引言

污泥是廢水處理產生的沉淀物，包括固體顆粒，如污泥、沙子、纖維、動植物殘體及其凝固的片狀物、各種膠體、吸附的有機物和金屬元素、微生物、病菌、蟲卵、雜草種子和其他嵌入廢水的固體。城市污水處理廠的污水污泥主要由有機物組成，能否大規模使用很大程度上取決于污泥的特性，如其化學成分、處理和處置，如脫水、消化、干燥和焚燒。污泥特性還與排水系統、生活習慣、自然氣候和處理過程有關。為了確定合適的污泥處理工藝，需要了解當前的污泥成分，并預測未來的 污泥成分，以達到更 好的處理效 果。

1 污泥減量處置存在的問題

1.1 污泥有害成分難以確定目前國內絕大多數流入城鎮污水處理廠的污水都有非常復雜的工業廢水成分，廢水水體的有毒有害物質會向污泥滲透，鑒于污泥處理作業的抽樣檢測性質，要達到全部清除有害物質的目的不現實，一些有害的病原體和有毒的重金屬元素就可能成為檢測工作的漏網之魚而無法確定。

1.2 運輸過程要求嚴格脫水后的污泥中實際仍殘留接近80% 的水分，流動性大，外灑和泄漏現象時有發生，要求運輸污泥的車輛必須有很強的封閉性，長距離運輸更應引起重視。

1.3 減量化程度低處理后的污泥有兩種處置方式，即土地利用和填埋。一些化肥廠污泥土地利用方式受限，污泥堆積如山，嚴重污染區域生態環境。

1.4 處置成本高昂對污泥進行脫水處理是一種難度較大的作業過程，無論是相關藥劑，脫水過程還是外運都在處理總成本中權重很大，與捉襟見肘的污水處理廠財政狀況嚴重沖突，還須政府部門投入大量補貼。

2 城市污水處理廠污泥干化技術方向2.1 污泥干化程度在污水污泥焚燒中，污泥越干燥，所含水分越少，越適合焚燒。由于污泥的含水量不同，要使用不同的焚燒爐，如在處理完全干燥的粉狀污泥和具有一定含水量的顆粒狀污泥時，要使用不同爐子對流部分和裝載設備的不同焚燒爐。因 此 ，如 何 干 燥 污 泥 以 及 確 定 其 含 水 量 ，以 最 大 限 度 地 減 少能源消耗變得越來越重要。對不同方案的分析表明，在焚燒前將污泥干燥到含水率低于 50%，能源消耗更少，更經濟，更安全。將污泥干燥到 50% 的水分所需的能量比將污泥干燥到 10% 的水分所需的能量低得多。顆粒狀的污泥不會懸浮 在 空氣中，這 減 少了 粉 塵 爆炸 的可能 性，從 而大 大 增 加了安全性。

2.2 污泥干化流程

2.2.1 濃縮調質+深度機械脫水+低溫熱干化工藝剩余的污泥被從處理廠抽到濃縮處理廠，在那里根據水分含量、污泥特性和最終處置要求，用添加劑進行濃縮和處理。經過濃縮和冷卻的污泥再由污泥泵注入膜式板框壓濾機，并被壓制成軟硬適中的污泥餅。然后對污泥餅進行過濾，產生軟、硬污泥餅。污泥餅由板框式壓濾機以精確規定的數量通過輸送機輸送到污泥烘干機。污泥烘干機是污泥的主要干燥點。來自供熱系統的低溫熱空氣與內部的污泥直接接觸，去除污泥中的水分，從而使污泥干燥。

2.2.2 低溫真空脫水干化一體機工藝濃縮的污泥由進料泵送入脫水和干燥系統，加入絮凝劑，濾液在泵的壓力下通過過濾介質排出，完成液相和固相的分離。在進料的初始階段，濾布上的濾餅層很薄，過濾阻力很低。隨著過濾的進行，濾餅逐漸變厚，濾餅的孔隙率相對降低，導致過濾阻力增加，進料速度相應降低，當物料充滿過濾室時，進料速度停止。在濾餅壓實階段，膜板中的高壓水產生壓縮力，壓縮濾餅，打破材料顆粒之間形成的“拱橋 ”，并 壓 縮 留 在 顆 粒 腔 之 間 的 濾 液 。 濾 餅 中 的 毛 細 水 被 強 壓縮空氣吹過的氣流進一步排出，更換濾餅，使其被強壓縮空氣吹過的氣流進一步排出，從而實現濾餅中水分的最大減少。以實現濾餅水分的最大減少。在此基礎上，在低溫真空脫水和干燥技術中加入了真空干燥功能。在膜壓濾機之后，熱水通過加熱板和膜板來加熱腔體中的濾餅，并打開真空泵對腔體進行抽空，在里面形成真空，以降低水的沸點。然后，濾餅中的水被煮沸并蒸發，由真空泵抽取的蒸汽和水的混合物通過冷凝器，蒸汽和水被分離，液態水被定期排出，廢氣被凈化并排出。通過入口過濾器、膜過濾器和真空熱干燥的過程，濾餅中的含水量被完全去除，污泥體積明顯減少，從而使污泥數量減少到最大。經過這些脫水和干燥階段，污泥的含水量低于 30%，這基本上滿足了污泥減量和解毒的要求，為進一步的資源回收創造了條件。

2.2.3 深度脫水+低溫污泥除濕干化機該工藝組合也是采用“濃縮 + 深度機械脫水+ 熱干化”處理工藝，深度機械脫水和熱干燥過程是獨立的工具，濃縮和深度機械脫水過程與常規深度脫水過程相似。熱泵除濕干燥使用制冷系統對干燥室中的潮濕空氣進行冷卻和除濕，同時利用熱泵原理中的冷凝潛熱對空氣進行加熱，以便對材料進行干燥。除濕熱泵是除濕（干燥）和熱泵（能量回收）的結合，能量可以被回收到干燥過程中。在除濕干燥中，水蒸氣的潛熱和廢氣的顯熱被回收，除濕干燥過程不產生廢熱。在熱干燥后，污泥含水率可降至 30% 左右。該工藝組合也是采用“濃縮 + 深度機械脫水+ 熱干化”處理工藝，深度機械脫水與熱干化工藝為獨立設備，濃縮與深度機械脫水工藝與常規深度脫水工藝類似。熱干化工藝說明 ：在間接加熱干化工藝中使用的傳熱介質可以是熱油、蒸汽 、熱 空 氣（ 煙 氣 ）、熱 水 等，傳 熱 介 質 不 會 和 污 泥 直 接 接 觸，傳熱介質不會受到污泥的污染，熱傳導介質通過加熱干化設備內表面，熱量從溫度高的金屬表面傳遞到溫度低的物料顆粒上，顆粒之間也發生熱量的傳遞，從而達到加熱濕污泥的目的。應用該原理的熱干燥設備類型較多，有模塊式間接熱油干化技術、間接圓盤 轉盤式干燥機、間接傾斜槳葉式污泥干化技術等，其中圓盤轉盤式干燥機、傾斜漿葉干燥機結構見圖1和圖2。