污泥深度脱水技术在市政污泥处理中的应用

张旭楠，邵 珺

（1.中国城市建设研究院有限公司，北京 100120；2.北京市建筑节能与建筑材料管理办公室，北京 101160）

市政污泥，以来源为依据可分为：污水厂污泥、给水厂污泥、排水管道污泥、疏浚淤泥以及建筑泥浆等。不同来源的污泥，其性质存在较大的差异，需落实有针对性的处理技术，避免环境污染问题及市政能源消耗问题的发生，进一步达到节能环保的效果。然而，从现状来看，在市政污泥处理过程中所采取的技术方法存在一些不足之处，比如采取的传统污泥处理技术方法，处理效率不高，处理质量不达标，因此采取更为有效的处理技术方法显得非常重要。而对于污泥深度脱水技术来说，具有“污泥浓缩→污泥调理→压滤脱水”的规范、科学处理技术流程，能够使市政污泥处理的效率及质量得到有效保证，使市政污泥处理不达标带来的环境污染等问题得到有效避免[1]。由此可见，本文围绕污泥深度脱水技术在市政污泥处理中的应用进行分析研究具备一定的价值意义。

1 市政污泥处理相关内容概述

市政污泥如果得不到合理科学的处理，则会在很大程度上对环境造成影响，比如产生恶臭，污染周围空气，影响附近居民的生活质量等。同时，从现状来看，一些市政污泥处理技术虽然能够取得一定的效果，但同时存在一些不足之处，所以针对现状不足，进一步制定并实施污泥处理技术优化方案非常关键。

1.1 市政污泥对环境的影响

针对市政污泥，大致上可以分成两大类：其一，因生产生活所产生的污泥；其二，因市政建设所产生的污泥。对于生产生活所产生的污水、粪水以及垃圾，通过下水道收集与输送，在长时间的反应作用下发生变质，最终形成生活污泥。而对于市政建设及房屋建设所产生的污泥来说，其量非常大，并且污泥在成分上十分复杂，具备许多微生物细菌，且存在显著的恶臭味。值得注意的是，污泥堆积过多，未能及时处理，会使城市周边的水环境受到影响，使周边居民的身心健康受到影响，造成城市水体污染。由此可见，从市政环境保护，降低污染角度考虑，合理科学地处理市政污泥显得尤为重要。

1.2 市政污泥处理技术现状

污泥处理，指的是利用相关处理工艺技术方法，实现减量化、稳定化以及无害化；从现状来看，国内在市政污泥处理过程中采取的主要技术包括：①脱水处理技术；②好氧消化处理技术；③厌氧消化处理技术；④干化、堆肥及焚烧处理技术等。

以污泥好氧消化处理技术为例，其工作机理为：将曝气充入氧气中，让活性污泥当中的微生物有机体在氧化分解作用的情况下，生成水与二氧化碳；这类处理技术的优势在于可以使污泥体积降低，使生成的产物具有很好的物理稳定性，进一步使污泥的脱水效果提升；但这类技术也存在一些不足，比如会有较多的能量消耗，同时有过多的臭气产生。以厌氧消化技术为例，作为一种有效的污泥稳定技术方法，可以使污泥稳定化及减量化问题得到有效解决，并且还可以使资源化得到有效实现，通过技术处理生成肥料，实现资源循环利用，达到能源节约的目标，但是也存在一些问题，比如操作流程复杂，经济性有待提升[2]。此外，以污泥干化焚烧处理技术为例，可以让有机物实现碳化、燃烧，使病原体杀灭，这种处理技术方法安全可靠，但同时也存在运行成本高的缺陷，使污泥焚烧处理技术的推广应用受到较大程度的阻碍。

2 污泥深度脱水技术在市政污泥处理中的应用要点

如前所述，对市政污泥处理对环境的影响及技术现状均具备了一定程度的了解。从节能环保及市政污泥处理效果提升角度考虑，需注重现代化科学有效的处理技术的应用。实践工作证明，污泥深度脱水技术的应用价值颇高，该项技术指的是针对含水率偏高的污泥进行化学调质处理，进一步通过高压压榨脱水处理，使其含水率控制在＜60%；这种技术处理工艺，可以让污泥减量＞50%，进一步保证污泥后续处理更加高效。此外，值得注意的是，通过污泥深度脱水技术得到的产物具备一定热值，能够作为电厂燃料及水泥生产所需熟料，使市政污泥经过处理后利用价值得到有效提升[3]。当然，在市政污泥处理过程中，污泥深度脱水技术的应用要点把控非常关键。总结起来，具体应用要点体现在污泥浓缩、污泥调理以及污泥脱水等环节。

2.1 污泥浓缩技术要点

污泥浓缩，即针对污泥实施预处理，实现不脱水的条件下使调理剂有效减少，避免浪费。污泥浓缩为首要环节，主要是由于污泥中含水比重颇高，通常＞99.3%。值得注意的是，因直接采取调理剂进行脱水，会浪费大量的调理剂，且调理成本颇高；因此，基于深度脱水期间，加强污泥预处理非常关键。

基于污泥预处理过程中，污泥浓缩为技术的核心环节，在浓缩处理之后，会有大颗粒沉淀，并将污泥当中的间隙水排出。常用的浓缩预处理技术包括：重力浓缩、气浮浓缩以及离心浓缩等。由于污泥来源不同，其成分性质有所不同，所以需结合污泥的性质、特点，合理选择浓缩预处理技术。其中，对于重力浓缩技术来说，主要针对混合性污泥进行浓缩预处理；对于气浮浓缩技术，则主要针对剩下的活性污泥进行预处理；对于离心浓缩技术来说，则针对浓缩要求比较高，并且浓缩难度高的活性污泥进行预处理[4]。总之，需具体情况具体分析，合理选择污泥浓缩技术，从而使污泥浓缩处理效果得到有效保证。

2.2 污泥调理技术要点

污泥调理是污泥处理的重要环节，通过有效调理，使污泥脱水达标。对于污泥调理技术核心来说，即通过把污泥当中的间隙水与毛细水进行分离处理，从而使脱水的目标得到有效实现。污泥调理技术主要包括：物理调理技术、生物调理技术以及化学调理技术。以化学调理技术为例，常用的化学调理剂包括氧化钙及氯化铁等，氯化铁可以使污泥胶体结构的稳定性破坏，让小颗粒通过凝聚，从而变成大颗粒；氧化钙在化学反应作用条件下，让污泥创造出较多的通道，然后实现水分子滤过；同时应用氯化铁及氧化钙，可以增加pH，并且因发生的化学反应会提升温度，在细胞膜再造破坏产生的情况下，进一步可以实现结合水的释放[5]。总之，需重视污泥调理工作的开展，通过污泥调理，使污泥单重的一些有机污染物、重金属以及病原微生物得到有效调理，使污泥的危害程度弱化，进而使环境致命性危害得到有效降低，并为后续处理工作提供有效支持。

2.3 压滤脱水技术要点

对于污泥脱水来说，指的是以压榨的方式使脱水得到有效实现，进一步获取含水量偏低的泥饼。通过污泥脱水技术的应用，逐步实施压榨过滤处理，基于进料完成之后，通过对高压条件的应用，处于隔膜板腔位置，实现对污泥的压榨，可以使污泥的脱水率大幅度提升。值得注意的是，压滤脱水是通常会应用到的一种技术方法，指的是对外部添加压力，针对调理之后的污泥实施水分分离处理；其中高压隔膜板框压滤机为典型的设备，构成成分包括：隔膜板、滤布、过滤板以及横梁等[6]。总之，在污泥浓缩及调理处理之后，需利用压滤脱水技术进行脱水处理，从而使污泥深度脱水效果得到全面且有效的提升。

2.4 其他技术工艺要点

除上述污泥深度脱水技术工艺要点以外，在市政污泥处理过程中，还会利用到以压滤机技术为核心的污泥深度脱水技术[7]。其核心技术工艺为：①城市污泥脱水处理之前，添加相对应的药剂进行调理处理；②在城市污泥处理处置过程中，可选择使用板框式压滤机；虽然一些工程采取了待机脱水的方法，然而板框式压滤机比较，不管是在效率上，还是质量上，优势均不够明显；所以，可采取固化剂和板框式压滤机相结合的污泥深度脱水技术方案，或者采取铁盐石灰和板框式压滤机相结合的污泥深度脱水技术方案，从而保证污泥深度脱水的效率及质量。

以压滤机技术工艺为例，其使用的压滤机为一种固体与液体分离的装备，早期在制糖工业中应用广泛，其体现的优势特点为压滤应力大、稳定性好，在工业生产中合理科学应用，可达到显著的分离效果。从组成部分来看，压滤机由机架、液压系统、滤板、控制系统以及滤布组成。从材料来看，压滤机发展有两个阶段，其一为金属，其二为增强聚丙烯；从结构来看，压滤机经历了板框式、厢式、膈膜压榨式三个阶段；从滤室来看，压滤机有可变滤室、固定滤室两类，其中，可变滤室当中的膈膜压滤机，具备压榨力高、稳定性好等优势特点，然而设备价格及维护成本偏高。总之，从污泥深度脱水效率提升角度考虑，可选择可变滤室压滤机，从而获取高干度泥饼。

3 结语

综上所述，市政污泥对城市市政环境的影响较大，为了降低污染，变废为宝，实现对市政污泥的有效利用，需采取行之有效的处理技术。对于本次重点提到的污泥深度脱水技术来说，需掌握“污泥浓缩→污泥调理→压滤脱水”三大技术要点，并合理选择使用压滤机，以提高污泥处理效率及质量，使处理后的污泥产物能够应用到电厂、水泥厂，作为电厂燃料及水泥生产所需燃料，达到变废为宝的作用，既保护环境，又提高资源利用效率，实现节能环保，进一步为市政污泥处理工作综合效益的提升奠定夯实的基础。