简要分析污泥深度脱水的处理技术

         

污水处理厂的剩余污泥一直是一个难以解决但又必须解决的棘手问题,国内外均如此。污泥具有含水率高、易腐烂、有恶臭、含有大量寄生虫卵与病原微生物等特点,如不加以妥善处理,任意排放,将会造成二次污染;而同时污泥又是一种有效的生物资源,含有促进农作物生长的氮、磷、钾等营养物质,且污泥中含量高达40%以上的有机质是良好的土壤改良剂。

污泥本身含有大量的有机质及农作物所需的营养物质,填埋了是一种浪费。焚烧法的成本很高,一般仅用于量少、有机质含量高、含有毒有害物质的污泥。而利用污泥生产有机生物肥料不仅能够消除弃置或填埋造成的二次污染和爆炸隐患,节省大量的土地,又利用了污泥本身含有大量的有机质及农作物所需的营养物质,变废为宝,创造了价值。但是若不对污泥进行任何处理,直接作为普通有机肥,则不能完全满足作物生长的要求,还可能造成其它方面的污染。

我国污水厂现行污泥处理方式仍以浓缩后再进行板框压滤脱水或离心脱水为主,相当一部分污水厂甚至没有浓缩或脱水设施。调查表明,污水处理厂出厂污泥的含水率一般都在80%以上,平均值接近90%,也就是说,污泥中的水分是干污泥的近9倍。污水处理厂不仅在污泥脱水工艺技术方面落后,更严重的是脱水后污泥随意倾倒,造成土地资源的浪费和严重的环境污染。

污泥深度脱水处理的现状

1、污泥处置方式主要推荐土地利用的方式,包括将污泥用于农业、园林绿化,或者是说土壤改良,这当然是一种很理想的处置方式,处置成本也相对较低。但主要问题是土地消化能力有限,特别是经济发展的城市和地区,污泥产生量和土地利用量存在数量级的差异。另一个问题是,污泥用于土地利用必须对污泥进行严格的鉴别和管制,否则污泥对土壤、地下水和空气的污染将会造成严重的后果。

2、污泥预处理后直接填埋作为我国近阶段污泥处置的一种过渡方式,目前在我国仍然十分普遍,特别是在欠发达地区。当然根据我国的实际国情,随着土地资源的日益紧张和对污泥处置认识的提高,污泥填埋将逐步被取缔。

3、污泥焚烧后利用已经成为当前污泥处置的主流路线。但由于处置工艺的不同,污泥焚烧的经济价值和环保效应各不相同。典型的焚烧路线为高含水率的污泥直接与煤掺烧,或者通过热源(蒸汽、电力或者烟气)干化后进行焚烧,这种为焚烧而焚烧或者是用一次能源或高品位热源换取污泥热能的方式,不仅在经济上不合理,而且必然会造成能源消耗较大、二次污染的问题。

4、污泥深度脱水方式一种新路线,同时也作为污泥处理处置的一个中间环节,逐步得到污泥处置领域的认知和认可。采用污泥深度脱水技术不仅为后继处置带来方便,也能兼顾污泥处理处置过程的经济和环境平衡,是适合我国污泥处理处置的新途径。

污泥深度脱水的技术和工艺,污泥的深度脱水是指通过对含水率较高的污泥进行化学调质处理后,再高压压榨脱水至含水率60%以下,不仅在数量上减少50%以上,更重要的是使污泥后续处置途径更为广泛。深度脱水后的污泥具有一定的热值,可作为电厂低品位的燃料和水泥生产过程中的熟料,实现稳定、无害化处置和资源化利用。即使进行填埋,也能大幅减少土地占用和环境污染。

污泥深度脱水技术在国外起源较早,随着污泥处理处置领域技术进步和业内人士认识的提高,近几年在国内逐步得到重视并有一定范围的应用。主要表现在各类科研机构在污泥调质处理技术上不断推陈出新,以及高压压滤脱水技术及装备快速发展。可以说,虽然污泥深度脱水只是污泥处理处置的一个环节,目前的工艺技术尚未完全成熟,但业界对污泥处置技术的认识正在逐步向深度脱水方向靠拢。

污泥的调质处理是污泥深度脱水的关键环节和核心技术,可以说污泥调理技术决定污泥深度脱水项目的成败。国内污泥调质的方法比较多,普遍采用在污泥中添加脱水剂、絮凝剂或混凝剂的方法,改变污泥中水分子(主要是间隙水和毛细水)存在方式和结构,有利于水与泥在一定条件下实现分离。

污泥深度脱水设备主要是由郑州鼎盛公司研发的超高压污泥压干机,通过从污泥外部施加压力,使调质后的污泥中的水分在淅出并分离,得到含固率较高的泥饼。国内设备制造厂商比较多,品牌知名度较高设备性能较好的有山东景津、杭州兴源等,设备制造工艺和质量已经日益完善。整个污泥深度脱水系统需要根据不同污泥的性质、数量、最终处置方式等进行配置,以调质系统和压滤系统为核心,其它系统与之配套,形成完整高效的生产链。

污泥深度脱水技术的前景,和其他污泥处理处置技术相比,污泥深度脱水技术的优势主要表现在:

1、减量效果,虽然污泥深度脱水在原理上与带式压滤脱水和离心脱水没有根本上的差异,但从减量效果看,后两种方式根本无法达到深度脱水的效果,采用深度脱水技术能在传统脱水方式的基础上再减量70%以上,减量效果相当惊人。

2、能源消耗,采用污泥深度脱水技术对污泥进行脱水,仅需要少量的电力即能去除污泥中的大量水分(去除污泥中的一吨水用电10kwh)。直接焚烧或热力干化虽然能获得更低的含水率,但蒸发一吨水约需消耗0.2吨煤炭或者1.2吨蒸汽的汽化热。污泥深度脱水技术的能耗优势不言而喻。

3、污染效应,填埋、土地利用除了占用土地资源外,污泥和污泥中的水分对土壤和地下水是严重的环境威胁。热力干化消耗的一次能源也增加了二氧化硫等污染物的排放。污泥深度脱水后用于建材,能将污染控制在最小的范围。

虽然污泥深度脱水在国内仍处于发展完善阶段,也存在一些技术障碍,但根据我国的国情和污泥深度脱水技术的不断进步成熟,污泥深度脱水技术和系统将会在我国污泥处理处置方面充当主要角色,成为主要的技术途径。污泥深度脱水技术将会广泛用于市政污水处理厂、工业企业污水处理站以及污泥集中处置点,为节能减排、保护环境发挥积极作用。

来源:慧聪工程机械网