上海市竹園第二污水處理廠（簡稱“竹園二廠”）為上海城市環(huán)境項目PAL污水治理三期工程子項目的一部分，設(shè)計處理規(guī)模為50×10⁴m3/d，主體工藝采用改良型AO法組合工藝，無初沉池，產(chǎn)生的污泥為二級污水處理廠的剩余污泥。竹園二廠污泥處理系統(tǒng)的主要構(gòu)筑物為污泥調(diào)蓄池，主要設(shè)備為污泥濃縮機和板框脫水機及其配套系統(tǒng)，脫水藥劑為PAM，剩余污泥經(jīng)機械濃縮脫水后送至廠外進行衛(wèi)生填埋。設(shè)計泥餅含水率為65%，而實際泥餅含水率為78%左右，未達到預期的效果。為此，竹園二廠通過實驗室和現(xiàn)場試驗對剩余污泥的脫水性能進行了測試與分析，以期為其他類似污水處理廠的污泥脫水問題提供參考。

1 實驗室的測試結(jié)果與分析

與國外相關(guān)數(shù)據(jù)相比，在一定的污泥濃度和pH下，竹園二廠的污泥粘度，濃縮前的比荷蘭某污水處理廠的高了3.4～9.7倍，而濃縮后的差距更大；竹園二廠污泥的CST比英國、比利時、波蘭等 污水處理廠的污泥高了14～47倍，但Zeta電位與澳大利亞某污水處理廠污泥的接近；另外，竹園二廠污泥的比阻基本上在10¹²～10¹³cm/g數(shù)量級。由此可知，竹園二廠污泥的脫水性能較差。

2 現(xiàn)場的測試結(jié)果與分析

為了使泥餅含水率低于65%，竹園二廠自2008年3月開始從運行工藝、加藥方式、藥劑選擇、設(shè)備參數(shù)設(shè)定等方面對設(shè)備進行調(diào)整和試驗，并邀請設(shè)備方的工程師到現(xiàn)場一起進行上述工作，但效果不明顯，污泥脫水后的平均含水率為78%左右。

后來竹園二廠到浙江嘉興污水處理廠進行考察和學習，該廠也是采用同一廠家的板框壓濾機，用氧化鈣/三氯化鐵作調(diào)理劑，污泥是初沉污泥與二沉污泥的混合污泥，多年來的運行效果顯示，其脫水泥餅的含水率都在65%以下。據(jù)此，竹園二廠制定了3種試驗方案，脫水藥劑分別采用氧化鈣、氧化鈣/堿式氯化鋁、氧化鈣/三氯化鐵。采用氧化鈣藥劑的試驗結(jié)果表明，污泥脫水后含水率的降低效果不明顯，泥餅含水率仍保持在74%～78%，且泥餅粘度太大，無法自動卸泥；采用氧化鈣/堿式氯化鋁藥劑的試驗結(jié)果表明，污泥脫水后含水率明顯降低，泥餅含水率可降至69%～74%，但是投加的聚合氯化鋁粘度較大，導致板框脫水機進泥量大幅降低，只有正常進泥量的一半左右，且泥餅粘度大大增加，人工鏟泥都較為困難，更談不上自動卸泥；采用氧化鈣/三氯化鐵藥劑的試驗方案相對好些，污泥脫水后含水率有所降低，泥餅含水率可降至65%～70%，基本滿足設(shè)計含水率的要求，進泥量也基本正常。但泥餅的粘度還是較大，板框脫水機仍無法自動卸泥。

之后，設(shè)備方對污泥進行了詳細的檢測，認為可能由于污泥的特性致使污泥脫水能力有限，污泥脫水系統(tǒng)想達到預期目標是不太可能的。通過竹園二廠近一年時間的運行和幾十次的試驗，設(shè)備本體運行基本正常，可以得出以下結(jié)論：使用PAM作為脫水藥劑，脫水后的污泥含水率在78%左右，要達到65%基本是不可能的，在國內(nèi)也幾乎沒有成功案例；而采用石灰/鐵鹽或石灰/鋁鹽作為脫水藥劑時，脫水后的污泥含水率可降至65%～78%，但由于采取這種方案需要對現(xiàn)有工藝設(shè)備進行大規(guī)模的技術(shù)改造，這在目前是不可實現(xiàn)的，而且所帶來的后果是影響整個工藝設(shè)備的處理量，無法完成每天的產(chǎn)量及保證污水廠的正常運行，并且造成污泥增量化。

3 原因分析

竹園二廠采用板框壓濾機對污泥進行脫水，脫水效果達不到預期效果，除了污泥脫水性能較差外，還可能存在如下原因：

（1）PAM的用量。竹園二廠在前期濃縮中，PAM的用量是干污泥量的0.3%，但在后續(xù)的脫水中，其用量也高達0.3%，這樣的用量是比較少見的；PAM過量使用，會使污泥顆粒被PAM分子包裹其中，進而造成污泥的含水率升高、含固率降低。

（2）藥劑的使用方式。投加PAM進行污泥濃縮后，再投加PAM擾動調(diào)理進行污泥脫水，這樣的操作方式可能會使前期與PAM結(jié)合的污泥絮體破碎，從而降低脫水效果；即使?jié)饪s后的污泥絮體未破碎，那么二次調(diào)理中加入的PAM，一部分將對已經(jīng)形成絮體的污泥進行二次包裹，另一部分進入上清液，這樣不僅會阻礙污泥絮體間的水份脫除，而且會增加污泥壓濾過程中的液相、固相粘度，降低脫水效果。因此，濃縮后污泥的調(diào)理方法還有待進一步探索。

（3）調(diào)理劑的類型。從文獻及現(xiàn)場試驗結(jié)果來看，當采用石灰、氯化鐵等作為調(diào)理劑或多種調(diào)理劑配合使用時，污泥的脫水效果可得到較大的改善，泥餅含水率會有較大程度的降低；要改善竹園二廠的污泥壓濾脫水效果，在調(diào)理劑使用類型及配合使用方式等方面還有待改進，但需對整個污泥處理系統(tǒng)進行大規(guī)模的改造，目前這種工作不太實際。

（4）濃縮后的污泥性狀。污泥在調(diào)理、脫水時，并非污泥濃度越高越有利于脫水，當污泥濃度＞3%時，會引起污泥脫水效果的下降。

（5）機械運行方式。在板框壓濾過程中，使用的壓力、污泥停留時間、濾布清洗程度及其與污泥分離程度等，均可能會影響污泥脫水效果，因此機械運行方式也值得分析。

4 結(jié)論

竹園二廠通過實驗室和現(xiàn)場測試污泥的脫水效果，表明在目前條件下使泥餅含水率降至65%是不可實現(xiàn)的。同時根據(jù)目前上海市污泥處置的規(guī)劃，將在竹園二廠和竹園一廠以東建設(shè)污泥焚燒廠，該污泥焚燒廠已確定進泥含水率為75%～80%。因此，從竹園二廠目前的運行狀況及今后污泥的出路考慮，其泥餅含水率設(shè)定為75%左右較合理。