污泥深度脫水技術(shù)方案

1、污泥深度脫水技術(shù)方案設(shè)計(jì)編制單位：編制時(shí)間：二。 年目錄一、工程概況及規(guī)模要求 3二、承接方公司簡(jiǎn)介 4三、污泥處理處置現(xiàn)狀及政策 5四、污泥特性與脫水難度 6五、污泥脫水技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).7六、污泥脫水技術(shù)路線確定 9七、污泥脫水工藝流程及流程簡(jiǎn)述 9八、技術(shù)路線機(jī)理及效果 10九、技術(shù)優(yōu)點(diǎn)與創(chuàng)新 11十、設(shè)備投資估算 13十一、土建工程投資估算 13十二、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 14十三、工程工期與進(jìn)度 14十四、安全及環(huán)保措施 15十五、售后服務(wù) 16一、工程概況及規(guī)模要求（一）建設(shè)單位及工程概況（略）（二）設(shè)計(jì)基本條件與要求1、污泥品種：污水處理廠終端污泥2、前端污泥含水率：8085

2、%3、處理后污泥含水率：50%3、日處理量：含水80%污泥10噸4、環(huán)保目標(biāo)：確保終端污泥不增加有毒有害成分5、建設(shè)用地：約70 m26、建設(shè)地點(diǎn)：污水處理廠污泥脫水車間（三）設(shè)計(jì)原則根據(jù)建設(shè)方的實(shí)際情況，本工程設(shè)計(jì)原則如下：嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，采用科學(xué)合理的處理工藝，確保污泥 脫水達(dá)標(biāo)。合理設(shè)計(jì)，盡可能地降低工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。采用品質(zhì)優(yōu)良的設(shè)備，使系統(tǒng)的操作管理方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。對(duì)污泥脫水處理區(qū)域合理布局，精心設(shè)計(jì)，環(huán)境美觀協(xié)調(diào)。為此，我方根據(jù)建設(shè)方提供的相關(guān)資料，編制本方案供貴方審核選用。二、承接方公司簡(jiǎn)介三、污泥處理處置現(xiàn)狀及政策隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)目前的城市污水處理廠約

3、 2200座，隨著中 國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市污水處理廠仍不斷增加，污泥產(chǎn)量也呈持續(xù)快速 增長(zhǎng)之勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年產(chǎn)生含水 80%勺濕污泥為3000多萬噸， 并逐年以10溢右遞增。長(zhǎng)期以來，我國(guó)在污水處理廠從設(shè)計(jì)到運(yùn)行，普遍存在“重水輕泥”的 傾向。污水處理廠出水水質(zhì)是達(dá)標(biāo)了，但污泥處理處置基本處于緩慢發(fā)展?fàn)?態(tài)。要解決污泥處理處置問題，首先必須強(qiáng)化污泥“處理”與“ 處置”的 基本概念問題。污泥處理是將飽含水份的原生污泥，通過濃縮、脫水及后續(xù) 的生物活化處理使其達(dá)到穩(wěn)定化狀態(tài)。污泥處置是在污泥減量化、穩(wěn)定化處 理后進(jìn)行的最終處理。我國(guó)城鎮(zhèn)污水廠普遍采用機(jī)械方式對(duì)污泥進(jìn)行脫水，脫水污泥含

4、水率一 般在7585%,呈膠質(zhì)粘結(jié)狀。污泥具有“四高”特點(diǎn)：一是含水率高；二 是有機(jī)物含量高，很容易腐爛惡臭；三是重金屬含量較高；四是病菌含量高， 含有大量的細(xì)菌、寄生蟲、病毒。污泥不經(jīng)過無害化處理，任意棄置，簡(jiǎn)單 填埋，容易污染空氣、土壤和水源，嚴(yán)重威脅人體健康和環(huán)境安全，污泥具 有“環(huán)境殺手”之稱，因此世界上許多國(guó)家將污泥視為“危險(xiǎn)品”，污泥造 成二次污染后再去治理，將付出更高代價(jià)。據(jù)中國(guó)污泥處理處置市場(chǎng)報(bào)告（2010版）調(diào)研結(jié)果顯示，我國(guó)污水處 理廠所產(chǎn)生的污泥，有80喊有得到妥善處理，污泥隨意堆放及所造成的污 染與再污染問題已經(jīng)凸顯出來，并且引起了社會(huì)的關(guān)注和國(guó)家的重視。2010年初，

5、住建部副部長(zhǎng)仇保興稱，“十二五”將重點(diǎn)放在污泥處置等方面，應(yīng)“千方百計(jì)地將污泥處置搞上去”，鼓勵(lì)污泥無害化后進(jìn)行土地綜合利用。2010年11月26日，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部下發(fā)了關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥 污染防治工作的通知，通知明確要求：污泥處理處置應(yīng)遵循減量化、穩(wěn) 定化、無害化的原則。污水處理廠新建、改建和擴(kuò)建時(shí)，污泥處理設(shè)施（污 泥穩(wěn)定化和脫水設(shè)施）應(yīng)當(dāng)與污水處理設(shè)施同時(shí)規(guī)劃、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)投入 運(yùn)行。不具備污泥處理能力的現(xiàn)有污水處理廠，應(yīng)當(dāng)在本通知發(fā)布之日起2年內(nèi)建成并運(yùn)行污泥處理設(shè)施。污水處理廠以貯存（即不處理處置）為目的 將污泥運(yùn)出廠界的，必須將污泥脫水至含水率 50姒下。要因地制宜，推動(dòng)

6、 通過填埋、焚燒、建材綜合利用，現(xiàn)有工業(yè)窯爐（如電廠鍋爐、水泥窯等） 共處置等方式，提高污泥無害化處置率。透過通知精神，可謂“機(jī)遇與 挑戰(zhàn)并存，希望與困難同在”。四、污泥特性與脫水難度要實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和綜合利用，達(dá)到節(jié)能減排和發(fā) 展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的處置目標(biāo)，污泥脫水是污泥處理處置的前提，只有把污泥水份 降至50刈下，資源化綜合利用才有可能。污泥處理技術(shù)的關(guān)鍵是拿掉水份， 然而污泥的特性又決定了污泥脫水處理的難度。這是因?yàn)椋何勰嘀兴荽笾路譃樗念悾篈、間隙水；B、毛細(xì)結(jié)合水；C表面吸 附水；D內(nèi)部水。第一種稱為“自由水”，后三種稱為“束縛水”。這四種水除了間隙水可以以物理方式壓濾

7、以外，其它三種水表面具有強(qiáng)大的負(fù)電子包裹著，它不能以物理壓濾析出。顆粒間的間隙水，約占污泥水份的70%毛細(xì)水，污泥顆粒間的毛細(xì)管水，約占 20%顆粒的吸附水及顆粒內(nèi)部水約 占10%污泥脫水的對(duì)象是顆粒間的間隙水，如圖：污泥之所以含有大量的水份，除了間隙水外，另有很大一部分是由于其 顆粒表面特性和污泥團(tuán)的結(jié)構(gòu)所決定的。污泥顆粒表面吸附有各種荷電離子 以及由微生物在其代謝過程中分泌于細(xì)胞體外的胞外聚合物等組成。這些荷 電離子和胞外聚合物具有很強(qiáng)的持水率。這些污泥顆粒組成了污泥團(tuán)，形成 許許多多的毛細(xì)孔道，污泥顆粒表面所持的水和毛細(xì)孔道中的水都為結(jié)合水, 這種束縛水是不能用單純的機(jī)械法除掉。污泥脫水

8、的難易，除與水份在污泥中的存在形式有關(guān)外，還與污泥顆粒 的大小，污泥比阻和有機(jī)物含量有關(guān)，污泥顆粒越細(xì)、有機(jī)物含量越高、污 泥比阻越大，其脫水的難度就越大。另外，由于污泥中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪及其它碳水化合物等高濃度 有機(jī)物，導(dǎo)致污泥的粘度較大、含水率較高、固液分離性能差。五、污泥脫水技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)如要在兩年之內(nèi)達(dá)到環(huán)保部關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工 作的通知的要求，時(shí)間緊、任務(wù)重、難度大。就我國(guó)而言，目前業(yè)界脫水 技術(shù)大致呈現(xiàn)以下幾種方法：1、采用常規(guī)機(jī)械壓力脫水的技術(shù)目前污泥脫水工藝以機(jī)械脫水為主，主要有：真空吸濾法、離心法和壓 濾法。主要的機(jī)械設(shè)備有：轉(zhuǎn)鼓式真空過

9、濾機(jī)、轉(zhuǎn)桶式離心機(jī)、板框壓濾、 帶式壓濾脫水、螺旋壓榨脫水等。這類型脫水機(jī)械脫去的僅是污泥中自由間 隙水，雖經(jīng)脫水，污泥水份仍有 75%- 85溢右。2、采用熱力脫水的技術(shù)熱力脫水一般采用蒸汽、煙氣或其它熱源，它不是一般意義的烘干。常 用設(shè)備為漿葉機(jī)、套筒機(jī)或流化床等，也有以造?；驀婌F形式提高熱效率。 由于熱力脫水必須依賴熱源制熱或余熱利用，但由于存在使用蒸汽不經(jīng)濟(jì)， 利用鍋爐煙道氣影響系統(tǒng)穩(wěn)定，建設(shè)獨(dú)立熱源代價(jià)大，利用余熱須改動(dòng)原有 工藝設(shè)施等因素，再者，干化后要資源化利用，且不能因脫水而破壞污泥原 賦有的熱值。因此，從某種意義上講，熱力干化是以熱能置換，是“以熱換 熱”，出現(xiàn)嚴(yán)重的熱平衡負(fù)

10、效應(yīng)，但其結(jié)果是“以大置小、得不償失”。3、采用添加固體粉末改性+板框壓濾機(jī)壓濾技術(shù)添加固體粉末進(jìn)行污泥改性，使改性后污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾將污泥脫 水至含水率60%以下，但添加的固體粉末量較大，只是增加了污泥中固體含 量，增加了污泥中灰分，降低了污泥中的有機(jī)物含量和熱值等。其實(shí)質(zhì)是沒 有降低污泥中的水分，僅是采用一種水多加面，面多加水的一種假象。4、采用熱力和機(jī)械壓力一體化污泥脫水的技術(shù)它是采用一種低溫?zé)嵩窗盐勰嗉訜嶂?150度-180度，然后以螺旋壓榨予 以脫水，如日本推出的“ FKC機(jī)。這種設(shè)備仍然需要依賴一個(gè)熱源，而且 這種特殊螺旋壓榨機(jī)構(gòu)造復(fù)雜、價(jià)格昂貴，更換部件的代價(jià)很大；同時(shí)，它

11、的生產(chǎn)效率較低。因此，業(yè)內(nèi)采用不多，難以成為一種選型“熱點(diǎn)”。5、采用新型板框壓濾機(jī)壓濾脫水的技術(shù)目前所謂的“新型”板框壓濾機(jī)，只不過增加了一層橡膠隔膜，隔膜內(nèi)只可能瞬間通入0.60.8Mpa壓縮空氣或水，對(duì)污泥瞬間施壓脫水，使污泥 含水率有可能降低至70%-75%左右。6、采用污泥表面活化破壁改性解放束縛水匹配機(jī)械既壓濾又壓榨相結(jié)合 的集成技術(shù)此項(xiàng)技術(shù)系沿用1979年西方發(fā)達(dá)國(guó)家興起的污泥脫水技術(shù)思路，而在我 國(guó)引用至今也有78年的歷史，其核心主要通過“無機(jī)化學(xué)納米調(diào)質(zhì)與板 框壓濾壓榨匹配”，此技術(shù)目前正在興起發(fā)展中。六、污泥脫水技術(shù)路線確定公司根據(jù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家提出的污泥處理技術(shù)思路，結(jié)合我

12、國(guó)國(guó)情和節(jié)能 減排環(huán)保政策，在廣泛學(xué)習(xí)和研究國(guó)內(nèi)同行有關(guān)污泥處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，集 眾家之所長(zhǎng)，摸索出了 一整套適合我國(guó)國(guó)情的污泥處理實(shí)用型新技術(shù)一污泥表面活化破壁改性與機(jī)械壓濾壓榨深度脫水集成技術(shù)，并在關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)做了不 斷優(yōu)化完善，目前已走向市場(chǎng)。該項(xiàng)技術(shù)思路是：針對(duì)污泥的特性，從破壁改性及機(jī)械壓濾壓榨匹配等 方面入手，通過表面活化改性改變污泥中水的性質(zhì)，并通過機(jī)械壓濾壓榨系 統(tǒng)，把含水率80溢右的污泥一次性脫水至50%U下，再經(jīng)2472小時(shí)自然 風(fēng)干，污泥含水率降低至40溢右，進(jìn)一步為資源化綜合利用創(chuàng)造條件。該 終端污泥具有疏水性，遇水不化不會(huì)返潮，同時(shí)污泥破壁改性絕不增加有毒 有害成分，確保

13、污泥原有成分的穩(wěn)定性。七、污泥脫水工藝流程及流程簡(jiǎn)述污泥破壁改性與機(jī)械壓濾壓榨深度脫水集成技術(shù)工藝流程圖見附圖一含水率80%勺原污泥經(jīng)加水稀釋送入原污泥倉(cāng)，以離心渣漿泵輸至污泥 改性車間，污泥在改性車間實(shí)現(xiàn)改性，改性后的污泥經(jīng)污泥渣漿泵送至改性 污泥儲(chǔ)存?zhèn)}，再以泵送至機(jī)械脫水車間。脫水車間產(chǎn)出含水率為50蛆下的泥餅，再由皮帶輸送機(jī)輸送至泥餅臨時(shí)堆場(chǎng)。壓濾機(jī)擠壓出的污水，回到污 水處理廠統(tǒng)一處理。八、技術(shù)路線機(jī)理及效果（一）污泥藥物改性機(jī)理及效果一般的污泥處理技術(shù)是脫水還是進(jìn)行消化抑或直接處理都面臨效率低、能耗高的難題。因此，如何改變污泥的膠體結(jié)構(gòu)是污泥處理處置技術(shù)的關(guān)鍵。泥中的膠體結(jié)構(gòu)通過表面

14、活化改性，發(fā)生納米效應(yīng)，在膠核上形成結(jié)晶和長(zhǎng) 大，吸附水轉(zhuǎn)化為結(jié)晶結(jié)構(gòu)水。污泥形成晶體結(jié)構(gòu)后，其所含水份可被迅速 分離蒸發(fā)。所加表面活化劑分為：校正劑和活性劑。改性劑具有高效疏水性， 它在膠核上形成不可逆的結(jié)晶固態(tài)化。這種固態(tài)化的過程從而保證了改性后 污泥不致二次污泥化；并具有減少臭氣濃度、降低污泥中的病菌、寄生蟲卵 和病毒活性以及穩(wěn)定部分重金屬離子等效果。改性的污泥抗壓強(qiáng)度好，透氣性良，水浸泡不易溶解。改性污泥熟化后，可實(shí)現(xiàn)土壤化，穩(wěn)定化，無害化。（二）污泥機(jī)械脫水機(jī)理及效果原污泥經(jīng)添加無機(jī)活化劑后，出現(xiàn)納米效應(yīng)，將膠團(tuán)中吸附水轉(zhuǎn)化為易 于去除的間隙水，提高了污泥的脫水性能。但是，自由水的壓

15、濾也決不是常 規(guī)意義上的壓濾，對(duì)這種特定條件下的自由水去除，也需要一個(gè)特定的脫水 系統(tǒng)。改性后的污泥以高壓泵送至污泥脫水機(jī)，高壓泵將改性后的污泥送入污 泥脫水機(jī)的多塊濾板之間的空隙內(nèi)，因有輸送壓力，在高壓泵輸送至濾板之 間的過程中，部分水份被濾出；當(dāng)高壓泵的輸送壓力逐步升高至最高壓力時(shí)， 污泥脫水機(jī)的多塊濾板之間的空隙內(nèi)充滿了污泥；此時(shí)，停止高壓泵的運(yùn)行， 并關(guān)閉污泥脫水機(jī)的進(jìn)泥閥門，啟動(dòng)污泥脫水機(jī)的高壓油泵，由高壓油泵提 供的壓力，通過壓縮彈簧推動(dòng)濾板移動(dòng)，壓縮濾板空隙內(nèi)的污泥，使污泥再 次壓榨，得到含水率為50%U下的泥餅。在壓濾機(jī)的高壓作用下，壓濾脫水 時(shí)間僅需100分鐘即可得到含水率5

16、0必下的泥餅，為一般壓濾脫水時(shí)間的 1/ 5 1/3。1）壓濾脫水時(shí)采用高壓，并采用間隔、遞增式施壓工藝，大大降低了泥 餅形成時(shí)濾液流出的介質(zhì)阻力，提高了壓濾機(jī)的脫水效率；2）壓濾機(jī)的濾板采用鋼制結(jié)構(gòu)，可承受較高的脫水?dāng)D壓壓力；3）采用二次壓榨。第一次壓濾脫水為高壓泵送料時(shí)；第二次壓濾脫水則 是由高壓油缸提供的壓力，通過壓縮彈簧推動(dòng)濾板移動(dòng)，再次壓縮濾板之間 的污泥；4）壓濾機(jī)采用了多點(diǎn)進(jìn)料和進(jìn)料均勻分配器裝置，保證污泥在濾板里分 布均勻、泥餅厚薄一致、含水率均衡。九、技術(shù)優(yōu)點(diǎn)與創(chuàng)新污泥表面活化改性與機(jī)械壓濾壓榨深度脫水集成技術(shù)，與通常的熱干化 法相比，在投資和運(yùn)行成本上更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)前景

17、廣闊，可廣泛地應(yīng)用 于污水廠現(xiàn)有污泥脫水設(shè)施的改建、擴(kuò)建及新建污水廠的污泥脫水。這無疑 將改變現(xiàn)有的常規(guī)脫水設(shè)備和熱干化處理等污泥處理處置市場(chǎng)格局，引領(lǐng)國(guó) 內(nèi)污泥脫水處理行業(yè)發(fā)展。污泥藥物改性與機(jī)械壓濾壓榨深度脫水集成技術(shù)從污泥含水份的賦存狀 況入手，根據(jù)物化特性分段對(duì)應(yīng)，按其物性技術(shù)進(jìn)行嫁接的創(chuàng)新特點(diǎn)，而且 工藝簡(jiǎn)單、操作方便、費(fèi)用合理、成功有效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。本技術(shù)不是一臺(tái)設(shè)備，而是組合的一套工藝；也不是一項(xiàng)孤立的技術(shù)， 而是集多項(xiàng)技術(shù)為的一個(gè)系統(tǒng)。具優(yōu)點(diǎn)是：1、整個(gè)處理過程冷態(tài)操作，不需要熱源，更不消耗一次能源，僅以改性 與壓濾相結(jié)合的簡(jiǎn)單工藝，把不同類型污泥的含水率從 80%fc右直接脫水

18、到 50必下，為污泥處置創(chuàng)造了根本性條件；2、整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，全自動(dòng)操作，流水線生產(chǎn)；簡(jiǎn)潔流暢、無臭 味、無噪音、無焚燒加熱造成的尾氣排放，僅有壓濾水回流污水廠處理；工 作條件和環(huán)境界面良好，符合安全、文明操作要求；3、改性劑不改變污泥的原有性質(zhì)，脫水污泥熱值在6001500Kcal/kg ,可作為低熱值燃料；4、對(duì)污泥中的蛔蟲卵、糞大腸菌群、有去除作用，重金屬有穩(wěn)定作用：蛔蟲卵、糞大腸菌群等病原體去除率達(dá) 90刈上，重金屬的穩(wěn)定率達(dá)60%U 上，部分重金屬的穩(wěn)定率達(dá)90必上；5、脫水污泥泥質(zhì)能達(dá)到污泥土地利用（農(nóng)用、園林綠化、土地改良）標(biāo)準(zhǔn)、填埋標(biāo)準(zhǔn)中的泥質(zhì)要求；6、脫水污泥具有疏水性

19、，遇水不會(huì)還原，遇水溶解率小于 5%不會(huì)產(chǎn) 生二次污泥化；抗壓強(qiáng)度好，透氣性優(yōu)良， 并在自然狀態(tài)下水份繼續(xù)蒸發(fā)；7、投資合理，運(yùn)營(yíng)成本低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于業(yè)內(nèi)其他工藝；8、建設(shè)工程量小，建設(shè)工期短；9、全部裝備為國(guó)產(chǎn)化；10、系統(tǒng)機(jī)械易于操作，便于維修。十、設(shè)備投資估算序 號(hào)內(nèi)容臺(tái)/套數(shù)價(jià)格（單價(jià)萬元）總價(jià)（萬元）1主機(jī)系統(tǒng)491.1特種壓濾機(jī)10噸/天149492輔機(jī)系統(tǒng)282.1改性機(jī)（高速攪拌機(jī)）1冶12.82.82.2藥劑儲(chǔ)備罐1m313.13.12.3改性污泥儲(chǔ)存罐 10冶13.23.22.4污泥儲(chǔ)存罐10M12.42.42.5攪拌器11.21.22.6柱塞泵13.53.52.7離心渣漿泵3

20、0.51.52.86+10米皮帶輸送機(jī)13.83.82.9空壓機(jī)及儲(chǔ)氣罐11.81.82.10管道、閥門14.74.73配套工程10.63.1配電系統(tǒng)（動(dòng)力柜、電纜）17.57.53.2自控系統(tǒng)13.13.14運(yùn)輸費(fèi)1.55安裝、調(diào)試56稅收（以上總價(jià)的5%）4.7合計(jì)98.8備注：總投資是以日處理10噸含水80%污泥的規(guī)模計(jì)設(shè)備總投資為：¥ 98.8萬元整卜一、土建工程投資估算十二、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（0人員編制污泥處理站暫定員6人，兩班兩運(yùn)轉(zhuǎn)。（二）運(yùn)行成本1、動(dòng)力費(fèi)電氣設(shè)備總裝機(jī)容量約為60kW運(yùn)行負(fù)荷約為30kW實(shí)際日耗電量約 為130kW綜合電價(jià)按0.73元/度（暫按此價(jià)格核算動(dòng)力費(fèi)），94.9元/天。2、改性劑費(fèi)用改性劑費(fèi)用，計(jì)：280元/天。3、人工費(fèi)污泥處理站運(yùn)行人員6人，計(jì)：240元/天。污泥深度脫水直接處理成本約為：61.49元/噸（不含折舊費(fèi)）。十三、工程工期與進(jìn)度1、工程工期本工程自簽約生效日起3個(gè)月內(nèi)完成。2、工程進(jìn)度表寸間 / 天工作內(nèi)容306090工程設(shè)計(jì)土建施工1設(shè)備制作安裝、竣工調(diào)試、驗(yàn)收十四、安全及環(huán)保措施1、安全生產(chǎn)及勞動(dòng)保護(hù)制定必要的勞動(dòng)保護(hù)、安全生產(chǎn)規(guī)章制度，對(duì)職工應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行安全教育, 必須遵守安全操作規(guī)程