污泥化學(xué)調(diào)質(zhì)+深度脫水技術(shù)的神秘面紗Word版

1、傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對(duì)您有幫助，可雙擊去除！揭開污泥化學(xué)調(diào)質(zhì)+深度脫水技術(shù)的神秘面紗最近一個(gè)時(shí)期，業(yè)內(nèi)開始流行一種所謂“污泥深度脫水”技術(shù)，一些廠家宣傳其機(jī)械脫水動(dòng)輒 可以達(dá)到含固率 5060%以上，噸泥餅的處理成本只有區(qū)區(qū)幾十元。隨著環(huán)保部 12 月剛剛發(fā)布的通 知，要求市政污水廠的污泥出廠含固率必須達(dá)到 50%以上。根據(jù)業(yè)內(nèi)目前的處置水平和投資情況， 這一政策幾乎是給“深度脫水技術(shù)”量身定做的一般。這種技術(shù)的潛在影響力和前景，激發(fā)了我的 好奇心。根據(jù)常識(shí)，一般生物污泥采用加高分子聚合物的機(jī)械脫水，只能脫到含固率 1030%。再深脫， 就非得做些特殊的處理了，這種處理叫做“調(diào)質(zhì)”(

2、conditioning)。調(diào)質(zhì)有多種方法，有熱物理法，如 “熱水解”、“水熱干化”、“濕性氧化”等等；有物理法，如超聲波、微波等；最多的是化學(xué)法， 通過(guò)添加某些無(wú)機(jī)化學(xué)鹽類，可以起到改變污泥分子電荷極性，增加顆?？紫?、改善壓濾特性等效 果。不難發(fā)現(xiàn)，目前市場(chǎng)上最普遍也最便宜的技術(shù)都是這種化學(xué)調(diào)質(zhì)+高壓壓濾處理的組合。本文就 是我一周來(lái)學(xué)習(xí)的結(jié)果，敬希方家指正。一、神秘配方后面的心態(tài) 十分有趣的是，每個(gè)做化學(xué)法調(diào)質(zhì)+深度脫水的技術(shù)設(shè)備商，都傾向于把自己的技術(shù)搞得神秘兮兮的。參觀可以，但是不能進(jìn)混合和配料車間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看一眼可以，但不能取樣。參觀者只能站在板框壓濾機(jī)旁邊，看著源源不斷出來(lái)的干得像石頭

3、的泥餅，驚訝地合不上嘴。面對(duì)如此神奇的技術(shù)， 怎能不嘖嘖稱贊？作為業(yè)內(nèi)人士，我十分反感這種遮遮掩掩、故弄玄虛、掩耳盜鈴般的技術(shù)保密。如果參觀者不 懂技術(shù)，你這么防范也沒必要；如果是懂行的，蓋住關(guān)鍵部位，就以為別人看不到了、看不懂了？ 再說(shuō)，我還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)這些人共同的毛病，我稱之為“此地?zé)o銀三百兩綜合癥”：恨不能每件事都 要注冊(cè)一個(gè)專利，以求“自我保護(hù)”。殊不知，一旦在專利中公布了工藝原理或過(guò)程，所謂化學(xué)調(diào) 質(zhì)技術(shù)其實(shí)不過(guò)是一捅就破的一層窗戶紙而已。有趣之處還在于，這些技術(shù)專利的內(nèi)容實(shí)質(zhì)基本是一樣的！都是采用氯化鐵（或硫酸鐵、聚合 硫酸鐵）加生石灰進(jìn)行調(diào)質(zhì)，個(gè)別的還要用到礦化劑，采用板框機(jī)或高壓

4、板框機(jī)進(jìn)行壓濾而已！簡(jiǎn)單搜了一下，就找到了以下專利，以申請(qǐng)時(shí)間先后排序如下：2003.11.24 曾智勇污泥高效脫水調(diào)理劑 2003.11.24 曾智勇一種納米高效污泥脫水調(diào)理劑 2006.11.15 廣州普得環(huán)保污泥深度脫水的添加劑 2007.01.19 廣州普得環(huán)保污泥制磚簡(jiǎn)易低能耗干燥方法 2007.04.17 同濟(jì)大學(xué)一種污泥膠凝固化劑及其應(yīng)用 2008.03.26 山東省科學(xué)院新材料研究所高干度壓榨脫水 2009.08.31 江漢大學(xué)污泥調(diào)理劑及其污泥脫水方法 2009.10.01 廈門水務(wù)集團(tuán)一種污泥脫水方法2009.12.11 廣州普得環(huán)保污泥二次加壓脫水方法 2009.12.2

5、1 杭州興源過(guò)濾污泥深度脫水方法 2010.06.13 東南大學(xué)污泥深度脫水的調(diào)質(zhì)混凝劑2010.06.13 東南大學(xué)一種脫水污泥的二次深度脫水方法 2010.06.13 東南大學(xué)一種污泥深度脫水的方法 我搜的不一定完全，僅從上述專利分析，讓我覺得是一個(gè)湖南的曾先生首先想到了這種方法，三年后一家廣州的公司才有了類似的嘗試。之后，才是一流、二流科研院所的教授們回過(guò)味兒來(lái)，大炒冷飯 專利中所言的配方當(dāng)然都不會(huì)是準(zhǔn)確的，而是一個(gè)個(gè)很寬的范圍值。我很懷疑這種專利的意義何在。仍做個(gè)喝湯的比喻，你喝湯的方法再精妙，都離不開嘴巴；別人也都要用嘴巴吃飯、喝湯。你總不能不準(zhǔn)別人用嘴巴吧？污泥的化學(xué)調(diào)質(zhì)都得用到一

6、個(gè)鐵鹽或鋁鹽，這兩種金屬鹽也同時(shí)不是 氯鹽就是硫酸鹽，剩下的鈣鹽（石灰）、鎂鹽似乎更沒什么可爭(zhēng)議的，其它鹽類活性差且昂貴，寫 出來(lái)也不過(guò)是障眼法罷了。所有的專利其實(shí)都是這幾種基本成分的組合，我真不知論爭(zhēng)起來(lái)，這專 利如何“?！狈ā＜热辉韺用鏇]什么可做區(qū)別的，唯一可形成差異的也就是實(shí)際應(yīng)用時(shí)的藥劑種類、純度、用 量，壓濾的壓力、時(shí)間以及由此造成的壓濾效果不同而已。其實(shí)，說(shuō)得更準(zhǔn)確些，應(yīng)該是污泥的性 狀不同，一定會(huì)造成用量和效果的不同罷了。二、“新大陸”何以能被重復(fù)“發(fā)現(xiàn)”中國(guó)的事情常常就是這么奇怪。國(guó)內(nèi)這些理工科大學(xué)的技術(shù)創(chuàng)新實(shí)在不怎么“新”，而實(shí)際上， 中國(guó)的曾先生又何嘗發(fā)現(xiàn)了“新大陸”！翻

7、看一下美國(guó)國(guó)家環(huán)保局 1979 年出版的、供全體地球人隨 意下載的污泥處理處置工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（Process Design Manual for Sludge Treatment and Disposal） 一書，在第 8 章“調(diào)質(zhì)”和第 9 章“脫水”中，可以查到中國(guó)這些專利中幾乎所有的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，而 且其中的原理、應(yīng)用方法、類型、經(jīng)驗(yàn)、造價(jià)、運(yùn)行成本要完整和權(quán)威得多。為了后面分析方便，茲從這本三十年前的美國(guó)工程手冊(cè)中做一些摘錄如下： “第 8.4 節(jié) 無(wú)機(jī)化學(xué)調(diào)質(zhì) 無(wú)機(jī)化學(xué)調(diào)質(zhì)與污泥脫水相關(guān)，主要配合真空壓濾。最常用的無(wú)機(jī)化學(xué)藥劑是氯化鐵（三氯化鐵）和生石灰（氧化鈣），也有使用硫酸鐵的。 首先

8、添加氯化鐵，水合后形成正電荷，以中和污泥顆粒的負(fù)電荷，使之絮凝；氯化鐵也與污泥中的兩價(jià)碳酸鹽形成氫氧化鐵，作為絮凝劑。氧化鈣一般配合氯化鐵的使用，主要目的是調(diào)節(jié) pH值、除臭和消毒，此外可增強(qiáng)顆粒結(jié)構(gòu)，提供孔隙，減少其壓縮性。鐵鹽添加量一般為每噸干基污泥 2063 公斤，而生石灰添加量則為 75277 公斤。 添加鐵鹽和生石灰將會(huì)造成污泥增量，可估算為每增加 1 公斤藥劑，增加 1 公斤污泥干固體，并減低焚燒熱值。石灰有結(jié)垢問(wèn)題，氯化鐵則對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。 第 9.4.6 節(jié) 關(guān)于板框機(jī)美國(guó)早在 1920 年就有了第一臺(tái)用于市政污泥脫水的板框機(jī)（列舉了板框機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)）。板框機(jī)的運(yùn)行壓力為兩種，低

9、壓在 6.9 巴，高壓為 15.5 - 17.3 巴。 進(jìn)料時(shí)間一般為 20 - 30 分鐘，壓濾保持時(shí)間為 1 - 4 小時(shí)。 各種污泥及其不同比例的混合污泥脫水特性不一樣，因此有著不同的無(wú)機(jī)化學(xué)藥劑添加量和脫水效果（手冊(cè)以表格形式列舉了多組理論設(shè)計(jì)值、實(shí)際運(yùn)行值，包括添加礦化劑的概念，下詳）”。三十年前的美國(guó)工程手冊(cè)已經(jīng)如此完備地講述過(guò)的無(wú)機(jī)化學(xué)調(diào)質(zhì)，在 21 世紀(jì)作為“新大陸”一 次又一次被中國(guó)的科技精英們“發(fā)現(xiàn)”，有些還是留學(xué)的博士什么的，這現(xiàn)象多少顯露出中國(guó)工程 界的浮躁和淺薄。教授們應(yīng)該是懂英文的，否則職稱也通不過(guò)；留洋博士們更是大桶喝過(guò)洋墨汁， 想來(lái)英文應(yīng)該是滾瓜爛熟于胸中的，竟

10、然沒有一個(gè)看過(guò)美國(guó)環(huán)保局的這本書（想來(lái)如果看過(guò)這本書， 也就不好意思去做專利了吧），真是咄咄怪事。查了查美國(guó)專利，從上世紀(jì) 30 年代開始，找到了很多石灰法處理污泥，然后焚燒再生，重新獲 得氧化鈣的內(nèi)容，看來(lái)北京奧利愛得的專利也并非頭一個(gè)。也許我的英文還不夠好，我居然連一個(gè) 關(guān)于“污泥+氧化鈣/石灰+氯化鐵/硫酸鐵/鐵鹽+脫水/壓濾”的組合也沒找到。能夠找到的“污泥+ 氧化鈣/石灰+氯化鐵/硫酸鐵/鐵鹽”都是日本關(guān)于污泥焚燒灰制備水泥或土壤硬化材料的應(yīng)用。我想，也許是國(guó)外的人不屑于把喝湯的技巧也注冊(cè)為專利的緣故吧。一個(gè)眾所周知的化學(xué)常識(shí)， 恐怕也沒有太多可保護(hù)的空間。三、化學(xué)品用量與脫水效果工

11、程不是做戲。扔幾個(gè)煙幕彈，終有煙幕散去、塵埃落定的時(shí)候。無(wú)機(jī)化學(xué)是最基礎(chǔ)的科學(xué)， 是科學(xué)就可以定量分析，讓我們來(lái)看看這些專利在定量方面與美國(guó)手冊(cè)中的數(shù)據(jù)有何區(qū)別。1、曾智勇專利污泥高效脫水調(diào)理劑透露，復(fù)合重量計(jì)為：無(wú)機(jī)高分子脫水調(diào)理劑（聚合硫酸鐵）4090 份，有機(jī)高分子脫水調(diào)理劑（聚丙烯酰胺）0.512 份，石灰粉（CaO 計(jì)）555 份。較佳重量計(jì)為： 無(wú)機(jī)高分子脫水調(diào)理劑 5080 份，有機(jī)高分子脫水調(diào)理劑 28 份，石灰粉（CaO 計(jì)）1545 份。最 佳重量計(jì)為：無(wú)機(jī)高分子脫水調(diào)理劑 65 份，有機(jī)高分子脫水調(diào)理劑 5 份，石灰粉（CaO 計(jì)）30 份。 由于沒有用法實(shí)例，無(wú)法判斷其

12、效果。一種納米高效污泥脫水調(diào)理劑透露，復(fù)合重量計(jì)為：無(wú)機(jī)高分子脫水調(diào)理劑（聚合硫酸鐵）8598 份，有機(jī)高分子脫水調(diào)理劑（聚丙烯酰胺）0.56 份，羥甲基纖維素鈉(NaCMC) 0.56 份，納 米材料(TiO2, ZnO, SiO2) 0.53 份。同上，由于沒有用法實(shí)例，無(wú)法判斷其效果，不論。2、廣州普得環(huán)保設(shè)備有限公司專利污泥深度脫水的添加劑介紹，對(duì)已脫水泥餅進(jìn)行二次深度脫水，調(diào)質(zhì)添加劑含 Fe3+ 鹽0.32%和 Ca2+鹽 0.55%。首先將污泥稀釋為含水 90%，按濕基比例，先加入鐵鹽，攪拌若干分鐘 后，再加入鈣鹽，攪拌后采用板框機(jī)在 1.52.5MPa 下保壓 3070 分鐘，可

13、脫水至含固率 3545%。該專利列舉了 6 個(gè)應(yīng)用實(shí)例，列表如下（三氯化鐵價(jià)格取 1500 元/噸、氧化鈣取 300 元/噸、聚 丙烯酰胺取 36000 元/噸，下同）：123456初始泥餅含固率%19.40%21.60%19.80%20.50%18.40%19.10%干固體量kg/氯化鐵添加比例%0.50%1.00%0.30%0.70%1.00%0.80%氧化鈣添加比例%1.50%2.00%2.50%3.00%0.50%2.50%脫水后含固率%42.70%44.20%41.30%46.70%40.90%44.40%干基三氯化鐵添加量kg/t.DS501

14、00307010080干基氧化鈣添加量kg/t.DS15020025030050250噸濕泥藥劑總成本yuan/t23.345.423.840.030.437.2噸脫水藥劑成本yuan/t.H2O53.8136.168.3112.263.994.7污泥二次加壓脫水方法與前面一個(gè)專利的不同之處在于，它是針對(duì)濃縮污泥脫水的，對(duì)濃 縮污泥脫水前進(jìn)行調(diào)質(zhì)，采用三氯化鐵溶液濃度35%，投加量為污泥干基 0.3-10%；氧化鈣含量60%的石灰投加量為污泥干基質(zhì)量的 3-150%。以 18-25MPa 壓力保壓，脫水后泥餅含固率可達(dá)40-65%。根據(jù)所給出的實(shí)例，應(yīng)用效果如下（石灰中氧化鈣 70%）：含固率

15、%5%3%1%三氯化鐵溶液投加比例%4.50%5.00%6.50%三氯化鐵溶液濃度%38.00%38.80%38.80%石灰投加比例%12.50%15.00%20.00%最終含固率%35.5%62.0%58.0%壓濾壓力MPa393325實(shí)際噸干固體量投加三氯化鐵kg/t.DS17.119.425.22實(shí)際噸干固體量投加氧化鈣kg/t.DS87.5105140藥劑成本yuan/h3.22.20.7以原含固率 20%泥餅計(jì)的藥劑耗yuan/t12.614.819.6很顯然，采用如此之高的壓力進(jìn)行脫水，藥劑耗可能非常低，但設(shè)備處理量、電耗就會(huì)相應(yīng)提 高。3、同濟(jì)大學(xué)專利一種污泥膠凝固化劑及其應(yīng)用透

16、露，污泥膠凝固化劑由 A、B 兩種組分組成，A 組分由氧 化鎂 50-70 份、氧化鈣 10-15 份、二氧化硅 15-20 份、氧化鐵 3-5 份和三氧化二鋁 2-3 份組成；B 組分 由六水氯化鎂 45-60 份、七水硫酸鎂 30-50 份、硅酸鈉 5-10 份、氯化鈉 3-5 份、氯化鉀 3-5 份組成。 先將 A、B 按 110 比 1 的比例混合，再將固化劑以 1 比 5100 與濕泥混合，此外還可加入 0-5 份的 固化調(diào)理劑（4 份磷酸與 10 份磷酸氫銨組成）。所有專利中，以同濟(jì)大學(xué)的專利最為花哨，體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)一流理工大學(xué)的障眼法水平確實(shí)高人一 等。其特點(diǎn)似乎是以鎂系鹽為主要成分

17、。趙由才教授曾在 2010 年北京的一次講座中回答提問(wèn)時(shí)提到， 此添加劑的售價(jià)為 800 元/噸。由于與主流鈣系-鐵系添加劑不同，無(wú)從比較，這里略過(guò)不論。4、山東省科學(xué)院新材料研究所專利高干度壓榨脫水透露，脫水劑為硅改性聚鋁絮凝劑和 PAM 的復(fù)合劑，質(zhì)量配比 17 比 65， 溶液濃度 0.1-1.5%，溶液用量 10-35 公斤/噸。壓榨壓力 5-40MPa。由于主要以 PAM 為主，與這里討 論的鈣-鐵系添加劑差別較大，略過(guò)不論。5、江漢大學(xué)專利污泥調(diào)理劑及其污泥脫水方法透露，采用生物質(zhì)燃燒后的產(chǎn)物 30-95%、生石灰 5-20%、粉 煤灰 0-50%制成調(diào)理劑，機(jī)械脫水可將污泥脫水至

18、含固率 40-60%。大量添加廢棄物來(lái)源礦化劑，盡管也在美國(guó)工程手冊(cè)中提及，但其降低含固率的作用更多在“稀 釋”而非“調(diào)質(zhì)脫水”，這里略過(guò)不提。該項(xiàng)目也在 2010 年 7 月的上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇上被選為十大推薦污泥處理處置項(xiàng)目之一。在專利 中沒有實(shí)例可供參考，謝小青廈門城市污泥深度脫水處理和資源化處置利用技術(shù)一文則提供了 一些具體數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可得到其應(yīng)用效果如下：脫水后含固率%43%干基三氯化鐵添加量kg/t.DS152干基氧化鈣添加量kg/t.DS361噸濕泥藥劑總成本yuan/t74.7噸脫水藥劑成本yuan/t192與廣州普得的技術(shù)相比，所使用的板框機(jī)壓力低，時(shí)間短，因此藥劑耗較

19、高。7、杭州興源過(guò)濾科技股份有限公司專利污泥深度脫水方法描述了使用石灰和液態(tài)藥劑作為脫水劑，但專利內(nèi)容未提及藥劑本身， 而只專注于工藝。這種見識(shí)令人欽佩。8、東南大學(xué)專利2010 年 11 月 23 日江南時(shí)報(bào)報(bào)道，“剛剛歸國(guó)的留日博士黃瑛，帶回了一項(xiàng)處理污泥的新技術(shù)， 不光效率更高，而且成本可以大大降低到一半以下，市場(chǎng)前景廣闊”。前面已可以證明，留日黃博士的“發(fā)明”并非什么新鮮物事，恐怕也與日本無(wú)關(guān)。但東南大學(xué) 還是在 2010 年 6 月一口氣申請(qǐng)了三個(gè)專利，似乎要將業(yè)內(nèi)的化學(xué)調(diào)質(zhì)深度脫水技術(shù)一網(wǎng)打盡，全部 囊歸己有。污泥深度脫水的調(diào)質(zhì)混凝劑透露，調(diào)質(zhì)混凝劑由高分子絮凝劑（0.05-50%

20、）和鐵鹽（0.3-50%）、 鈣鹽（0.3-50%）組成。所涉及的鐵鹽包括三氧化二鐵、氧化鐵、氫氧化鐵、硝酸鐵、碳酸鐵、硫酸 亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵和三氯化鐵。所涉及的鈣鹽包括碳酸鈣、氯化鈣、硫化鈣、硝酸鈣、氧化 鈣和氫氧化鈣。在 0.1-3.5MPa 下保持 15-120 分鐘。一種脫水污泥的二次深度脫水方法透露，對(duì)已脫水污泥添加調(diào)質(zhì)混凝劑后進(jìn)行深度脫水， 投加量為污泥干基的不同比例，其中高分子絮凝劑（0.01-98%）和鐵鹽（0.6-98%）、鈣鹽（0.5-98%）、 纖維（0.2-98%）。一種污泥深度脫水的方法透露，對(duì)濃縮污泥添加調(diào)質(zhì)混凝劑后進(jìn)行深度脫水，投加量為污 泥干基的不同比例，

21、其中高分子絮凝劑（0.05-20%）和鐵鹽（0.3-20%）、鈣鹽（0.3-40%）。按照其中實(shí)例給出的數(shù)據(jù)，處理效果如下：初始泥餅含固率%18.00%19.00%21.00%高分子聚合物投加比例%0.02%0.02%0.02%三氯化鐵添加比例%0.60%1.20%0.60%氧化鈣添加比例%2.00%0.00%1.50%脫水后含固率%36.20%35.40%35.40%高分子聚合物添加量kg/t.DS0.20.20.2干基三氯化鐵添加量kg/t.DS6012060干基氧化鈣添加量kg/t.DS2000150噸濕泥處理量藥劑總成本yuan/t34.241.435.6噸脫水藥劑成本yuan/t.H

22、2O100.2103.8140.2三個(gè)專利無(wú)論是出于保密還是迷惑競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手起見，給出了最全的鐵鹽構(gòu)成，這一點(diǎn)比同濟(jì)大學(xué)在鐵鹽、鋁鹽的選擇上閃爍其詞要直截了當(dāng)。同時(shí)也給出了最全的鈣鹽構(gòu)成，這一點(diǎn)也比同濟(jì)大學(xué) 在鎂鹽還是鈣鹽上捉迷藏要坦率。將兩個(gè)一流理工院校的專利對(duì)比著看，其交集只剩下再簡(jiǎn)單不過(guò) 的“三氯化鐵（硫酸鐵）+氧化鈣”，對(duì)稍微懂一點(diǎn)化學(xué)的人來(lái)說(shuō)，無(wú)論從反應(yīng)活性還是價(jià)格上，其 它一切都不過(guò)是這兩種“便宜”組合的陪襯、煙霧罷了。對(duì)比美國(guó) EPA 設(shè)計(jì)手冊(cè)給出的干基投加量，廣州普得、廈門水務(wù)、東南大學(xué)的上述專利無(wú)非都 印證了該手冊(cè)資料的準(zhǔn)確性而已。單位三氯化鐵氧化鈣美國(guó) EPA（設(shè)計(jì)理論值）kg

23、/t.TS20-6375-277美國(guó) EPA（實(shí)驗(yàn)值）kg/t.TS40-90110-290廣州普得環(huán)保kg/t.TS30-10050-300廣州普得環(huán)保（超高壓壓濾）kg/t.TS17-2587-140廈門水務(wù)kg/t.TS152361東南大學(xué)kg/t.TS60-120150-200為便于比較，我們以含固率 20%的濕泥二次深度脫水為標(biāo)準(zhǔn)工況，采用前面用到的參數(shù)，根據(jù)手冊(cè)給出的脫水實(shí)例，計(jì)算結(jié)果如下P=初沉污泥；W=剩余活性污泥：12345678消化與否混合消化未消化污泥類型構(gòu)成60P40W60P40W40P60W40P60W50P50W60P40W100W60P40W入脫水車間含固率%3.

24、8%3.2%3.8%2.5%6.4%3.6%4.3%4.0%深度脫水后含固率%37.0%36.0%40.0%42.0%45.0%50.0%34.0%40.0%以濕泥計(jì)的減容率%28.7%13.3%33.2%28.8%45.9%46.4%14.0%35.3%以水分計(jì)的減容率%43.8%30.7%49.9%48.4%62.8%66.5%29.0%51.5%以干泥計(jì)的增容率%32%56%34%50%22%34%46%29%噸水減量藥劑成本yuan/t8619977118406819164三氯化鐵投加量kg/t.DS6090609040809050氧化鈣投加量kg/t.DS16029017025011

25、0160230150折合濕泥藥劑成本yuan/t7187677154548665手冊(cè)的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是特別標(biāo)出了不同污泥構(gòu)成的脫水特性，這一點(diǎn)比起國(guó)內(nèi)廠家不給任何前提條件、動(dòng)輒忽悠脫水后含固率 50-60%以上的做法要實(shí)在得多。 從本表中，可以得到以下幾點(diǎn)印象：調(diào)質(zhì)后采用最高 1.5MPa 的壓力深度脫水，只能做到含固率 3450%，其中未消化的剩余活性污 泥只能達(dá)到 34%。三氯化鐵的添加量在 40-90 公斤/噸干固體之間，氧化鈣的投加量在110-290 公斤/噸干固體之間。 成本以三氯化鐵1500 元/噸、氧化鈣 300 元/噸計(jì)算，純藥劑成本應(yīng)該在54-87 元/噸濕泥（20%）之 間。

26、與 20%含固率標(biāo)準(zhǔn)濕泥為參照，濕泥減容率為 14-45.9%，未消化的純剩余活性污泥做化學(xué)調(diào)質(zhì) 的深度脫水意義不大。采用此法將導(dǎo)致干泥（干固體）的增容，增容量在 22-56%之間，也就是說(shuō)可能有重量多達(dá) 56%的化工原料會(huì)成為污泥進(jìn)行再處置（或填埋）四、深度脫水與最終處置的綜合成本與能環(huán)評(píng)價(jià)污泥脫水是污泥最終處置不可缺少的一環(huán)。只不過(guò)由于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的污泥脫水效果實(shí)在太差，脫 水后污泥含固率還多在 15%以下，這種脫水顯然給后面的處理處置帶來(lái)了巨大壓力。造成現(xiàn)有脫水效果差的原因是兩個(gè)：1）業(yè)主主觀上的原因，要節(jié)省絮凝劑費(fèi)用，反正最終濕泥 是隨便找地方扔掉的，脫水好壞無(wú)關(guān)緊要；但省下的絮凝劑錢則是

27、獎(jiǎng)金和出國(guó)旅游經(jīng)費(fèi)的來(lái)源；2） 客觀上的原因，因?yàn)槲鬯幚砉に嚥患眩勰嘀杏袡C(jī)質(zhì)降解少，油脂降解效率差，污泥穩(wěn)定性不佳， 造成脫水困難。對(duì)已脫水污泥搞深度脫水，實(shí)在是為了彌補(bǔ)前面污泥脫水的不足，屬于補(bǔ)救措施，需要在原脫 水系統(tǒng)外，再投資深度脫水設(shè)備，但第一次脫水的絮凝劑顯然屬于浪費(fèi)了，因?yàn)檫€要加水到 90%。 廈門水務(wù)集團(tuán)某廠直接以高干度板框脫水代替原離心脫水，避免了重復(fù)，是值得推薦的模式。但這 是否意味著國(guó)內(nèi)所有已上了非板框機(jī)的脫水設(shè)施都要扔掉重來(lái)？如前所述，板框機(jī)早已有之，高干度脫水的技術(shù)在 90 年前就已成熟，國(guó)外對(duì)板框機(jī)的評(píng)價(jià)已早 有定論，目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的污泥脫水均以離心機(jī)為主，板框

28、機(jī)的使用范圍始終因人員成本、維護(hù) 費(fèi)用、處置費(fèi)用、化學(xué)品來(lái)源、投資及其成本等多方面的瓶頸因素而受到限制。撇開人員成本、維 護(hù)費(fèi)用、處置費(fèi)用等在我國(guó)可能不算問(wèn)題的因素不論，僅化學(xué)品來(lái)源一項(xiàng)，我國(guó)開始需要正視此問(wèn) 題的時(shí)候也不遠(yuǎn)了。三氯化鐵是三價(jià)鐵的氯化物。易潮解，在潮濕的空氣中會(huì)水解，溶於水時(shí)會(huì)是否大量熱，產(chǎn)生 咖啡色的酸性溶液。此溶液可蝕刻銅質(zhì)金屬，甚至不銹鋼。工業(yè)制取時(shí)需要用到鹽酸或氯氣，均屬 于強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)，生產(chǎn)工藝會(huì)產(chǎn)生大量廢酸。作為一種有污染性的化工原料，目前只在發(fā)展中國(guó) 家生產(chǎn)。純度 96%的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品價(jià)格在 1800-2000 元/噸。聚合硫酸鐵是一種淡黃色無(wú)定型粉狀固體，極易溶

29、于水，10%（重量）的水溶液為紅棕色透明 溶液，吸濕性強(qiáng)。制取上有硫鐵礦法、鐵屑法和鋼鐵酸洗廢液氧化法，主要以工業(yè)廢渣為主要原料。 直接氧化法存在氧化劑用量大，成本高，氧化劑引入的離子需分離除去，反應(yīng)中產(chǎn)生的有害氣體需 專門設(shè)備吸收處理等問(wèn)題，因而難于在工業(yè)化生產(chǎn)中普及和應(yīng)用。生物氧化法所采用的原料來(lái)源廣， 生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，成本較低；無(wú)需高溫高壓和有毒催化劑，生產(chǎn)中無(wú)任何毒副作用。其不足之處是產(chǎn) 品中亞鐵離子含量較高，影響凈水效果。因此必須設(shè)法提高產(chǎn)品中三價(jià)鐵離子的含量。催化氧化法 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，反應(yīng)過(guò)程溫和，對(duì)設(shè)備的要求不高，投資省。不足之處是氧化時(shí)間長(zhǎng)，催化劑 用量較大，產(chǎn)品聚合硫酸鐵的

30、質(zhì)量（鹽基度）較低，反應(yīng)過(guò)程常常伴隨著大量氮的氧化物排出，污 染環(huán)境。催化劑 NaNO2 對(duì)人體有毒。同樣，作為一種低附加值、高污染的化工原料，只在發(fā)展中 國(guó)家生產(chǎn)。全鐵含量在 21%左右的產(chǎn)品價(jià)格在 1800-2100 元/噸。其它鋁鹽作為精細(xì)化工產(chǎn)品，也都有類似的環(huán)境問(wèn)題，且價(jià)格不菲。 氧化鈣來(lái)自石灰石焙燒，屬于重污染型、高能耗工業(yè)，根據(jù)運(yùn)距遠(yuǎn)近，純度在 70%左右的產(chǎn)品價(jià)格在 260-390 元/噸。目前北京所有遠(yuǎn)郊區(qū)縣的石灰窯均被關(guān)閉，類似問(wèn)題在上海等發(fā)達(dá)地區(qū)也較為突出。污泥處理處置是一種環(huán)境工程，如何對(duì)相關(guān)的各個(gè)處置途徑的能源和環(huán)境影響進(jìn)行正確評(píng)估， 是推動(dòng)污泥真正合理化處置的關(guān)鍵。

31、一個(gè)值得探討的問(wèn)題就是深度脫水后污泥的處置。前面已經(jīng)提到，這種方法可能導(dǎo)致需要處置 的絕干泥量增加高達(dá) 2060%，如果所增加的這些化工原料通通去填埋，應(yīng)該說(shuō)是絕大的浪費(fèi)和污染 環(huán)境。因?yàn)檫@些廉價(jià)化工原料目前還屬于高環(huán)境代價(jià)的產(chǎn)品，目前的價(jià)格水平不能反映其真實(shí)成本。即從全國(guó)碳減排形式來(lái)看，每年新增的大量石灰消耗一項(xiàng)就會(huì)給“十二五規(guī)劃”帶來(lái)不小的壓 力。以2010 年全國(guó)城鎮(zhèn)人口 6 億、污水處理率 70%、每人每天產(chǎn)污泥干固體 50 克計(jì)，每年產(chǎn)生 1095 萬(wàn)噸干泥（不包括工業(yè)來(lái)源的污泥），以每噸干泥平均需加入 200 公斤純氧化鈣計(jì)，需要 313 萬(wàn)噸 純度為 70%的生石灰（美國(guó) 200

32、9 年石灰總產(chǎn)量才 1500 萬(wàn)噸！），石灰石分解產(chǎn)生二氧化碳 172 萬(wàn)噸； 燃料方面最低需要增加標(biāo)準(zhǔn)煤消耗40.4 萬(wàn)噸，燃煤二氧化碳增排 100 萬(wàn)噸，合計(jì) 273 萬(wàn)噸！化學(xué)調(diào)質(zhì)后的污泥可能被資源化利用和消納的唯一合理出路是水泥窯，但水泥窯嚴(yán)禁氯化物、 鎂鹽等破壞性物質(zhì)的混入，對(duì)硫酸鹽的接收也是有限量條件的。替代鎂鹽并不難，有石灰更為廉價(jià) 易得；但取代氯鹽和硫酸鹽談何容易，這樣做的結(jié)果，可能需要脫水劑方面更高的投入，脫水效果 方面更低的效率，最終可能得不償失。五、結(jié)語(yǔ)根據(jù)以上的討論和分析，總結(jié)如下：1、 討論深度脫水的基點(diǎn)問(wèn)題 比較合理的認(rèn)識(shí)是，我們所討論的，應(yīng)該是已脫水污泥的處理處置。國(guó)內(nèi)污水處理項(xiàng)目可能已上了 80%，總不能把這 80%的離心機(jī)和帶式機(jī)都扔掉吧？在現(xiàn)有脫水含固率下（12%-20%），如何利用深度脫水技術(shù)進(jìn)行改善，無(wú)疑是有意義的。此外，有條件可在濃縮脫水環(huán)節(jié)就進(jìn)行改進(jìn)的污水廠（如新建、更新）也值得認(rèn)真考慮深 度脫水技術(shù)?？傊?，在一定幅度內(nèi)深度脫水的全程能耗無(wú)論如何會(huì)低于熱能處理。但處理深度 的定位是關(guān)鍵。2、 對(duì)深度脫水的成本評(píng)價(jià)、補(bǔ)貼以及政策定位問(wèn)題 前面已經(jīng)說(shuō)了，由于目前我國(guó)精細(xì)化工