某城市污水处理厂污泥深度脱水处理10m3设计方案.docx
某城市污水处理厂污泥深度脱水处理10m3设计方案
一.工程概况
城市污泥是城市污水处理的副产品，通常占污水处理量的O.3-O.5%。随着污水处理率的不断提高，导致污泥产量显著增长，并带来日益严重的环境污染问题。
在我国，污泥处置技术与国外发达国家相比尚有较大差距。目前，我国污水处理设施中配备污泥稳定处理设施的还不到1/4,污泥处理工艺和配套设备较为完善的不到1/10。因此，研究安全、高效、经济的污泥处置技术，实现污泥无害化、减量化及资源化具有重要的理论和现实意义。
污泥脱水是污泥处置及资源化过程中必不可少的前处理过程，也是污泥处理过程中机理极为不清楚的过程之一。由于我国污水处理厂污泥脱水技术落后，污泥脱水率不高，脱水泥饼含水率普遍高达80%,因此高效脱水，成为经济、高效处理污泥的关键，为污泥的填埋焚烧等后续处理减轻了极大的负担。
处理制抗生素药剂产生废水，主要处理工艺为活性污泥法，日产生污泥35吨含水率86%左右。现行污泥处理方法为二沉池污泥（含水率99%左右）经带式压滤机脱水至86%后，送至厂内焚烧处理。由于含水率高，污泥焚烧需消耗大量的辅助燃料。污泥处理车间及附近厂区环境恶臭严重。为了有效减少污泥的处理量，优化污泥处理工艺，决定在污水厂实施污泥深度脱水工程,解决污泥处理难、脱水难问题，同时改善污泥处理车间的作业环境。
污泥性质
污泥为制抗菌剂污水处理产生污泥，主要为二沉池的剩余污泥。对污泥进行了分析，含水率86%,有机质含量75%o属于高有机质高热值难脱水污泥。污泥为黑褐色，臭味浓烈。污泥产量为35吨/日。
污泥来自制抗菌剂工程工业废水处理过程中产生的沉淀物与漂浮物，结构松散，其外观具有类似绒毛的分支与网状结构，形状不规；具有极高的比表面积、孔隙率及含水率。污泥中高含量的有机物上寄生着各种细菌和寄生生物，同时浓缩着制菌过程中的多种有害化合物。污泥结构的复杂多变性同时决定了对其进行高效处理的难度。
二、治理方案设计依据
1、《城镇污水处理厂污泥处置分类》(CJ/T239-2007)
2、取样检测数据
3、污泥深度脱水技术原理
三、目前污泥脱水的主要技术方法
1.传统的带式脱水或离心脱水
目前国内主要通过向污泥泥浆添加聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂与污泥混合后使污泥胶体形成絮凝体,然后通过带式压滤机、离心脱水机脱水。但是污泥脱水后含水率一般在80%左右，含水率高，后续处理困难。
.污泥干化脱水
高粘度污泥干化设备一般采用热风旋片干燥机，根据污泥粘度不同可采用双轴旋片干燥机（立式、卧式）、三轴旋片干燥机（卧式），可将初含水85%以下的高湿物料一次烘干到终含水12%以下，干燥时间短，一般为2-10分钟。由于高速搅拌叶片激烈搅拌潮湿物料，湿物料能与热风良好接触。污泥干化热源为锅炉烟气、电厂蒸汽，另外还有天然气供热以及电加热等供热方式。
.水热处理脱水
污泥水热处理原理是在加热过程中，污泥的微生物絮体解散，微生物细胞破裂，污泥中的有机物水解。有机物的水解降低了污泥的黏度，降低了黏性物质对水的束缚能力；同时在加热至170。（:及以上时，污泥中的细胞破裂，胞内的大分子有机物释放并水解，胞内以各类大分子相结合的水也被释放，导致水更容易与污泥颗粒分离,从而降低脱水污泥的含水率。污泥的水热预处理的最大问题在于能耗太大，费用过高。
.冻结熔融法脱水冻结熔融法是先将污泥在低温下冷冻,然后再将其融解,经过这个过程,污泥的胶体性质完全被破坏，颗粒迅速沉降。由于这一方法成本高、设备复杂、应用有限，仅在芬兰、瑞典、加拿大等北方国家略有采用，在我国尚无应用先例。
.超声波预处理法脱水
其技术优势表现为加热速度快、热效高、热量立体传递、设备体积小等。适宜的微波辐射通过高频电磁场作用引起带负电污泥颗粒及其中的水分子不断加速运动、旋转、相互碰撞,使污泥的Zeta电位、表面双电层结构遭到破坏,污泥颗粒脱稳、絮凝,出现颗粒粗大化现象,促进了污泥脱水性的改善。另一方面，微波辐射对细胞外聚合体ECP结构的破坏,ECP中各组分含量减少，此时污泥颗粒脱稳,脱水性开始改善。超声波预处理法脱水的缺点在于消耗大量电能。
.污泥化学调质深度脱水
污泥化学调质深度脱水技术，就是通过向污泥加入高效深度脱水化学药剂，改变污泥的表面特性，使得污泥胶粒之间的比阻大幅度降低，同时将污泥中难去除的束缚水（结合水和吸附水）释放出来成为易于机械脱水的自由水。通过化学调质深度脱水后，污泥的含水率可下降到40-60%,大幅度降低了污泥含水率，使污泥体积减小一半以上。脱水后的污泥可直接进行干化焚烧，或与煤进行混烧，也可以直接填埋或制建材。目前，污泥化学调质深度脱水技术是解决我国污泥含水率高这一瓶颈问题的最佳技术方案。
我公司通过与东南大学合作，引进了东南大学黄瑛教授开发的污泥化学调质深度脱水技术，可使污泥含水率大