邵巍 潘小二 刘兰亚

摘 要：一家集中式污水处理厂产生的污泥原采用板框压滤至含水率80%左右送固废处理中心填埋。随着近几年环保政策对污泥处置要求不断提高，在2011年完成了对污泥的深度脱水工程，干化污泥含水率达到45-55%，污泥量降低65%左右。后进一步对脱水污泥进行锅炉焚烧试验，取得了良好的效果，有效实现了污泥的减量化、无害化、资源化。实践出了一条污泥的有效处置途径，解决了目前同类型污水厂污泥的最终出路，具有实际借鉴意义。

关键词：污泥深度脱水；减量化；污泥焚烧

1 概况

QS水处理有限公司位于某镇工业园区，是为园区生产企业排放的生产废水及部分镇区居民生活污水配套的集中式污水处理厂，生产废水主要为造纸废水及染整废水。该厂总规划日处理能力四万吨，目前已建成处理能力15000吨/日，实际接纳废水约7500吨/日，产生的污泥主要来源于初沉、三沉的物化污泥，二沉的生化污泥。

污泥排入污泥池后，经隔膜泵进入板框压滤，其中初沉、三沉的物化污泥在压滤时相对容易、简单，压滤周期在8-12小时左右，而活性污泥压滤，通常不加药剂无法压滤，加药剂后也需要很长的时间，一般要48小时。经试验，活性污泥与物化污泥混合后，且物化污泥比例占到75%时，压滤情况会有所改善，但在实际运营过程中，不能保证都有物化污泥可以混合，因此活性污泥的有效脱水一直成为 QS公司的一个需改善的问题。

QS水处理有限公司压滤设备选用500平方普通压滤机一台，每框干泥重量为5T左右，干化污泥含水率约80%（活性污泥压滤后含水率在85%左右），年产生量约4000吨，送市固废处置中心填埋，从2005年建厂到2010年，污泥处理一直维持这种状况。因填埋费与运费每年都在上升，污泥成本越来约高，从开始的0.4元/吨废水上升到1.0元/吨废水，占污水厂运行成本比例越来越高。因此，找到有效污泥深度脱水方法，对污泥进行减量化，甚至进一步实现资源化，从而降低污水厂的运行成本，是QS水处理有限公司迫切需要解决的问题，同时应该也是同类型污水处理厂面临的难题。

2 污泥深度脱水

2.1 环保形势的要求

近几年，环保行业对污泥处置的要求进一步提高，污泥的减量化、无害化、资源化成为明确的方向。污泥能否有效处置，已经成为影响污水减排指标的重要因素。原有的污泥处置方法，通常是污泥干化至含水率80-85%后填埋，甚至弃置。不但占用土地，恶臭污染环境，易大量滋生蚊蝇，而且想要有效利用，因80-85%的高含水率，污泥量大，运输成本高，没有好的途径；直接焚烧则代价更昂贵，无法实现。因此，污泥的减量化，成为污泥有效处置的首要问题。但污泥从80-85%的高含水率，脱水到50%左右是很困难的事情。

2.2 脱水工程调试过程

我公司近两年积极寻找污泥深度脱水技术，尤其是活性污泥的有效干化，在对活性污泥样本做了多次分析与试验后，确定了采用浓缩+调质+高压板框压滤的方法，工程于2011年3月完成，高压板框为一台200平方的隔膜压滤机，调试运行二个月，摸索出了适合的处置流程，能有效解决 QS在排泥时全部是活性污泥时的压滤问题。污泥进泥压滤时间在1-1.5小时，清水增压时间1小时，出泥及其他时间1-1.5小时，总周期在4小时内，干化污泥含水率在45-55%（活性污泥干化污泥含水率在50-55%），每周期出干泥2.5吨左右，且能保证稳定运行。污泥日处理能力，运转6个周期，出泥15吨左右。实际， QS公司活性污泥每天运行2个周期即可，每天出泥5T左右。

在调试过程中，一开始，总运行周期在10小时左右，干化污泥含水率在55-60%，泥饼厚度1cm，每周期出干泥1.2吨，这样，一台200平方的压滤机，一天只能做两个周期，出干泥2.4吨，远远达不到处理能力。

面对现状，我们不气馁，不断就加药剂种类、加药量、加药顺序作试验，取得一定效果后，又在污泥浓缩方面追求更好的效果，在板框的进泥压滤程序上也多次调整，最后按照实际污泥压滤效果确定了浓缩程序、调质加药程序及效果、压滤程序。终于取得了良好结果。流程图见后。 在取得成功的时候，继续改进，在保证处理效果的前提下，不断优化程序，于2011年下半年增加了调质罐，方便了日常操作运行。目前，设施操作方便，调质后污泥采用自控程序压滤，也降低了处理成本约20%。

2.3 进一步降低含水率的试验

污泥压滤到45-55%左右，污泥已经减量至原80%含水率的35%左右，有了重大的进展，但考虑到污泥的最终处置，含水率越低越好。经数次查阅资料及对外沟通，试验了堆置风干法、脱水污泥堆置30cm高，在棚内放置2天后，含水率明显降低。污泥含水率能降低到35-40%之间，污泥量进一步降低。但在多次实验后发现，试验的结果与空气湿度有关，如果连续阴雨，会影响污泥含水率，且需要一定堆放场地；因后续污泥焚烧过程，对50%含水率的污泥能够处置，所以，实际污泥干化处理过程，到压滤后外运就结束，堆置干化没有作为日常处理手段。

2.4 工艺流程

污泥→湿污泥池→泵→污泥浓缩池→污泥调质罐→泵→高压板框→（堆置风干）→外运过程中的上清液及滤出液都回流至调节池。

3 干化污泥焚烧

3.1 焚烧的可行性

污泥干化后，考虑后续处置方法，除了填埋，制砖与焚烧是目前可见的比较合适的方法，但无论是哪种方法，都需要大量的实践与试验。因本地目前很少有粘土砖生产厂家，所以先考虑了污泥焚烧的方法。首先来分析污泥焚烧的可行性方案，污泥干基热值达到约2000Kcal/kg，从理论上是可以焚烧的。当我们去测定热值时，却发现，当污泥含水率达到73.2%时，低位热值只有500Kcal/kg左右，其热值损失于污泥所含水分的蒸发；随着水份的降低，含水率在50%左右，低位热值为670Kcal/kg，当含水率在32.91%时，污泥干化污泥的低位热值升高到1645Kcal/kg，显著提高。另外，全部是活性污泥的干泥，热值会有所升高，但在实际操作时，很难全部将活性污泥与物化污泥完全分开，因此，含水率50%左右的干污泥，其低位热值无法达到自持燃烧的833.3Kcal/kg，因此拟采用将干化污泥按照一定比例全部与煤混合后燃烧的方案。

3.2 焚烧的试验

确定了污泥焚烧的可行性方案，我们就开始将污泥运至燃煤锅炉现场做焚烧试验验。试验在2011年5月进行，用含水率50%左右的干化污泥试验，掺泥比例从2%看开始到17%，燃烧结果是——能够进行，但比例高，影响吨汽能耗，17%是，吨汽能耗从830 Kcal/kg吨蒸汽，升到930Kcal/kg吨蒸汽；掺泥比例降至7%左右时，燃烧结果--不影响吨汽能耗，且能保证稳定运行。目前根据实际污泥量，混合比例基本控制在5%，从2011年6月开始， QS公司的污泥已实现全部外运焚烧。

污泥经锅炉焚烧后，量大大减少，并且杀死病原体，减少恶臭。剩余物质可随煤渣一起综合利用，进一步实现减量化，且实现无害化，资源化。

3.3 工艺流程

脱水污泥→粉碎→与煤混合→进炉焚烧→煤渣外运综合利用

4 结束语

4.1 有效处置。QS公司面对污泥尤其活性污泥难以深度脱水的困难，通过自身不断努力，不断试验，不但解决了污泥深度脱水的问题，而且进一步研究了干化污泥的焚烧办法，取得了成功，从而走出了一条真正实现污泥减量化、无害化、资源化的环保之路。

4.2 污泥处置的发展方向。QS公司虽然在污泥处置方面有了较大的进展，但在以下几个方面还需进一步研究。

4.2.1 高压板框滤布的选择与清洗。原有滤布为压滤机厂配套，实际使用约四个月后，压滤时间明显增加，按照普通方法清洗后，有所好转，但没有新的时候过滤效果好，而且清洗周期越来越短，效果越来越差。到2012年年初，开始与专门的清洗单位沟通，摸索出了实用的清洗程序，目前清洗周期为150框泥，清洗后效果较好。这种外加工的模式，虽然效果好，但成本较高，清洗滤布费用约折合5元/干污泥。因此，在2013年会进一步寻找更合适的滤布及清洗方法，以降低处理成本。

4.2.2 污泥的资源化。A、污泥干化后，混合一定比例的高热值物质，如木屑等再与煤混合，能否进一步降低吨汽煤耗，起到能源的作用。B、污泥制砖，能否通过改善污泥性质，减少每块砖用的粘土量，节约资源。C、污泥自身直接焚烧，灰渣用于制砖。

4.2.3 污泥焚烧量的研究。目前污泥焚烧是在20T的链条炉中进行的，虽然能够进行，但每天可以处置的量较少。经查找资料及对外与同类型污水厂、科研单位、锅炉厂沟通，最终认为流化床锅炉对污泥焚烧比较合适。因此，总公司在2012年已经投资了一台35T流化床锅炉，预计在2013年上半年度投产，到时会与锅炉厂家一起，对污泥焚烧进一步试验，确定最佳及最高的污泥掺烧比例、煤的种类等，拿出相关实用数据，供同类型单位参考。

作者简介：邵巍（1973-），女，江苏张家港市人，工程师，大学本科，环境工程专业，长期从事废水处理工程及污水厂管理工作，已发表论文多篇。