污泥深度脫水技術(shù)簡(jiǎn)介

1、污泥深度脫水技術(shù)簡(jiǎn)介——以廈門污泥深度脫水情況為例,1.概述,目前我國(guó)工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水排放總量超過(guò)了620億噸，如果全部得到處理，則將產(chǎn)生污泥量(干重)為840萬(wàn)噸，占我國(guó)總固體廢棄物的3.2%。福州市日供水能力為134萬(wàn)噸，產(chǎn)生污水量約110萬(wàn)噸；現(xiàn)僅擁有祥坂、馬尾、快安、洋里、金山、大學(xué)城污水處理廠6個(gè)污水處理廠，日處理污水能力約為54萬(wàn)噸，污泥量(干重)約為60噸，濕污泥量達(dá)到6000噸，目前在建的新店和連坂污水處理廠合計(jì)

2、20萬(wàn)噸，已經(jīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的洋里污水處理廠30萬(wàn)噸，如果污水全部處理則濕污泥量達(dá)到1.1萬(wàn)噸/日。如此巨大的污泥量，在貯存、處理、運(yùn)輸過(guò)程中，會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力，因此污泥處理問(wèn)題將越來(lái)越突出。,1.概述,污泥中含量最多的是水，可達(dá)總質(zhì)量的95%～99.5%，將其中的水分去除，就會(huì)大大縮小污泥的體積，但研究表明城市污水處理廠污泥中固體物質(zhì)主要是腐殖質(zhì)，它由親水性的帶負(fù)電的膠體微粒組成，與水親和力很強(qiáng)，比阻值大，脫水性能差，給處理和處置帶來(lái)

3、很多問(wèn)題。為此在污泥進(jìn)行機(jī)械脫水前，通常需要調(diào)理劑進(jìn)行調(diào)理，以改變污泥顆粒表面性質(zhì)和組分，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，減小與水的親和力，從而改善脫水性能。污泥調(diào)理方法有化學(xué)調(diào)理法、淘洗加藥法、冷凍法和加熱調(diào)理法，而化學(xué)調(diào)理法被長(zhǎng)期而廣泛使用。,1.概述,化學(xué)調(diào)理法常用的調(diào)理劑分為無(wú)機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑兩大類。無(wú)機(jī)調(diào)理劑主要是一些鐵鹽、鋁鹽和石灰等。有機(jī)調(diào)理劑可分為表面活性劑、天然高分子物質(zhì)和有機(jī)合成高分子物質(zhì)。表面活性劑按結(jié)構(gòu)可分為陰離子型（羧酸鹽）

4、和陽(yáng)離子型（胺鹽）。天然高分子物質(zhì)多屬于蛋白質(zhì)或者多糖類化合物，工業(yè)上應(yīng)用較多的是羧甲基淀粉（LMS）、羧甲基纖維素（CMC）和陽(yáng)離子淀粉等；其相對(duì)分子質(zhì)量較低,加之易發(fā)生生物降解失去活性，故其應(yīng)用受到局限。有機(jī)合成高分子調(diào)理劑主要有聚丙烯酰胺及其同系物、衍生物等線型高分子物質(zhì)；按離子型分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性型。,2、污泥的分類 、性質(zhì)及主要指標(biāo),來(lái)源,處理目的,富含有機(jī)物，容易腐化、破壞環(huán)境，必須妥善處置,城市污水廠產(chǎn)

5、生的污泥量約為處理水體積的1%左右（0.5%~1.5%）,含水率99.2%左右。,污泥性質(zhì)表征參數(shù),含水率是污泥中水含量的百分?jǐn)?shù)，含固率則是污泥中固體或干泥含量的百分?jǐn)?shù),含水率在85％以上呈流態(tài),65％~ 85％時(shí)呈塑態(tài)，低于60％呈固態(tài),,揮發(fā)性固體(用VSS表示)，是指污泥中在600ºC的燃燒爐中能被燃燒，并以氣體逸出的那部分固體，反映污泥的穩(wěn)定化程度,用比阻(r)或毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)評(píng)價(jià),重金屬約50%轉(zhuǎn)移到污泥中，

6、污泥作為肥料，重金屬離子含量應(yīng)不超過(guò)“農(nóng)用污泥標(biāo)準(zhǔn)”GB4284-84,,,3、污泥中的水分及其對(duì)污泥處理的影響,1. 污泥中的水分,3. 污泥中的水分對(duì)污泥處理的影響,污泥處理的方法取決于污泥含水率和最終的處置方式。,,污泥的含水率與污泥狀態(tài),污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。,污泥濃縮主要減縮污泥的間隙水。,4. 污泥的濃縮,重力濃縮,重力濃縮主要用于濃縮剩余活性污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。,,4. 污泥

7、的濃縮,氣浮濃縮法,氣浮濃縮是依靠微小氣泡與污泥顆粒產(chǎn)生黏附作用，使污泥顆粒的密度小于水而上浮，并得到濃縮。,,4. 污泥的濃縮,重力濃縮與氣浮濃縮的比較,離心濃縮法,4. 污泥的濃縮,剩余污泥機(jī)械濃縮,5.1、概述,消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥與初沉污泥的混合污泥等在脫水之前應(yīng)進(jìn)行調(diào)理，以改善污泥的脫水性能。,調(diào)理就是破壞污泥的膠態(tài)結(jié)構(gòu)、減少泥水間的親和力，改善污泥的脫水性能。,5、污泥的調(diào)理,5.2、污泥脫水性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),

8、比阻抗值r,比阻抗值的物理意義是單位干重濾餅的阻力，比阻抗值越大的污泥，越難過(guò)濾，其脫水性能也差。,毛細(xì)吸水時(shí)間(CST),其值等于污泥與濾紙接觸時(shí)，在毛細(xì)管的作用下，水分在濾紙上滲透1cm長(zhǎng)度的時(shí)間，以秒計(jì)。,加藥調(diào)理法,1. 調(diào)理劑種類,2. 調(diào)理劑投加量的確定,作比阻抗r及CST與調(diào)理劑用量的關(guān)系曲線圖確定最佳調(diào)理劑用量和品種。,3. 影響污泥調(diào)理效果的因素,污泥性質(zhì),調(diào)理劑品種,污泥調(diào)理?xiàng)l件,污泥脫水的作用是去除污泥中的毛細(xì)水和

9、表面附著水，從而縮小其體積，減輕其質(zhì)量。,污泥的自然干化,污泥干化床脫水效果的影響因素,氣候條件,污泥性質(zhì),污泥調(diào)理,6、污泥的脫水,污泥的機(jī)械脫水及其設(shè)備,帶式壓濾機(jī),帶式壓濾機(jī)工藝的開(kāi)發(fā)成功的關(guān)鍵是濾帶的開(kāi)發(fā)，是合成有機(jī)聚合物發(fā)展的結(jié)果。,6、污泥的脫水,(2) 帶式壓濾機(jī)的選用:,通常根據(jù)帶式壓濾機(jī)生產(chǎn)能力、污泥量來(lái)確定所需濾機(jī)寬度和臺(tái)數(shù)(一般不少于2臺(tái))，并需繪制脫水車間設(shè)備布置圖。,污泥離心脫水和轉(zhuǎn)筒式離心機(jī),污泥離心脫水的原

10、理與離心分離、離心濃縮相同，即利用轉(zhuǎn)動(dòng)使污泥中的固體和液體分離。,6、污泥的脫水,轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)構(gòu)造圖,脫水用高分子絮凝劑,臥螺離心脫水機(jī),(2) 轉(zhuǎn)筒離心機(jī)的選擇:,根據(jù)離心機(jī)的處理能力，即每臺(tái)機(jī)每小時(shí)處理濕污泥立方米數(shù)，或每臺(tái)機(jī)每小時(shí)處理干污泥千克數(shù)來(lái)決定的。,板框壓濾機(jī),(1)板框壓濾機(jī)的構(gòu)造,(2) 板框壓濾機(jī)的選用,根據(jù)污泥量、過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾能力來(lái)確定所需過(guò)濾面積和壓濾機(jī)臺(tái)數(shù)及設(shè)備布置。,箱式板框壓濾機(jī),6、污泥的脫水,污泥的脫水

11、瓶頸：含水率在75%—85%之間，按照垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)是不允許的，福州在2010年第四季度將拒絕含水率高于60%的污泥進(jìn)場(chǎng)，污水處理廠面臨大量污泥無(wú)處可去的處境。,概述,污泥干燥是將脫水污泥通過(guò)處理，去除污泥中絕大部分毛細(xì)管水、吸附水和顆粒內(nèi)部水的方法。,污泥的干燥與焚化設(shè)備,轉(zhuǎn)筒式干燥器和焚化爐,7、污泥的干燥與焚化,Sevar干燥器,,各種污泥干燥器和焚化爐的選擇,7、污泥的干燥與焚化,污泥的干燥與焚化瓶頸：費(fèi)用非常昂貴，每噸

12、污泥（含水率在80%計(jì)）約300—500元，污水處理廠無(wú)法承受如此高的費(fèi)用。,污泥的脫水含水率高，無(wú)法達(dá)到填埋場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)要求。污泥干燥與焚化費(fèi)用昂貴，企業(yè)無(wú)法承受。在此基礎(chǔ)上提出了污泥深度脫水的解決方案。,廈門市污泥處理處置現(xiàn)狀,廈門市污泥處理處置現(xiàn)狀一覽表,注：表中數(shù)據(jù)為2009年10月～12月份生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其中深度脫水后污泥總產(chǎn)量為197噸/日（含水率約為57%），傳統(tǒng)脫水后污泥總產(chǎn)量為155噸/日（含水率為77%）。,,污

13、泥深度脫水是指對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，破壞細(xì)胞壁，釋放結(jié)合水、吸附水和細(xì)胞內(nèi)水，改善污泥的脫水性能，使脫水處理后的污泥含水率達(dá)到60%以下的脫水方式。較常用的污泥調(diào)理劑有FeCl3、CaO等。,污泥深度脫水技術(shù),,,填 埋,污泥深度工藝流程圖,污泥深度脫水處理，一般包括污泥濃縮、污泥調(diào)理、壓濾脫水和污泥最終處置等四個(gè)步驟。工藝流程如下圖。,污泥調(diào)理,污泥通過(guò)調(diào)理，破壞以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的細(xì)胞壁，釋放污泥中的結(jié)合水和吸附水，細(xì)胞內(nèi)水，克服污泥比阻

14、，大幅度降低污泥粘性，提高污泥脫水效果。FeCl3 加CaO的調(diào)理方式，可顯著提高污泥的脫水效果。同時(shí)，加入的FeCl3 和CaO和還有鈍化重金屬和殺菌除臭的作用。在調(diào)理池中完成污泥調(diào)理，先后采用濃度為38%的FeCl3溶液和級(jí)配大于100目的CaO進(jìn)行調(diào)理。由加藥泵投加FeCl3溶液，使用電磁流量計(jì)來(lái)計(jì)量；由電子稱計(jì)量后自動(dòng)投加CaO。按質(zhì)量百分比來(lái)計(jì)算，F(xiàn)eCl3的加入量約為污泥量（重量比）的0.5%～0.7%，CaO的加入量約

15、為污泥量的1.0%～1.5%。,調(diào)理后的污泥放置時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾性能變差。調(diào)理后的污泥的含水率一般為94～96%。調(diào)理池一般不少于2座，一用一備。池型一般為立式圓形，避免出現(xiàn)攪拌死角。池子底部應(yīng)考慮排泥放空裝置，定期進(jìn)行排泥。調(diào)理池需配套攪拌設(shè)備，實(shí)現(xiàn)污泥和調(diào)理劑的充分混合。宜采用立式混合攪拌設(shè)備，以減少對(duì)設(shè)備的腐蝕。 由于CaO粒徑小，因此CaO投加設(shè)備應(yīng)考慮防塵設(shè)施。盡管調(diào)理后的污泥基本沒(méi)有臭味，但調(diào)理前的污泥易產(chǎn)生

16、臭味，需注意除臭措施。,石灰投加系統(tǒng),三氯化鐵投加系統(tǒng),污泥壓濾脫水,污泥壓濾脫水的核心設(shè)備采用杭州興源過(guò)濾科技股份有限公司研制生產(chǎn)的第四代高壓隔膜廂式壓濾機(jī)，壓濾脫水系統(tǒng)包括進(jìn)泥系統(tǒng)、隔膜壓濾系統(tǒng)、吹脫系統(tǒng)和卸料系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)對(duì)污泥進(jìn)行脫水，泥餅含水率可低于60％，固相回收率可達(dá)99.9％以上。,污泥壓濾脫水,調(diào)理后的污泥通過(guò)隔膜泵（或螺桿泵）注入高壓隔膜廂式壓濾機(jī)中，停止進(jìn)泥后，通過(guò)多級(jí)離心泵加壓廂式壓濾機(jī)中的隔膜對(duì)污泥進(jìn)行

17、強(qiáng)力擠壓脫水，之后利用高壓空氣吹脫壓濾機(jī)中心進(jìn)泥管中的污泥及空腔內(nèi)的水份；緩慢松開(kāi)壓濾機(jī)，分離機(jī)內(nèi)的剩余水與泥餅，最后卸除壓濾機(jī)內(nèi)的泥餅。,進(jìn)泥系統(tǒng)主要設(shè)備為隔膜泵（或螺桿泵、轉(zhuǎn)子泵），其中螺桿泵工作壓力一般為0.8-1.0MPa，隔膜泵工作壓力一般為0.6-0.8MPa；隔膜壓濾系統(tǒng)主要設(shè)備為高壓隔膜廂式壓濾機(jī)、多級(jí)離心泵。多級(jí)離心泵的工作壓力一般為1.6-1.8MPa, 高壓廂式隔膜壓濾機(jī)膜材料一般采用進(jìn)口增強(qiáng)聚丙烯(PP)

18、。吹脫系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐等。空氣壓縮機(jī)工作壓力一般為1.0MPa。卸泥系統(tǒng)包括卸料斗、皮帶輸送機(jī)（或螺旋輸送機(jī)）。皮帶輸送機(jī)（或螺旋輸送機(jī)）的轉(zhuǎn)速應(yīng)盡量緩慢，一般控制在0.5-1m/s。由于濾液和泥餅的堿度高，脫水車間應(yīng)注意通風(fēng)。,,污泥,濾液,泥餅,,石渭頭污水廠污泥脫水運(yùn)行成本分析,備注：1、電單價(jià)按0.65元/度測(cè)算； 2、 PAM按3.468萬(wàn)元/噸測(cè)算，CaO按280元/噸測(cè)算，F(xiàn)eCl

19、3按1229元/噸測(cè)算； 3、運(yùn)輸費(fèi)用按實(shí)際發(fā)生數(shù)測(cè)算。,污泥脫水濾液循環(huán)利用,污泥脫水過(guò)程產(chǎn)生的濾液體積大約是污水量的0.3-1.0%，由于濾液中CODCr、BOD5和pH比較高，循環(huán)利用能為污水處理系統(tǒng)的生物脫氮過(guò)程提供堿度和碳源。 濾液也可與污水廠的尾水混合后排放。 濾液水質(zhì)特征值見(jiàn)下表。,污泥濾液水質(zhì)特征表 （單位：mg/L）,深度脫水污泥處置方式,,www,378700000.co

20、m,,,,,,,,,污泥深度脫水相關(guān)研究工作,降低深度脫水泥餅的pH：通過(guò)輔料摻混堆肥發(fā)酵，發(fā)酵約4天后，pH可以降低到8左右。 自動(dòng)卸料：采用新型濾布材料，克服污泥阻力，泥餅可自動(dòng)下料，減少人工手動(dòng)操作。 破碎：選用立式破碎機(jī)，破碎深度脫水污泥（含水率約為52%），使得污泥顆粒細(xì)小、均勻，適用于園林綠化利用。,深度脫水污泥含水率在52%左右破碎效果最好，污泥含水率高于52%，污泥易發(fā)生膠黏并結(jié)團(tuán)；深度脫水污泥在52%以

21、下，破碎時(shí)易產(chǎn)生粉塵。,深度脫水核心設(shè)備使用情況,興源公司研發(fā)的高壓廂式隔膜壓濾機(jī)已在廈門4座城市污水處理廠應(yīng)用，至今已運(yùn)行快1年。配備隔膜泵，壓力不夠；后增配螺桿泵，進(jìn)泥量加大，產(chǎn)出泥餅厚度變大。目前在試用轉(zhuǎn)子泵。泥卸料無(wú)法全部完成自動(dòng)化，部分泥餅仍需依靠人工操作；目前在對(duì)濾網(wǎng)材料進(jìn)行優(yōu)化，采用較光滑單纖濾網(wǎng)，表面比較光滑，能實(shí)現(xiàn)泥餅的自動(dòng)脫落。,8、污泥深度脫水技術(shù)比較,福州污水廠污泥深度脫水面臨的問(wèn)題,目前深度脫水的調(diào)理劑

22、為少數(shù)幾家集團(tuán)掌握，污水廠在交涉中沒(méi)有話語(yǔ)權(quán)，幾家集團(tuán)拒絕出售調(diào)理劑，只要求BOT形式處理污泥。污水廠無(wú)法長(zhǎng)期接受高昂的處理費(fèi)。如果采用廈門的方法添加大量的石灰等藥劑，渣量非常大，費(fèi)用也較高。如果采用干燥方法，用地緊張、建設(shè)周期長(zhǎng)，處理費(fèi)用更加昂貴。,福州污水廠污泥深度脫水解決問(wèn)題的關(guān)鍵,找到合適的調(diào)理劑的配方。,單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí),放映結(jié)束 感謝各位的批評(píng)指導(dǎo)！,讓我們共同進(jìn)步,知識(shí)回顧Kn