1 概述

污泥，是污水處理過程中的必然產(chǎn)物。污泥中往往含有很多活性污泥、病菌、有機和無機雜質(zhì)等。20世紀90年代后，我國大部分污水處理廠都開始重視污泥的處理與處置，無害化、減量化和資源化也從口號上升到戰(zhàn)略高度，真正成為了污泥處理和處置的目標。

突出的表現(xiàn)就是污泥處理的工藝更先進、多樣化，由傳統(tǒng)的簡單機械脫水，向污泥各種干化技術和污泥好氧發(fā)酵技術等等。污泥處置也就更加多元化了。

下面結(jié)合幾種常見的污泥處理工藝及核心工藝設備淺談目前污泥處理的現(xiàn)狀。

2 機械脫水

工藝流程為：剩余污泥→儲泥池→濃縮池→機械脫水→泥餅→污泥處理。

此工藝流程是我國初期建污水廠的傳統(tǒng)工藝，也是今后各個工藝發(fā)展和升級的基礎。下面談一下相關設備的情況。

2.1 帶式濃縮、壓榨脫水機

帶式濃縮、壓榨脫水機，是機械脫水的傳統(tǒng)工藝的核心設備，以帶式濃縮、壓榨脫水機為核心。

核心設備工作原理：污泥經(jīng)加藥反應之后形成絮團，后通過污泥均布槽平均布置在濃縮濾帶上。污泥中的游離水由于重力被濾掉，濃縮帶上方交錯排列的犁耙輔助排水，在污泥中制造水道，加速游離水的排放。在污泥進至壓榨段之前，大部分游離水已去除，基本失去流動性。在楔形預壓區(qū)，壓榨上帶和下帶逐漸匯集，將污泥夾著緩緩施加壓力，進一步排去其中的水分，降低其流動性，為下一步機械壓榨做準備。在壓榨段，上、下濾帶夾著污泥順次經(jīng)過一系列直徑由大到小的壓榨輥，機械壓力越來越大，污泥越壓越干，變成泥餅。

此種工藝對來料污泥的性質(zhì)要求較為苛刻，要求剩余污泥有穩(wěn)定的含固率，加藥量調(diào)整的反應速度較慢。缺點是藥劑用量較大，濾帶糾偏不及時導致濾帶壽命簡短，優(yōu)點是一次性投資小，較省電。

2.2 板框壓濾機

板框壓濾機作為固液分離設備，應用于工業(yè)生產(chǎn)已有悠久歷史，它具有分離效果好、適應性廣的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)合理，操作簡單方便；能實現(xiàn)濾板壓緊、保壓、濾板松開等各道工序。由廂式板、濾框板框式或由廂式板排列構(gòu)成濾室，在進料泵的壓力作用下，將料漿送入濾室，通過過濾介質(zhì)，將固體和液體分離。產(chǎn)品規(guī)格全，過濾面積1～1060㎡，濾板的結(jié)構(gòu)有板框式、廂式；耐熱溫度-10～100℃，濾液流出方式有明流、暗流、明流外接管道、可洗、不可洗、外接管道洗滌；壓緊方式為液壓壓緊。過濾壓力從0.2～2.5MPa，隔膜壓力從1～3.5MPa，濾板的材質(zhì)有鑄鐵、增強聚丙烯、不銹鋼、優(yōu)質(zhì)合成橡膠等。

2.3 離心脫水機

離心脫水機，主要有轉(zhuǎn)筒式離心機、臥螺式離心機、渦轉(zhuǎn)式離心機、螺旋輸送式離心機等種類。主要的工作原理是污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，立即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。污泥顆粒由于比重較大，離心力也較大，因此被甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，形成固體層；水分由于密度較小，離心力小，因此只能在固環(huán)層內(nèi)側(cè)形成液體層。固環(huán)層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下，被輸送至轉(zhuǎn)鼓的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓周圍的出口連續(xù)排出；液環(huán)層的液體則由堰口連續(xù)“溢流”排至轉(zhuǎn)鼓外，形成分離液，然后匯集起來，靠重力排出脫水機外。在實際運行中，污泥的泥質(zhì)和泥量會發(fā)生變化，為保證脫水效果不變，應隨時調(diào)整離心機工作狀態(tài)，如分離因數(shù)的控制、轉(zhuǎn)速差的控制、液環(huán)層厚度的控制、調(diào)質(zhì)效果的控制和進泥量的控制等，達到較好的處理效果。

3 污泥好氧堆肥

污泥好氧堆肥是基于機械脫水發(fā)展起來的污泥處置方法。脫水污泥泥餅和添加的輔材按照一定比例混合后，破碎后含水率已經(jīng)繼續(xù)下降。然后進入發(fā)酵裝置，發(fā)酵工藝的核心設備是翻拋機。翻拋機的翻拋能力和行走速度是此工藝能夠成功運行的關鍵因素。通風供氧固然重要，但是如果翻拋機不能迅速有效翻起堆垛的污泥混合物，氧就不能擴散到污泥顆粒的內(nèi)部，這樣就不能阻止污泥的厭氧，而且產(chǎn)生大量臭氣。與傳統(tǒng)的電機驅(qū)動翻拋機、鏈條驅(qū)動翻拋機相比，國外某些公司的全液壓驅(qū)動翻拋機在行走速度和翻拋深度上都占有絕對優(yōu)勢，但是成本非常高。

4 污泥干化

（1）污泥干化的核心設備是干燥系統(tǒng)，比較傳統(tǒng)的是轉(zhuǎn)鼓式的干化系統(tǒng)，現(xiàn)在比較先進的是帶式干化系統(tǒng)和二段式干化系統(tǒng)。

（2）脫水后的污泥從污泥漏斗進入混合器，按比例充分混合部分已經(jīng)被干化的污泥，使干濕混合污泥的含固率達60%～70%，然后經(jīng)螺旋輸送機運到三通道轉(zhuǎn)鼓式干燥機中。在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)與同一端進入的流速為112～113m/s，溫度為700℃左右的熱氣流接觸混合集中加熱，經(jīng)25min左右的處理，烘干后的污泥被帶計量裝置的螺旋輸送機送到分離器，在分離器中干燥機排出的濕熱氣體被收集進行熱力回用，帶污染的惡臭氣體則被送到生物過濾器處理以達到符合環(huán)保要求的排放標準。

從分離器中排出的干污泥其顆粒度可以被控制，再經(jīng)過篩選器將滿足要求的污泥顆粒送到貯藏倉等候處理。干化的污泥干度達92%以上或更高。干化的污泥顆粒直徑可控制在1～4mm，這主要考慮了把干化的污泥用作肥料或園林綠化的可能性。細小的干化污泥被送到混合器中與濕污泥混合后，送入轉(zhuǎn)鼓式干燥機（可使用沼氣、天然氣或熱油等為燃料）。分離器將干化的污泥和水汽進行分離，水汽幾乎攜帶了污泥干化時所耗用的全部熱量，需要充分回收利用。水汽要經(jīng)過冷凝器（冷凝器冷卻水入口溫度為20℃，出口溫度為55℃），被冷卻的氣體送到生物過濾器中處理，完全達到排放標準后排放。

新興的帶式機操作簡單，核心的是內(nèi)部或者外部關于換熱器的使用。

5 其他工藝

5.1 一體化干化焚燒技術

充分利用焚燒干化的污泥產(chǎn)生的熱量，是熱量能二次利用。采用公質(zhì)從高溫煙氣中間接換熱獲得熱量，用于一個高溫對流式干化系統(tǒng)，綜合利用干化系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)，降低了運行成本，且避免了干泥的安全問題。

5.2 噴霧干化+回轉(zhuǎn)窯焚燒

噴霧干化的難點是脫水污泥能否有效霧化，工藝中采用微米級粉碎設備將含水率75%～80%的脫水污泥破碎，使污泥中的部分結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)殚g隙水，在提高污泥流動性和均質(zhì)度、利于泵輸送的同時，能夠較大程度的有效霧化，與焚燒爐高溫煙氣直接接觸，不僅使干燥速度較大化，而且使經(jīng)氣固分離后得到的干化污泥的松密度、流動性和粒徑分布更為合理。

5.3 污泥制粉工藝

此工藝污泥脫水制粉技術可將任何含水率的濕污泥，經(jīng)改性處理及專有的高壓板框脫水機，脫水至含水率45%以下的半干化泥餅，再經(jīng)污泥脫水制粉設備將半干化泥餅干燥成含水率5%～20%穩(wěn)定污泥干粉（5～8min），然后根據(jù)各地市場需求和當?shù)赜嘘P輔料供給狀況，生產(chǎn)成“綠色粉末燃料”、“高效脫硫劑”、“吸附劑”、“工業(yè)填充料”、高效復合肥等各類資源產(chǎn)品，達到變害為寶，真正使污泥處理實現(xiàn)無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化的目的。此種工藝需要實踐來檢驗。

6 小結(jié)

據(jù)不完全調(diào)查，2010年全國城鎮(zhèn)污水處理產(chǎn)生的污泥（20%含固率）大于2000萬t。如此巨量的污泥如何處理和處置，是國家正在逐漸重視的問題。但目前，在我國污泥業(yè)內(nèi)，多種處理、處置工藝并行。技術競爭的格局存在，正是市場混亂的體現(xiàn)。我國污泥處理起步較晚，發(fā)展也較慢。現(xiàn)在個別二線或偏遠地區(qū)仍然沒有把污泥處理、處置放在首要任務。