石灰调质在压滤板框机脱水中的应用

冯耀堂

（中山市新环环保工程有限公司 广东中山 528400）

引言

随着城市污水处理厂的大批建成和投产，污水处理率逐步提高，同时也产生了大量污泥。相关数据显示，一座日处理污水40万立方米的城市污水处理厂，每天能产生含水率80%左右的脱水污泥400吨，中等以上城市一般建有2座～3座相当规模的污水处理厂，每天可产生800吨～1200吨脱水污泥。以含水率80%计算，全国年污泥总产生量预计到2020年将突破6000万吨。根据中国水网的市场调研报告，截至2009年2月，我国运营的1572座污水厂中，至少有69%选择卫生填埋作为污泥处置方式，在建的2063座污水处理厂的污泥也至少有60%设计采用卫生填埋。同时，有关专家表示，污泥如果不减量化，以我国目前的污泥产生量，如果堆积起来，每年就需要在一万亩土地上堆5米高。由此可见，污泥减量化处理迫在眉睫。

目前常用的带式压滤机、离心脱水机等一般只能保证出泥含水率在78%左右。隔膜式板框压滤机具有出泥含固率高、可靠性强等优点，配合化学调试，能将脱水污泥含水率保持在60%以下。[1]

1 工程实例

1.1 工程背景

商丘某污水厂处理能力为5万m3/d，采用A/A/O工艺，污泥脱水机房日处理市政绝干污泥量约7.75tDs/d，采用石灰和三氯化铁作为污泥调质剂，调理前污泥含水率为97%，经压滤脱水后，出泥含水率可低于60%。

污泥处理工艺流程如下图：

板框机运行系统流程：

本工程采用2套400m2板框机，污泥通过污泥泵把调理后的污泥输送到板框机内部，污泥泵送料分低压送料阶段和高压送料阶段。进料完毕后通过压榨泵利用水压对污泥进行压榨，压榨完后利用高压气体进行反吹，对进料孔内的没有压榨的泥浆吹回到调理池，避免泥浆对干泥饼的淋湿。整个污泥处理周期时长4小时。

2 板框机系统含水率分析

2.1 取样部位

因板框机滤板结构的原因，压榨出来的整块泥饼外观呈现出周边及部分位置较薄，其余位置较厚的厚薄不一情况。为确保取样具有代表性，随机抽取了不同批次同一板泥饼的较厚和较薄部位进行烘干试验。从上图数据可以看出，较薄部位和较厚部位泥饼的含水率并没有规律性，可以认为同一块泥饼的含水率基本是一致的。为确保数据统一性，后续数据均取泥饼较厚部位做烘干试验所得。

2.2 不同加药配比的泥饼含水率

现场通过不同药剂配比做生产试验，经数据统计后得出不同药剂配比与泥饼含水率的关系，如下：

说明：（1）占比是指药剂重量与污泥绝干重量的比例；

（2）不同工艺产生污泥的特性存在一定差异，故此数据仅供参考。

2.3 设备运行参数对比

因板框压滤机处理污泥是按周期计算的，运行完一个周期后才能出泥饼，与带式压滤机连续出泥不同。若需提高处理量，则可通过调整板框机工艺步骤参数，缩短处理周期，从而提高总体处理量。

为降低污泥含水率，现场在厂家指导压榨时长3600秒的基础上分别延长600秒和1000秒。经多组试验数据对比后发现，两种延长压榨时长的污泥含水率与原压榨时长的污泥含水率相差很少（不超过1%），可以认为压榨时长3600秒是本系统的合理压榨时长。超过系统合理压榨时长后继续压榨对污泥含水率的降低并没有明显效果。由此可见，在系统合理压榨时长内，可以适当缩短压榨时长从而缩短处理周期，且不会对出泥含水率造成明显影响。

在其他运行参数不变的情况下，现场通过缩短进泥时长使泥饼变薄，以达到更低的污泥含水率。通过多组数据对比发现，通过缩短进泥时间使泥饼变薄的方法来降低污泥含水率的效果并不明显，而且此做法存在因泥饼太薄而造成隔膜压滤板破损的风险。由此可见，通过缩短进泥时长来减少进泥量达到降低污泥含水率及处理周期的方法不可取。

2.4 经济性对比

从投加药剂费用来分析，本工程污泥调理需要投加石灰和三氯化铁。石灰按600元/吨，三氯化铁溶液（38%）按950元/吨计算，则每处理1吨绝干泥所需的药剂费用如图：

从图表可看出，随着泥饼含水率的降低，药剂费用呈曲线上升，且含水率越低，费用升幅越大。

结语

随着污水处理网点的逐步覆盖及污水处理能力的提高，污泥的产生量也日益增加，如何经济有效地处置污泥显得尤为重要。目前，填埋是污泥的主要处置方式，实行污泥干化，降低污泥含水率不但能实现污泥稳定化和固化，而且还便于储存、运输、减少土地占用。本文通过分析石灰调质在污泥脱水中的应用，对板框机调试运行有一定指导意义。