电渗析污泥脱水技术在敦煌市污泥处理中的应用

34给水排水Vol.41No.102015给水排水Vol.41No.10201535表1典型污泥处理处置方案的综合分析与评价典型处理处置方案厌氧消化+土地利用好氧发酵+土地利用机械干化+焚烧工业窑炉协同焚烧石灰稳定+填埋深度脱水+填埋最佳适用的污泥种类生活污水污泥生活污水污泥生活污水及工业废水混合污泥生活污水及工业废水混合污泥生活污水及工业废水混合污泥生活污水及工业废水混合污泥环境安全性评价污染因子恶臭病原微生物恶臭病原微生物恶臭烟气恶臭烟气重金属重金属安全性总体安全总体安全总体安全总体安全总体安全总体安全资源循环利用评价循环要素有机质、氮磷钾、能量有机质氮磷钾无机质无机质无无资源循环利用评价高较高低低无无能耗、物耗评价能耗评价低较低高高低低物耗评价低较高高高高高技术经济评价建设费用较高较低较高较低较低低占地较少较多较少少多多运行费用较低较低高高较低低图1电渗析污泥脱水技术工艺流程压污泥细胞破碎后细胞水流出来。这样污泥高效脱水干化效果达到了,污泥得到了改性,将污泥含水平降低到约60%。2.1电渗析污泥脱水技术原理污泥按照工艺要求电渗析污泥脱水机内,在直流电场的作用下完成物质反应,不同类别的有机物分别完成各自的反应,大分子有机物断链成小分子,小分子有机物进一步分解。这些反应主要有:①淀粉、纤维素、半纤维素分解反应生成低聚糖、双糖和单糖;②果胶类有机物经分解反应生成低聚糖酸和低聚糖;③木质素分解生成紫丁香基型、愈创木基性和对羟基型的低聚物;④脂肪和油脂分解成脂肪酸和甘油;⑤蛋白脂分解成多肽和氨基酸。通过处理过程,可以实现以下4个功能:①污泥中活细胞体被破坏,杀灭多种细菌,同时污泥颗粒表面毛细结构被破坏,毛细水析出;②污泥中活细胞体被破坏,颗粒间吸附水和内部水析出;③污泥中活细胞体被破坏,颗粒中的有机物溶于水中;④大分子分解成小分子,提高了污泥的营养价值。2.2电渗析污泥脱水设备电渗析污泥脱水设备的主要特点是可实现自动化控制,连续工作,控制精度高,节约人力资源,无需添加药剂,工艺流程简单,不造成二次污染。电渗析污泥脱水设备通过纯物理方法,电刺激污泥水细胞,无需添加任何药剂及石灰,做到了无害化、减量化处理。每吨泥含水率从80%降至60%,需要170kW·h电即可。由于电刺激水细胞,使水细胞破壁,通过自然风晾晒含水率可降至20%,敦煌属于干旱少雨地区,蒸发量远远大于降水量,故后续将污泥含水率从60%降到20%不需要再额外投资,且设备操作简单,1台设备即可完成其他工艺全过程,无需增加管理人员,维护简单,启停方便。电渗析污泥脱水设备分处理量20t/d和10t/d(以含水率80%计)两种机型,20t/d的设备尺寸:3.553m×3.547m×3.159m;10t/d的设备尺寸:3.553m×2.2m×3.159m。电渗析污泥脱水设备由机器主体、滚筒、履带、滤带、传送带驱动装置、滤带清洗水泵等组成,用4节辊子将80%含水率的污泥原料投入到阳极滚筒与阴极履带之间,利用三相交流电将污泥内的结合水向阴极分离的脱水装置。主要设备参数:(1)主体由U型钢支撑,支撑台是环氧树脂,厚度200mm以上。(2)滚筒为可供给电渗析用阳极电源的圆形钢构成,规格为980mm×2400mm。(3)输送污泥装有传送带驱动装置,由磙链驱动,传送带输送速度为0.5~5m/min。(4)阴极履带分为A、B、C区核心技术,污泥电导率随着季节及气候,污泥性质的变化而变化。A、B、C分区处理,可以适应不同季节及气候变化,污泥性质变化下的污泥分段处理,解决了污泥淤积、污泥性质、气候变化下污泥电导率变化的特性。经过各个分区对污泥的处理,出泥含水率较稳定。3电渗析污泥脱水技术的工程设计3.1工程概况36给水排水Vol.41No.102015敦煌市污水处理厂设计规模3万m3/d。已建污泥脱水机房1座,内设带式浓缩脱水机3台,将剩余污泥含水率由99.5%脱水至80%。本次污泥处理工程的污泥处理规模:30t/d(含水率80%脱水污泥)。新建污泥车间1座、污泥堆场1处。新建的污泥车间平面尺寸39m×15.4m,层高10.2m,与已建的污泥脱水机房贴建。污泥车间包括配电室、除臭间、值班室等。工程总投资2124.08万元,其中工程费用1836.97万元。污泥处理总成本180.2元/t,污泥处理经营成本135.6元/t(含水率80%)。3.2工艺流程含水率80%污泥通过污泥料仓,经凸轮泵加压后,输送到电渗析污泥储存装置里,进入电渗析污泥滤带上,污泥均匀地分布在滚筒与履带之间的滤布上,经过5min/r转动,污泥细胞上开始电刺激,水流向阴极履带。在这过程中当滤带出现偏差,空压机立即启动,纠正滤带的偏差;履带、滤布反冲洗水泵提供冲洗水,冲洗掉履带、滤布上的附着污泥。循环水泵提供滚筒的冷却水,使滚筒在运转过程保