源頗早，近些年國內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員逐步重視該項工藝的應(yīng)用，尤其是高壓壓濾脫水技術(shù)的發(fā)展正不斷推陳出新，深度脫水后的污泥為后續(xù)污泥處置帶來很大便利，適合于當(dāng)下的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。與其他污泥處理技術(shù)相比，污泥深度脫水具有很大優(yōu)勢。

3、高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水技術(shù)的實踐應(yīng)用案例

3.1 項目概況

本次研究項目為某水質(zhì)凈化廠污泥脫水工藝改進項目，該廠當(dāng)中，每天產(chǎn)生的污泥量約為160噸，污泥的原始含水率約為80%，未達到相關(guān)脫水要求，為了進一步降低污泥中的含水率，本廠決定實施應(yīng)用高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水技術(shù)的改造方案，經(jīng)過改造完成后實現(xiàn)對污泥的深度脫水，該項技術(shù)不僅使得污泥脫水率上升，也使得污泥的穩(wěn)定性被提高，且含水率較低的污泥更容易被粉碎，便于二次利用，制作為水泥材料或是燒制成磚，也可用作垃圾填埋處理的覆蓋土，提升資源的利用率，也能夠適當(dāng)降低對環(huán)境的污染。

3.2 工藝改進的具體選擇及特點

3.2.1 工藝比選分析

當(dāng)前主要運用與深度脫水處理的技術(shù)類型包含三種，分別為高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水機技術(shù)、高壓隔膜板框壓濾機脫水機技術(shù)以及封閉式低溫濾餅干燥機技術(shù)，分別對三種技術(shù)工藝的特征進行簡要分析，方便其比選。

(1)高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水機技術(shù)

該項技術(shù)的運用原理為，對污泥中加入一定的改性劑，將其中微生物的細(xì)胞壁破壞掉，在改性劑作用下，微生物細(xì)胞會出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，從而將污泥間顆粒結(jié)構(gòu)改造完成，提升了污泥顆粒間的孔隙率。然后再使用高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水機對污泥進行高壓物理擠壓處理，保證擠壓的密集性達標(biāo)，進而達到深度分離污泥與水的目標(biāo)。高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水機是一種可以連續(xù)運行的裝置，同時具有占地面積頗小、操作簡便、自動化水平高以及低能耗的特點，且這種裝置與本研究項目中的凈水廠原有污泥脫水設(shè)備對接，適當(dāng)縮短改進應(yīng)用的期限。再加上裝置占地小，施工時更為便捷，可有效提升脫水效率，適合許多水質(zhì)凈化廠的應(yīng)用。

(2)高壓隔膜板框壓濾機脫水技術(shù)

高壓隔膜板框壓濾機也是進行污泥脫水的有效裝置，其主要是物理擠壓脫水原理，其中的板框結(jié)構(gòu)可以對污泥施加壓力，含有水分的污泥在被擠壓后，會將水分和污泥分離開，從而達到污泥脫水的目的。使用高壓隔膜板框壓濾機裝置的優(yōu)勢就在于脫水后泥餅中水分含量較少，且具有較好的衛(wèi)生條件，但這種裝置的脫水效率卻不高，且初期應(yīng)用需投入較多建設(shè)資金，同時占地面積比較大，可行性頗低。但這種裝置在許多污泥脫水工作中仍舊被廣泛應(yīng)用，實際應(yīng)用時需要做好用地規(guī)劃工作，因此一般是用于新建的水質(zhì)凈化廠當(dāng)中，但本文研究的項目為后續(xù)改建項目。

(3)封閉式低溫濾餅干燥機技術(shù)

封閉式低溫濾餅干燥機技術(shù)也是污泥脫水應(yīng)用的技術(shù)之一，這種技術(shù)設(shè)施占地面積較大，同時具有高能耗特點，像是每一臺設(shè)備將一頓含水量為80%的污泥處理為含水量60%的污泥后，就需要150kW·h的能耗，實際應(yīng)用過程中也會耗費較多成本，可行性比較低，但污泥脫水效果比較好，并且當(dāng)污泥原始含水率高于80%時，還容易產(chǎn)生阻塞干燥機裝置的情況，因此這種技術(shù)工藝推廣和應(yīng)用范圍比較有限。

根據(jù)對以上不同污泥脫水的技術(shù)工藝分析，再結(jié)合本項目的實際情況，考慮到經(jīng)濟問題、建設(shè)周期問題以及后續(xù)運行問題等等，決定選擇高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水機技術(shù)，確保本項目中污泥的深度脫水工作達到要求。

3.2.2 改造工藝的實施

本項目中凈水廠的改造決定使用三套高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水機設(shè)備，其中有兩臺設(shè)備做主用，剩余一臺則做備用。其中，單臺設(shè)備處理含水率為80%的污泥時，其能力為每小時5t，若是兩臺設(shè)備同時運轉(zhuǎn)，則設(shè)計每天運行工作時間為16小時。高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水成套設(shè)備當(dāng)中，包含了連續(xù)污泥深度脫水機設(shè)備，性能為單機額定功率8.25千瓦，還包括污泥改性混合機，性能為單機額定功率5.5千瓦，其次還包括了污泥輸送機裝置、沖洗水泵、空壓機、自控系統(tǒng)以及定量投加裝置等，最后是改性劑材料，主要為石灰和氯化鐵的混合物。高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水系統(tǒng)的主要工藝流程包括，一次脫水污泥、污泥改性、連續(xù)深度脫水處理以及堆放待運，其核心的工藝流程主要是污泥改性及深度脫水環(huán)節(jié)。

污泥改性環(huán)節(jié)中，主要是將一次脫水完成后的污泥經(jīng)過輸送裝置運到污泥混合器當(dāng)中，注意輸送定量問題，然后再加入定量的污泥改性劑與污泥進行充分混合，快速將其處理均勻，這樣做的作用有兩點，一是讓活性污泥的結(jié)構(gòu)被破解，將其內(nèi)部結(jié)合水與細(xì)胞內(nèi)水充分釋放出來，二是可以構(gòu)建起微型骨架體，進一步增強污泥物質(zhì)的絮粒強度，可以提升污泥脫水的效能。

深度脫水環(huán)節(jié)中，將改性處理后的污泥輸入到高壓帶式連續(xù)深度脫水機設(shè)備中，使用逐漸增加多組壓榨機的形式來擠壓處理污泥，這時其一次脫水處理后難分離出的水分也會被壓出來，進一步實現(xiàn)污泥與水的分離處理，降低污泥中的含水率。污泥經(jīng)過深度脫水之后，會將污泥中的含水率降低到小于60%，污泥呈泥餅狀態(tài)，為多孔隙薄片狀，其孔隙大小約為5毫米到10毫米。

本次項目的改造工程中，主要將原有的脫水機房重新設(shè)計成鋼筋砼結(jié)構(gòu)，整體為兩層，考慮到施工安全以及日后運行，改造后新添加的高壓帶式連續(xù)深度脫水機設(shè)備及相應(yīng)配套設(shè)備主要是設(shè)置在了一層當(dāng)中，同時建立了一座污泥棚。

3.2.3 改造工藝的特點

使用高壓帶式連續(xù)深度脫水機設(shè)備進行改造的工藝特點主要包括以下幾點。一是充分結(jié)合了水質(zhì)凈化廠原有的污泥脫水設(shè)備及各項設(shè)施，減少了重復(fù)性投資及建設(shè)，在很大程度上節(jié)省了改造成本，具有經(jīng)濟性特點；二是凈水廠的新添加裝機功率都比較低，需逐步調(diào)試；三是充分利用了可利用的原有設(shè)備，在實際進行改造之前，也讓原有污泥脫水設(shè)備持續(xù)進行著污泥脫水處理生產(chǎn)工作；四是設(shè)備屬持續(xù)運行狀態(tài)，具有較高的處理效率。

3.3 高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水技術(shù)的應(yīng)用效益

通過對本項目案例水質(zhì)凈化廠改造前后的技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟效益對比分析，進一步探究應(yīng)用高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水技術(shù)工藝的優(yōu)勢，確保應(yīng)用的合理性。

3.3.1 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)對比分析

水質(zhì)凈化廠改造之前為帶式脫水污水處理工藝，其實際一次脫水污泥量為每天160噸左右，一次脫水污泥的平均含水率約為80%，污泥中未投加任何固體藥劑，外運污泥的處置主要是采用填埋處理方式。在改造之后，運用高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水技術(shù)工藝，原始一次脫水污泥量仍為每天160噸，污泥中投加了改性劑，每噸改性劑當(dāng)中的石灰含量為35千克、氯化鐵含量為10千克，在經(jīng)過高壓脫水處理后的污泥平均含水率降低到60%左右，經(jīng)過處理后的污泥量也降低到87.2噸，改造后的外運污泥處理量減率約為45.5%。由此可見，原系統(tǒng)當(dāng)中的污泥脫水處理工藝，由于脫水后泥餅含水率在80%，不能夠達到相關(guān)脫水標(biāo)準(zhǔn)，因此需進一步改造工藝，經(jīng)過改造后，其使用高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水機設(shè)備，可以將脫水后的泥餅含水率降低到60%，達到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時污泥的減量率較高，既具有更高的技術(shù)價值，也具有環(huán)保性。

3.3.2 相關(guān)經(jīng)濟效益對比分析

原污泥脫水工藝經(jīng)過應(yīng)用高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水設(shè)備的改造后，其運行成本也發(fā)生了一些改變，體現(xiàn)出高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水工藝的經(jīng)濟特征，具體對比情況如下。改造前的污泥脫水工藝系統(tǒng)運行耗電量為5kW·t-1h·t-1，電費單價為0.7元/kW·h，消耗PAM量為20kg·t-1，單價為每千克1.5元，其藥劑費為每噸30元，動力費為每噸3.5元，總運行處理一頓污泥的費用為33.5元，而改造后的高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水工藝設(shè)備耗電量為6kW·h.t，同時，改造后增加了石灰材料與氯化鐵材料的消耗，其中石灰材料消耗量為35kg.t，單價為每千克0.73元，氯化鐵材料的消耗量為10kg·t-1，單價為每千克0.98元，藥劑費用為每噸35.35元，動力費每噸4.2元，總運行處理一頓污泥的費用為39.55元。

增加應(yīng)用高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水技術(shù)工藝，體現(xiàn)出操作簡單方便、處理效果好以及經(jīng)濟實用等特點，盡管從脫水處理的總運行成本方面改造后比改造前成本略高，但同時由于污泥處置量大大降低，也節(jié)省了一部分處置費用，同時對環(huán)境的保護有著積極作用，整體來看，高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水技術(shù)工藝應(yīng)用的經(jīng)濟效果較好，值得推廣。

4、結(jié)論

綜上所述，污泥的深度脫水是一種有效提升污泥穩(wěn)定性和衛(wèi)生性的工藝技術(shù)，與其他處理技術(shù)相比存在諸多優(yōu)勢，本文主要是研究了一種高壓帶式連續(xù)污泥深度脫水的處理工藝，以實際水質(zhì)凈化廠的改造為例，探究了高壓帶式連續(xù)武術(shù)深度脫水處理工藝的技術(shù)優(yōu)勢與經(jīng)濟效益，在實際應(yīng)用該工藝后，污泥的深度脫水效果較好，含水率可降低到60%，同時具有操作簡單和環(huán)保的效果，后續(xù)運行的經(jīng)濟成本也不高，具有較高應(yīng)用價值。（來源：江西洪城環(huán)境股份有限公司）