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論文摘要：杭州七格污水處理廠污泥深度脫水工程于2010年6月投入試生產(chǎn)，已穩(wěn)定運(yùn)行半年多，每天污泥處理量達(dá)到600t（含水率以80%計(jì)），脫水泥餅含水率可控制在50%以下。該工程是目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的最大污泥深度脫水工程，為我國(guó)污泥處理處置實(shí)踐走出一條創(chuàng)新之路。本文具體介紹了該工程的工藝流程、建設(shè)和運(yùn)行情況，其經(jīng)驗(yàn)可為同類工程實(shí)施提供借鑒。
論文關(guān)鍵詞：污水處理廠污泥,深度脫水,工程實(shí)例
　　在污泥脫水機(jī)械中，應(yīng)用最廣泛為帶式壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)，這2種脫水機(jī)械處理后的泥餅含水率下限一般只能達(dá)到78%左右。板框壓濾機(jī)在污水廠污泥脫水應(yīng)用雖然較少，但國(guó)內(nèi)外的工程實(shí)踐表明，若采用石灰、鐵鹽或鋁鹽進(jìn)行調(diào)理，泥餅含水率的下限可以達(dá)到60%左右。然而板框壓濾前的傳統(tǒng)調(diào)理技術(shù)大量采用石灰、鐵鹽或鋁鹽，將增加污泥干固體量，降低污泥肥效和熱值。
　　脫水泥餅的高含水率，不但增加了運(yùn)輸?shù)碾y度，而且給后續(xù)的污泥處理處置帶來(lái)極大的不便。堆肥時(shí)，滿足不了含水率的要求；填埋時(shí)，達(dá)不到垃圾填埋場(chǎng)的準(zhǔn)入條件；土地利用時(shí)，也不能滿足園林綠化和農(nóng)用的準(zhǔn)入條件；焚燒時(shí)，水分蒸發(fā)耗費(fèi)過(guò)多的熱量，也更易造成尾氣污染。為此，國(guó)家環(huán)保部于2010年11月下發(fā)了（2010）157號(hào)文《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知》，明確要求出廠污泥含水率低于50%。
　　深度脫水是指脫水后污泥含水率達(dá)到60%以下，特殊條件達(dá)到50%以下平的污泥脫水。目前，國(guó)內(nèi)已有多家公司研發(fā)出深度脫水專利技術(shù)，并進(jìn)行了一定范圍的推廣和應(yīng)用。其中，根據(jù)杭州國(guó)泰環(huán)保股份有限公司專利技術(shù)建設(shè)的杭州七格污水處理廠污泥深度脫水工程，于2010年6月投入試生產(chǎn)，已穩(wěn)定運(yùn)行半年多，泥餅含水率可控制在50%以下。該工藝的技術(shù)關(guān)鍵在于其創(chuàng)新的污泥預(yù)處理工藝，其調(diào)理作用主要是對(duì)污泥顆粒表面的有機(jī)物進(jìn)行改性，降低污泥的水分結(jié)合容量，同時(shí)降低污泥的壓縮性，使污泥滿足高壓力脫水過(guò)程的要求。
　　1.工程概況
　　杭州七格污水處理廠位于杭州市江干區(qū)下沙鄉(xiāng)七格村，污水廠占地約56.53hm。共分四期建設(shè)，已建成運(yùn)行的一期和二期工程總設(shè)計(jì)規(guī)模為60萬(wàn)m/d，實(shí)際處理水量約為55萬(wàn)m/d。進(jìn)水CODcr濃度為400~500mg/L，以生活污水為主，包含下沙工業(yè)區(qū)的少量工業(yè)廢水。污水處理工藝采用AAO工藝，出水水質(zhì)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，處理后出水排入錢(qián)塘江。
　　該廠的污泥脫水設(shè)備采用5臺(tái)帶式壓濾脫水機(jī)和7臺(tái)臥螺離心脫水機(jī)，每天產(chǎn)生600t/d左右（含水率以80%計(jì)）的污泥，最高日產(chǎn)泥量曾達(dá)850t/d。脫水后泥餅含水率一般在80~85%之間，若運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)直接填埋，其高含水率容易造成填埋作業(yè)困難，所以垃圾填埋場(chǎng)拒絕接受。在深度脫水工程投產(chǎn)之前，由于含水率不符合堆肥工藝的進(jìn)料要求，因此采用200畝空地先將濕泥曬干，再與雞糞等混合堆肥，給制肥廠的周邊生態(tài)環(huán)境安全帶來(lái)一定隱患。
　　鑒于該廠污泥處理處置存在的困難，一二期污泥深度脫水技改項(xiàng)目于2009年6月立項(xiàng)，2009年10月完成設(shè)計(jì)環(huán)評(píng)等前期工作，設(shè)計(jì)處理能力為350t/d。經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的建設(shè)，2009年12月即開(kāi)始試車(chē)調(diào)試，并于2010年6月開(kāi)始進(jìn)行試生產(chǎn)。目前該工程的實(shí)際平均處理能力已達(dá)到600t/d，日最高處理能力曾達(dá)到800t/d，脫水后泥餅含水率穩(wěn)定在50%以下。
　　該工程新建深度脫水機(jī)房總平面尺寸為20m×80m，其中預(yù)處理部分的平面尺寸為20m×24m，壓濾機(jī)占用的平面尺寸為20m×40m，脫水干泥儲(chǔ)存庫(kù)的平面尺寸為20m×16m。還建有脫水泥餅倉(cāng)庫(kù)，平面尺寸為20m×32m。建有藥劑倉(cāng)庫(kù)，平面尺寸為20m×32m。
　　若不計(jì)土地費(fèi)用，該工程的總投資主要由設(shè)備和廠房組成，總計(jì)1450萬(wàn)元。每噸濕泥（含水率以80%計(jì)）的運(yùn)行成本為80元，其中運(yùn)行電耗為6度/噸濕泥（含水率以80%計(jì)），所需運(yùn)行操作人員共計(jì)22人。
　　2.工藝流程
　　原脫水機(jī)房中設(shè)置的帶式壓濾脫水機(jī)和臥螺離心脫水機(jī)產(chǎn)生的污泥含水率為80~85%，這些濕污泥采用螺旋輸送器直接送至污泥調(diào)理系統(tǒng)，或者采用高密度泵先送入4臺(tái)250m的儲(chǔ)泥罐暫時(shí)儲(chǔ)存，再用螺桿泵送至污泥調(diào)理系統(tǒng)。污泥調(diào)理系統(tǒng)由轉(zhuǎn)化罐和穩(wěn)定罐2部分組成，污泥首先進(jìn)入有效容積25m的轉(zhuǎn)化罐內(nèi)，使藥劑與污泥混合均勻，由半固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)；然后與其他調(diào)理劑混合，在有效容積25m的穩(wěn)定罐內(nèi)進(jìn)一步處理。調(diào)理好的污泥經(jīng)高壓泵輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，產(chǎn)生的干泥餅由皮帶輸送機(jī)送至干泥庫(kù)房后外運(yùn)處置。調(diào)理過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣用吸收塔處理后達(dá)標(biāo)排放。壓濾產(chǎn)生的脫水濾液返回污水處理系統(tǒng)中處理，脫水濾液CODcr在2000mg/L以下。深度脫水工藝流程如圖1所示。
　　·
　　圖1污泥深度脫水工藝流程圖
　　Fig.1SchematicDiagramofEnhanceDewateringProcessatQIGEWWTP
　　主要處理設(shè)備的具體參數(shù)如下所示：
　　1）儲(chǔ)泥罐4臺(tái)，單臺(tái)有效容積250m，可暫時(shí)儲(chǔ)存污泥。
　　2）轉(zhuǎn)化罐4臺(tái)，單臺(tái)有效容積25m，藥劑與污泥在罐內(nèi)混合均勻，由半固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)。
　　3）穩(wěn)定罐4臺(tái)，單臺(tái)有效容積25m，藥劑與污泥在罐內(nèi)混合均勻，得到進(jìn)一步調(diào)理和穩(wěn)定。
　　4）壓濾機(jī)，采用6臺(tái)聚丙烯隔膜廂式壓濾機(jī)，濾布尺寸1500mm×1500mm，單臺(tái)壓濾機(jī)過(guò)濾面積500m，空壓機(jī)2臺(tái)，風(fēng)量5m/min。
　　5）臭氣處理系統(tǒng)臭氣采用4臺(tái)吸收塔處理后達(dá)標(biāo)排放。
　　3.運(yùn)行情況
　　該廠的深度脫水工程于2009年12月開(kāi)始試車(chē)調(diào)試，2010年6月進(jìn)行試生產(chǎn)。2010年8月的進(jìn)出泥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示，深度脫水設(shè)施的設(shè)計(jì)處理能力為350t/d，但實(shí)際平均每天處理量達(dá)到635m，進(jìn)泥的含水率在76.9%~80.5%之間，壓濾機(jī)出泥的含水率在39.2%~44.0%之間。
　　表12010年8月現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)出料含水率統(tǒng)計(jì)
　　Tab.1SludgeMoistureDataoftheFilterPressinAug,2010
　　

項(xiàng)目	濕泥處理量(t)	進(jìn)泥含水率（%）	皮帶機(jī)卸料含水率（%）
平均值	635	78.9	42.3
最大值	806	80.5	44.9
最小值	381	76.8	39.2
樣本數(shù)	31	31	31

　　深度脫水后泥餅的相關(guān)理化、養(yǎng)分和穩(wěn)定化指標(biāo)，如表2所示。樣品中含水率指標(biāo)值能同時(shí)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)(CJ/T309-2009)》和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)(GB/T24600-2009)》，但尚不能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)（GB/T23486-2009）》的限值。樣品中的有機(jī)質(zhì)（或有機(jī)物含量）和總養(yǎng)分偏低，但尚能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)（GB/T23486-2009）》和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)(CJ/T309-2009)》的要求。樣品中的種子發(fā)芽指數(shù)偏低，不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的污泥腐熟度要求，因此必須再經(jīng)過(guò)堆肥處理后方可土地利用。
　　表2某污泥樣品的相關(guān)理化、養(yǎng)分和穩(wěn)定化指標(biāo)
　　Tab.2theQualityofSludgesampleafterEnhancedDewatering
　　

樣品名稱	污泥（杭州）	園林綠化用泥質(zhì) （GB/T23486-2009）	農(nóng)用泥質(zhì)(CJ/T309-2009)
含水率	46.5%		pH	7.81	酸性土6.5~8.5；中堿性土5.5~7.8	5.5~9
電導(dǎo)（mS/cm）	3.59
種子發(fā)芽指數(shù)	22.61	大于70%	大于60%
有機(jī)物含量/（%）	32.0	≥25%	-
有機(jī)質(zhì)g/kg	219	-	≥200
全氮/（%）	1.62	總養(yǎng)分≥3%	總養(yǎng)分≥3%
總鉀/（mg/kg）	1.18×10
總磷/（%）	1.77

　　單獨(dú)評(píng)估污泥的重金屬水平，如表3所示，該廠的污泥能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)（GB/T23486-2009）》中堿性土壤的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。也可以滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)(CJ/T309-2009)》中的B級(jí)指標(biāo)；該級(jí)別的污泥允許施用作物包括油料作物、果樹(shù)、餌料作物和纖維作物，但禁止在蔬菜和糧食作物上的應(yīng)用。
　　表3某污泥樣品的重金屬含量指標(biāo)（單位：mg/kg干基）
　　Tab.3HeavyMetalContentofSludgeSampleafterEnhancedDewatering（mg/kgDrysolid）
　　

	含量	園林綠化要求 （GB/T23486-2009）		農(nóng)用要求(CJ/T309-2009)
		中堿性土壤（PH≥6.5）	酸性土壤（PH）	A級(jí)	B級(jí)
總鎳	39.28	200	100	100	200
總銅	414.6	1500	800	500	1500
總鋅	1017	4000	2000	1500	3000
總鉻	215	1000	600	500	1000
總鎘	9.44	20	5	3	15
總鉛	834.9	1000	300	300	1000
總汞	10.3	15	5	3	15
總砷	38	75	75	30	75

　　4.污泥處置
　　在深度脫水工程投產(chǎn)之前，該廠的污泥也是外運(yùn)由公司制肥。由于污泥的含水率太高，進(jìn)入一次發(fā)酵的污泥混合料含水率超過(guò)70%。因此，原來(lái)采用200畝將濕泥曬干，再與雞糞等混合堆肥，最后造粒、烘干后用于園林綠化。在深度脫水工程投產(chǎn)之后，避免了污泥晾曬的環(huán)節(jié)，減少了污泥對(duì)周邊環(huán)境的影響。
　　5.結(jié)語(yǔ)
　　杭州市七格污水處理廠含水率為80%左右的濕污泥經(jīng)深度脫水處理后，泥餅含水率小于50%，即濕污泥體積可減量一半以上；污泥得到一定程度的穩(wěn)定，干泥餅遇水時(shí)不會(huì)因吸水而膨脹；污泥性狀由果凍態(tài)轉(zhuǎn)化為塊狀，方便了后續(xù)的處置。該工程是目前國(guó)內(nèi)正常運(yùn)行的最大污泥深度脫水工程，為我國(guó)污泥處理處置的工程實(shí)踐走出一條創(chuàng)新之路。
參考文獻(xiàn)
1 Metcalf&Eddy,Inc. (2003) Wastewater Engineering: Treatment and Reuse (Fourth Edition). McGraw-Hill, New York, USA
2 張辰 王國(guó)華 孫曉 污泥處理處置技術(shù)與工程實(shí)例 化學(xué)工業(yè)出版社2006年7月