【正文】 柜自動(dòng)切斷電流，設(shè)備暫停運(yùn)行；；，當(dāng)人靠近壓濾機(jī)時(shí)，拉板系統(tǒng)暫停運(yùn)行，以防止出現(xiàn)意外人身事故。圖23 曲張振打?yàn)V布卸餅機(jī)構(gòu)⑥配置自動(dòng)濾布清洗機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)濾布全覆蓋高壓沖洗，沖洗徹底，過濾性能再生快。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(shù)，其過濾流道為等距凸點(diǎn)呈散射狀分布，顯著增加膜片強(qiáng)度及鼓起行程，提高過濾速度，并可有效防止濾液殘留。（5）水洗壓濾機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后，濾布會(huì)被堵塞，影響過濾效果。（3）隔膜壓榨關(guān)閉進(jìn)料氣動(dòng)球閥，向隔膜板內(nèi)注入高壓水，最高水壓２MPa，～ MPa。（2）反吹每個(gè)完整的工作流程中反吹需進(jìn)行２次。一般情況下，壓濾機(jī)正常工作７15天后進(jìn)行１次水洗。圖21 板框壓濾機(jī)構(gòu)造示意圖隔膜式板框壓濾機(jī)在進(jìn)泥后，添加一定的調(diào)節(jié)劑，使污泥破壁脫水，利用隔膜壓榨泵往壓濾機(jī)隔膜板中注入高壓水，利用隔膜張力對(duì)污泥進(jìn)行強(qiáng)力擠壓脫水。工作原理板框壓濾機(jī)是用于固液分離的工業(yè)裝備，屬于通用機(jī)械的分離機(jī)械類別。污泥資源化的特征是:環(huán)境效益高、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效益高、能耗低。需要采用生物好氧或厭氧消化工藝,或添加化學(xué)藥劑等方法,使污泥中的有機(jī)組分轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的最終產(chǎn)物,進(jìn)一步消解污泥中的有機(jī)成分,避免在污泥的最終處置過程中造成二次污染。為有效、徹底解決污泥的環(huán)境污染問題,應(yīng)該將“無害化”作為污泥處理的重點(diǎn)目標(biāo),把“資源化”作為污泥后端處置的最終目標(biāo)，通過技術(shù)開發(fā)將大量的廢物變?yōu)榭捎梦镔|(zhì),對(duì)污泥進(jìn)行綜合利用,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。選擇合適的污泥的無害化處理與資源化利用技術(shù)正成為北京水務(wù)實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水截流凈化目標(biāo)后凸顯的另一急切的重大任務(wù)，也是水污染控制技術(shù)體系中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)和難點(diǎn)問題。（7）總體解決思路不明晰由于初期沒有結(jié)合污水處理廠的布局、污泥產(chǎn)量等因素超前規(guī)劃污泥最終處置途徑，處置方式以填埋、直接農(nóng)用為主。（6）產(chǎn)業(yè)政策保障體系不健全政府扶持力度不夠，社會(huì)、企業(yè)參與程度還不明確。其中由于堆置不符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》（CJ/T290—2007）標(biāo)準(zhǔn)要求、直接農(nóng)用不符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥土地改良用泥質(zhì)》（CJ/T291—2008）標(biāo)準(zhǔn)要求，兩類處置方式均不合理，而且所占比例較大，%。堆肥自動(dòng)化程度低、周期長(zhǎng)、效果不穩(wěn)定，堆肥后農(nóng)用的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)依然存在。本研究對(duì)摸清北京市污泥處理處置現(xiàn)狀，探索污泥問題解決途徑及對(duì)策，建設(shè)“綠色北京”有著重要意義。目前，不足50%的污泥進(jìn)行了堆肥和建材利用等處置和資源化利用，其余污泥只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單的臨時(shí)堆置，缺乏有效的最終出路。表11 中國(guó)城市污水廠污泥的成分特點(diǎn)成分特點(diǎn)1 脂肪、碳水化合物脂肪含量低(約20%),VSS、碳水化合物(淀粉、糖類、纖維)含量高(高于50%)2 污泥的C/N比污泥的含氮量高,一般在3%左右,污泥的C/N比維持在10%～20%的范圍內(nèi)3 pH值和酸堿度污泥的pH值和總堿度基本在正常的范圍內(nèi),總堿度在16mg/L～26mg/L之間4 重金屬離子重金屬離子含量較高5 肥分污泥中富含的氮磷鉀是農(nóng)作物必需的肥料成分,有機(jī)腐殖質(zhì)初次沉淀污泥含33%,消化污泥含35%,腐殖污泥含47%,是良好的土壤改良劑6 污泥的熱值污泥含有大量的有機(jī)物和一定量的纖維木質(zhì)素,脫水后的污泥發(fā)熱量約為836kJ/Kg,具有較高的熱值,在一定含水率下可以自持燃燒二、北京市污泥處理現(xiàn)狀近年來，北京市城鄉(xiāng)污水處理量大幅增加，污水處理廠產(chǎn)生的污泥的產(chǎn)量也隨之劇增，但資源化利用率仍然很低。存在于污泥顆粒內(nèi)部(包括細(xì)胞內(nèi)的水)。存在污泥顆粒間的毛細(xì)管中，約占20%，是高性能脫水機(jī)械的重要脫水對(duì)象。一、中國(guó)城市污泥的特點(diǎn)城市污水污泥的成分復(fù)雜, 由多種微生物形成的菌膠團(tuán)與其吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成的集合體, 含有水分、難降解的有機(jī)物、重金屬、鹽類以及少量的病原微生物和寄生蟲等，其顆粒半徑為106～109m。城市污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。北京市污泥處理技術(shù)比選方案 目 錄第一章 前言 2一、中國(guó)城市污泥的特點(diǎn) 2二、北京市污泥處理現(xiàn)狀 2三、北京市污泥處理存在的主要問題 2四、污泥處理的目標(biāo)和原則 2污泥處理的目標(biāo) 2北京市污泥處理的原則 2第二章 污泥處理技術(shù) 2一、隔膜板框壓濾脫水 2工作原理 2工藝特點(diǎn) 2優(yōu)劣分析 2應(yīng)用案例 2二、污泥熱水解技術(shù) 2工作原理 2工藝特點(diǎn) 2優(yōu)劣分析 2應(yīng)用案例 2三、厭氧消化技術(shù) 2工作原理 2工藝特點(diǎn) 2優(yōu)劣分析 2應(yīng)用案例 2四、好氧發(fā)酵（堆肥）技術(shù) 2工作原理 2工藝特點(diǎn) 2優(yōu)劣分析 2應(yīng)用案例 2五、污泥熱干化 2工作原理 2工藝特點(diǎn) 2優(yōu)劣分析 2應(yīng)用案例 2六、電滲析脫水技術(shù) 2工作原理 2工藝特點(diǎn) 2優(yōu)劣分析 2七、其他技術(shù) 2超聲波脫水技術(shù) 2微波輻射脫水技術(shù) 2絮凝脫水技術(shù) 2太陽能污泥干化技術(shù) 2生物處理技術(shù) 2臭氧氧化預(yù)處理 2第三章 污泥后端處置方式 2一、土地利用 2園林綠化 2土壤改良 2農(nóng)業(yè)制肥 2二、建材利用 2污泥制磚 2污泥制陶粒 2污泥制水泥 2污泥制建筑板材 2三、衛(wèi)生填埋 2溝填 2平面式填埋 2堤壩式填埋 2混合填埋 2四、污泥焚燒 2第四章 污泥處理的方案比選 2一、污泥處理技術(shù)比選的關(guān)鍵區(qū)別指標(biāo) 2二、污泥處理技術(shù)的比選 2第五章 結(jié)論 2方案一：熱水解+熱干化的組合工藝 2方案二：熱水解+隔膜板框壓濾的組合工藝 2方案三：隔膜板框壓濾+熱干化的組合工藝 2方案四：熱水解+厭氧消化的組合工藝 2附件：國(guó)內(nèi)外污泥處理技術(shù)的應(yīng)用 2一、國(guó)外污泥處理處置 2二、國(guó)內(nèi)外污泥的后端處置方法的對(duì)比 2第一章 前言隨著我國(guó)城鎮(zhèn)生活污水排放量的增加和污水處理能力、污水處理率的提高，污泥的產(chǎn)生量也逐年增加。污泥中除了含有大量的有機(jī)物和豐富的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還存在重金屬、致病菌和寄生蟲等有毒有害成分。城市污泥中水分以以下方式存在：① 自由水。③ 表面粘附水。中國(guó)城市污水廠污泥的成分特點(diǎn)如表11所示。截止到2012年，中心城區(qū)已建污水處理廠9座，處理能力為256萬立方米/日，污水處理率達(dá)到95%。由于全市污泥無害化處理和循環(huán)利用設(shè)施嚴(yán)重不足，致使大量污泥簡(jiǎn)單堆置于廢棄沙坑和沙荒地，易對(duì)環(huán)境造成二次污染，社會(huì)反響強(qiáng)烈，污泥處理處置問題亟待解決。三、北京市污泥處理存在的主要問題（1）處理能力不足目前，北京市僅有大興區(qū)龐各莊堆肥廠、昌平區(qū)堆肥廠、方莊石灰干化廠、清河熱干化廠、北京水泥廠5座污泥處理廠，、總處理規(guī)模為48萬噸/年（80%含水率），不足當(dāng)前污泥產(chǎn)量的50%。同時(shí)，堆肥過程中散發(fā)的臭味、蚊蠅等都沒有得到有效解決，對(duì)周圍環(huán)境造成一定污染。不合理處置污泥的細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌、蛔蟲卵含量比較高，并且含有一定數(shù)量的重金屬離子、有毒有害有機(jī)污染物及氮磷等元素，這些物質(zhì)進(jìn)入土壤，產(chǎn)生新的污染源，并隨降水不斷遷移、積累，對(duì)當(dāng)?shù)赝寥?、地表水、地下水及農(nóng)作物等將產(chǎn)生嚴(yán)重安全影響，存在污染環(huán)境及威脅食物安全的風(fēng)險(xiǎn)。包括污水廠的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行階段污泥處理的配套政策機(jī)制，政府對(duì)污泥處理的投資比例，根據(jù)不同功能定位污泥的資金補(bǔ)助制度。近年來，隨著污水處理水平顯著提高，還沒有與污水處理相配套的污泥處理處置規(guī)劃，污泥處理處置完整的技術(shù)鏈、政策鏈、資金鏈尚未形成。四、污泥處理的目標(biāo)和原則污泥無害化處理及循環(huán)利用應(yīng)是城市管理和公共服務(wù)的重要組成部分，對(duì)提高城鄉(xiāng)環(huán)境質(zhì)量、保障城市安全運(yùn)行有著重要意義，應(yīng)將其作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性的公益事業(yè)來開展工作。（1）減量化城市污水處理廠的污泥減量化就是通過采用過程減量化的方法減小污泥體積,以降低污泥處理及最終處置的費(fèi)用。（3）無害化污泥無害化處理的目的是采用適當(dāng)?shù)墓こ碳夹g(shù)去除、分解或者固定污泥中的有毒、有害物質(zhì)(如有機(jī)有害物質(zhì)、重金屬)及消毒殺菌,使處理后的污泥在最終處置中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成沖擊,防止意想不到的污染物在不同介質(zhì)之間的轉(zhuǎn)移,更具有安全性和可持續(xù)性,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。北京市污泥處理的原則北京市污泥主要來源于生活污水，含有一定的熱能和養(yǎng)分資源，重金屬、有毒有機(jī)物等有害物質(zhì)含量較低，資源循環(huán)利用潛力較大，針對(duì)北京市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段和土地資源緊缺特征，綜合考慮污泥處置技術(shù)的適應(yīng)性，北京市污泥處置技術(shù)選擇總體思路是：堅(jiān)持“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠”的原則，對(duì)污泥合理處置，實(shí)現(xiàn)污泥的資源循環(huán)利用。板框壓濾機(jī)（見圖21）主要由五個(gè)部分組成：機(jī)架、濾板、濾布、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。濾液透過濾布排出，固體物質(zhì)被濾布阻隔，形成含水率較低的干物質(zhì)。（1）進(jìn)料過濾物料進(jìn)入板框壓濾機(jī)，進(jìn)料壓力使濾液穿過濾布，固體被濾布截留形成濾餅。第１次，污泥進(jìn)料完成后進(jìn)行空氣反吹，可提高濾餅含固率，同時(shí)防止中心管堵塞；第2次，壓榨完成后，運(yùn)行壓縮空氣系統(tǒng)，對(duì)壓濾機(jī)中心進(jìn)泥管中的殘留污泥及膜腔內(nèi)的濾液進(jìn)行反吹洗，反吹污泥通過壓濾機(jī)一端設(shè)置的DN100反吹污泥管回流至調(diào)理池中。利用隔膜張力對(duì)污泥進(jìn)行強(qiáng)力擠壓脫水。正常情況下，壓濾機(jī)每工作7～15天需要進(jìn)行１次水洗，由水洗泵供給水源。③由于采用可變?yōu)V室隔膜壓榨技術(shù)，提高了過濾效率，過濾周期可以縮短到120分鐘以內(nèi)。⑦全自動(dòng)或手動(dòng)切換。優(yōu)劣分析隨著全球能源消耗的激增，各行各業(yè)對(duì)壓濾機(jī)脫水率要求也越來越高。傳統(tǒng)的機(jī)械脫水設(shè)備如帶式壓濾機(jī)、臥螺離心機(jī)和普通板框壓濾機(jī)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(xué)性能極差，抗壓強(qiáng)度低于20kPa。深圳海創(chuàng)的污泥處理技術(shù)，是綜合利用了物理化學(xué)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)原理等同作用的原理，將污泥在常溫、常壓下先進(jìn)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(jī)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。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。設(shè)計(jì)投加３種藥劑，分別為：無機(jī)絮凝劑———聚氯化鋁（PAC）、有機(jī)絮凝劑———聚丙烯酰胺（PAM）、助凝劑———生石灰（CaO）。若以污水處理量計(jì)算運(yùn)行成本，1‰（污水產(chǎn)泥分?jǐn)?shù)）＝（元）。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(chǎng)地，大幅節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，提高土地使用效率，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)；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。圖29 熱水解技術(shù)的原理示意圖熱水解技術(shù)也會(huì)改善污泥的厭氧消化性能。溫度應(yīng)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。投加酸或者堿等化學(xué)藥劑能加速水解,降低反應(yīng)溫度,但強(qiáng)烈腐蝕設(shè)備,成本也較高,所以現(xiàn)在也多不使用藥劑。最后一步為泄壓閃蒸，利用反應(yīng)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(shí)現(xiàn)熱回收降低能耗。（4）熱水解殺滅污泥中的病菌等有害微生物，初步實(shí)現(xiàn)污泥的無害化。當(dāng)然污泥熱水解也存在一些缺點(diǎn)，首先產(chǎn)生的氣體氣味難聞，水解液濃度高，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，處理費(fèi)用較高，運(yùn)行管理復(fù)雜。熱水解的工程實(shí)例主要分為三類：在污泥處理廠新建工程中的應(yīng)用；在污泥升級(jí)改造工程中的應(yīng)用；在大型工程中的應(yīng)用。污泥中TS的去除率仍可到達(dá)40%以上，產(chǎn)氣量約為106m179。而Fredericia污水處理廠是第一個(gè)將新建的熱水解與原有的厭氧消化污泥處理系統(tǒng)成功組合的工程實(shí)例，原有的污泥處理系統(tǒng)是污泥濃縮后進(jìn)行厭氧消化，厭氧消化系統(tǒng)的處理能力為4000噸DS/年，由于污泥處理量的增加，需要處理的污泥量為8000噸DS/年，在無需新建厭氧消化處理設(shè)施的基礎(chǔ)上，新加了處理規(guī)模為8000噸DS/年的熱水解預(yù)處理系統(tǒng)的改造不但能夠增加了污泥的處理系統(tǒng)的處理能力，還改善了污泥的處理效果，改造前后污泥處理的比較如表24。/d， 需要處理的污泥量為36000噸DS/年，2002年污新建了熱水解處理系統(tǒng)，處理后的污泥進(jìn)行厭氧消化在進(jìn)行脫水和干化。改造后的工藝優(yōu)點(diǎn)為：（1）處理效率高；（2）節(jié)約傳統(tǒng)消化罐1/21/3的體積；（3）所需的干燥器容積減少一半；（4）消化脫水后的污泥達(dá)歐洲A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，能直接土地利用。工作原理厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進(jìn)行厭氧生化反應(yīng)，分解污泥中有機(jī)物質(zhì)的一種污泥處理工藝。厭氧降解過程的化學(xué)、生物化學(xué)和微生物學(xué)相發(fā)復(fù)雜，但是可以綜合三階段理論： 圖215 厭氧消化三階段理論第一階段在水解和發(fā)酵細(xì)菌的作用下，使碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪水解與發(fā)酵，轉(zhuǎn)化為單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及CO2及氫等；第二階段在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，把第一階段的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成氫、CO2和乙酸等；第三階段，通過兩組生理上不同的產(chǎn)甲烷菌的作用下，一組把氫和CO2轉(zhuǎn)化為甲烷，另一組對(duì)乙酸脫羧產(chǎn)生甲烷?？焖賲捬跸ㄅc標(biāo)準(zhǔn)消化法的區(qū)別是池內(nèi)裝有攪拌裝置，混合均勻，操作性好，可以解決池內(nèi)沉淀問題，廣泛使用。二是應(yīng)防止污泥單方面進(jìn)行酸發(fā)酵或CO2積累，引起PH值過分降低。(3）為區(qū)域內(nèi)的其他有機(jī)物處理提供了高效的厭氧處理基地。項(xiàng)目以處理市政污泥為主，同時(shí)可處理工業(yè)污水處理產(chǎn)生的類似污泥、餐飲垃圾、廚余垃圾、過期食品、糞便殘?jiān)?、果蔬垃圾、屠宰及肉類加工行業(yè)產(chǎn)生的廢物以及可生物降解的其它有機(jī)廢物。該項(xiàng)目設(shè)置2座一級(jí)中溫厭氧消化池，單池有效容積為12700立方米，處理來自初沉池、反沖洗沉淀池的污泥和除油沉砂池的油