【正文】 圖22板框壓濾機工作流程示意圖隔膜式板框壓濾機的工作流程主要分為５個步驟（圖22）：進(jìn)料過濾—反吹—隔膜壓榨—拉板卸料—水洗。隨著過濾的進(jìn)行，過濾壓力持續(xù)升高，濾室逐漸被濾餅填滿，進(jìn)料壓力達(dá)到最高值（），并長時間保持不變。兩次空氣反吹的過程均只需要5～10秒即可完成。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(jìn)一步提高。每臺壓濾機單次清洗周期為20～30分鐘，此過程由設(shè)備自帶的高壓水洗架完成，水洗過程全部自動控制。④由于采用可變?yōu)V室隔膜壓榨技術(shù)，脫水污泥含水率可以達(dá)到40%～58%，使城市污泥脫水突破含水率60%障礙線。從壓濾機壓緊濾板—自動保壓—自動進(jìn)料泵閥啟停－自動壓榨泵閥啟停—自動空氣吹掃—自動回程—自動拉板卸餅（帶濾餅輸送）—再自動進(jìn)入下一個循環(huán)，實現(xiàn)準(zhǔn)連續(xù)作業(yè)。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(fù)擔(dān)，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。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。污泥經(jīng)過改性后，原污泥中的部分間隙水、毛細(xì)結(jié)合水與污泥顆粒分離，再利用特種機械脫水設(shè)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。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(dāng)于4噸絕干污泥）。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(dāng)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。／立方米（脫水后泥餅含水率80％）。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(shè)備的理想選擇。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(dá)60%,大大減少了污泥的體積。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。工藝特點熱水解的工藝流程主要包括混勻預(yù)熱，水解反應(yīng)和泄壓閃蒸三個步驟，流程圖如圖210。圖210 熱水解的工藝流程圖熱水解污泥處理技術(shù)特點簡單歸納為以下幾點：（1）熱水解破碎污泥中的細(xì)胞物質(zhì)，釋放細(xì)胞內(nèi)的非自由水而改善污泥的脫水性能。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。但是隨著技術(shù)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。 （1）熱水解在污泥處理廠新建工程中的應(yīng)用熱水解應(yīng)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。/年，甲烷占70%以上，厭氧消化后的污泥經(jīng)脫水后含固率達(dá)35%以上。熱水解污泥處理前后的污泥形態(tài)如圖213。由于污泥量的增加導(dǎo)致污泥的脫水能力降低，加了熱水解的改造后脫水干燥能力提升了50%，所需的厭氧消化容積減小，厭氧消化罐的負(fù)荷為6kgVS/m179。%%% 用于產(chǎn)蒸汽的沼氣11. 97%沼氣產(chǎn)量 11700KW電能 % 熱損失 %用于產(chǎn)電能的沼氣%%用于熱水解系統(tǒng)%%冷卻水 %%圖214污泥處理系統(tǒng)的能量圖三、厭氧消化技術(shù)污泥厭氧消化可以實現(xiàn)污泥處理的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。消化過程中可回收能源，但消化后的污泥含水率較高，仍需進(jìn)一步脫水。工藝特點目前，比較廣泛采用的厭氧消化工藝主要分為三類：標(biāo)準(zhǔn)消化法、快速厭氧消化法和兩級厭氧消化法。兩級厭氧消化法利用第二個消化池對厭氧消化過的污泥進(jìn)行濃縮，同時可產(chǎn)生一部分氣體，進(jìn)一步殺滅細(xì)菌，使總的出污泥減少。優(yōu)劣分析(1）滿足污泥“四化”處理的要求穩(wěn)定化：通過厭氧消化，將污泥中揮發(fā)份降解；減量化：通過厭氧消化，絕干重減量30～40%；通過深度脫水，總量減量60～75%；無害化：厭氧消化能夠殺滅絕大多數(shù)的病菌和蛔蟲卵；資源化：厭氧消化產(chǎn)生的沼氣能夠用以供熱、發(fā)電等。在歐洲，尤其是德國，厭氧消化用于污泥處理、有機垃圾處理、餐廚垃圾處理已有三、四十年的歷史，隨著城市的發(fā)展，厭氧消化裝置將成為城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。采用厭氧消化/工業(yè)化生物制氣的處理工藝，將大連市中心城區(qū)污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥進(jìn)行集中化的厭氧消化處理。2℃，污泥停留時間20天。（3）北京市小紅門污水處理廠污泥消化技術(shù)應(yīng)用案例該廠于2010年初投入生產(chǎn)，設(shè)計處置能力400噸/日，產(chǎn)余物用于制作路基等建筑材料，污泥處理采用中溫一級厭氧消化工藝。常規(guī)季節(jié)，厭氧消化產(chǎn)生的沼氣供給沼氣拖動鼓風(fēng)機，供給生物曝氣系統(tǒng)，其余熱供給消化池加熱；供暖季節(jié)，沼氣鍋爐進(jìn)行廠內(nèi)供暖。用看不見的微生物即可將污泥轉(zhuǎn)化為有機肥或附加值更高的生物農(nóng)藥，實現(xiàn)污泥的循環(huán)利用。同時，微生物活動還能使污泥中的束縛水活化，降低其束縛能態(tài)，使其更容易被加熱蒸發(fā)。圖217 好氧發(fā)酵工藝流程圖污泥堆肥可以有很多形式，以下簡要歸納各種形式并分析各自的工程應(yīng)用效果：自然堆制：這種方法可以有限制地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢物或園林垃圾，由于污泥的透氣性極差及含水率很高，這種方法原則上講不適用于污泥堆肥。另外如果系統(tǒng)設(shè)計不理想或者通風(fēng)控制不當(dāng)，會出現(xiàn)較多臭氣排放或者發(fā)酵溫度過低。除此之外，設(shè)計中要充分考慮污泥進(jìn)出料作業(yè)，為車輛留有足夠空間。（2）含水率污泥本身含水率高，但影響生化反應(yīng)的倒不是水本身，而是由于含水率高而導(dǎo)致的物料透氣性差。添加了這些物質(zhì)，與其說是改善系統(tǒng)碳氮比倒不如說是增加了系統(tǒng)的透氣性。（4） 智能化控制系統(tǒng)具有生物干化的優(yōu)化功能，在低能耗的前提下加速污泥干化，采用獨特的檢測和控制技術(shù)實現(xiàn)發(fā)酵溫度高（5070℃），周期短, 可在1014天內(nèi)實現(xiàn)污泥無害化、穩(wěn)定化，含水率降至約40%。（7） 減容效果不理想，占地面積大，在我國目前土地資源相對匱乏的條件下，大批堆場開發(fā)難度較大，也不利于可持續(xù)發(fā)展。堆肥方式仍然保留了原來的條堆形式，其優(yōu)點在于對于處理能力大的堆肥設(shè)施，進(jìn)出料作業(yè)簡單、靈活，效率高、能耗低。龐各莊采用強制通風(fēng)靜態(tài)條垛堆肥工藝，日處置能力約為250噸，產(chǎn)余物含水率35%，一般作為有機肥原料予以銷售或贈送，工藝圖如下：泥餅含水率80%調(diào)理劑含水率20%條垛布料堆肥產(chǎn)品含水率35%回流污泥含水率40%好氧通風(fēng)翻拋圖218 厭氧消化三階段理論堆肥發(fā)酵過程是通過好氧微生物的生物代謝作用，使污泥中有機物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)等，代謝過程中產(chǎn)生熱量，可使堆料層溫度升高至55℃以上，使水分揮發(fā)，實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化。五、污泥熱干化工作原理污泥熱干化處理法是世界上使用最廣泛的污泥干化技術(shù)，最早出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代，早期的干化設(shè)備主要用于工業(yè)污泥的處理。工藝特點熱干化是污泥深度脫水的一種形式，其應(yīng)用的能量（推動力）主要是熱能，即用熱能將污泥中的水汽化。干化后的污泥呈顆?；蚍勰?，體積僅為原來的1/5～1/4，而且由于含水率在10%以下，微生物活性受到完全限制，避免了產(chǎn)品因微生物作用而發(fā)霉發(fā)臭，利用儲藏和運輸。（1）直接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)直接加熱轉(zhuǎn)鼓干化工作原理為脫水后的污泥從污泥漏斗進(jìn)入混合器，按比例充分混合部分已經(jīng)被干化的污泥，使干濕混合污泥的含固率達(dá)60%～70%，然后經(jīng)螺旋輸送機運到三通道轉(zhuǎn)鼓式干化器中。細(xì)小的干化污泥被送到混合器中與濕污泥混合后，送入轉(zhuǎn)鼓式干化器（可使用沼氣、天然氣或熱油等為燃料）。（2）間接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)間接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)的原理為脫水后的污泥輸送至干化機的進(jìn)料斗，經(jīng)過螺旋輸送器送至干化機內(nèi)螺旋輸送器可變頻控制定量輸送。轉(zhuǎn)鼓經(jīng)抽風(fēng)控制其內(nèi)部為負(fù)壓，水汽和塵埃無法外逸。其工作原理為稀污泥自濃縮池或消化池進(jìn)入離心干化機，干化機內(nèi)的離心機對污泥進(jìn)行脫水，經(jīng)機械離心脫水后的污泥呈細(xì)粉狀從離心機卸料口高速排出，高熱空氣以適當(dāng)?shù)姆绞揭氲诫x心干化機的內(nèi)部，遇到細(xì)粉狀的污泥并以最短的時間將其干化到含固率80%左右。與循環(huán)氣體混在一起的燃料廢氣和低氧含量的干化廢氣需要連續(xù)不斷地通過洗滌塔排氣立管排出。污泥顆粒從造粒機的上部圓盤由重力作用直至造粒機底部圓盤，顆粒在圓盤上運動時直接和加熱表面接觸干化。間接式多盤干化器也叫造粒機，立式布置多級分布，間接加熱。在干化機的最下面是風(fēng)箱，用于將循環(huán)氣體分送到流化床裝置的不同區(qū)域，其底部裝有一塊特殊的氣體分布板，用來分送惰性流化氣體。抽吸罩作為分離第一步，用來使流化的干顆粒脫離循環(huán)氣體，而循環(huán)氣體帶著污泥細(xì)粒和蒸發(fā)的水分離開干化機通過流化床下部風(fēng)箱，將循環(huán)氣體送入流化床內(nèi)。低排放不污染環(huán)境。但是由于污泥的成分決定其流化特性，該處理系統(tǒng)對污泥的成分變化非常敏感，常導(dǎo)致流化床內(nèi)的熱交換不能順利進(jìn)行，流化床及管道的磨損很嚴(yán)重，系統(tǒng)的能耗也較高。水熱干化污泥處理組合技術(shù)通過機械濃縮、水熱反應(yīng)、二次濃縮、脫水、冷——熱泥換熱、焚燒等技術(shù)的組合，實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)整體的處理效率，降低污泥中有害物質(zhì)的含量，減輕后續(xù)脫水處理的水負(fù)荷，降低水熱處理的能耗，提高脫水泥餅的熱值。（3）物料在干燥機內(nèi)經(jīng)過槳葉攪拌、吸熱、破碎、不易結(jié)塊成團(tuán)，不易粘附設(shè)備傳熱面。缺點是由于污泥中含水量大，本身熱值低，干化過程中將耗費大量熱能，因此運行成本較高。該廠由兩套獨立的生產(chǎn)線組成，總蒸發(fā)能力為13000公斤/小時，日處置干泥（含固率100%）80噸。污泥經(jīng)電滲析脫水處理后,含水率能降到35%～45%。工藝特點（1）電滲析運用電滲透污泥干化設(shè)備以高效率，經(jīng)濟(jì)性，穩(wěn)定性方式干化，從污泥中提取“自由水”和“細(xì)胞內(nèi)水”，它有區(qū)別于傳統(tǒng)脫水技術(shù)。優(yōu)劣分析與傳統(tǒng)的機械脫水不同，電滲析脫水的驅(qū)動力不是機械力，而是電場力。七、其他技術(shù)超聲波脫水技術(shù)（1）工作原理污泥中所含的水可以分為自由水(70%)、菌膠團(tuán)包含水(27%)、毛細(xì)管水(2%)和結(jié)合水(1%)。（2）工藝特點超聲波對污泥的作用受超聲波強度、作用時間和頻率的影響。超聲波的作用機理和效應(yīng)非常復(fù)雜,其作用條件如聲波強度、作用時間、頻率均影響到處理的效果,且它們之間還相互影響,目前對操作條件的優(yōu)化還沒有進(jìn)行系統(tǒng)的研究。（2）工藝特點微波輻射加熱是微波化學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展較快的分支。（3）優(yōu)劣分析優(yōu)點：微波輻射的作用主要是基于加熱水解的原理，由于微波能夠穿透加熱細(xì)胞可以使細(xì)胞快速破碎。另外，微波輻射研究還局限在微波爐或微波消解爐的小型設(shè)備上，大型化設(shè)備尤其是高壓密閉設(shè)備的研究還不多。人工合成絮凝劑有聚合鋁類、聚合鐵類和聚丙烯酰胺類,天然絮凝劑有淀粉、殼聚糖等,但不常用。太陽能污泥干化技術(shù)（1）工作原理干化意味將污泥中的液體水份轉(zhuǎn)化成蒸汽進(jìn)入空氣。（2）工藝特點在德國，太陽輻射強度是在1000至1100kWh/m2面積范圍。只要空氣還有吸水能力，即使在晚上下雨期間，仍然能夠在裝置內(nèi)進(jìn)行干化處理，只是在有太陽時間干化速度要快得多。在空氣中的水份必須盡可能快地從干化車間排出，這樣才能保證在空氣內(nèi)的反向水蒸發(fā)能力不會上升太高。太陽能自然干化污泥的最高固含量也可達(dá)到90%DS以上，這一點和其他熱干化工藝之間沒有差別。臭氧氧化預(yù)處理臭氧是一種強氧化劑，能與污泥中的細(xì)菌進(jìn)行反應(yīng)，破壞細(xì)胞壁、釋放出細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)并繼續(xù)將大分子有機物降解為小分子，提高后續(xù)系統(tǒng)的生物降解性能。當(dāng)污泥不具備土地利用條件時，可考慮采用焚燒及建材利用的處置方式。污泥填埋前需進(jìn)行穩(wěn)定化處理，方案需符合標(biāo)準(zhǔn)；可采用石灰穩(wěn)定等工藝對污泥進(jìn)行處理；也可通過添加粉煤灰或陳化來對污泥進(jìn)行改性處理；嚴(yán)格限制并逐步禁止未經(jīng)深度脫水的污泥直接填埋。優(yōu)先選用方案可以進(jìn)行有機肥、基質(zhì)、腐殖土、營養(yǎng)土等形式的農(nóng)用、林用、土壤改良；農(nóng)用有機肥料；園林綠化及林地的腐殖土；林業(yè)育苗及草坪生產(chǎn)的基質(zhì)；生態(tài)修復(fù)與植被恢復(fù)的營養(yǎng)土。包括廢露天礦場、尾礦場、取土場、采石場、采伐后的林場、堆土場、粉煤灰場、砂場、礫石場等。以一座20萬噸級的污水處理廠為例，每年產(chǎn)生的污泥中，含有硫酸銨46～232噸、過磷酸鈣30～150噸、～24噸、有機質(zhì)含量40%～60%，相當(dāng)于100～400多噸標(biāo)準(zhǔn)肥和大量有機肥。以上污泥的土地利用也存在其缺點：由于污泥中含有大量病原菌、寄生蟲卵，銅、鎳、鋅、鉛、鉻等重金屬以及多環(huán)芳香烴、多氯聯(lián)苯、二噁英等難降解的有毒有機化合物，且這些物質(zhì)的含量一般均超過土地的承受力，從而對土地造成二次污染，甚至導(dǎo)致植物、動物乃至人類的病變。其中，日本已經(jīng)有多家城市污水處理廠引進(jìn)了污泥焚燒灰制磚技術(shù)，德國合影顧也計劃大規(guī)模應(yīng)用污泥灰制作建材。從實際技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展角度看，干污泥制磚技術(shù)使用較少，尤其是在北京，污泥制磚的市場接受度比較低。利用污泥進(jìn)行制磚，在其他很多國家同樣得到了重視。對污泥焚燒灰與粘土混合制磚的研究結(jié)果表明，這樣制成的磚的強度比用干化污泥支撐的磚要高。城市污泥產(chǎn)量巨大，將其用于陶粒生產(chǎn)可取的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。在國外，也有很多用污泥制人造輕骨料的研究。研究表明生產(chǎn)的陶瓷材料可以作為建筑材料應(yīng)用。用城市垃圾和污泥來生產(chǎn)生態(tài)水泥既拓寬了uancailiao來源，減少了天然資源的小號，降低了水泥生產(chǎn)的成本，又為城市垃圾和污泥的處理處置找到了一條合適的道路，減少了二次污染。不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥，可采用填埋處置。但是，脫水污泥含水率往往大大高于普通生活垃圾衛(wèi)生填埋場所要求的30%含水率,需經(jīng)再處理后才能送至生活垃圾填埋場