城镇污泥脱水中生物沥浸+厢式隔膜板框压滤机的应用研究

王长青

（浙江金鸟压滤机有限公司，浙江 湖州 313113）

城镇化建设背景下，各级政府明确指出要对城镇污泥开展无害化处理，目前，污泥在实际开展机械脱水作业后其平均含水率仍相对较高，约为80%，不符合卫生填埋或者建材二次利用等要求。而通过对物沥浸+厢式隔膜板框压滤机的合理运用则能够大幅度提高脱水成效，因此有必要对此项技术在城镇污泥脱水中的运用做出深入研究，从而进一步提高城镇污泥处理水平。

1 城镇污泥概述

城镇污泥主要是指，在城市生活和与城市生活活动相关的城市市政设施运行与维护过程中产生的污泥，按来源可分为污水厂污泥、给水厂污泥、排水管道污泥、疏浚淤泥和建筑泥浆等。来源不同的污泥性质差别很大,相应的处理处置技术要求和资源化利用途径也各不相同。文章此处探讨的是污水处理厂在开展污水处理活动时产生的一种固液混合的相应絮状物质，通常情况下主要来自初次沉淀池以及二次沉淀池等多个工艺环节。污泥的组成成分相对较为复杂，一般主要包括以下几种：（1）水分，通常含水量能够达到95%甚至更高；（2）各类挥发性物质以及灰分；（3）各类病原体，包括细菌、病毒以及寄生虫卵等；（4）有毒物质，包括氰、汞以及铬等，也涉及一些难以进行分解的相应有毒有机物[1]。

2 案例概述

以某市城市污水处理厂为例，占地面积接近5.56hm2，目前日处理能力大约为5×104m3。为了进一步提高污泥脱水率，该处理厂针对生物沥浸+厢式隔膜板框压滤系统进行了运用，借助这一系统使得该厂污泥含水率有效地降到了60%以下，使得后续处理成本得到了进一步降低。

在该系统中，生物沥浸技术主要对嗜酸性流杆菌进行了运用，借助其生物氧化还有生物酸化能力来有效地改变污泥的形状，从而确保其满足进入板框压滤系统的要求。由于案例处理厂在运用该系统之后取得了良好的污泥脱水成效，为此文章便以该厂为例，针对城镇污泥脱水中生物沥浸+厢式隔膜板框压滤机的应用展开深入探讨。

3 城镇污泥脱水中生物沥浸+厢式隔膜板框压滤机的应用分析

3.1 工艺流程

案例中污水处理厂通过开展提标改造工作，将以往采用的离心脱水系统有效地转变为生物沥浸+厢式隔膜板框压滤机脱水系统，对于该系统来讲，其主要脱水处理流程如下：

生化池以及物化池当中的污泥先通过污泥浓缩池开展处理工作，实际含水率降到96%以下，然后再借助生物沥浸池内部的特异性微生物开展处理工作，过程中需要开展鼓风曝气作业，同时加入一系列营养剂（主要成分包括N、P、K 以及Fe 等），以此对原有污泥开展改性调理活动，最终再借助厢式隔膜板框压滤机开展脱水作业，对于产生的泥饼通过外运焚烧的方式进行处理[2]。

3.2 工艺选型

3.2.1 明确处置目标

案例处理厂的整体污泥产量大约为6.6tDS/d，其中包括生物处理系统方面产生的剩余污泥，还有高效池方面产生的一系列化学污泥。对于提标改造后的污泥处理目标，该厂要求在通过深度脱水工作之后，实际含水率需要处于60%及以下，然后外运到相应的热电厂进行焚烧，从而确保污泥处置工作能够符合减量化以及稳定化等方面的要求，同时确保污泥可以在一定程度上有效实现资源化利用[3]。

3.2.2 脱水工艺的确定

案例处理厂在未开展提标改造工作之前，主要对离心脱水技术进行了运用，实际处理之后的泥饼含水率能够处于80%～85%之间。而本次开展的提标改造活动中采用的一系列污泥处理技术工艺主要涉及污泥浓缩、生物沥浸还有厢式隔膜板框压滤处理工艺。对于这些污泥脱水工艺来讲，其可以通过较为先进的生物法对一系列污泥开展改性工作，从而进一步提升了污泥脱水能力。一般情况下，处理厂只需要在相应的生物沥浸池有效地投入营养剂，便能够促使脱水后产生的泥饼实际含水率切实达到55%～60%之间，不必再使用絮凝剂，所以不但可以有效地降低污泥体积以及运输成本，也可以切实保证满足污泥焚烧热值方面的一系列要求，从而确保污泥可以实现资源化利用和无害化处理[4]。

3.3 构筑物建设

案例中污水处理厂在实际运用生物沥浸+厢式隔膜板框压滤机过程中，需要打造一系列构筑物，以此确保该系统能够稳定顺利地运转，从而充分发挥应有效用。对于主要构筑物还有相关设计参数具体如下。

3.3.1 浓缩池

案例中污水处理厂在提标改造过程中打造了2 座全新的相应污泥浓缩池，主要用来将二次沉淀池当中剩余的污泥进行浓缩作业，以此促使污泥含水率可以从99.3%有效地降到98%及以下。对于浓缩池来讲，其设计参数主要包括以下几个方面：

（1）污泥浓缩池的整体直径设定为10m；（2）实际有效水深设定为3.5m；（3）对于固定负荷设定为47kg/（m2·d）；（4）对于完成浓缩作业之后的污泥含水率设定在98%及以下。

3.3.2 生物沥浸池

对于生物沥浸池来讲，其发挥出的主要功能便是借助专用生物菌群有效地对污泥开展改性处理工作，以此促使原有污泥内部存在的持水能力相对较强的一系列活性污泥菌体进行胶团并且迅速死亡，这样可以将更多的毛细水充分地转变为间隙水或者自由水，并且可以将污水本身的pH 值降低，从而促使原本存在大量负电荷的一系列污泥颗粒本身的电性快速有效地被中和，这样完成处理工作之后的污泥因为本身不再产生同性电荷方面的互相排斥作用而可以实现自我聚沉，进而显著增强了污泥本身的沉降能力。通常情况下，生物沥浸池当中的菌群在有效培育大约48h 左右之后，其本身的脱水性能便能够进入一个最佳状态。而对于利用培养了48h 菌群开展改性处理活动后的污泥可以直接借助板框压滤机开展相应的压滤脱水作业。案例中污水处理厂建设的生物沥浸池设计参数具体如下：

（1）污泥处理能力要求达到10tDS/d（通常情况下含水率达到98%左右的污水接近500m3/d）；（2）对于设计流量设定为Q=500m3/d 同样为含水率达到98%的污水；（3）对于有效水深设定为6.2m；（4）实际停留时间设定为24h～48h。

3.3.3 板框压滤机

对于厢式隔膜压滤机来讲，其最为明显的一个特点便是能够开展二次压榨滤饼作业，其能够将可变滤室隔膜压榨技术有效地运用于污泥方面的脱水工作当中，进一步提高了实际脱水效率和质量。在具体运作中，压滤机主要借助由单边隔膜过滤板以及滤布构建而出的可变虑室过滤单元，通过在相应的油缸压紧滤板辅助下，充分运用相应的供料泵压力开展固液分离工作，能够从两端有效地把污泥料浆快速地输送到由滤板以及隔膜有效构成的一系列密封滤室当中，再借助泵本身提供的过滤动力，来促使滤液顺利地通过相应过滤介质有效排除，一直到将物料切实充满整个滤室为止，以此完成固液方面的初步分离工作。在完成进料作业之后，借助隔膜压榨技术专门针对滤饼开展进一步的压榨作业，再借助高压水来促使隔模板当中的隔膜顺利鼓起，从而对滤饼本身造成单方向的持续压缩，以此促使颗粒间存在的相应“拱桥”结构遭到有效破坏，这样便可以促使滤饼得到进一步的压密脱水，最终将残留在一系列颗粒间隙当中的滤液顺利挤出[5]。

通过运用这种对污泥开展深入处理工作的技术工艺，可以大幅度提高污泥脱水效率，而且节能减排的实际效果也较为良好，整体过滤效率非常高，而且循环周期相对较短，对于鼓膜来讲，其压榨受力方面也相对较为均匀，这使得膜片复原性以及使用寿命可以得到有效延长，从而在保证过滤效果的同时达到进一步降低成本的目的，另外滤饼方面的实际含水率能够有效降到60%以下。

污水处理厂在建设厢式隔膜板框压滤机过程中，其设计参数主要包括以下几个方面：

（1）对于压榨方式主要选定为水压；（2）对于完成脱水作业之后的污泥含水率要求达到60%及以下；（3）对于工作压力设定为1.6MPa；（4）对于滤板材质方面主要选定为高压聚丙烯滤板。

在实际开展脱水作业时，对于有效完成生物沥浸的一系列污泥来讲，其主要利用变频高压进料泵这一设备在油缸压紧滤板这一辅助条件下，顺利进入相应的板框压滤机当中。之后需要借助高压压榨泵有效地将高压水顺利推进隔膜板，以此促使隔膜快速鼓起，从而对滤饼方面开展单方向的压缩作业，进而促使泥饼实际含水率有效地降至60%及以下。在此基础上，反吹污泥，以此促使进泥管当中存在的多余污泥顺利排空，再针对隔膜开展泄压放水作业，然后打开翻板，促使滤板进入准备卸泥状态。在有效完成卸泥作业之后，需要关闭翻板并且有效地将滤板压紧，然后在保压指示灯切实亮起之后，便可循环开展板框压滤机作业[6]。

3.4 案例处理厂脱水运行状况分析

案例中污水处理厂在完成生物沥浸+厢式隔膜板框压滤机系统建设工作并且投入使用之后，泥饼方面的实际平均含水率有效地降到了55%以下。对于滤出液当中各类物质的含量主要为：（1）COD 含量约为70mg/L；（2）NH3-N 方面的实际含量约为44.92mg/L；（3）TN 其实际含量约为48.48mg/L；（4）TP 方面的实际含量约为0.18mg/L；（5）整体pH 值达到了3.22。

除此之外，进泥方面的有机质含量大约为56.58%；对于泥饼当中的有机质含量大约为55.98%，并且其平均含水率处于56.87%左右。另外，系统在实际运用过程中，工作人员还发现滤布实际使用时间的长短能够对泥饼含水率方面产生一定程度的影响。一般情况下，随着使用时间的不断延长，泥饼的实际含水率以及进泥时间都会不断增加。所以，案例中污水处理厂明确要求对于滤布必须要定期开展更换工作。

3.5 系统运行成本分析

于案例中污水处理厂而言，其在开展提标改造工作之前，主要借助离心脱水的方式开展污泥脱水作业，据统计分析，其借助此法实际每处理1 吨相应绝干污泥需要花费成本大约为2240 元（这其中涉及水电费用、絮凝剂费用、污泥运输还有焚烧等多个方面的费用）。而在完成提标改造工作之后，通过对物沥浸+厢式隔膜板框压滤机这一系统进行运用，实际每处理1 吨相应绝干污泥需要花费的成本大约为1550 元（主要涉及运行该系统过程中需要花费的水电费用、各类微生物营养剂费用还有污泥运输和焚烧等其他费用）。

所以不难看出，在通过对物沥浸+厢式隔膜板框压滤机这一系统的运用，不但能够进一步提升污泥脱水成效，而且相较于离心脱水法可以在较大程度上降低污泥脱水处理方面的总成本。除此之外，该污水处理厂后经实践研究表明，在该系统实际运行过程中，可以对生物沥浸时间方面进行灵活调整，也就是说能够自主地对培养至最佳脱水时间开展合理有效的调整工作，有助于进一步提高脱水效率和质量，节省部分时间成本。另外，通过对营养剂投放具体位置以及投放时间的合理调控，还可以显著减少营养剂方面的成本投入，使得污泥脱水处理费用得到进一步降低[7]。

4 结语

综上所述，落实好城镇污泥脱水处理工作，对于降低碳排放量、减少环境污染、实现城镇生态环境健康发展等多个方面均可以发挥出重要的促进作用。而污泥脱水工作属于提高污泥处理成效的一个关键举措，所以对此项工作持续优化改进相关技术有着重要价值和意义。文章针对生物沥浸+厢式隔膜板框压滤机在城镇污泥脱水活动中的运用展开了深入探究，以此进一步提高污水处理厂污泥脱水工作成效，从而促进城镇生态不断向好发展。