引言

城市污水處理廠污泥的處理與處置一直是困擾國內污水廠運營管理者的主要難點。在國外，污泥處理與處置部分占整個污水廠投資的50%~70%,而國內目前投資力度遠遠不夠。另外，部分已建成的污泥處理處置設施由于各種原因而被閑置，造成了巨大的浪費。隨著污水處理率的提高，城市污水廠污泥的處理與處置將成為我國污水廠建設重點考慮的問題。

1污泥處理與處置現狀

1.1主要方式

污泥處理與處置方法主要有填埋、焚燒和多種形式的土地利用。根據各國具體國情不同，各種方法所占比例也不相同。我國采用的污泥處理與處置方法中，污泥農用約占44.8%、陸地填埋約占31%、其他處置約10.5%、沒有處置約13.7%。這是在特定條件下估算的，嚴格來說以上數字將會有很大變化。隨著環境標準和意識的提高，污泥農用可能的技術風險使得需更長時間來評估污泥農用的安全性。同時國外新的標準要求填埋污泥有機物含量低于5%,這對污泥填埋前的處理提出了更高的要求。污泥焚燒的巨額投資對于國內大部分污水廠來說，是一筆不小的負擔。相對來說，將污泥用作水泥、磚、陶瓷等建筑材料，具有投資省、安全性高等優點，是一種值得推廣的處理與處置方法。日本在這方面已走在世界前列，建立了世界第一座“生態水泥廠”，水泥中污泥含量達60%叫我國也在這方面進行了研究，并取得了一定成果。

1.2主要設備

污泥脫水是污泥處理的關鍵步驟。目前，市政污水廠污泥脫水主要采用的機械設備有：帶式壓濾機、板框壓濾機和離心脫水機。其中，板框壓濾機有著脫收稿日期：2008-06-20

水含固率高、電耗低等優點，也有占地面積大、間歇運行、操作環境較差等缺點。隨著自動控制技術的發展，板框壓濾機在大型市政污水廠中的應用逐漸顯現其優勢。

1） 泥餅含固率高。通常板框壓濾機的泥餅含固率在35%以上，甚至達到40%,這就使泥餅的體積大大縮小，泥餅的運輸費用大為減少。

2） 板框壓濾機的所有機械部件均不是永動件，部件的磨損非常低。與帶式壓濾機和離心機相比，機械零部件的更換維護費用很低。

3） 板框壓濾機的處理能力很大，用在大型污水廠所需設備數量較少，可以大量減少設備管理、維護工作量。

2嘉興聯合污水廠污泥處理方案

2.1污水廠概況

嘉興聯合污水廠設計水量30×10⁴m³/d,目前實際處理水量約為20×10⁴m3/d。實際運行中進水以工業廢水為主，占總水量的85%以上，余為生活污水。工業廢水中主要為造紙、印染、化工等行業廢水。進水的COD（化學需氧量）在700-800mg/L₀該廠設計污水處理工藝為氧化溝，進水經預處理后進入生化處理段，出水排入杭州灣。

2.2污泥脫水工藝

根據污泥特點及泥餅含固率的要求設計了以下污泥脫水工藝。二沉池排出的剩余活性污泥加藥調質后進行預濃縮，濃縮后的污泥與初沉污泥混合。混合污泥先后投加FeC,（三氯化鐵）和石灰并在絮凝反應池內充分反應，然后用泵送至板框壓濾機壓濾脫水。脫水后的泥餅用螺旋輸送機輸送至泥餅堆棚。板框壓濾機的進泥由螺桿泵（低壓）和隔膜泵（高壓）先后完成。

2.3主要設備

1） 板框壓濾機：設計米用4臺板框壓濾機，板框尺寸1500mmxl500mm,濾板數131塊，濾室厚度32mm,過濾面積448m²,過濾壓力1.5x105Pa。該板框壓濾機還配有濾布高壓水沖洗系統及濾板酸洗系統。

2） 轉鼓式濃縮機：設計采用3臺處理量為100m³/h的轉鼓濃縮機，進泥含固率0.6%,濃縮后含固率6%~7%。

2.4設計參數及運行情況

該套污泥脫水系統自2003年底正式運行以來，一直非常穩定可靠，脫水效果良好。表1為該套系統主要設計參數及運行數據。

表1污泥脫水系統主要設計及運行參數

參數名稱	設計值	實際運行值
總干污泥量/kg-d’1	39100	31200
石灰消耗量/kgTn-3	15	11
FeCL消耗量/kg	7	6
PAM消耗量/kg-(tDS)”1	2~4	0.8
泥餅含固率/%	>40	45
工作批次/h-d-1	16	10
每批次時間/min	150	140
注:PAM指聚丙烯酰胺；DS指干污泥。

從該脫水系統實際運行情況看，具有以下特點：

1）污泥脫水性較好，泥餅不會粘在濾布上。濾板打開時，泥餅整體自動脫落。

2）泥餅含固率高，實際泥餅含固率達45%以上，泥餅落下后成較大塊狀。輸送至污泥堆棚后，經2d自然干化，泥餅含固率能達80%以上。

3）系統的自動化程度高，1名管理人員可以同時管理2臺脫水機的運行。所需的管理工作也僅僅是巡視、察看設備運行情況。

4）由于脫水中使用了石灰，在污泥調理的同時實現了污泥的穩定化，并消除了通常污泥處理過程中的惡臭。實際運行中污泥脫水機房、泥餅堆棚內均無惡臭產生，工人的操作環境非常良好。

5） 整套系統的設備均無高速運轉部件，噪聲低。

6） 濾布無須經常清洗。由于濾布選擇適當，目前約1個月清洗一次濾布。酸洗系統至今未使用。

3嘉興聯合污水廠污泥處置方案

實際運行中，根據該廠脫水泥餅含固率高的特點，與鄰近水泥廠進行了污泥用作水泥生產原料的生產性試驗。將污泥干化過程設在污水廠內，試驗中采用自然干化。經測定，泥餅在堆棚內自然干化兩天后泥餅的含固率能達到80%以上，滿足作為水泥生產原料的要求。將干化后的污泥送入水泥廠內，并按一定比例摻入到原料中制成水泥。經分析，用污泥制成的水泥質量與普通硅酸鹽水泥相同，其無機物含量符合國家要求。

利用污泥生產水泥有以下幾個優點。

1） 脫水污泥已經實現穩定化，無惡臭產生。由于該廠污泥脫水中已加入石灰，有效解決了污泥惡臭的防治問題。由于該廠在石灰投加后絮凝反應時間長達12h,故所加石灰量比通常污泥穩定化所需石灰量小氣

2） 水泥窯內溫度高，火焰和物流溫度分別高達2000V.和1450Y以上，而一般污泥焚燒爐內的溫度僅為850~1100X.,而且物流在水泥窯中的停留時間又長，因此，污泥中所有的有毒有害物質都能被徹底分解，排氣中幾乎沒有二噁英等有害成分。

3） 污泥燃燒后變成水泥，無殘渣排除，處理徹底，避免了二次污染。

為了徹底消除污水廠的二次污染，該廠決定新建污泥干化車間，從而消除現在自然干化受氣候影響較大的不利因素，實現工業化生產。

結語

通過嘉興聯合污水廠的生產實踐證明，該廠引進的污泥脫水工藝和設備非常成功，在保證高效的污泥脫水能力和泥餅含固率的同時實現了污泥的穩定化，從而為污泥生產水泥建立了基礎。

生產性試驗證明，用干化污泥生產水泥完全可行，生產的水泥符合國家質量標準。水泥生產廠無需改建，投資非常省。用此處理方法能實現污水廠的零污染排放。

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