每年我國(guó)城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥超過6000萬(wàn)噸(含水率80%)，每萬(wàn)噸污水產(chǎn)80%污泥量約為3-8噸，由于長(zhǎng)期存在“重水輕泥”的問題，污泥處理處置形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。污泥處理主要遵循“無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化、資源化”四個(gè)原則，其中無(wú)害化是基礎(chǔ)，穩(wěn)定化、減量化是原則，資源化是主要發(fā)展方向。污泥干化技術(shù)多種多樣，有自然干化、熱力干化、高干脫水等。本文主要談?wù)勎勰喔苫夹g(shù)的及其的運(yùn)用。
1、自然干化
自然干化是指將污泥攤鋪晾曬于具有自然濾層或人工濾層的干化場(chǎng)中，借助自然力和介質(zhì)(如太陽(yáng)能、風(fēng)能和空氣)，使得污泥中的水分因周邊空氣的蒸汽壓的不同而形成從內(nèi)向外的遷移(蒸發(fā))。該方法適用于氣候比較干燥、占地不緊張以及環(huán)境衛(wèi)生條件允許的地區(qū)。由于氣候條件(降雨量、蒸發(fā)量、相對(duì)密度、風(fēng)速、年冰凍期)起著至關(guān)重要的作用， 我國(guó)南方大多數(shù)具有多雨潮濕季節(jié)的地區(qū)難以適用。此外隨著工業(yè)化、 城市化的高速發(fā)展， 很多北方的大中型發(fā)達(dá)城市也已難找到適當(dāng)?shù)耐恋亍Ｗ匀桓苫闹芷陂L(zhǎng)(根據(jù)氣候條件差異極大) ，可以采用頻繁機(jī)械攪拌和翻到工藝的強(qiáng)化自然干化來(lái)縮短周期；但占地面積大，臭氣污染嚴(yán)重等問題的存在，目前運(yùn)用不多，以處理自來(lái)水廠污泥等為主。
2、熱力干化
污泥的大規(guī)模、工業(yè)化處理工藝中最常見的是熱力干化。事實(shí)上，通常人們所討論的“干化”多數(shù)是指熱力干化。熱力干化是指利用燃燒化石燃料所產(chǎn)生的熱量或工業(yè)余熱、廢熱，通過專門的工藝和設(shè)備，使污泥失去部分或大部分水分的過程。這一過程具有處理時(shí)間短、占用場(chǎng)地小、處理能力大、減量率高、衛(wèi)生化程度高、外部因素影響小(如氣候、污泥性質(zhì)等)、最終處理適用性好和靈活性高等優(yōu)點(diǎn)。污泥熱力干化工藝通常可以將污泥含水率降低至40%或以下，干化后污泥多進(jìn)行焚燒處理。
熱干化手段從干化溫度分為高溫干化和低溫干化。
高溫干化
多建設(shè)在電廠、水泥廠、厭氧消化廠等有熱源或能源的廠旁邊，充分利用熱源進(jìn)行干化，也有直接利用電能的，但由于溫度較高無(wú)可避免的產(chǎn)生臭氣，所以高溫干化必須設(shè)置臭氣處理系統(tǒng)。
低溫干化
是一種新興的干化技術(shù)，目前主流的低溫干化技術(shù)主要采用的是除濕熱泵原理，所謂除濕熱泵就是利用制冷系統(tǒng)使?jié)駸峥諝饨禍孛摑裢瑫r(shí)通過熱泵原理回收空氣水份凝結(jié)潛熱加熱空氣的一種裝置。低溫干化由于干化溫度僅在80攝氏度左右，因此可以十分有效的避免NH3、HS2等惡臭氣體的產(chǎn)生。
此外，低溫干化不像高溫干化一樣需要依賴額外熱源，也沒有高溫干化存在粉塵爆炸和臭氣的問題，而且低溫干化含水率允許變動(dòng)，可以在60%及10%之間變動(dòng)，可以根據(jù)當(dāng)?shù)匚勰嘧罱K處置路線來(lái)確定。此外，低溫干化主要優(yōu)勢(shì)在于減量化。一噸污泥從80%含水率降低至30%含水率體積約減少一半，重量約減少715公斤，若降低50%體積約減少40%，重量減少666公斤，因此減量化是比較明顯的。
低溫干化原理：
污泥除濕干化機(jī)利用除濕熱泵對(duì)污泥采用熱風(fēng)循環(huán)冷凝除濕烘干；
圖2 低溫干化原理圖
目前，低溫干化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)模塊化組裝，方便運(yùn)輸安裝運(yùn)行。
3、高干脫水
高干脫水一般是指采用化學(xué)和物理的綜合方法對(duì)污泥顆粒進(jìn)行表面化學(xué)改性，使其顆粒表面的水和毛細(xì)孔道中的束搏水使其成為自由水，然后通過高強(qiáng)度機(jī)械壓濾析出達(dá)到高干的目的。一般污泥是通過加藥改性和機(jī)械壓濾方式把含水率從 80%左右降低至 50%以下，干化后的污泥或填埋或送至燃煤電廠或垃圾電廠與燃煤或生活垃圾混合焚燒發(fā)電。
高干脫水重要的是脫水前的污泥調(diào)理，不同污泥調(diào)理劑效果不同，調(diào)理劑使用不當(dāng)直接影響后期脫水效果。調(diào)理劑主要有生物類調(diào)理及非生物調(diào)理劑兩種區(qū)別，非生物調(diào)理劑如含石灰類調(diào)理劑，生物調(diào)理劑如生物瀝浸技術(shù)調(diào)理。
非生物調(diào)理劑污泥加藥后，污泥中的膠體結(jié)構(gòu)因加藥發(fā)生化學(xué)反應(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，結(jié)晶結(jié)構(gòu)形成后即實(shí)現(xiàn)了生活污水污泥的固態(tài)化。這種固態(tài)化的過程是不可逆的過程從而保證了改性后污泥不致二次污泥化并且污泥形成晶體結(jié)構(gòu)后，其所含水分可被迅速分離蒸發(fā)。
非生物技術(shù)如生物瀝浸技術(shù)，是新型微生物污泥處理技術(shù)，主要工作原理是通過耐酸性異養(yǎng)菌的代謝作用快速降解污泥中對(duì)嗜酸性自養(yǎng)菌有毒害和抑制作用的小分子水溶性有機(jī)物，使嗜酸自養(yǎng)菌能更高效的利用市政污泥微生物營(yíng)養(yǎng)劑中的能源物質(zhì)合成自身細(xì)胞結(jié)構(gòu)的營(yíng)養(yǎng)元素，通過微生物作用打破原始污泥穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使得污泥部分結(jié)合水向自由水轉(zhuǎn)變，從而改善污泥的沉降和脫水性能，經(jīng)板框式壓濾機(jī)脫水后的污泥含水率降至60%以下。
干化技術(shù)的調(diào)理多種多樣，但大多有專利保護(hù)，本文不多進(jìn)行介紹。
二、污泥干化的的一些資源化運(yùn)用
1、與厭氧消化聯(lián)合使用
一個(gè)典型的厭氧消化＋污泥干化系統(tǒng)主要由污泥厭氧消化單元、沼氣處理利用單元、沼氣脫硫系統(tǒng)、沼氣存儲(chǔ)系統(tǒng)、沼氣增壓系統(tǒng)、沼氣應(yīng)急排放燃燒系統(tǒng)組成，為污泥中溫消化提供熱源，使得污泥穩(wěn)定化并減量化，同時(shí)，夏季和春末秋初沼氣多余時(shí)進(jìn)一步為后續(xù)污泥干化提供熱源，降低運(yùn)行成本，做到幾乎不排放甲烷(事故時(shí)火炬燃放)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排和極大限制溫室氣體的目的。
2、與污泥炭化聯(lián)合使用
炭化技術(shù)是將污泥的干化后的水分再經(jīng)過炭化機(jī)中進(jìn)行“干餾”是污泥的水分進(jìn)一步蒸發(fā)出來(lái)，并最大限度保留污泥中的碳元素的過程，炭化后的產(chǎn)品可以用作園林肥料及活性炭或者燃料，基本不產(chǎn)生二次污染，炭化后的產(chǎn)品含水率小于5%。
原標(biāo)題：原創(chuàng)|關(guān)于污泥干化技術(shù)的總結(jié)！