新型污泥干化深度脫水工藝一次試車成功投產(chǎn)！

    繼2008年我公司與北京中關(guān)村環(huán)保產(chǎn)業(yè)中心合作的污泥熱干化項(xiàng)目以后，我公司一直在致力研發(fā)工藝更為先進(jìn)，能耗更加低，更為環(huán)保的污泥處置技術(shù)路線。近期，我公司與無(wú)錫某污泥處置公司合作的深度干化脫水項(xiàng)目一次試車成功，為國(guó)內(nèi)的污泥處置工藝的最新處置辦法，徹底解決了污泥最終的去向問題。

    目前，我國(guó)許多污水處理廠對(duì)污泥僅僅是進(jìn)行簡(jiǎn)單的濃縮脫水后便外運(yùn)，而且根本沒有交待污泥的最終去向。污水處理廠即使對(duì)污泥進(jìn)行了濃縮脫水處理，往往達(dá)不到要求，污泥的含水率仍較高，污泥處理的不到位不但增加了運(yùn)輸?shù)碾y度，而且對(duì)運(yùn)輸路線周邊環(huán)境帶來(lái)威脅，更為嚴(yán)重的是給后續(xù)的污泥處置帶來(lái)極大的不便。堆肥時(shí)，滿足不了含水率的要求；填理時(shí)，達(dá)不到垃圾填埋場(chǎng)的準(zhǔn)入條件，垃圾場(chǎng)拒收污泥；焚燒時(shí)，達(dá)不到污泥焚燒時(shí)的熱值，同時(shí)耗費(fèi)過(guò)多的熱量，造成嚴(yán)重的大氣污染。

有調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)污水處理廠污泥主要的處置方法是土地填埋，其次是污泥土地利用。污泥填埋占了相當(dāng)大的比例，但是由于填埋場(chǎng)大多為露天，經(jīng)過(guò)雨水淋濾后，沒有穩(wěn)定和無(wú)害化的污泥很快恢復(fù)原形，對(duì)填埋場(chǎng)地的安全構(gòu)成嚴(yán)重的危害。處理不到位的污泥還造成填埋場(chǎng)滲濾系統(tǒng)的嚴(yán)重堵塞，嚴(yán)重污染附近的地下水。尤其是污泥和垃圾混合填埋時(shí)，使得不少垃圾填埋場(chǎng)的壽命大大縮短，給城市垃圾處置帶來(lái)很大的麻煩。

所以，含水率是制約污泥處置和利用的關(guān)鍵問題。

本工藝技術(shù)的核心要素即：污泥機(jī)械深度脫水技術(shù)。其為污泥機(jī)械深度干化和閃干化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，形成了國(guó)內(nèi)污泥處置資源化綜合利用的最新技術(shù)。

①污泥穩(wěn)定固化技術(shù)

污泥固化處理是近年來(lái)污泥的工業(yè)處理上普遍重視和使用較多的一種方法。它是指用物理――化學(xué)方法將污泥顆粒膠結(jié)、摻合并包裹在密實(shí)的惰性基材中，形成整體性較好的固化體的一種過(guò)程。其中固化所用的惰性材料叫固化劑，污泥經(jīng)過(guò)固化處理所形成的固化產(chǎn)物為固化體。

穩(wěn)定化是將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑浴⒌瓦w移性及低毒性的物質(zhì)過(guò)程。穩(wěn)定化一般可分為化學(xué)穩(wěn)定化和物理穩(wěn)定化。化學(xué)穩(wěn)定化是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使有毒物質(zhì)變成不溶性化合物，使其在穩(wěn)定的晶格內(nèi)固定不動(dòng)；物理穩(wěn)定化是將污泥與一種疏松物料(如粉煤灰)混合生成一種粗顆粒的固體。

污泥的固化和穩(wěn)定化一般同時(shí)進(jìn)行，其機(jī)理是向污泥中加入固化劑，通過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)（如水化反應(yīng)），將有毒有害的物質(zhì)固定在固化形成的網(wǎng)鏈（晶格）中，使其轉(zhuǎn)化成類似土壤或膠結(jié)強(qiáng)度很大的固體，可就地填埋或用作建筑材料等。污泥固化處理技術(shù)既可用作特殊工業(yè)污泥，如含重金屬污泥，含油污泥，電鍍污泥、印染污泥等危險(xiǎn)廢物的固化處理，也可用于城市污水處理廠產(chǎn)生的普通污泥的固化處理。

②  A1型固化劑

（1）污泥固化處理的設(shè)計(jì)原則

?        對(duì)污水處理廠污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的全部污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化處理，使污水處理廠全面達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，便于實(shí)現(xiàn)資源化。

?        污泥處理工程的設(shè)計(jì)充分考慮到污水處理工藝運(yùn)行工況的變化。污泥處理兼顧污水處理工程現(xiàn)狀、考慮不同污泥的性質(zhì)差異，污泥處理流程做到可分可合，靈活切換。

?        有害廢物經(jīng)固化處理后所形成的固化體應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗融凍性及足夠的機(jī)械強(qiáng)度等；

?        可以控制污泥中臭氣的揮發(fā)，達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中規(guī)定的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

?        固化過(guò)程中材料和能量消耗要低，增容比要低；

?        固化工藝簡(jiǎn)單、便于操作；固化劑來(lái)源豐富，價(jià)廉易得；處理費(fèi)用低。

?        盡量利用各類廢渣制備固化劑，做到以廢治廢。

?        污泥固化體對(duì)環(huán)境友好，穩(wěn)定后能夠再利用，如用于填海造地、圍堤、筑路等。

（2）A1固化劑的開發(fā)及性能

根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則，我公司同國(guó)內(nèi)有關(guān)一些科研院所合作，將幾種鎂鹽復(fù)配，并加入促凝劑和防水劑，配制了一種新型的鎂系膠凝固化劑（A1固化劑）。針對(duì)目前污水處理廠污泥的固化處理，與其他固化劑相比，該固化劑的優(yōu)點(diǎn)如下：

?        固化時(shí)間短，可以在短期內(nèi)（48h）使污泥凝固，達(dá)到填埋要求；

?        添加量少（5％～10％），對(duì)污泥pH改變較小，同時(shí)可以抑制臭氣的產(chǎn)生；

?        一種綠色的污泥調(diào)理劑，不對(duì)污泥造成二次污染，并能改進(jìn)污泥的性能，促進(jìn)污泥的穩(wěn)定化。

?        固化過(guò)程簡(jiǎn)化，易于生產(chǎn)和施工；

?        固定化處理的污泥經(jīng)過(guò)在填埋場(chǎng)內(nèi)2～3年的穩(wěn)定期后，形成一種類土壤物質(zhì)，可進(jìn)行開采利用，實(shí)現(xiàn)污泥填埋場(chǎng)的可持續(xù)使用。

選用不同的固化劑進(jìn)行不同添加比例的污泥固化對(duì)比實(shí)驗(yàn)。水泥固化劑的添加量在20％時(shí)的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了58.17kPa，但是固化后體積增加明顯，增容比達(dá)1.52；石灰固化的污泥強(qiáng)度較差<20kPa，并且在添加量較大時(shí)使污泥的pH值偏堿性，污泥的惡臭氣味增加；A1固化劑的固化效果較好，添加量為5％時(shí)的抗壓強(qiáng)度就達(dá)到了52 kPa，并且減少污泥的填埋體積，對(duì)污泥pH值的影響也較小。

③機(jī)械干化設(shè)備和深度脫水技術(shù)

其性能、工作效率、脫水程度等各項(xiàng)指標(biāo)是同類技術(shù)和產(chǎn)品無(wú)法比擬的，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，與固化技術(shù)結(jié)合形成獨(dú)特的污泥固化壓濾工藝，污泥固化壓濾實(shí)質(zhì)上就是通過(guò)添加固化劑對(duì)污泥進(jìn)行改性后，再用機(jī)械干化設(shè)備進(jìn)行快速壓濾脫水，以降低污泥的含水率和臭度，經(jīng)該工藝處理的污泥主要指標(biāo)：臭度降低到三級(jí)以下，含水率分別為60%、40%、20%，抗壓強(qiáng)度≥100 kPa，抗剪強(qiáng)度≥50 kPa。機(jī)械干化深度脫水技術(shù)徹底改變了其他技術(shù)處理周期長(zhǎng)、占地面積大、對(duì)空氣有污染的不利局面，實(shí)現(xiàn)了污泥處理的工廠化、規(guī)模化。

④高溫?zé)岣苫夹g(shù)（干燥機(jī)進(jìn)口溫度高達(dá)500-700度）

    經(jīng)機(jī)械干化后的污泥含水率為60%左右，此時(shí)的污泥已處于半濕土狀態(tài)，該狀態(tài)僅適合填埋，如須焚燒，則該水分過(guò)高，必須進(jìn)一步機(jī)械干化脫水，使污泥含水率達(dá)到40%左右。經(jīng)過(guò)閃蒸干化的污泥可在瞬間內(nèi)迅速使污泥中的水分揮發(fā)，以達(dá)到去除水分的目的，經(jīng)干化后的污泥形態(tài)與電廠粉煤灰類似，含水率在20%的污泥可達(dá)到資源化利用。

5.1  技術(shù)特點(diǎn)

?        污泥的減量化十分明顯。運(yùn)用獨(dú)創(chuàng)的“機(jī)械干化深度脫水技術(shù)”處理污泥，可實(shí)現(xiàn)污泥即時(shí)脫水，由含水率80%降至20%以下，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化處理。

?        處理過(guò)程中可避免二次污染。深度脫水過(guò)程中產(chǎn)生的脫水濾液沒有生化毒害成份，經(jīng)預(yù)處理后，直接返回污水廠處理。脫水后的干泥無(wú)明顯異味，裝卸、儲(chǔ)存、運(yùn)輸都很方便。

?        機(jī)械干化設(shè)備裝置處理原始污泥在幾十噸至上千噸范圍內(nèi)可靈活選用；設(shè)備維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，目前已實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)檢修。技術(shù)成熟、設(shè)備可靠，可直接引進(jìn)和消化吸收。

5.2  技術(shù)優(yōu)勢(shì)

目前，國(guó)內(nèi)污泥處理技術(shù)比較普遍的工藝有污泥高溫好氧發(fā)酵、熱干化、焚燒和機(jī)械干化深度脫水，這四種工藝的技術(shù)比較詳見下表:

污泥處理方案比選

由上表可知，污泥的機(jī)械干化深度脫水工藝在投資、運(yùn)營(yíng)成本、空氣污染、產(chǎn)品出路、能耗等諸多方面較其它工藝有明顯優(yōu)勢(shì)。

污泥含水率是制約污泥處置和循環(huán)利用的關(guān)鍵問題，60%是填埋與堆肥的起點(diǎn)，50%是焚燒的起點(diǎn)，干化環(huán)節(jié)是污泥處理處置系統(tǒng)耗能的主要環(huán)節(jié)。目前干化環(huán)節(jié)的新技術(shù)研發(fā)是實(shí)現(xiàn)污泥處理系統(tǒng)節(jié)能降耗的著力點(diǎn)，且盡可能多的降低水分。在這方面污泥的機(jī)械干化深度脫水可較好的滿足以上要求，干化后的污泥具有一定的熱值，可以使后續(xù)污泥的資源化利用成為可能。