隨著人們生活水平的提高，城市污染問題也逐漸嚴重，尤其是污泥量和污水量正逐年上升，污泥的處理也開始得到關注，為此，本文就污泥的深度脫水工藝進行了簡要研究。

1、研究背景

對于大部分的污水處理廠或水質凈化廠來說，其剩余污泥處理一直是待解決也必須要解決的重要問題，不管是在國內還是國外，污泥的處理都成為熱點研究課題。污泥中若是具有較高的含水率，則會導致污泥更容易發生腐爛情況、出現惡臭情況，還會伴存大量的病原微生物與寄生蟲卵，若是不妥善處理而任意排放，會給環境造成污染問題。但同時，污泥也是一種資源，比如作為農作物健康生長的生物資源，這是由于污泥中含有氮、磷、鉀等物質，當其中有機質含量高達40%時，也能夠作為土壤的改良劑。污泥的處理方式有許多種，直接進行填埋或是焚燒不僅不能有效利用污泥，還會造成一些有害污染，而污泥脫水的處理方式可以將污泥的成分及性質向好的方向改善，讓污泥變得更為穩定化與衛生化，也能夠進一步提升污泥資源的回收效果，此外，污泥脫水也能夠降低污泥重量，方便其運輸和進一步處置的進行。

2、當前污泥深度脫水處理發展現狀

有關污泥的脫水處理目前主要為兩種形式，一種是帶式壓濾脫水，另一種則是離心脫水，相關研究表明，污水處理廠當中的污泥含水率都維持在80%以上，甚至有些處理廠的含水率接近于90%，相比于干污泥，這種污泥含有的水分約為9倍，但很多污水處理廠卻缺乏了相應的脫水設備與脫水設施，亦或是脫水技術較落后，還存在直接將脫水后污泥隨意傾倒的情況，這給環境造成了很大污染壓力，也會導致資源浪費。污泥的深度脫水目前成為一種新線路，深度脫水指的是污泥處理的一個中間環節，但該環節具有較高的技術價值，具體指對污泥進行調質處理后再壓榨脫水，脫水后的污泥含水率降低到60%或以下，污泥的深度脫水工藝在國外起源頗早，近些年國內相關技術人員逐步重視該項工藝的應用，尤其是高壓壓濾脫水技術的發展正不斷推陳出新，深度脫水后的污泥為后續污泥處置帶來很大便利，適合于當下的可持續發展戰略。與其他污泥處理技術相比，污泥深度脫水具有很大優勢。

3、高壓帶式連續污泥深度脫水技術的實踐應用案例

3.1 項目概況

本次研究項目為某水質凈化廠污泥脫水工藝改進項目，該廠當中，每天產生的污泥量約為160噸，污泥的原始含水率約為80%，未達到相關脫水要求，為了進一步降低污泥中的含水率，本廠決定實施應用高壓帶式連續污泥深度脫水技術的改造方案，經過改造完成后實現對污泥的深度脫水，該項技術不僅使得污泥脫水率上升，也使得污泥的穩定性被提高，且含水率較低的污泥更容易被粉碎，便于二次利用，制作為水泥材料或是燒制成磚，也可用作垃圾填埋處理的覆蓋土，提升資源的利用率，也能夠適當降低對環境的污染。

3.2 工藝改進的具體選擇及特點

3.2.1 工藝比選分析

當前主要運用與深度脫水處理的技術類型包含三種，分別為高壓帶式連續污泥深度脫水機技術、高壓隔膜板框壓濾機脫水機技術以及封閉式低溫濾餅干燥機技術，分別對三種技術工藝的特征進行簡要分析，方便其比選。

(1)高壓帶式連續污泥深度脫水機技術

該項技術的運用原理為，對污泥中加入一定的改性劑，將其中微生物的細胞壁破壞掉，在改性劑作用下，微生物細胞會出現脫水現象，從而將污泥間顆粒結構改造完成，提升了污泥顆粒間的孔隙率。然后再使用高壓帶式連續污泥深度脫水機對污泥進行高壓物理擠壓處理，保證擠壓的密集性達標，進而達到深度分離污泥與水的目標。高壓帶式連續污泥深度脫水機是一種可以連續運行的裝置，同時具有占地面積頗小、操作簡便、自動化水平高以及低能耗的特點，且這種裝置與本研究項目中的凈水廠原有污泥脫水設備對接，適當縮短改進應用的期限。再加上裝置占地小，施工時更為便捷，可有效提升脫水效率，適合許多水質凈化廠的應用。

(2)高壓隔膜板框壓濾機脫水技術

高壓隔膜板框壓濾機也是進行污泥脫水的有效裝置，其主要是物理擠壓脫水原理，其中的板框結構可以對污泥施加壓力，含有水分的污泥在被擠壓后，會將水分和污泥分離開，從而達到污泥脫水的目的。使用高壓隔膜板框壓濾機裝置的優勢就在于脫水后泥餅中水分含量較少，且具有較好的衛生條件，但這種裝置的脫水效率卻不高，且初期應用需投入較多建設資金，同時占地面積比較大，可行性頗低。但這種裝置在許多污泥脫水工作中仍舊被廣泛應用，實際應用時需要做好用地規劃工作，因此一般是用于新建的水質凈化廠當中，但本文研究的項目為后續改建項目。

(3)封閉式低溫濾餅干燥機技術

封閉式低溫濾餅干燥機技術也是污泥脫水應用的技術之一，這種技術設施占地面積較大，同時具有高能耗特點，像是每一臺設備將一頓含水量為80%的污泥處理為含水量60%的污泥后，就需要150kW·h的能耗，實際應用過程中也會耗費較多成本，可行性比較低，但污泥脫水效果比較好，并且當污泥原始含水率高于80%時，還容易產生阻塞干燥機裝置的情況，因此這種技術工藝推廣和應用范圍比較有限。

根據對以上不同污泥脫水的技術工藝分析，再結合本項目的實際情況，考慮到經濟問題、建設周期問題以及后續運行問題等等，決定選擇高壓帶式連續污泥深度脫水機技術，確保本項目中污泥的深度脫水工作達到要求。

3.2.2 改造工藝的實施

本項目中凈水廠的改造決定使用三套高壓帶式連續污泥深度脫水機設備，其中有兩臺設備做主用，剩余一臺則做備用。其中，單臺設備處理含水率為80%的污泥時，其能力為每小時5t，若是兩臺設備同時運轉，則設計每天運行工作時間為16小時。高壓帶式連續污泥深度脫水成套設備當中，包含了連續污泥深度脫水機設備，性能為單機額定功率8.25千瓦，還包括污泥改性混合機，性能為單機額定功率5.5千瓦，其次還包括了污泥輸送機裝置、沖洗水泵、空壓機、自控系統以及定量投加裝置等，最后是改性劑材料，主要為石灰和氯化鐵的混合物。高壓帶式連續污泥深度脫水系統的主要工藝流程包括，一次脫水污泥、污泥改性、連續深度脫水處理以及堆放待運，其核心的工藝流程主要是污泥改性及深度脫水環節。

污泥改性環節中，主要是將一次脫水完成后的污泥經過輸送裝置運到污泥混合器當中，注意輸送定量問題，然后再加入定量的污泥改性劑與污泥進行充分混合，快速將其處理均勻，這樣做的作用有兩點，一是讓活性污泥的結構被破解，將其內部結合水與細胞內水充分釋放出來，二是可以構建起微型骨架體，進一步增強污泥物質的絮粒強度，可以提升污泥脫水的效能。

深度脫水環節中，將改性處理后的污泥輸入到高壓帶式連續深度脫水機設備中，使用逐漸增加多組壓榨機的形式來擠壓處理污泥，這時其一次脫水處理后難分離出的水分也會被壓出來，進一步實現污泥與水的分離處理，降低污泥中的含水率。污泥經過深度脫水之后，會將污泥中的含水率降低到小于60%，污泥呈泥餅狀態，為多孔隙薄片狀，其孔隙大小約為5毫米到10毫米。

本次項目的改造工程中，主要將原有的脫水機房重新設計成鋼筋砼結構，整體為兩層，考慮到施工安全以及日后運行，改造后新添加的高壓帶式連續深度脫水機設備及相應配套設備主要是設置在了一層當中，同時建立了一座污泥棚。

3.2.3 改造工藝的特點

使用高壓帶式連續深度脫水機設備進行改造的工藝特點主要包括以下幾點。一是充分結合了水質凈化廠原有的污泥脫水設備及各項設施，減少了重復性投資及建設，在很大程度上節省了改造成本，具有經濟性特點；二是凈水廠的新添加裝機功率都比較低，需逐步調試；三是充分利用了可利用的原有設備，在實際進行改造之前，也讓原有污泥脫水設備持續進行著污泥脫水處理生產工作；四是設備屬持續運行狀態，具有較高的處理效率。

3.3 高壓帶式連續污泥深度脫水技術的應用效益

通過對本項目案例水質凈化廠改造前后的技術指標與經濟效益對比分析，進一步探究應用高壓帶式連續污泥深度脫水技術工藝的優勢，確保應用的合理性。

3.3.1 相關技術指標對比分析

水質凈化廠改造之前為帶式脫水污水處理工藝，其實際一次脫水污泥量為每天160噸左右，一次脫水污泥的平均含水率約為80%，污泥中未投加任何固體藥劑，外運污泥的處置主要是采用填埋處理方式。在改造之后，運用高壓帶式連續污泥深度脫水技術工藝，原始一次脫水污泥量仍為每天160噸，污泥中投加了改性劑，每噸改性劑當中的石灰含量為35千克、氯化鐵含量為10千克，在經過高壓脫水處理后的污泥平均含水率降低到60%左右，經過處理后的污泥量也降低到87.2噸，改造后的外運污泥處理量減率約為45.5%。由此可見，原系統當中的污泥脫水處理工藝，由于脫水后泥餅含水率在80%，不能夠達到相關脫水標準，因此需進一步改造工藝，經過改造后，其使用高壓帶式連續污泥深度脫水機設備，可以將脫水后的泥餅含水率降低到60%，達到了相關標準，同時污泥的減量率較高，既具有更高的技術價值，也具有環保性。

3.3.2 相關經濟效益對比分析

原污泥脫水工藝經過應用高壓帶式連續污泥深度脫水設備的改造后，其運行成本也發生了一些改變，體現出高壓帶式連續污泥深度脫水工藝的經濟特征，具體對比情況如下。改造前的污泥脫水工藝系統運行耗電量為5kW·t-1h·t-1，電費單價為0.7元/kW·h，消耗PAM量為20kg·t-1，單價為每千克1.5元，其藥劑費為每噸30元，動力費為每噸3.5元，總運行處理一頓污泥的費用為33.5元，而改造后的高壓帶式連續污泥深度脫水工藝設備耗電量為6kW·h.t，同時，改造后增加了石灰材料與氯化鐵材料的消耗，其中石灰材料消耗量為35kg.t，單價為每千克0.73元，氯化鐵材料的消耗量為10kg·t-1，單價為每千克0.98元，藥劑費用為每噸35.35元，動力費每噸4.2元，總運行處理一頓污泥的費用為39.55元。

增加應用高壓帶式連續污泥深度脫水技術工藝，體現出操作簡單方便、處理效果好以及經濟實用等特點，盡管從脫水處理的總運行成本方面改造后比改造前成本略高，但同時由于污泥處置量大大降低，也節省了一部分處置費用，同時對環境的保護有著積極作用，整體來看，高壓帶式連續污泥深度脫水技術工藝應用的經濟效果較好，值得推廣。

4、結論

綜上所述，污泥的深度脫水是一種有效提升污泥穩定性和衛生性的工藝技術，與其他處理技術相比存在諸多優勢，本文主要是研究了一種高壓帶式連續污泥深度脫水的處理工藝，以實際水質凈化廠的改造為例，探究了高壓帶式連續武術深度脫水處理工藝的技術優勢與經濟效益，在實際應用該工藝后，污泥的深度脫水效果較好，含水率可降低到60%，同時具有操作簡單和環保的效果，后續運行的經濟成本也不高，具有較高應用價值。（來源：江西洪城環境股份有限公司）