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【中國環保在線 技術前沿】污泥處置正在向著減量化、無害化、資源化、穩固化方向靠攏，初的污泥脫水是必不可少的步驟。目前，污泥深度脫水方式獲得普遍認可，本文就對污泥處置方法進行一些探討，著重介紹一下污泥深度脫水的主要技術及其應用前景。
深度脫水技術廣受青睞 污泥處置工藝再拔高
污泥是污水處理的必然產物。伴隨著污泥產生量越來越大，污泥對人類生存環境和經濟發展的影響日益突出。如何對污泥進行合理有效的處理和處置，降低其對環境的影響，并實現對污泥的資源化利用，是污泥處置和保護環境的一個重要課題。
一、污泥處置的形勢和面臨的問題
1、污泥處理的形勢
改革開放三十年來，中國經濟取得了舉世矚目的成就，經濟總量躍居世界第二。然而經濟高速增長的背后，卻是環境的嚴重破壞。
目前，全國90%的地表水都遭受了不同程度的污泥，其中60%污染嚴重。用水危機已經成為制約我國經濟發展的大威脅。因此，污水治理已經成為我國“十二五”和“十三五”規劃的當務之急，并上升為國家長期發展的戰略。
污泥是污水處理后的終產物，富集了污水中的有機物、鹽和大量的磷、氮等物質以及病毒微生物、寄生蟲卵、重金屬等有毒有害物質，可以說，污泥是污水中污染物的濃縮休，具有相當大的環境危害。
“十二五”期間，全國規劃范圍內的城鎮污泥處理處置規模為2500萬噸/年，折合為干泥518.13萬噸/年。如何合理有效地處理和處置這些污泥，是擺在我們面前的一個重要難題。我國政府非常重視污泥的處理處置工作，相繼頒布了一系列條例和辦法，力圖在政策和技術層面解決污泥的環境污泥問題。但由于我國在污泥處理處置方面起步晚、底子薄以及觀念上的保守和落后，污泥處理處置的問題仍相當嚴重，未來還有很長一段路要走。
2、不同處理處置方式和面臨的問題
目前我國污泥處置方式五花八門，未形成統一的認識。根據2010年2月環保部公布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置污染防治佳可行技術指南(試行)》，污泥的處理主要指污泥的濃縮和脫水等預處理方式；污泥的處置主要指污泥的土地利用和焚燒等方式。該指南基本包括了我國現有的所有污泥處理處置方式，雖然在優先次序上有一定的描述，但在實際執行過程中仍面臨相當大的問題。
(1)我國污水廠現行污泥處理方式仍以濃縮后再進行帶式壓濾脫水或離心脫水為主，相當一部分污水廠甚至沒有濃縮或脫水設施。調查表明，污水處理廠出廠污泥的含水率一般都在80%以上，平均值接近90%，也就是說，污泥中的水分是干污泥的近9倍。污水處理廠不僅在污泥脫水工藝技術方面落后，更嚴重的是脫水后污泥隨意傾倒，造成土地資源的浪費和嚴重的環境污染。
(2)污泥處置方式主要推薦土地利用的方式，包括將污泥用于農業、園林綠化，或者是說土壤改良，這當然是一種很理想的處置方式，處置成本也相對較低。但主要問題是土地消化能力有限，特別是經濟發展的城市和地區，污泥產生量和土地利用量存在數量級的差異。另一個問題是，污泥用于土地利用必須對污泥進行嚴格的鑒別和管制，否則污泥對土壤、地下水和空氣的污染將會造成嚴重的后果。
(3)污泥預處理后直接填埋作為我國近階段污泥處置的一種過渡方式，目前在我國仍然十分普遍，特別是在欠發達地區。當然根據我國的實際國情，隨著土地資源的日益緊張和對污泥處置認識的提高，污泥填埋將逐步被取締。
(4)污泥焚燒后利用已經成為當前污泥處置的主流路線。但由于處置工藝的不同，污泥焚燒的經濟價值和環保效應各不相同。典型的焚燒路線為高含水率的污泥直接與煤摻燒，或者通過熱源(蒸汽、電力或者煙氣)干化后進行焚燒，這種為焚燒而焚燒或者是用一次能源或高品位熱源換取污泥熱能的方式，不僅在經濟上不合理，而且必然會造成能源消耗較大、二次污染的問題。
(5)污泥深度脫水方式一種新路線，同時也作為污泥處理處置的一個中間環節，逐步得到污泥處置領域的認知和認可。采用污泥深度脫水技術不僅為后繼處置帶來方便，也能兼顧污泥處理處置過程的經濟和環境平衡，是適合我國污泥處理處置的新途徑。
二、污泥深度脫水的技術和工藝
污泥的深度脫水是指通過對含水率較高的污泥進行化學調質處理后，再高壓壓榨脫水至含水率60%以下，不僅在數量上減少50%以上，更重要的是使污泥后續處置途徑更為廣泛。深度脫水后的污泥具有一定的熱值，可作為電廠低品位的燃料和水泥生產過程中的熟料，實現穩定、無害化處置和資源化利用。即使進行填埋，也能大幅減少土地占用和環境污染。
污泥深度脫水技術在國外起源較早，隨著污泥處理處置領域技術進步和業內人士認識的提高，近幾年在國內逐步得到重視并有一定范圍的應用。主要表現在各類科研機構在污泥調質處理技術上不斷推陳出新，以及高壓壓濾脫水技術及裝備快速發展。可以說，雖然污泥深度脫水只是污泥處理處置的一個環節，目前的工藝技術尚未完全成熟，但業界對污泥處置技術的認識正在逐步向深度脫水方向靠攏。
污泥的調質處理是污泥深度脫水的關鍵環節和核心技術，可以說污泥調理技術決定污泥深度脫水項目的成敗。國內污泥調質的方法比較多，普遍采用在污泥中添加脫水劑、絮凝劑或混凝劑的方法，改變污泥中水分子(主要是間隙水和毛細水)存在方式和結構，有利于水與泥在一定條件下實現分離。
污泥脫水設備主要是高壓隔膜板框壓濾機，通過從污泥外部施加壓力，使調質后的污泥中的水分在淅出并分離，得到含固率較高的泥餅。國內設備制造廠商比較多，設備制造工藝和質量已經日益完善。
整個污泥深度脫水系統需要根據不同污泥的性質、數量、終處置方式等進行配置，以調質系統和壓濾系統為核心，其它系統與之配套，形成完整的生產鏈。
三、江蘇昆山污泥集中處置項目介紹
江蘇省昆山市有二十多個生活污水處理廠，2011年日均處理污水約45萬噸，每天產生的污泥約300噸。污水廠均采用帶式壓濾機或離心脫水機進行污泥的預處理，出廠污泥含水率80%以上。為實現昆山可持續發展，昆山市政府引進專業環保公司的污泥深度脫水技術，在昆山新昆熱電有限公司實施了昆山市污泥集中處置項目。
昆山市污泥集中處置項目設計日處置污泥300噸，將污泥深度脫水后與煤摻燒，用于熱電廠供熱發電。一期日處理100t污泥的項目于2011年10月投入試生產，各項指標達到設計要求。
污水深度脫水系統由江蘇環保公司與復旦大學、上海交通大學聯合研發，包括污泥接收系統、調質和加藥系統、壓濾脫水系統、輸送系統、污水處理系統、焚燒和煙氣凈化系統等組成。系統具有以下特點：
1、污泥調質綜合特性好
污泥調質技術采用自主研發生產的調理劑。(1)能充分釋放污泥中的毛細水和間隙水，大幅降低污泥的過濾比阻改善的脫水特性；(2)針對性強，根據不同污泥的特性制訂不同的藥劑配方；(3)固體添加物少。為避免添加過多的固體藥劑造成減量效果差和熱值明顯降低，固體藥劑比例不超過2%；(4)有效減少二次污染。調理劑具有除臭、凈水、穩定作用，而且在焚燒時不分解出對設備造成腐蝕和煙氣污染的氣體等物質。
2、脫水設備和工藝精良
選用兩臺高壓隔膜板框壓濾機，進料壓力在0-1.2MPa區間分段調節控制，并在2MPa壓力下對濾餅進行二次壓榨脫水。根據污泥特性合理選擇濾布類型，壓濾機配備拉板、反吹、洗布裝置。
3、系統配套性好，流程順暢，自動化程度高
全部系統設備經過精心核算，有效整合，實現控制，運行。控制系統多點多層PLC集中控制，全部操作都在電腦上完成。
昆山市污水廠生活污泥深度脫水后，污泥達到含水率60%以下的控制要求，同時深度脫水后污泥收到基熱值保持在700kcal以上，在送入鍋爐燃燒后僅產生少量飛灰(重金屬等有害物被固化，用于混凝土攪拌站和水泥廠)，實現了真正意義上的無害化、穩定化和減量處置及資源化綜合利用。
四、深度脫水技術的前景
和其他污泥處理處置技術相比，污泥深度脫水技術的優勢主要表現在：
1、減量效果
雖然污泥深度脫水在原理上與帶式壓濾脫水和離心脫水沒有根本上的差異，但從減量效果看，后兩種方式根本無法達到深度脫水的效果，采用深度脫水技術能在傳統脫水方式的基礎上再減量50%以上，減量效果相當驚人。
2、能源消耗
采用污泥深度脫水技術對污泥進行脫水，僅需要少量的電力即能去除污泥中的大量水分(去除污泥中的一噸水用電10kwh)。直接焚燒或熱力干化雖然能獲得更低的含水率，但蒸發一噸水約需消耗0.2噸煤炭或者1.2噸蒸汽的汽化熱。污泥深度脫水技術的能耗優勢不言而喻。
3、污染效應
填埋、土地利用除了占用土地資源外，污泥和污泥中的水分對土壤和地下水是嚴重的環境威脅。熱力干化消耗的一次能源也增加了二氧化硫等污染物的排放。污泥深度脫水后用于建材，能將污染控制在小的范圍。
雖然污泥深度脫水在國內仍處于發展完善階段，也存在一些技術障礙，但根據我國的國情和污泥深度脫水技術的不斷進步成熟，污泥深度脫水技術和系統將會在我國污泥處理處置方面充當主要角色，成為主要的技術途徑。
污泥深度脫水技術將會廣泛用于市政污水處理廠、工業企業污水處理站以及污泥集中處置點，為節能減排、保護環境發揮積極作用。
原標題：污泥深度脫水技術特點及其應用
