
1 引言
在当前污水处理过程中,会产生含有较高水分的大量污泥。含水污泥具有容量大,稳定性差,易腐败,易发臭等显著特点,如果不对污泥及时进行处理,任由污水随意排放,非常容易导致二次污染。随着我国城市化建设步伐的加快,很多城市在城市建设中都新建污水处理厂,各地区污泥总量不断增多。在此情况下,合理选择污泥处理方法,提高污水处理厂的建设能力,达到改良土壤、改善环境和变废为宝的目的。
2 常见污泥的分类
2.1 物化污泥
主要来自于自来水厂的沉淀池及浓缩池,包括中细粒度有机混合污泥和无机混合污泥。物化污泥的可压缩性及脱水性能较为一般。
2.2 剩余活性淤泥
主要为生活污水厂的二沉淀池所排出的污泥,包括微细粒度有机污泥和亲水性有机污泥,可压缩性及脱水性都较差。
2.3 物化细粒度污泥
主要为电镀厂、线路板厂等企业由于工业废水处理产生的,经由浓缩池所排出的物理法或化学法形成的污泥,属于细粒度无机污泥,可压缩性及脱水性一般。
2.4 混合污泥
主要为印染厂、啤酒厂、造纸厂、肉联厂、水洗布厂、有机化工厂及石油化工厂对工业废水处理,经由浓缩池排出的物化或生化混合污泥,污泥含纤维体的脱水性能较好,其他可压缩性及脱水性较差,属于中细粒度混合污泥。
2.5 物化沉淀中粒度污泥
主要为铝厂赤泥、制碱厂盐泥、彩管厂污泥、陶瓷厂污泥、钢铁厂脱硫除尘污泥以及石灰中和沉淀污泥等,属于中粒度疏水性无机污泥,可压缩性及脱水性能较好。
2.6 物化沉淀粗粒度污泥
此类污泥主要为洗煤厂的尾泥、玻璃厂的石英渣等工业废水处理所产生的污泥,属于粗粒度疏水性无机污泥。该类污泥的可压缩性及脱水性通常很好。
3 我国污水处理厂污泥处理工艺
3.1 实现污泥减量化
污泥的含水量较高,未处理时体积较大,呈流动性形态。通过多阶段污泥处理后,能够将污泥的体积缩减到未处理前体积的十分之一甚至更少,将污泥从液态转换为固态,以便于进行消纳处理及运输。
3.2 污泥成分稳定化
未经处理的污泥中含有较多有机物,极易产生腐败而发出恶臭。对污泥进行多阶段消化处理,对污泥内易腐败的有机物进行有效分解,处理完成后的污泥不容易产生腐败,降低了产生恶臭的可能性,同时也便于运输处置。
3.3 实现污泥无害化
在初沉污泥中,含有大量寄生虫卵、病毒和病原菌,该类污泥容易产生各类传染病,并可以进行大面积传播。通过多阶段污泥消化处理,将污泥内的病毒、寄生虫卵及病原菌灭杀处理,提高了污泥的卫生指标。
3.4 实现污泥资源化
污泥含有较多热量,属于资源的一种。污泥的热量高于焦炭和煤,其热值在10000kJ/kg~15000kJ/kg(干泥)之间。除此之外,污泥中含有氮磷钾等有机肥料。通过污泥消化处理,能利用污泥的热量,可以将有机物转化成沼气。
4 我国污水处理厂主要污泥脱水机械设备
4.1 带式压滤脱水机
选择带式压滤脱水机作为污泥脱水机械,主要是利用上下两条张紧的滤带夹带污泥层,依靠滤带本身的张力对污泥层形成压榨和剪切力,从有规律排列的辊压筒中,呈S形经过,将污泥中的水分挤压排除,将污泥转变为固态的泥饼,从而达到污泥脱水的目的。选择带式压滤脱水机进行污泥处理,运行时机器较为稳定,处理结果受污泥负荷波动影响相对较小,对机械的控制操作较为简单,对污泥运转操作人员的能力、素质要求较低,处理后污泥的含水率较低。污泥处理时,采用带式压滤机,对于降低工程投资、提高污泥处理经济效益具有积极意义。
4.2 离心式脱水机
选择离心式脱水机进行污泥处理,在污泥从空心转轴进入转筒后,利用离心转筒高速旋转所产生的离心力来进行脱水作业,将污泥甩入到转鼓腔内。由于污泥颗粒的比重大,所产生的离心力相对较大,会在转鼓内壁上形成固体层。水的密度较小,所产生的离心力也较小,污泥处理时会在离心式脱水机固体层的内侧形成液体层。利用螺旋输送器的推动作用,将固体污泥推动到转鼓的锥段,通过出口排出,而处理的液体通过堰溢流排出转鼓外,通过汇集后排出脱水机。离心式脱水机的能耗较高,运转噪音较大。随着科技的进步,发展出了螺旋离心式脱水机等先进的脱水机械,利用在全封闭式环境中的特殊处理,避免污泥和污水污染周围,同时在处理中不散发恶臭气味,可以有效改善工作人员及设备运行环境。
4.3 板框式压滤脱水机
选择板框式压滤脱水机进行污泥处理,主要是利用设备上板框的挤压作用,挤压排除污泥中的水分,达到对污泥脱水处理的目的。该机械主要由滤板震动系统、自动气动闭合系统、凹入式滤板、框架、滤布高压冲洗装置、机身光电自动保护装置、测板悬挂系统及空气压缩装置等配套装置组成。
选择板框式压滤机时,需要考虑以下问题:
(1)泥饼含固率要求。板框式压滤机和其他类型的脱水机相比,一般情况下,泥饼的含固率可以高达35%,从减少污泥堆置的占地面积因素来考虑,选择板框式压滤机是第一选择。
(2)滤布及滤板材质。要求具有耐腐蚀作用,同时滤布要具有一定的抗拉强度。
(3)滤板的移动方式。板框式压滤机的滤板可以通过气动或液动装置进行半自动或全自动运转,可以降低操作员的劳动强度。
(4)框架的材质。
(5)滤布的振荡装置,要确保滤饼容易脱落。
5 结束语
污水处理厂在建设过程中,需要耗费大量的资金,目前我国经济发展水平有限,如何有效降低污水处理厂的投资费用是重要课题。通过结合污水处理厂的实际情况,合理选择污泥脱水处理设备,降低设备费用,提高处理效率。在污泥处理中,选择浓缩污泥处理及脱水一体化技术,可以大大降低污水处理厂建设用地及基建费用,可以有效缓解城市用地紧张和资金不足,能极大程度促进污水处理厂的良性建设。除此之外,污泥处理成本超过污水处理成本,未来采用污泥浓缩脱水一体化技术后,降低费用,减少管理人员成为发展的重要方向。