浅析高压隔膜压滤工艺在城镇污泥处理处置中的运用

江建军 肖军 张军 陈大双

摘 要：高压隔膜压滤机是针对城镇污水处理厂剩余污泥产生的一种环保高效的深度脱水方法。在常温常压下，污泥通过混凝剂（PAC）进行氧化破膜预处理，污泥中所含细菌自身的胶团结构以及菌胞膜受到氧化作用而自动分解，这样一来污泥中的间隙水就是来自于大量的结构水。再通过投加絮凝剂（PAM）进行固化，此水化产物本身有一定的凝胶性质，这些产物在污泥颗粒之间形成网状结构，使污泥内部变的密致;最后通过高压隔膜压滤机脱水，最终使污泥含水率降至50%及以下，实现污泥减量化。

关键词：污泥脱水;高压隔膜压滤机;减量化

1 目前污泥处理处置现状

污水处理后肯定会有大量的污泥产生，而如何处理这些污泥目前仍为攻克。大部分污水处理组织选择离心脱水机、带式脱水机、叠螺脱水机等机械脱水方式可将污泥含水率降至75%-80%之间。而环保部办公厅2010年发布的《关于加强城镇污水处理厂污泥污染物防治工作的通知》（环办【2010】157號）中规定：污水处理设施必须将外运处理处置的污泥含水率降至50%以下。

2 传统机械脱水工艺情况分析

传统污泥脱水的方式为机械脱水，但是该种脱水方式仅仅可以将其中的自由水以及污泥之间的间隙水去掉。但是对于毛细水以及污泥颗粒之间的水几乎没有去除效果，主要是这部分水需要更高的能量才能够去除，再加上胞内水等的存在，使得机械脱水方式行不通，往往需要借助高温加热等方式才能够达到目的。

从破坏污泥水分结合形态的角度来看，去除毛细水和胞内水可利用堆肥、石灰调质、污泥化学改性、热干化技术及电渗透等工艺。但厌氧或含氧堆肥大多采用调理剂调解降低污泥含水率之后再堆肥生产，存在占地面积较大、臭味较大。运行过程需要长时间支持，并且成本高，但是处理水平不足，这是存在的主要缺陷。而将石灰运用在脱水环节那么产生的污泥量更大，处理难度系数更大，由于石灰原因使得过滤液和泥饼的pH都大于7，因此后期还需要使用酸将滤液的pH调回来，所以酸本身对于设备造成不同程度的腐蚀。运行成本较高，且污泥增容问题较为严重，但是没有从根本上减少污泥量。热干技术处理后，污泥 的含水率仍然不少，仅仅凭借污泥本身的热值难以维持干化环节的能量需要，所以需要外部能源供给，无形之中就增加了成本，同时设备维护难度大大提升。在新形势要求下，高压隔膜压滤应运而生。

3 高压隔膜压滤机工艺原理

污泥高效调理+高压隔膜压滤工艺原理是投加常规的混凝剂（PAC）氧化物沉淀，通过静电粘附、吸附、网捕等作用，卷扫小颗粒污泥形成有一定承载力的繁花颗粒，再添加絮凝剂（PAM）可使污泥形成多孔网络状骨架，改善污泥的可压缩性，增强繁花颗粒的絮体强度，搅拌使原料污泥泥水分离，形成易脱水的絮团，再通过隔膜压滤机的高压注水进入隔膜板，使其膨胀、挤压，从而使污泥中的水分通过滤布滤除，达到污泥减量化的目的。

4 高压隔膜压滤工艺的优势

①运行成本低。该工艺只添加少量无机药剂（PAC），其他药剂为高分子有机药剂（PAM）投加量少，脱水1t 50%含水率污泥药剂量PAC为30kg、PAM为1kg，运行成本低;

②脱水后污泥热值高，可再次利用。不添加石灰、氯化铁、硫酸铁。出泥热值得到最大限度的保留、氯硫元素含量较低，对焚烧设备的腐蚀性小，可作为火电厂、水泥厂、砖厂燃料替代物，具有广泛的循环应用前景;

③处理规模大。在常态条件下将污泥含水率93-98%的污泥进一步深度脱水至50%以下，极大地减少了污泥外运处置量，实现污泥减量化，符合环保部办公厅新时期规定中的要求;

④自动化程度高。工艺、设备先进高效，自动化、集成化程度高。设备运行和处理效果稳定。全套生产设备自控集成到中控主机，设定参数即可自动运行;

⑤工艺设备集成化程度高，占地面积小。某污泥项目工艺处理规模600t/天（含水率以80%计）处理设施，占地面积仅3395㎡。

5 高压隔膜压滤工艺的缺点

高压隔膜压滤机工艺凭借自身的优势在行业中的应用比较广泛，但是在实际使用环节有一些缺点同样容不得忽视。首先对于相关应用设备的制造精度有着相当高的要求，很多进口设备本身就带着振打装置，虽然大大解放了人工，基本上可以处于无人工正常运行的状态，但是一次性投资相当大。相比较进口设备，虽然国产设备成本相对较低，但是不能完全脱离人工，例如清泥操作需要人工辅助，自动化程度不理想。当絮凝改性剂选择石灰的时候，由于石灰的投加装置相对复杂，同时贮存条件要求较高，并且石灰粉末在装卸，贮存环节很容易形成大量的扬尘，造成粉尘污染;选择石灰作为絮凝改性剂，需要相当大的加药量，并且泥饼的热值不高，石灰成分较大，因此无论是应用环节还是实际处置环节都存在明显的局限性。

6 结论

随着新形势治水提质要求，传统的机械脱水工艺已不能满足现如今污泥外运含水率的要求，而高压隔膜板框工艺能够脱水至50%左右，有效缓解了城镇污泥外运处理处置困难现状，并最大化保障污水处理厂污水处理能力，解决污水处理厂污泥处置的根本问题。

参考文献：

[1]张卫华，蒋武军.污泥板框机脱水给料的研究[J].过滤与分离，2002，12（2）.

[2]王建华，刘鑫，许让斌.加压过滤机的技术特征及应用[J].煤矿现代化，2004（2）.