随着我国污水处理设施不断完善，污泥处理处置问题日益凸显。截至2019年底，全国城镇污水处理厂处理能力1.77×10⁸m³/d，产生的干污泥约1232×10⁴t/d。目前，我国污泥处置方式主要有：稳定填埋、土地利用、干化焚烧、烧制建筑材料等。实际操作中，污泥处理基本实现了减容，但处置未实现真正的稳定化、无害化、资源化，存在严重的二次污染风险。

截至2020年底，苏州市高新区已建有5座污水处理厂，总设计规模28×10⁴m³/d，实际处理量为17.6×10⁴m³/d。2020年各污水厂的污水处理能力和污泥产量见下表：

苏州高新区的污泥处置出路选定为华能热电厂焚烧。焚烧可杀灭污泥中有害病菌，有害物质存量大大降低，无害化程度比较彻底。但脱水污泥含水率较高，不能实现完全燃烧，因此需要进一步处理。苏州高新区已建成污泥处理一期、二期工程，但污泥处理能力不足，不能满足污水厂污泥处理要求，故需对污泥处理一期工程实施技术改造。

1 项目概况

为了填补苏州高新区的污泥处理能力缺口，同时节约成本，2020年初苏州高新静脉产业园决定在一期工程基础上进行改造，采用紧凑型高压带式连续深度脱水工艺，无新增建设用地，仅需利用原一期工程的污泥外运车间，设备总占地约200㎡，处理规模100t/d（含水率78%～80%），处理后污泥含水率不高于60%，运输至苏州华能电厂进行掺烧。该项目已于2020年5月投入运行。

2 工艺设计及实施

2.1 技术工艺比选

针对市政污泥，目前常用的机械深度脱水方式有高压板框脱水和高压带式连续深度脱水。高压板框脱水以浓缩污泥（含水率约98%）作为处理对象，将调理改性后的污泥泵入压滤机的滤板间隙，依靠进料压力及弹性压力对污泥进行压滤脱水，使污泥含水率降至60%以下。高压带式连续深度脱水以一次脱水污泥（含水率约80%）作为处理对象，调理改性后的污泥在滤带间的剪切力和挤压力高效二维作用下，水分由颗粒间空隙通道排出，污泥脱水至含水率60%以下。针对本项目，两种工艺对比如下表所示。

本项目处理污泥为一次脱水污泥（含水率约80%），受限于拟建场地的可利用面积较小，工程建设周期紧张，且后期处置路线为电厂协同焚烧等因素，故采用高压带式连续深度脱水工艺。

2.2 工艺设计

本项目设计规模100t/d（以含水率80%计），在现有生产车间新增2套深度脱水带式机成套机组，单套设计处理能力为4t/h（以含水率80%计），每天设计工作时间为12.5h。

从各污水处理厂外运来的一次脱水污泥（含水率为80%）通过螺旋输送至污泥改性混合机，投加复合药剂，药剂和污泥在改性混合机内快速、均匀地混合。改性后的污泥定量输送至深度脱水带式机，在压榨作用下实现污泥深度脱水，形成3～8mm多孔隙薄片状泥饼，含水率降至60%以下，运送到电厂进行焚烧处理。

基于高效的二维压滤脱水原理和 的改性药剂配方，以污泥资源化处置为导向，可快速解决诸如污泥含水率偏高、热值偏低、性质不稳定等突出问题。

2.3 工程的实施

本项目位于苏州高新静脉产业园一期污泥项目原厂区内，对原项目接收系统等进行改造，同时新增2套污泥深度脱水带式机及其配套设施。

3 运行效果

3.1 生产调试

本项目污泥处置方式为电厂协同焚烧，为保证掺烧过程混合燃料的热值以及避免对炉膛产生腐蚀，苏州华能电厂要求脱水污泥含水率应不高于60%，且处理过程中不应添加含有氯离子的药剂。

为达到设计处理能力，并满足处置方——苏州华能电厂对脱水污泥的要求，对设备运行及药剂添加进行调试。

污泥送入深度脱水带式机压榨前，需进行污泥调理，将污泥中的间隙水和毛细水进行分离来实现脱水，其中化学调理技术应用广泛。

调理药剂由改性剂+骨架剂构成，改性剂能够破坏污泥胶体结构的稳定性，使小颗粒凝聚成大颗粒，骨架剂可在污泥中形成多孔网格状骨架，从而改善污泥的可压缩性，增大絮体强度。本项目生产调试中试用过3套药剂，分别为：1#三氯化铁药剂+新型粉煤灰；2#复配药剂+新型粉煤灰；3#聚合硫酸铁药剂+新型粉煤灰。经过试验和生产试用，发现：1#药剂使用过程中腐蚀气体挥发较为严重，对设备腐蚀严重。2#药剂在使用过程中成本偏高，且处理效果较差。确定采用成本低、处理效果好的3#药剂。

目前生产中使用3#药剂，其中：改性剂为聚合硫酸铁，质量投加比2%；骨架剂为新型粉煤灰，质量投加比5%。

稳定运行期间进泥量约100t/d（含水率为79%～80%），产泥量约60t/d，出泥含水率58%～60%，污泥减量化率35%～40%。

3.2 技术经济指标

（1）工程投资。

土建改造及新增2套污泥深度脱水带式机总投资约400万元，其中，土建安装约80万元，设备购置320万元。

（2）运行成本。

直接运行成本包括电耗、药耗、水耗、人工成本、设备维护、管理等。经过半年的生产运行，核算平均直接运行成本约60.46元/t湿泥，其中改性剂18.67元/t湿泥、骨架剂7.50元/t湿泥、电费10.05元/t湿泥、水费（中水）3.20元/t湿泥、工资福利费12.31元/t湿泥、维护保养费4.76元/t湿泥、管理费3.97元/t湿泥。

4 结论

污泥电厂掺烧已经成为当前污泥处理处置的重要方式之一。苏州高新区现有污泥处理处置能力不足，不能满足污水厂污泥处理要求，利用苏州华能电厂现有设备设施，可快速有效解决苏州高新区污泥处理问题。为满足电厂对掺烧污泥的泥质要求，同时降低污泥运输、处置成本，对污泥进行深度脱水减量是一种可行的方式。

采用高压带式连续深度脱水工艺，可充分利用污水厂原有脱水系统，且无需增加污泥稀释过程，节约投资，节省占地；前端直接与污泥设备出口对接，无需另行配置污泥转运设施，不需要预留中间堆放场地，实现零距离、零运输、零污染的无缝对接，大大减少了污泥处置过程中的投资、运营成本和环境危害；脱水后污泥热值大幅提高，可进一步焚烧处理，也可用于烧制水泥、垃圾填埋场覆土、制砖等，实现污泥的资源化利用。

苏州高新静脉产业园污泥处理一期项目改造以来，已连续稳定运行近一年。从运行结果来看，污泥经深度脱水带式机减量后送至电厂协同焚烧处置，是一条可借鉴的污泥无害化处理处置路径。