造紙廢水污泥調理與深度脫水技術
1、污泥來源及特點
本項目造紙廢水的污泥來源有四類，分別為含纖維物質較多的初沉污泥、混凝沉淀產生的物化污泥、主要成分為活性污泥的生化污泥以及氧化石灰石脫硫工藝中產生的石膏污泥。
(1)原廠區廢水處理污泥濃縮池污泥，有初沉污泥(含纖維)、物化污泥(加化學藥劑PAC和PAM等)和生化污泥(厭氧、好氧污泥)的混合污泥。產出絕干污泥量為9t/d。
(2)在氧化石灰石濕法脫硫工藝中，循環水池底部沉積的石膏漿經過兩至三天淤積、壓實后通過污泥抓斗抓出的污泥，污泥量為3天一次，每次約5m3。
2、工程應用
2.1 工程規模
商丘某造紙企業污泥處理系統的規模為:污泥共分為兩部分進入污泥脫水系統，分別為混合污泥300m3/d(含水率97%左右)、石膏污泥每三天輸送至污泥處理系統一次，每次約5m3(含水率85%～90%)。
2.2 污泥處理要求
依業主要求，污泥濃縮池污泥經過脫水處理后，污泥含水率≤60%，且需穩定運行。
3、工藝設計
3.1 工藝流程
針對四種污泥的組成特點，采用“污泥調理+廂式壓濾脫水”的處理工藝，具體工藝流程見圖1。
3.2 設計說明
(1)污泥調理系統 在脫硫系統噴淋塔系統的循環水池底部，通過污泥抓斗將淤積、壓實的石膏漿抓出的污泥放入攪拌槽中。攪拌槽中設有機械攪拌器，以攪拌均勻。在污泥濃縮池設置液位計，高液位時，控制提升泵打開，將石膏污泥與混合污泥輸送至污泥調理槽。濃縮池污泥首先提升至污泥調理槽的混凝池，通過加藥泵定量投加PAC，從而使得PAC與污泥結合，形成絮團較大的絮體。混凝池反應后的泥水混合物通過自流方式進入絮凝池，在絮凝池中通過螺桿加藥泵定量加入PAM，通過網捕、卷掃、吸附架橋等作用，使得污泥絮體進一步增大，從而形成可自沉降的大型絮團。絮凝后的污泥自流進入提升池，通過液位計控制螺桿泵的啟停。
(2)污泥脫水系統 提升池的污泥通過高低壓螺桿泵輸送至壓濾機過濾。液位計所設計控制信號如下:污泥提升池處于高液位時，污泥提升泵停止工作，污泥提升池處于中液位時，污泥提升泵開始工作，將污泥輸送至壓濾機的螺桿泵開始工作，污泥提升池處于低液位時，將污泥輸送至壓濾機的螺桿泵停止工作。
污泥脫水系統利用兩臺壓濾機，每套壓濾機對應一套獨立的進泥系統與隔膜壓榨單元。進料過程是個變頻控制過程:首先進行低壓螺桿泵進料操作。隨著進料壓力的增大，進料量越來越少，當壓力達到設定值時，進行一段時間的保壓操作，之后進入高壓螺桿泵進料操作。與低壓進料相似，在進料壓力增大到設定值時，進入自動保壓時間，計時器開始計時。在到達保壓時間后，系統自動切換至二次壓榨過程。二次壓榨是指利用水/氣將濾板隔膜空間填充滿，從而將濾板之間的污泥再次擠壓，從而將板間污泥含水率進一步降低。壓榨濾液通過地溝流回廢水處理系統的調節池。系統經過氣體反吹、卸壓拉板等操作后恢復至初始狀態，從而可進行下一次污泥脫水流程。
在多次進行污泥壓榨后，需對濾布進行水沖洗操作。系統開始水沖洗時，工作壓力設置為1.8MPa，并設置卸壓回流管路與安全閥管路，以防止水沖洗管路壓力過大而出現安全事故。沖洗水通過集液翻板作用排放至地溝。沖洗水箱設有液位計與氣動閥，可依據水箱液位進行聯動操作。
3.3 關鍵設計參數
污泥調理系統及污泥脫水系統關鍵設計參數詳見表1、表2。
3.4 運行效果
(1)不同類型PAM對污泥沉降性能的影響
分別采用陽離子型、陰離子型和非離子型PAM作為絮凝劑，探究對污泥沉降速率的影響，得到不同類型PAM對SV30的影響如圖2所示。結果表明，陽離子型PAM有助于降低SV30，從而提高污泥的沉降性能。因此，陽離子型PAM為較優的絮凝劑。
污泥和土壤等膠體顆粒主要帶有負電荷，而混凝反應首先需進行電中和反應，使得顆粒之間相互吸附，從而形成絮團便于沉降。因此表面帶有陽離子的PAM更易與污泥進行電中和反應，沉降性能較好，SV30較低。
(2)系統連續運行穩定性研究
本項目已完成調試且正式運行，系統運轉良好，設備運行正常，污泥脫水效果穩定，連續監測最終污泥含水率均低于60%。
4、結語
綜上所述，通過本文的分析討論得出以下結論：
(1)該工程案例采用“污泥調理+廂式壓濾脫水”的工藝流程處理混合污泥，有效降低了污泥含水率(<60%)，大大降低了最終污泥所占體積，實現了造紙廢水污泥深度脫水的目標。
(2)采用陽離子型PAM可有效降低SV30，提高污泥的沉降性能，因此為較優的絮凝劑。
(3)該項目工藝運行穩定可靠，可日處理9t絕干污泥，對造紙行業污泥調理與深度脫水的設計與應用有一定的借鑒意義。
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