污泥浓缩脱水一体机

污泥是污水处理厂和污水处理的必然产物。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。 在污水处理过程中，产生大量污泥，其数量约占处理水量的0.3%～0.5%左右（含水率约97%）。污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的约占20%～50%，甚至占70%。所以污泥处理是污水处理系统的重要组成部分，必须予以充分重视。污泥含有大量的有害有毒物质，如寄生虫卵、重金属等；有用物质如植物营养素、有机物及水分。污泥处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化、及综合利用。通常使用的单元工艺过程有：浓缩、稳定、污泥调节、脱水。 污泥经浓缩、消化后尚有约95%～97%的含水量，体积仍很大。为了综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理。脱水的作用是去除存在于污泥颗粒间以及颗粒内的水，从而使液态的污泥的物理性能改变成半固态、理想的脱水应当是最大限度地把水去除，同时污泥的固体颗粒则应当全部保留在脱水后的泥饼上，并要求这种操作所花投资最低。 我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚,全国现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到1/4,处理工艺和配套设备较为完善的还不到1/10。污泥处理部分只是简单的进行浓缩脱水外运，其中存在许多问题。

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一 （污泥概述） 污泥的产生在人类活动过程中是不可避免的。污水处理产生的大量污泥的任意堆放和投弃对环境造成了新的污染，如何妥善处置这些污泥已成为全球共同关注的课题。 一、污泥概述 污泥(sludge) 是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。 1. 污泥的分类 根据其来源，污泥可以划分为： 1）市政污泥(sewage sludge)，主要指来自污水厂的污泥，这是数量最大的一类污泥。此外，自来水厂的污泥也来自市政设施，可以归入这一类。 2）管网污泥，来自排水收集系统的污泥。 3）河湖淤泥，来自江河、湖泊的淤泥。 4）工业污泥，来自各种工业生产所产生的固体与水、油、化学污染、有机质的混合物。 在非特指环境下，污泥一般指市政排水污泥。 污水处理厂的污泥根据处理的工艺级别不同，又可以分为以下几种： 1）初沉污泥(Primary)：只经过物理-化学处理 2）二沉污泥(Secondary)：生物处理后的污泥 3）三沉污泥(Tertiary)：脱磷/脱氮后的污泥 根据污泥的性质，又可以区分为： 1）未消化生污泥（undigested） 2）消化污泥(digested) 污泥的消化又有好氧消化与厌氧消化之分。各个级别的污泥的物理化学性质不同，消化和未消化污泥的性质差别更大。很多后端处理工艺必须了解前端污泥的性质才能确定其处理方式。 2. 污泥的主要成分 因污泥成分不同，未消化的市政污水污泥的有机物含量可能占到干物质的60%－75%，高效消化处理后减半。 有机硝酸盐是污泥中的主要有效成分。施用到土壤里，硝酸盐经生物降解可改善土壤。 污水厂污泥具有很强的流动性，这是因为其含水率很高，一般在95%以上，这是污泥本身的性质决定的。根据分析，污泥与水分子的结合非常紧密，并具有不同的相态： 1）自由态水：可经重力沉淀和机械作用去除； 2）物理性结合水：须更多能量去除（如加热），包括毛细管/间隙水、胶态/表面吸附水。 3）化学性结合水：只有打破化学键才能去除，被称为“平衡水”，包括细胞内的水、分子水。 3. 污泥处理、处置存在的问题 1）污泥处置：污泥的处置指的是给污泥一个最终的归宿：要么作为肥料施用到农田、绿化等土壤中，成为土壤的一部分；要么加以资源化利用，形成有用的材料，如铺路的渣土、水泥、制砖等；要么填埋，未加任何利用，且耗费土地资源而弃置。 2）污泥处理：任何不能达到最终安置的过程，都可以算作处理。比如污泥堆肥，杀灭细菌和熟化后才能产生安全的肥效；焚烧最终还会产生灰烬，这部分的数量要占到原干物质质量的40％以上，因此还要考虑填埋或利用；干化是为了去掉泥饼中的大部分水份，节约运输成本，减少占地，少付填埋费，并为其它的最终处置方案提供减量、卫生化和经济性条件。 污泥处理的主要目的是减少水分，为后续处理、利用和运输创造条件；消除污染环境的有毒有害物质；回收能源和资源。污泥的处理工艺包括污泥的浓缩、消化、脱水、干化及焚烧等方法以及最终处理。 由于污泥是一种有潜在危险的物质，所以污泥处理面临以下的问题： 1）干污泥中一般含有65%的有机物和35%的无机物。在中国，污泥中的有机物含量较低。 2）湿污泥中含有各种各样的细菌、病毒和寄生生物，病菌在其中大量繁殖。 3）污泥中还含有锌、铜、铅和镉等重金属化合物，有毒的有机化合物，杀虫剂等等，所有这些一旦进入食物链将会导致严重的健康问题。对于工业发达的大中城市，这个问题尤其突出。 在欧洲，根据欧盟规定：截止到2005年，有机物含量超过5%的废弃物将被禁止填埋；在美国，根据国家环保局的503污泥卫生法规定，只有经过灭菌处理，达到细菌或病毒无法检出的A级污泥才可以在市场出售；而B级污泥的使用则必须满足特殊的使用条件，即污泥的细菌或病毒含量不会对公众和环境造成影响。而特级污泥，即污泥的细菌或病毒和重金属的含量都满足要求，其使用所受到的限制与普通的肥料一样。由于A级污泥没有对重金属的含量有任何限制，因此国家环保局的503污泥卫生法不是很严格。目前，在新泽西州，在加利弗尼亚，内华达和亚利桑那州的部分县已经立法禁止污泥的填埋；佛罗里达洲等一些州的立法正在进行。 4. 污泥的脱水与干化 污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是絮凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20%-30%的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高，具有流体性质，其处置难度和成本仍然较高，因此有必要进一步减量。此时，在自然风干之外，只有通过输入热量形成蒸发，才能够实现大规模减量。采用热量进行干燥的处理就是热干化。 污泥干化是水分蒸发的过程。为了进行干化项目的调研，以确定减量处理的规模，必须了解有关污泥项目的一些经济参数，这些参数包括： • 机械脱水后的湿泥含固率 • 最终处置的目的、类型 • 当地能够找到的廉价热能及其价格指数 污泥成分是根据污水厂的来水水质变化的，当然在很大程度上也会受到污水处理工艺的影响。最终会对干化工艺产生重大影响的内容则是絮凝剂添加量。对干化工艺来说，以下内容值得注意，这些内容通常是通过试验来确认其干化效果的： • 污泥中絮凝剂含量； • 污泥的粘度、弹性； • 有机物在干物质中的比例； • 磨蚀性成分的比例（如沙、石等）； • 腐蚀性成分的浓度（如氯、硫等）； • 油脂类物质的百分比。 污水中的污染物和营养成分在大量繁殖的细菌作用下，在化学药剂的作用下形成聚集，逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来，形成污泥。进一步添加高分子絮凝剂，采用物理方法浓缩，可以脱去大部分或一部分所谓的自由态水，形成我们所见到的脱水污泥。 因此经生物处理所得到的污泥，其有机物构成主要就是这些微生物细菌。