【正文】 （2）反吹每個完整的工作流程中反吹需進行２次。第１次，污泥進料完成后進行空氣反吹，可提高濾餅含固率，同時防止中心管堵塞；第2次，壓榨完成后，運行壓縮空氣系統(tǒng)，對壓濾機中心進泥管中的殘留污泥及膜腔內(nèi)的濾液進行反吹洗，反吹污泥通過壓濾機一端設置的DN100反吹污泥管回流至調(diào)理池中。兩次空氣反吹的過程均只需要5～10秒即可完成。值得注意的是：因反吹的瞬時風壓較大，且時間較短，條件允許的情況下反吹污泥管可各自單獨接入污泥調(diào)理池中，這樣能有效避免某臺壓濾機反吹時影響其他壓濾機正常工作。（3）隔膜壓榨關閉進料氣動球閥，向隔膜板內(nèi)注入高壓水，最高水壓２MPa，～ MPa。利用隔膜張力對污泥進行強力擠壓脫水。壓榨水通過管道回流至壓榨水箱，壓榨濾液水透過濾布排出，固體物質(zhì)被濾布阻隔，污泥含固率進一步提高。（4）拉板卸料當壓榨完成后，進入卸料工序：首先，壓緊板后退，至限位開關停止，拉板器前行取板，取到后拉板至卸料空間中間位置時，限位開關感應到濾板側(cè)面的感應件，傳送信號至PLC，氣缸擊打部分前移，至濾板正上方時停止，振打氣缸下移，氣缸端部的振打頭迅速擊打濾布支撐機構(gòu)的頂端并快速回收上移，從而快速壓縮、放開濾布撐持機構(gòu)的壓縮彈簧，使濾布在支撐機構(gòu)的帶動下產(chǎn)生振動，輔助卸下濾餅。（5）水洗壓濾機在運行一段時間后，濾布會被堵塞，影響過濾效果。正常情況下，壓濾機每工作7～15天需要進行１次水洗，由水洗泵供給水源。每臺壓濾機單次清洗周期為20～30分鐘，此過程由設備自帶的高壓水洗架完成，水洗過程全部自動控制。工藝特點①成功地將可變?yōu)V室隔膜壓榨專利技術應用于城市污水處理廠的污泥脫水，專用可變?yōu)V室濾板采用增強聚丙烯襯板和橡塑彈性體膜片整體熔焊結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的耐化學性、抗疲勞性能，可承受高溫、高壓。②可變?yōu)V室濾板雙面可鼓起的隔膜片采用模壓一次成型技術，其過濾流道為等距凸點呈散射狀分布，顯著增加膜片強度及鼓起行程，提高過濾速度，并可有效防止濾液殘留。③由于采用可變?yōu)V室隔膜壓榨技術，提高了過濾效率，過濾周期可以縮短到120分鐘以內(nèi)。④由于采用可變?yōu)V室隔膜壓榨技術，脫水污泥含水率可以達到40%～58%，使城市污泥脫水突破含水率60%障礙線。⑤可采用曲張振打濾布卸泥機構(gòu)，其吊桿采用專用帶連接，兩吊桿之間的間距和濾布斜角度可以通過專用帶長度來調(diào)節(jié)，濾布更換拆裝方便實用，顯著提高卸餅速度和濾餅卸凈率，降低濾布清洗頻率。圖23 曲張振打濾布卸餅機構(gòu)⑥配置自動濾布清洗機構(gòu)，可實現(xiàn)濾布全覆蓋高壓沖洗，沖洗徹底，過濾性能再生快。⑦全自動或手動切換。從壓濾機壓緊濾板—自動保壓—自動進料泵閥啟停－自動壓榨泵閥啟?！詣涌諝獯祾摺詣踊爻獭詣永逍讹灒◣V餅輸送）—再自動進入下一個循環(huán)，實現(xiàn)準連續(xù)作業(yè)。⑧更安全的防護系統(tǒng)。；，一旦出現(xiàn)故障，在出現(xiàn)故障部位的指示燈立即從運行時的綠燈轉(zhuǎn)為故障指示燈，同時蜂鳴發(fā)出呼叫，電柜自動切斷電流，設備暫停運行；；，當人靠近壓濾機時，拉板系統(tǒng)暫停運行，以防止出現(xiàn)意外人身事故。優(yōu)劣分析隨著全球能源消耗的激增，各行各業(yè)對壓濾機脫水率要求也越來越高。最低的濾餅含水率意味著最低的有效成分流失、最低的濾餅干燥能耗、最低的濾餅運輸費用、最低的環(huán)境污染處理負擔，其中一體式可變?yōu)V室高壓隔膜濾板由于具有耐高溫高壓、防腐及密封性能好、濾餅脫水率高、洗滌均勻徹底、脫水速度快等優(yōu)點，成為今后物料深度脫水的主流形式。高壓隔膜壓濾機成功地將可變?yōu)V室隔膜壓榨技術應用于城市污泥的高效脫水，利用過濾板、隔膜板和濾布組成的可變?yōu)V室過濾單元，在油缸壓緊濾板的條件下，用進料泵壓力對物料進行固液分離，并在進料結(jié)束后，采用隔膜壓榨技術對濾餅進行壓榨，顯著提高壓濾機的脫水效率，節(jié)能減排效果明顯。高壓隔膜壓濾機具有過濾速度快、自動化程度高、性能穩(wěn)定、操作方便、濾板耐高溫高壓、防腐及密封性能好、濾餅脫水率高、洗滌均勻徹底、濾板無毒等優(yōu)點。傳統(tǒng)的機械脫水設備如帶式壓濾機、臥螺離心機和普通板框壓濾機等只能將污泥脫水至含水率80％左右，而含水80％的污泥仍呈流態(tài)——流塑態(tài)，力學性能極差，抗壓強度低于20kPa。污泥含水率在 60％～65％之間時呈粘漿狀，水分子被一層膠體包裹，這個區(qū)域稱之為污泥的“粘膠相區(qū)”，是污泥脫水最難的階段。60％以下含水率的污泥為固態(tài)，不產(chǎn)生滲濾液，可直接進填埋場。突破污泥的“粘膠相區(qū)”使污泥有較好的分散性，為污泥無害化處置和資源化利用奠定了基礎。深圳海創(chuàng)的污泥處理技術，是綜合利用了物理化學機理和動力學原理等同作用的原理，將污泥在常溫、常壓下先進行改性處理，使污泥改性脫水劑破壞污泥的膠態(tài)結(jié)構(gòu)，改變有機膠體物質(zhì)的親水性，減少泥水間的親和力，改善污泥的濃縮性能和脫水性能。污泥經(jīng)過改性后，原污泥中的部分間隙水、毛細結(jié)合水與污泥顆粒分離，再利用特種機械脫水設備，使污泥的含水率從80%左右可以降低到40 %以下半干化、穩(wěn)定化狀態(tài)，改性脫水后含水率40%泥餅特性：不吸水、不溶于水，不會再原還成為泥狀。含水率40 %以下半干化污泥可以為污泥的后續(xù)處理和利用提供了更為有利的條件，可以直接進行填埋、焚燒處置及各種工藝資源利用，干泥餅還可以作為制磚、水泥和建筑板材的輔料，增加經(jīng)濟效益。應用案例案例一：無錫市蘆村污水處理廠四期污泥處理項目％降至68％，可使污泥初步減容，體積減小為原來的40％，減小后續(xù)調(diào)理的難度。然后將其與太湖新城污水處理廠含水率為80％的脫水污泥按照10:1的體積比用泵提升至調(diào)理池中。每次調(diào)理的量為供１臺壓濾機使用的量（共110立方米污泥，相當于4噸絕干污泥）。污泥調(diào)理是污泥進入隔膜式板框壓濾機前很重要的一步。通過對污泥加入絮凝劑和助凝劑進行調(diào)理，提高了污泥pH，有效地改善了污泥脫水性能，減小水與污泥固體顆粒的結(jié)合力，加速污泥脫水。設計投加３種藥劑，分別為：無機絮凝劑———聚氯化鋁（PAC）、有機絮凝劑———聚丙烯酰胺（PAM）、助凝劑———生石灰（CaO）。本項目于2012年8月底正式投產(chǎn)運行，初運行期間，調(diào)理每臺壓濾機的泥量（相當于絕干污泥4噸的量，折算成污水量約為4萬立方米）需投加10％、PAM22千克、CaO 200千克。通過對藥劑費、電耗、運輸費用的分析，得出每噸污泥深度脫水處理成本，如表21所示。表21　污泥深度脫水處理成本項目技術指標脫水后泥餅含水率／％60電耗／元／噸藥耗／元／噸運輸費用／元／噸合計／元／噸注：10％PAC藥液500元／立方米，CaO　350元／噸，／噸。若以污水處理量計算運行成本，1‰（污水產(chǎn)泥分數(shù)）＝（元）。／立方米（脫水后泥餅含水率80％）。／立方米、／立方米比較，運行成本處在比較合理的范圍內(nèi)。案例二：廈門水務集團中環(huán)污水處理有限公司應用案例圖24 廈門水務集團中環(huán)污水處理有限公司隔膜壓榨設備廈門水務集團中環(huán)污水處理有限公司由于采用了隔膜壓榨技術，降低了濾餅含水率。一般濾餅含水率在 50%～58%之間，濾餅較硬，呈塊狀（見圖24），不需干化處理，可以直接填埋、焚燒、制磚和作綠化肥料等，顯著減少污泥堆放場地，大幅節(jié)約運輸費用，提高土地使用效率，實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟；濾餅含水率顯著降低，被濾餅帶走的水分明顯減少，過濾后的水可以做中水回用，節(jié)約了寶貴的水資源。高壓隔膜壓濾機具有過濾速度快、自動化程度高、性能穩(wěn)定、操作方便、濾板耐高溫高壓、防腐及密封性能好、濾餅脫水率高、洗滌均勻徹底等優(yōu)點，是城市污泥深度脫水設備的理想選擇。圖25 成塊狀的脫水污泥圖26 成塊狀的脫水污泥圖27 成塊狀的脫水污泥圖 28 脫水濾液二、污泥熱水解技術工作原理熱水解技術（THP）是污泥經(jīng)高壓蒸汽預處理，溶解污泥中的膠體物質(zhì)，破碎細胞物質(zhì)，水解大分子物質(zhì)，使污泥性質(zhì)發(fā)生相應的變化。在高溫條件下,菌膠團表面的微生物和其代謝產(chǎn)物等有機質(zhì)溶解,包裹在其中的固體顆粒與有機質(zhì)相脫離,揮發(fā)性固體揮發(fā),易分解的有機物分解成二氧化碳、甲烷等氣體和揮發(fā)性的醇或酸逸出,使污泥的間隙水和毛細管水釋放出來,污泥的脫水性能得以改善，工作原理圖如圖29所示。圖29 熱水解技術的原理示意圖熱水解技術也會改善污泥的厭氧消化性能。脂肪類、蛋白質(zhì)、糖類等有機物被分解為脂肪酸、氨基酸、寡糖、單糖等,有的甚至被分解為甲烷、二氧化碳、氨氣等,這些小分子有機物更容易被微生物利用和分解,提高了厭氧消化的效率，COD的去除率可達60%,大大減少了污泥的體積。有機物分解產(chǎn)生的揮發(fā)性有機酸可作為反硝化的碳源，硝化和反硝化同時進行，且用揮發(fā)性有機酸作為碳源時反硝化速率比單純用甲醇作碳源時更快,氮的去除率更高。溫度、處理時間、壓力和添加化學藥劑都能影響熱水解處理效果,可以用固體顆粒的濃度、固體顆粒的溶解速度常數(shù)、揮發(fā)性有機酸的產(chǎn)量來反映處理效果。溫度應控制在幾十度到二百度之間,一般溫度越高處理效果越好,VDS(揮發(fā)性溶解固體)的濃度隨溫度的升高而變大,VSS(揮發(fā)性懸浮固體)的濃度隨溫度的升高而降低,這是由于VSS不斷溶解成VDS造成的。在100℃以上時,有機物分解基本完全,VFA(揮發(fā)性脂肪酸)產(chǎn)量基本穩(wěn)定。各種熱水解脫水方法的處理時間不等,幾十秒或一個小時都可,VDS的濃度隨處理時間的延長而變大,VSS的濃度隨處理時間的延長變化不很明顯,VFA在SCOD(沉降性COD)中的比率并不隨溫度處理時間的延長而增加,在15分鐘時有機物完全分解,VFA/SCOD達最大值,以后有部分VFA揮發(fā),VFA/SCOD反而降低,最后基本穩(wěn)定,一般隨著處理時間的延長,處理效果趨優(yōu)。由于高壓會使設備成本增加,且有安全隱患,現(xiàn)在多采用常壓條件。投加酸或者堿等化學藥劑能加速水解,降低反應溫度,但強烈腐蝕設備,成本也較高,所以現(xiàn)在也多不使用藥劑。工藝特點熱水解的工藝流程主要包括混勻預熱，水解反應和泄壓閃蒸三個步驟，流程圖如圖210。污泥首先經(jīng)過離心脫水機或壓濾機進行脫水到含固率到14%18%，用泵輸送到攪拌罐中進行混勻預熱，預熱后的污泥約為100℃。然后污泥輸送到主反應罐中，用熱蒸汽對反應罐中的污泥進行加熱加壓，達到溫度為180℃左右，壓力約為10bar時反應約30分鐘，經(jīng)熱水解反應能夠溶解污泥中的膠體物質(zhì)降低粘度，并且將復雜的有機物水解為易于生物降解的簡單有機化合物。最后一步為泄壓閃蒸，利用反應罐中的壓力和閃蒸罐中的壓力差，將污泥輸送到閃蒸罐中閃蒸，將閃蒸罐中產(chǎn)生的蒸氣回送到攪拌罐中與新污泥混勻加熱，實現(xiàn)熱回收降低能耗。圖210 熱水解的工藝流程圖熱水解污泥處理技術特點簡單歸納為以下幾點：（1）熱水解破碎污泥中的細胞物質(zhì)，釋放細胞內(nèi)的非自由水而改善污泥的脫水性能。（2）熱水解能夠溶解污泥中一部分固體有機物，能夠一定程度上減少干污泥量。（3）熱水解能夠?qū)⒋蠓肿游镔|(zhì)水解為易生物降解的小分子物質(zhì)，處理后的水解液中含有豐富的C1～C5的揮發(fā)性脂肪酸，提高污泥的厭氧消化性能，縮短厭氧消化的停留時間，增加生物氣產(chǎn)量。（4）熱水解殺滅污泥中的病菌等有害微生物，初步實現(xiàn)污泥的無害化。優(yōu)劣分析污泥熱水解具有很多優(yōu)點，首先提高了污泥的脫水性。 由于高溫滅菌抑制了消化器中泡沫的形成。 提高了生物氣產(chǎn)量，并且污泥熱水解后消化液可以作為反硝化碳源，發(fā)酵產(chǎn)氫等資源化利用。當然污泥熱水解也存在一些缺點，首先產(chǎn)生的氣體氣味難聞，水解液濃度高，燃燒時會產(chǎn)生有害物質(zhì)，處理費用較高，運行管理復雜。但是隨著技術的發(fā)展和研究的深入，污泥熱水解所面臨的難題會逐步解決，優(yōu)勢會越來越明顯，污泥熱水解開發(fā)潛力巨大。傳統(tǒng)熱處理的缺陷如處理溫度較高，一般在200℃～250℃，造成能耗較大，臭氣排放問題，高濃度的水解液處理困難，腐蝕性及運行中易堵塞等導致熱處理逐漸被淘汰，而熱水解克服了傳統(tǒng)熱處理的缺點而得到廣泛應用，熱水解與傳統(tǒng)熱處理的對表見表22。表22 熱水解與傳統(tǒng)熱處理的對比傳統(tǒng)熱處理存在的問題熱水解的優(yōu)勢需在高壓條件下用泵輸送污泥利用壓力差輸送污泥，不需要泵熱交換器易堵塞蒸汽直接加熱，解決熱交換器的易堵塞機械零件易受腐蝕很少的可活動部件，用高質(zhì)量的材質(zhì)，無腐蝕問題含難降解的高COD的上清液處理困難水解后的污泥直接厭氧消化，無上清液處理問題設備損耗嚴重，尤其是閥門能耗高兩步降壓實現(xiàn)設備損耗降到最低回用蒸汽預熱污泥，實現(xiàn)回收余熱，降低能耗臭氣問題封閉無臭氣問題 應用案例目前，世界上已有20多個大小規(guī)模的使用熱水解的工程實例，且現(xiàn)在都運行良好，說明熱水解技術已是一項成熟的工藝技術。熱水解的工程實例主要分為三類：在污泥處理廠新建工程中的應用；在污泥升級改造工程中的應用；在大型工程中的應用。 （1）熱水解在污泥處理廠新建工程中的應用熱水解應用的第一個工程實例是丹麥Fredericia污水處理廠新建的工程，從1995建成運行到現(xiàn)在已成功運行15年以上，目前仍能正常運行，事實證明熱水解工藝是一種成熟、穩(wěn)定的工藝。此工程處理規(guī)模為2650噸DS/年，由于污泥量的增加，2005年處理規(guī)模增加到3600噸DS/年，污泥的處理流程圖如圖3，1997年到2000年污泥處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)見表23。熱水解+厭氧消化段污泥處理系統(tǒng)2000年的運行數(shù)據(jù)見圖212。污泥中TS的去除率仍可到達40%以上，產(chǎn)氣量約為106m179。/年，甲烷占70%以上，厭氧消化后的污泥經(jīng)脫水后含固率達35%以上。新建混合污泥污泥濃縮污泥脫水熱水解處理厭氧消化污泥脫水沼氣發(fā)電殘渣用做覆蓋土圖或其他土地利用上清液回到污水處理設施圖211污泥處理流程圖表23 熱水解+厭氧消化新建處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行4年的數(shù)據(jù)指標1997199819992000處理量（噸DS/年）2711270927812942DS降解率（%）44414040產(chǎn)氣量（m179。）105106106106沼氣的百分比（%）70737272圖212 熱水解+厭氧消化段污泥處理系統(tǒng)2000年的運行數(shù)據(jù)（2）