某城市污水處理廠污泥深度脫水處理10m3設計方案一、工程概況城市污泥是城市污水處理的副產品，通常占污水處理量的0.3-0.5%。隨著污水處理率的不斷提高，導致污泥產量顯著增長，并帶來日益嚴重的環境污染問題。在我國，污泥處置技術與國外發達國家相比尚有較大差距。目前，我國污水處理設施中配備污泥穩定處理設施的還不到1/4，污泥處理工藝和配套設備較為完善的不到1/10。因此，研究安全、高效、經濟的污泥處置技術，實現污泥無害化、減量化及資源化具有重要的理論和現實意義。污泥脫水是污泥處置及資源化過程中必不可少的前處理過程，也是污泥處理過程中機理極為不清楚的過程之一。由于我國污水處理廠污泥脫水技術落后，污泥脫水率不高，脫水泥餅含水率普遍高達80%，因此高效脫水，成為經濟、高效處理污泥的關鍵，為污泥的填埋焚燒等后續處理減輕了極大的負擔。處理制抗生素藥劑產生廢水，主要處理工藝為活性污泥法，日產生污泥35噸，含水率86%左右。現行污泥處理方法為二沉池污泥（含水率99%左右）經帶式壓濾機脫水至86%后，送至廠內焚燒處理。由于含水率高，污泥焚燒需消耗大量的輔助燃料。污泥處理車間及附近廠區環境惡臭嚴重。為了有效減少污泥的處理量，優化污泥處理工藝，決定在污水廠實施污泥深度脫水工程,解決污泥處理難、脫水難問題，同時改善污泥處理車間的作業環境。污泥性質污泥為制抗菌劑污水處理產生污泥，主要為二沉池的剩余污泥。對污泥進行了分析，含水率86%，有機質含量75%。屬于高有機質高熱值難脫水污泥。污泥為黑褐色，臭味濃烈。污泥產量為35噸/日。污泥來自制抗菌劑工程工業廢水處理過程中產生的沉淀物與漂浮物，結構松散，其外觀具有類似絨毛的分支與網狀結構，形狀不規；具有極高的比表面積、孔隙率及含水率。污泥中高含量的有機物上寄生著各種細菌和寄生生物，同時濃縮著制菌過程中的多種有害化合物。污泥結構的復雜多變性同時決定了對其進行高效處理的難度。二、治理方案設計依據1、《城鎮污水處理廠污泥處置分類》（CJ/T239-2007）2、取樣檢測數據3、污泥深度脫水技術原理三、目前污泥脫水的主要技術方法1.傳統的帶式脫水或離心脫水目前國內主要通過向污泥泥漿添加聚丙烯酰胺類高分子絮凝劑與污泥混合后使污泥膠體形成絮凝體，然后通過帶式壓濾機、離心脫水機脫水。但是污泥脫水后含水率一般在80%左右，含水率高，后續處理困難。2.污泥干化脫水高粘度污泥干化設備一般采用熱風旋片干燥機，根據污泥粘度不同可采用雙軸旋片干燥機（立式、臥式）、三軸旋片干燥機（臥式），可將初含水85%以下的高濕物料一次烘干到終含水12%以下，干燥時間短，一般為2-10分鐘。由于高速攪拌葉片激烈攪拌潮濕物料，濕物料能與熱風良好接觸。污泥干化熱源為鍋爐煙氣、電廠蒸汽，另外還有天然氣供熱以及電加熱等供熱方式。3.水熱處理脫水污泥水熱處理原理是在加熱過程中,污泥的微生物絮體解散,微生物細胞破裂,污泥中的有機物水解。有機物的水解降低了污泥的黏度,降低了黏性物質對水的束縛能力;同時在加熱至170℃及以上時,污泥中的細胞破裂,胞內的大分子有機物釋放并水解,胞內以各類大分子相結合的水也被釋放,導致水更容易與污泥顆粒分離,從而降低脫水污泥的含水率。污泥的水熱預處理的最大問題在于能耗太大，費用過高。4.凍結熔融法脫水凍結熔融法是先將污泥在低溫下冷凍，然后再將其融解，經過這個過程，污泥的膠體性質完全被破壞，顆粒迅速沉降。由于這一方法成本高、設備復雜、應用有限，僅在芬蘭、瑞典、加拿大等北方國家略有采用，在我國尚無應用先例。5.超聲波預處理法脫水其技術優勢表現為加熱速度快、熱效高、熱量立體傳遞、設備體積小等。適宜的微波輻射通過高頻電磁場作用引起帶負電污泥顆粒及其中的水分子不斷加速運動、旋轉、相互碰撞,使污泥的Zeta電位、表面雙電層結構遭到破壞,污泥顆粒脫穩、絮凝,出現顆粒粗大化現象,促進了污泥脫水性的改善。另一方面，微波輻射對細胞外聚合體ECP結構的破壞,ECP中各組分含量減少，此時污泥顆粒脫穩,脫水性開始改善。超聲波預處理法脫水的缺點在于消耗大量電能。6.污泥化學調質深度脫水污泥化學調質深度脫水技術，就是通過向污泥加入高效深度脫水化學藥劑，改變污泥的表面特性，使得污泥膠粒之間的比阻大幅度降低，同時將污泥中難去除的束縛水（結合水和吸附水）釋放出來成為易于機械脫水的自由水。通過化學調質深度脫水后，污泥的含水率可下降到40-60%，大幅度降低了污泥含水率，使污泥體積減小一半以上。脫水后的污泥可直接進行干化焚燒，或與煤進行混燒，也可以直接填埋或制建材。目前，污泥化學調質深度脫水技術是解決我國污泥含水率高這一瓶頸問題的最佳技術方案。我公司通過與東南大學合作，引進了東南大學黃瑛教授開發的污泥化學調質深度脫水技術，可使污泥含水率大幅度下降，實現污泥減量。該技術已在無錫是得到成功應用，日處理含水率80%的污泥150噸/日。四、污泥治理方案1.污泥深度脫水技術路線二沉池污泥泥漿先進入濃縮罐，使污泥含水率從99.3%濃縮到97-98%，再進入污泥調質罐，同時向調質罐加入高效污泥深度藥劑，對污泥進行調質改性。調質后污泥泥漿打入泥水一體化板框壓濾機，處理以后含水率可直接從97%~99%降至60%以下，實現污泥減量大幅度。1污泥深度脫水工程流程圖2.污泥處理車間生物除臭技術3.PRC自動控制系統污、污泥深度脫水方案具體工程量清單及報價序號型號規格名稱單位數量單價總價備注一土建部分1污泥攪拌池，深6米，長寬各5米座1帶變頻立式攪拌機2污泥深度脫水車間廠房個1平面圖布圖后確定尺寸（大概25X15）二設備部分1污泥濃縮罐H=5米，直徑3.6米個2帶攪拌機2污泥調質罐H=5米，直徑4.2米個1帶攪拌機3隔膜壓濾機個1過濾面積400m24高效藥劑制備罐AH=2米，直徑2米個1帶攪拌機5高效藥劑制備罐BH=2米，直徑1.6米臺2帶攪拌機6立式排污泵100m3/h，臺47空氣壓縮機臺18螺桿泵70m3/h，壓力6kg臺29螺桿泵18-20m3/h，壓力10-12kg臺210計量泵臺211立式儲藥罐，體積70m3座112藥劑干粉輸送泵臺113合計五、污泥直接深度脫水工藝技術優勢采用“泥水一體機”污泥處理處置達到的效果污泥含水率可由95%以上一次性脫水至≤60%；污泥脫水后的體積減少50%；污泥脫水后成餅狀，無滲濾液，無惡臭（臭度﹤1），可避免二次污染；污泥脫水至≤60%以下再進行處理處置的優越性大大降低了后續處理處置的難度和處