□ 晏永祥
据统计资料显示,2019年,我国污泥产生量达到6325万吨(以含水率80%的污泥计),未来几年,污泥产生量每年会增加11.49%,到2023年,我国污泥产生量将达到9772万吨/年,将其脱水填埋既污染环境又造成资源浪费,其中产生量较大的行业污泥,如市政行业、造纸行业、食品行业和印染行业等的污泥还含有较高的有机质,干燥后污泥有效热值可以达到2000kcal/kg以上,若作为燃料进行资源化利用,可以有效解决污泥处置难的问题,这也是解决高有机质污泥处理处置的根本途径。
高有机质污泥若是要作为燃料利用,其含水率需要降到50%甚至更低才有经济效益,而将其进行深度脱水有技术瓶颈和经济因素制约,且传统污泥脱水方法中污泥氯离子含量较高,极易腐蚀焚烧设备,脱水处理过程中,高有机质污泥极易产生气味难闻的有害气体等。本项目从药剂、设备和处理工艺三个方面对高有机质污泥进行化学调理和脱水处置,不但较经济地解决了其脱水难问题,还解决了氯离子腐蚀、污泥变质发臭问题,而且与传统技术相比,项目占地和投资都可以减少50%以上。
本项目技术的核心是成功开发出高效无氯污泥调理剂HQ220系列产品和生物除臭剂。高有机质污泥最大问题是易腐臭,易产生有害气体,直接污染生产环境,为此,本技术首先使用生物除臭剂,生物除臭剂的主要成分是益生菌,使用时加入到污泥调理的最前面,即在污泥浓缩设备的入口加入,在污泥浓缩时进行除臭,益生菌在污泥中与厌氧菌抢夺蛋白质等易腐臭的物质,将其他转化成二氧化碳和水,解决了污泥脱水与处置车间由于污泥变质而充满臭味的问题,使用量为0.2%;浓缩后的污泥使用高效无氯污泥调理剂进行化学调理,高效无氯污泥调理剂是在传统无机调理剂铝铁盐基础上加入有机高分子单体嫁接而成的无机-有机高分子聚合物,该药剂穿透力强,混凝能力好,能有效解决污泥混凝脱水问题,用于污泥调理时,使用量少,吨绝干污泥只需要添加5%左右,用量不到传统无机调理剂的一半,可以不用聚丙烯酰胺,污泥调理效率高,调理后的污泥易脱水,滤液清澈透明,pH值为中性,调理污泥可用传统板框压滤机进行脱水,经过压滤机压滤脱水后泥饼含水率达到50%以下,最低可以达到40%,药剂不含氯离子,对污泥处理设备的腐蚀性小,特别适用于污泥脱水焚烧的处理。
本项目的另一核心技术是污泥连续浓缩与调理,可根据用户要求实现污泥浓缩、除臭与连续调理一体化设计。传统污泥调理最大的问题是没有考虑污泥的特性,直接加入大量的阳离子聚丙烯酰胺进行浓缩,最经典是用叠螺机浓缩,而且污泥浓缩与调理分离,污泥调理为间歇调理,污泥调理过程的这样设计造成了污泥调理过程聚丙烯酰胺用量大,聚丙烯酰胺能对污泥进行絮凝脱水,但同时其用量过多时对污泥又有保水性,不利用降低污泥滤饼的含水率,调理过程的间歇调理,极易出现污泥重复调理的情况,降低了药剂调理效率,增加了调理药剂用量,污泥调理效率降低,实际生产中,污泥储存与调理设备多为钢筋混凝土结构,体积大,占地多,设备投资也大。本项目所用药剂在调理污泥时起效快,需要的调理时间短,所需调理设备体积小,污泥连续调理设备的体积不到传统间歇调理设备体积的1/10,因此调理设备的占地和投资也较小,本项目技术,可根据污泥特性和用户要求实现污泥浓缩、除臭与连续调理一体化设计,设备为塔式布置,可以以塑代钢,项目设备占地和投资均可减少50%。采用本项目技术,由于污泥实现了连续浓缩与连续调理,调理后污泥易脱水,可明显提高污泥脱水设备的生产效率,相同的污泥脱水设备,在相同的时间内可提高产能30%,甚至更多。
本项目技术已分别在多家大型市政污水处理厂的污泥脱水车间得到应用,其调理后的污泥脱水设备有山东景津公司生产的100m2、200m2、400m2和600m2的板框压滤机和上海同臣环保公司生产的200m2板框压榨脱水机,大生产使用表明,所得污泥滤饼含水率都达到了50%,甚至更低,最低达到40%,污泥残氯量可控制到200ppm以内,满足了污泥焚烧厂的要求。利用本技术,可以对现有污水处理厂的污泥浓缩与调理部分进行技术改造,只需要很少的时间和很少的投资就能得到丰厚的回报。以某央企在湖南的污水处理厂为例,该厂原来用三氯化铁和石灰进行污泥调理,由于石灰在生产过程中起粉尘,车间生产环境差,操作工人上班需要戴口罩,很不满意,而且生产药剂成本高达400多元/吨泥,利用本项目技术和药剂后,车间生产环境大为改观,生产药剂成本也降低了50%多,泥饼含水率达到50%以下,最低达到43%,滤液pH值从碱性14以上降到了中性7左右,滤液清澈透明。
本技术为成套技术,并获得多项国家专利,为解决用户目前污泥脱水较为突出的难题,本公司可以实施交钥匙工程,为用户进行贴心服务,直到用户满意。本系统技术既可用于大型污水处理厂,也可用于乡镇污水处理厂,还可用于高速公路服务区污水处理后的污泥脱水处理。(作者单位:湖南碧汇泉环保科技有限公司)