污泥深度脱水技术在市政污泥处理中的应用
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作者:高超 杨彪
摘要：随着城市发展，产生的生活垃圾越来越多，城市污染变得越来越严重，其中市政污泥产量也逐年增加，目前常规的处理技术已经不能满足于大量的污泥处理。按照可持续的发展理念，污泥处理技术必须不断更新发展才能满足环境保护的目的。本文对污泥的深度脱水处理技术开展了讨论与研究，以期通过技术的改进，促进生态平衡和环境保护。
关键词：市政污泥;深度脱水;污泥处理
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）05-00-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.059
Application of sludge deep dehydration technology in municipal sludge treatment
Gao Chao，Yang Biao
（China Institute of Radiation Protection，Taiyuan Shanxi 030006，China）
Abstract：With the development of the city， more and more domestic waste is produced，and the urban pollution becomes more and more serious. The output of municipal sludge is also increasing year by year.At present， the conventional treatment technology is not satisfied with the treatment of a large number of sludge.According to the concept of sustainable development， sludge treatment technology must be constantly updated and developed to meet the purpose of environmental protection.In this paper， the deep dehydration technology of sludge， discussed and studied in order to promote ecological balance and environmental protection through technological improvement.
Key words：Municipal sludge;Deep dehydration;Sludge treatment
1 污泥處理现状
市政污泥有两种：第一种是生产生活所致，第二种是市政建设产生。居民平常生活产生的污水、垃圾、粪水等进入下水道，日积月累，变质而形成生活污泥;市政建设、房产建筑修建产生的污泥量是很大的，短期内产生速度也很大，产生时间基本是在建设前期，比如打桩泥浆、下水道清理等。污泥成分复杂、含大量微生物细菌，主要是生活污水杂质腐化而成，具有明显的恶臭。大量的污泥堆积不处理，会直接影响城市周边的水环境，损害居民健康、影响城市发展，严重的还会导致城市水体污染。
污泥处理是污泥经单元工艺组合处理达到“减量化、稳定化、无害化”目的的全过程。目前我国对于市政污泥的处理技术主要有：脱水、好氧消化、厌氧消化、干化、堆肥和焚烧等。
污泥好氧消化的工作原理是污泥中的微生物有机体的代谢过程，通过曝气充入氧气，使活性污泥中的微生物有机体自身氧化分解，从而转化成二氧化碳和水。它的优点是能够减少污泥体积，得到物理性质稳定的产物，提高污泥的脱水效果;但是同时会消耗大量的能量，产生大量的臭气。厌氧消化是最常见的污泥稳定方法，可有效地解决污泥稳定化和减量化的问题。除此之外，还能够实现资源化即将其转化为肥料，但是它的操作过程极为复杂。污泥干化焚烧能够使有机物全部碳化，完全燃烧，杀死病原体。其焚烧处理速度快，不需要长期储存，并且不受天气季节的影响，是一种比较安全的处理方式。但是建设和运行费用太高，严重阻碍了污泥焚烧技术的发展和推广。
目前常规的污泥处理方法都或多或少存在不足，为了提高市政污泥处理水平，减少环境的污染和能源的消耗，需要对市政污泥处理技术深入研究。以下将对目前较具优势的深度脱水技术及工艺流程进行描述。
2 污泥深度脱水技术
污泥深度脱水是指通过对含水率较高的污泥的化学调质处理后，再高压压榨脱水至含水率60%以下。该工艺不仅能使污泥减量50%以上，更重要的是使污泥后续处置途径更为广泛。污泥深度脱水后的产物具有一定的热值，可作为电厂低品位的燃料和水泥生产过程中的熟料，实现市政污泥废物处理的稳定化、处置的无害化和利用的资源化。
污泥深度脱水在流程上包括浓缩、调理和压滤脱水三个部分。
2.1 污泥浓缩
污泥浓缩指的是对污泥进行预处理，达到不脱水也能够有效减少调理剂浪费的目的。污泥处理首先就是对污泥进行浓缩，因为污水厂所产生的污泥含水量较高，一般会达到99.3%以上。如果直接进行调理剂脱水，会造成成本过大和调理剂的浪费，所以在进行深度脱水过程前都要对污泥进行预处理。
污泥预处理的核心技术就是对污泥进行浓缩，污泥浓缩后会使污泥成为大颗粒的沉淀，排出污泥中存在的间隙水。处理技术有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。因为在不同来源和处理过程中所产生的污泥不同，对于不同的污泥也要有针对性地选择不同的浓缩预处理技术。重力浓缩技术主要用于混合性污泥的浓缩预处理，气浮浓缩技术主要是应用在剩余活性污泥中，对于浓缩要求较高且难度较大的活性污泥应选择离心浓缩技术。 2.2 污泥调理
污泥调理主要是利用化学物理和生物的方法来进行调理，其主要目的就是达到污泥的脱水。污泥调理技术的核心理念是将污泥中的间隙水和毛细水进行分离来实现脱水，其常用的是调理方法包括化学调理技术、物理调理技术和生物调理技术三种，其中化学调理技术应用最为广泛。通常会用到的化学调理剂有氯化铁和氧化钙，其中氯化铁能够破坏污泥胶体结构的稳定性，使小颗粒凝聚成大颗粒;而氧化钙则能够通过一些化学反应，使污泥创造出许多通道来进行水分子的滤过。两者同时使用，不仅能够使pH值增加，因为产生化学反应也会使温度升高，这就造成对细胞膜再造的破坏从而实现结合水的释放。
污泥调理是污泥深度脱水处理的核心技术。因为污泥中的污染物可能含有重金属、有机污染物、病原微生物等多种对环境和人类有害物质。而污泥调理可以降低污泥危害性，减少对环境致命性的危害，从而为后续的处理操作带来便利。
2.3 壓滤脱水
污泥脱水主要是通过压榨而实现的脱水，从而得到含水量较低的泥饼。污泥脱水技术是在各种过滤单元中，层层进行压榨过滤，最后在进料结束后，利用高压条件下在隔膜板腔对污泥进行压榨，这会大大提高污泥的脱水率。较常用的方法是压滤脱水，即通过外部施加压力，对调理后的污泥进行水分分离。典型设备为高压隔膜板框压滤机，主要由隔膜板、滤布、过滤板、横梁等部分构成。
2.4 小结
目前污泥处理处置要求越来越严格，相关技术也在快速发展。污泥深度脱水技术无论是实验室研究还是实际应用均取得了良好的效果。首先，大大提高了脱水率，与普通的脱水技术相比，可有效实现结合水、间隙水的脱离;其次，能耗低，较常规脱水技术，大大减少了调理剂的使用，实现了节约能源;最后，污泥深度脱水技术还能够实现防治污染的效果，防止二次污染的出现，防止城市的污染越来越严重。
3 结论
目前而言，我国市政污泥处理方面还存在着许多的问题，不仅仅是市政建设所产生的污水污泥，还有民用房产建筑的污泥材料。对于这些污泥的处理不够及时就会造成城市的水体污染和周边的土地污染，并且损害到居民的身体健康。所以我们需要对处理技术不断进行更新进行优化，在不断探索的过程中实现这项技术的成熟，同时达到我们想要的环境改善成果。
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收稿日期：2020-02-23
作者简介：高超（1983-），男，汉族，硕士学位，副研究员，研究方向为放射性废物处理与处置。
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