污泥脱水如何降低成本

概述

1.在污水处理过程中会产生大量的剩余污泥， 这 些污泥含水率高，体积大，不宜直接输送和处置， 常常需经过浓缩和脱水处理。按照经验值估算，处理污水量1万t产生脱水后的污泥（污泥含固率 为20%）为3~5t。污水处理是耗能行业，能耗为 0.15~0.28kWh/m³污水。污泥脱水系统大约占污 水厂运行全部能耗的1 1%。可见，污泥脱水对污水 厂的正常运行的成本影响也很重要。如何降低污泥 脱水的成本，成为污水厂管理的重要课题之一。

2 .污泥脱水成本

污泥脱水是对浓缩污泥进一步去除一部分含水 量的过程。从沉淀池排出的剩余污泥含水率比较 高，约为98%。污泥经浓缩之后，其含水率仍在94% 以上，呈流动状，体积很大。浓缩主要是分离污泥 中的空隙水，而脱水则主要是将污泥中的吸附水和 毛细水分离出来，这部分水分约占污泥中总含水量 的1 5%〜25%。由于污泥脱水是污泥、药、设备二 者的合力卩综合结果，故三者之一出现偏导致脱水运行费用增加。

污泥脱水成本的主要构成：污泥 脱水系统运转电费、污泥脱水絮凝剂 费用、机械维修保养费用、泥饼外运运 输费用、人工费和水资源费用。差，就会

2.1污泥脱水系统

一般生活污水处理厂使用带式压滤机来进行污 泥脱水。部分污水厂通过剩余污泥泵从 生化池或沉淀池中直接泵污泥浆入储泥池，也有部 分污水厂为提高剩余污泥含固率而把污泥浆泵入污 泥浓缩池，再入储泥池。用带式压滤机进行污泥脱 水的步骤：先启动储泥池的曝气机，使池内污泥呈 搅拌状态。接着启动加药泵和污泥螺杆泵，调整适 当的流量，使阳离子的聚丙烯酰胺与污泥反应良 好，呈现体积较大的絮体。絮凝后的絮体经过带式 压滤机的多级剪切力后，污泥中的吸附水和毛细水 被分离出来，回流入集水池。脱水后的污泥最后用 车辆运走填埋或被利用。可见，整个污泥脱水系统 运作的设备包括曝气机、污泥螺杆泵、加药泵、反 冲洗泵、搅拌器、空压机和带式压滤机等。因此，污 泥脱水系统运转电耗的多少取决于上述设备的功 率、运行设备的数量和运行时间。本文以广东惠阳 污水厂为例，该厂一期水量是3万t/d 。可知，3万t/d的污水处理量的污泥脱 水系统设备运行总功率是32kW。为了降低污泥脱 水运行电耗，只能通过减少污泥处理总量和提高污 泥脱水效率来实现。但剩余污泥的多少与污水浓度 相关且呈正比关系，因此当污水浓度一定时，剩余 污泥数量也基本不变。要减少污泥脱水总量，可通 过提高储泥池污泥浓度的方法来实现。

2.1.1提高储泥池污泥浓度

提高储泥池污泥浓度的方法主要有：①建设污 泥浓缩池；②控制剩余污泥泵的排泥量、排泥方式 和排泥时间；③用水泵抽去储泥池的上清液；④投 石灰和混凝剂从而减少水量，但该法增加药剂成 本因而较少使用。

2.1.2趕高污泥脱水效率

污泥含固量和固体回收率是衡量脱水效果好坏 的两个指标。正常运行的污泥脱水系统，污泥含固 量应在20%以上，固体回收率应在85%以上。所谓 固体回收率，指的是污泥脱水后污泥的固体总量与 脱水前污泥的固体总量之比。如固体回收率低，大 部分污泥随滤液又回到污水处理系统，不但浪费运 行成本，而且曝气池混合液浓度过高，污泥老化，直 接影响出水水质。因此控制好进泥量与滤带转速的 关系和经常清洗反冲洗的喷嘴及调整刮泥板等措施 都利于提高污泥固体回收率。

(1)带速的控制。带速越低，泥饼含固量越高， 泥饼越厚，越易从滤带上剥离，但带速越低，脱水 机处理能力越小。因此应控制最佳的带速范围，使 脱水机在该带速范围内，既能保证一定的处理能 力，又能得到高质量的泥饼，固体回收率也较高。

(2)进泥量和进泥固体负荷的确定。进泥量是指 每米带宽在单位时间内所处理的湿污泥量，进泥固 体负荷是每米带宽在单位时间内所能处理的总千污 泥量。如果泥量太大或固体负荷太高，将降低脱水 效果。不同的脱水机带宽不同，进泥量和固体负荷 乘以脱水机的带宽，即为脱水机实际允许的进泥量 和进泥固体负荷，应根据泥质和脱水效果的要求， 通过反复调整带速、张力和加药量等参数，得到实 际允许的进泥量和进泥固体负荷，以控制良好的运 行状态。

2.2污泥脱水絮凝剂费用

储泥池的污泥含水率仍比较高，不能直接进入 带式压滤机进行脱水处理，应加入阳离子聚丙烯酰 胺药剂进行絮凝反应，污泥成团，水样变清，便于 在压滤机的浓缩区分离污泥的空隙水和吸附水。污 泥脱水所用的絮凝剂一般是阳离子聚丙烯酰胺，但 在首次使用前应取少量药剂进行试验，确定药剂使 用量和哪种药剂的性价比较高。在实验室比较药剂 的性价比后，最好还要在压滤机现场进行污泥脱水 小试，便于知道药剂的溶解性和实际脱水效果。一 般情况下，药剂配置浓度是1%。，但为了减少自来 水的使用，可配置浓度是2 %0o由于每间污水厂的 污水性质不同，因此污泥性质也不同，污泥脱水所 用的絮凝剂也不同。惠阳污水厂污泥药剂单价是 34000元/t,药剂用量与含固率为20%的污泥比值 是0.65kg/m3,药剂费用与污水处理量的比值是 0.01 元 /m3 水。

2.3机械维修保养费用

带式压滤机操作简单，污泥脱水稳定，设备性 能较好，一般不会出现机械故障。带式压滤机都装有滤带自动纠偏装置，不会经常出现滤带纠偏故 障。因此，带式压滤机的日常维护保养十分简单，只 是按照说明书进行定期和定量更换齿轮油和往轴承 加润滑油。只要经常反冲滤带和保证正常的压力， 滤带的使用寿命为3~5年。因此污泥脱水系统的机 械设备保养费用非常少。有滤带自动纠偏装置，不会经常出现滤带纠偏故 障。因此，带式压滤机的日常维护保养十分简单，只 是按照说明书进行定期和定量更换齿轮油和往轴承 加润滑油。只要经常反冲滤带和保证正常的压力， 滤带的使用寿命为3~5年。因此污泥脱水系统的机 械设备保养费用非常少。

2.4泥饼外运运输费用

脱水后污泥的最终处置是世界所有污水厂的难 题,主要因为污泥的性质和政府的政策导致污泥在 实践中的利用率较少。脱水后的污泥含固率约为 20% ,还有大量水分。虽然污泥最终处置的方法有 焚烧、垃圾填埋场填埋、污泥农业肥料和建筑材料、 填海等，但实际上由于污泥最终处置成本高或可利 用价值低等原因导致污泥处置设施十分缺乏，污泥 处置最终几乎无出路，以致污泥外运处置费用相当 高。2006年深圳东莞等工业发达城市污泥处置费用 是100元/t。为了减少污泥最终处置的外运费用， 污水厂除了联系政府部门外，还应积极联系林场、 果场、荒山废矿场等，利用污泥。

2.5人工费

污泥脱水系统自动化程度高，运行简单，故障 少，但仍需要人看管。少型污水厂污泥脱水系统只 配置1人操作，大中型污水厂污泥脱水系统每班配 置1人，每天2班。可见，污泥脱水的人工费也是 比较低的，没有再降的空间。

2.6水资源费

带式压滤机污泥脱水所需用水主要是滤带反冲洗和配制药剂用水。滤带反冲洗所用水要求水量较 大，水质要求不高，可直接利用污水厂的出水，减 少自来水的用量。药剂配制所用水要求水质较高， 但所用水量较少，因此多数污水厂直接用自来水来配制药剂。但如果当地自来水价格较高，也可购置石英砂过滤设备，把污水厂的出水过滤后再用于药剂配制，减少自来水的用量。

部分城市的污水厂电价仍按照峰平谷不同阶段 不同收费来执行，部分城市污水厂不管阶段实行统 一电价来收费。因此当某地的污水厂实行按照峰平 谷不同阶段不同收费的政策，污泥脱水时间可安排 在电价在平和谷值时间进行，以便减少电费支出。 当某地的汚水厂不分阶段实行统一电价收费，则可 在任何时刻进行污泥脱水。

结论

污泥脱水是系统工程，应适当控制好污泥脱水 生产、运输、设备维护和资源消耗等环节，减少不必 要的浪费。当以上的这些措施已经做到了最佳状态， 污泥脱水系统则再也挤不出降低成本的空间。