引言

城市污水處理廠污泥的處理與處置一直是困擾國內(nèi)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(nèi)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(shè)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(shè)重點考慮的問題。

1污泥處理與處置現(xiàn)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(jù)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(nóng)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(shù)字將會有很大變化。隨著環(huán)境標準和意識的提高，污泥農(nóng)用可能的技術(shù)風險使得需更長時間來評估污泥農(nóng)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(nèi)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(yōu)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(tài)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(shè)備

污泥脫水是污泥處理的關(guān)鍵步驟。目前，市政污水廠污泥脫水主要采用的機械設(shè)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(yōu)點，也有占地面積大、間歇運行、操作環(huán)境較差等缺點。隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展，板框壓濾機在大型市政污水廠中的應(yīng)用逐漸顯現(xiàn)其優(yōu)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(shè)備數(shù)量較少，可以大量減少設(shè)備管理、維護工作量。

2嘉興聯(lián)合污水廠污泥處理方案

2.1污水廠概況

嘉興聯(lián)合污水廠設(shè)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(yè)廢水為主，占總水量的85%以上，余為生活污水。工業(yè)廢水中主要為造紙、印染、化工等行業(yè)廢水。進水的COD（化學需氧量）在700-800mg/L₀該廠設(shè)計污水處理工藝為氧化溝，進水經(jīng)預(yù)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(jù)污泥特點及泥餅含固率的要求設(shè)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(diào)質(zhì)后進行預(yù)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(yīng)池內(nèi)充分反應(yīng)，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(shè)備

1） 板框壓濾機：設(shè)計米用4臺板框壓濾機，板框尺寸1500mmxl500mm,濾板數(shù)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(tǒng)及濾板酸洗系統(tǒng)。

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

2.4設(shè)計參數(shù)及運行情況

該套污泥脫水系統(tǒng)自2003年底正式運行以來，一直非常穩(wěn)定可靠，脫水效果良好。表1為該套系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)及運行數(shù)據(jù)。

表1污泥脫水系統(tǒng)主要設(shè)計及運行參數(shù)

參數(shù)名稱	設(shè)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(tǒng)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(jīng)2d自然干化，泥餅含固率能達80%以上。

3）系統(tǒng)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(shè)備運行情況。

4）由于脫水中使用了石灰，在污泥調(diào)理的同時實現(xiàn)了污泥的穩(wěn)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(nèi)均無惡臭產(chǎn)生，工人的操作環(huán)境非常良好。

5） 整套系統(tǒng)的設(shè)備均無高速運轉(zhuǎn)部件，噪聲低。

6） 濾布無須經(jīng)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(tǒng)至今未使用。

3嘉興聯(lián)合污水廠污泥處置方案

實際運行中，根據(jù)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(chǎn)原料的生產(chǎn)性試驗。將污泥干化過程設(shè)在污水廠內(nèi)，試驗中采用自然干化。經(jīng)測定，泥餅在堆棚內(nèi)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(chǎn)原料的要求。將干化后的污泥送入水泥廠內(nèi)，并按一定比例摻入到原料中制成水泥。經(jīng)分析，用污泥制成的水泥質(zhì)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(chǎn)水泥有以下幾個優(yōu)點。

1） 脫水污泥已經(jīng)實現(xiàn)穩(wěn)定化，無惡臭產(chǎn)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(yīng)時間長達12h,故所加石灰量比通常污泥穩(wěn)定化所需石灰量小氣

2） 水泥窯內(nèi)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(nèi)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(zhì)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(xiàn)在自然干化受氣候影響較大的不利因素，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

結(jié)語

通過嘉興聯(lián)合污水廠的生產(chǎn)實踐證明，該廠引進的污泥脫水工藝和設(shè)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(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化，從而為污泥生產(chǎn)水泥建立了基礎(chǔ)。

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

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