污水处理厂污泥干化技术分析及节能降耗应用

刘春虎

（佛山水务环保股份有限公司，广东 佛山 528012）

我国污水处理厂的建设约有80%的污泥未经稳定化处理。近年来，国家相继发布《水污染防治行动计划》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等行业法规，强调固体废物污染环境的防治坚持保护优先，实行减量化、资源化、无害化的原则，特别是佛山市最新发布的《佛山市生活污水处理厂污泥“零填埋全焚烧”工作方案》，为污泥处理提出了更高的要求，污水厂污泥干化提标改造迫在眉睫。本文以集团下属某污水厂污泥干化提标项目为例，对比分析了几种污泥干化技术，选用适合本厂特点、技术成熟、先进且高效节能、简便易行的污泥干化减量工艺并应用于生产实践，具有一定的节能效果。

1 项目概况

项目所在污水厂运行规模15万m3/d，日常污泥处理量55t/d，现状出厂污泥含水率80%，目前污泥处理及处置方式为“带式脱水机+砖厂掺烧”。本次改造后污泥出厂含水率≤40%，随后外运焚烧，改造主体设备的升级均在现状污泥脱水车间内完成，无新增土建。

2 污泥干化技术及工艺选用

2.1 污泥干化技术

目前国内有应用案例的污泥脱水干化技术主要有“污泥热泵低温干化”、“电渗透脱水+污泥干化”、“低温真空脱水干化成套技术”、“污泥真空干化技术”等。现简要介绍如下：（1）热泵低温干化技术。热泵低温干化技术也称污泥除湿干化技术，是利用除湿热泵对污泥采用热风循环冷凝的除湿烘干技术。此工艺可充分实现对污泥进行“减量化、稳定化、无害化和资源化”处理，最终污泥颗粒可做掺烧燃料、焚烧、建筑材料、生物燃料等，已在国内各大污泥脱水干化项目中得到了广泛的应用。（2）电渗透污泥干化技术。电渗透污泥干化技术具有电渗脱水和电热干燥两种作用方式。电渗脱水即利用电渗透脱水机产生的电场对污泥产生作用，从而实现污泥毛细水和结合水与污泥颗粒的分离,通过电渗透脱水，可以使含水率为80%的污泥降低至含水率60%及以下。电热干燥即在电场作用下，产生热量使污泥中水分蒸发,可进一步将污泥干燥至含水率40%以下。（3）低温真空脱水干化成套技术。此工艺在经过进料过滤阶段、隔膜压滤阶段、吹气穿流阶段、真空干化阶段4个阶段脱水处理后，滤饼中的水分能得到充分的脱除，污泥含水量大大减少，最大限度实现污泥的减量化，脱水干化后可一次性将含水率为90以上污泥干化至含水率30%～40%左右。（4）污泥真空干化技术。该技术通过真空低温脱水系统，可把含水率60%～80%左右的污泥一次性脱水至40%以下。同时绝不增加有毒有害成分，确保污泥原有成分的稳定性。

2.2 工艺选用

上述四种污泥干化技术的功能特点如表1所示。

表1 污泥干化技术功能特点对比表

综上，上述四种方案从技术上看都是可行的，都能实现本项目的污泥处理要求，且均有工程使用案例，综合考虑技术成熟度、工程投资、现场场地条件等各方面因素，最终选定“热泵低温干化技术”作为本项目的实施方案。

2.3 设备选型

污泥干化主要设备设计参数如表2所示。

表2 污泥干化主要设备设计参数

3 能耗种类和数量分析

3.1 能耗种类

本项目主要能源消耗为电和自来水，详细分类如下：电：污泥脱水及干化设备的电耗。水：污泥调理药剂用水及污泥干化设备的冷却用水，工作人员的生活用水。

3.2 用电消耗分析

本工程用电主要来源于变电站，电经计算能耗约为584万kWh/年，折算标准煤年耗能约717.76t标准煤。

3.3 用水消耗分析

本工程用水主要来自于厂区自来水，经计算为0.91万立方米/年，折算标准煤年耗能约0.78t标准煤。

4 结语

本工程采用技术先进且成熟的污泥处理工艺，改造后污泥含水率将从80%左右降低至含水率≤40%，减少对环境的影响，同时污泥量减少2/3以上，将大幅降低向外运输处置费用，最终实现污泥的减量化、无害化、资源化。同时设备运行能耗、水耗低，减少了运行成本，达到了项目预期。综上所述，本工程选用的热泵低温干化技术结合了污水厂实际使用需求，具有节能高效、节省用地、安装灵活、防腐耐用、工程成本低及外形美观的特点，可广泛应用于污泥处理的新建及改建工程。