案例 | 出泥含水率<40%----污泥低温真空脱水干化，一步到位
案例 | 出泥含水率<40%----污泥低温真空脱水干化
摘要：污泥低温真空脱水干化
编者按：低温真空脱水干化工艺是在板框压滤机的基础上增加抽真空和加热系统，可在一套设备内完成压滤脱水和热干化的过程，使污泥含水率从97%降至30%~40%。新塘污水处理厂处理规模为10万m3/d，采用该工艺实现了污泥减量，出泥含水率降至40%以下。
作者简介：李亮（1984-），男，汉族，河北石家庄人，硕士，中国市政工程中南设计研究总院有限公司工程师，主要从事水处理、给排水管网、城市防洪排涝等设计咨询工作。
广州市为更快、更好地解决污泥的问题，要求所有污水处理厂进行厂内污泥干化减量，处理至含水率40%。新塘污水处理厂根据要求，采用低温真空脱水干化工艺，完成了污泥厂内干化减量。
1.污水厂概况
新塘污水处理厂地处广州市增城区新塘镇，总设计规模为40万m3/d，现状处理规模为10万m3/d。处理工艺为：进水→粗格栅及进水泵房→曝气沉砂池→改良A2O生物池→二沉池→纤维转盘滤池→紫外消毒渠→尾水外排。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。
本工程待处理污泥主要为二沉池排出的剩余活性污泥，含水率为99.3%，设计最大湿泥量为400m3/d（含水率97%），要求处理至含水率40%以下，干化后运至广州珠江水泥有限公司进行焚烧处置。污水厂周边有旺隆热电厂的蒸汽管网，可提供稳定的0.8MPa，220℃的蒸汽作为热源。
2、污泥处理工艺
2.1工艺原理及特点
低温真空脱水干化工艺，即在板框压滤机的基础上，增加了抽真空系统和加热系统。浓缩后的污泥进入主机系统后，首先完成传统板框压滤机的压滤过程；然后利用水的沸点随压强减小而降低的原理，通过真空系统将腔室内的气压降低至10-15kPa（绝压），使泥饼中水的沸点降低至42-53.5℃；最后采用80-90℃的热水作为直接供热介质，使污泥中的水分沸腾汽化并抽出，使含水率降至40%以下，达到污泥减量的目的。
污泥低温真空脱水干化工艺可以利用商品蒸汽作为热源加热热水，能够有效降低运行费用。此外在脱水过程中只需投加PAM等常规絮凝剂，且投加比例较低，约占污泥干固的3~5%。在后续焚烧过程中对锅炉不会产生腐蚀、结垢以及效率等负面影响，更不会对其他处置出路造成限制性的风险[2]。
2.2工艺流程
工艺流程分为“浓缩调质-深度机械脱水-低温真空热干化”三个步骤，流程见图1。
图1 工艺流程图
3工程设计
设计处理污泥量为400m3/d（含水率97%），共设2套低温真空脱水干化系统，每套每天运行4个批次，每批次运行时间为320min。其中进料过滤阶段60min，深度机械脱水阶段120min，真空干化阶段100min，卸料及养护阶段40min。
每套低温真空脱水干化系统主要包括污泥调质系统、主机系统、进料系统、压滤系统、加热系统、真空系统、空压系统、卸料输送系统、除臭系统等9个子系统。
3.1 浓缩调质系统
污泥经过进泥泵提升至转鼓浓缩机，同时在进泥管道上在线投加PAM。污泥经过浓缩后含水率从99.3%降至97%，之后排入污泥调质池进行调质。污泥调质池设2座，每座有效容积108m3，内设置搅拌器，搅拌同时投加混凝剂调质。
3.2进料系统
进料系统主要作用是将调质后含水率97%的污泥提升至脱水干化主机系统，同时在线投加PAM。进料过程中进泥量和进料泵压力是变化的。随着主机腔室内泥量越来越大，进料的压力越来越大，进泥量越来越小。设计进料时间为60min，最大进料压力为0.85MPa，选用二级螺杆泵2台，变频控制，Q=50m3/h，H=100m，N=30kW，一用一备。PAM投加量为1-2kg/tDS。
3.3脱水干化主机系统
根据污水厂总产泥量为12tDS/d，每天运行8批次，则单台单次处理泥量为50m3（含水率97%）,故选用2台500m2的脱水干化主机系统。
3.4压滤系统
进料阶段完成后进入压滤阶段。压滤水泵从压滤水箱提升热水向隔膜腔内加压，进行压滤脱水，同时对泥饼预加热。压滤时间取120min。配置压滤水泵2台，Q=30m3/h，H=1.0MPa，N=15kW；压滤水箱1座，容积V=44m3。
3.5加热系统
加热系统主要作用是为污泥干化提供供热介质热水，由热水箱和热水泵组成。热源为热电厂提供的蒸汽，通过热水箱换热加热热水，之后通过热水泵将热水注入滤板，加热泥饼。热水流经滤板后回流至热水箱再次加热，形成闭路循环。热水温度控制在90℃。热干化阶段的设计时间为100min。
3.6真空冷凝系统
真空冷凝系统用于向腔室内抽真空，同时将腔室中抽出的汽水混合物经冷凝后排放。设计真空压力为10-15kPa。
4 工程实际运行效果
本工程自2016年11月份开始运行，运行效果良好，出泥含水率为34%~38%，满足含水率40%以下的设计要求。该工艺的自动化程度很高，运行过程中可以通过控制室的显示屏集中监视每个系统的实时运行情况，并可通过PLC独立完成设备的监视和控制功能，大大提高了管理效率，节省运行成本。
目前污水厂总产泥量为12tDS/d，实行两班倒制度，两台设备每天共运行6个批次。每个批次的运行时间约为300min，处理量为2.0 tDS，每个批次的实际运行工况见表2。
表2每个批次运行工况
|
项目 |
处理能力 （tDS） |
污泥进料时间（min） |
压滤时间 （min） |
真空干化时间 （min） |
停机卸料及辅助时间 （min） |
|
设计值 |
1.5 |
60 |
120 |
100 |
40 |
|
实际运行值 |
2.0 |
60~70 |
120 |
80~90 |
20 |
可见干化设备的实际处理能力比设计处理能力大33.3%，而且每个阶段的运行时间可以根据实际运行情况进行微调。
（本文详细内容参见2017年6月《中国给水排水》第12期 “污泥低温真空脱水干化工艺的工程应用”,作者: 李亮1,史慧婷2 1.中国市政工程中南设计研究总院有限公司；2.广州市城市规划勘测设计研究院）
复洁环保许太明：污泥低温真空脱水干化成套技术
时间：2016-09-23 18:12
来源：中国水网
作者：赵凡整理
随着我国经济技术不断发展, 污泥处置将从传统的卫生填埋向污泥干化焚烧或资源化利用方向发展。低温真空脱水干化成套设备采用低温真空干化原理, 可以一次性将污泥的含水率从98%左右脱水干化至30%~40%, 为后续的焚烧或资源化利用创造了条件。在2016年(第八届)上海水业热点论坛上，上海复洁环保科技股份有限公司总经理许太明先生做了“以工匠精神打造污泥低温真空脱水干化成套技术——从‘极致化’到‘蓝色品牌’之实践”的主题分享，为大家详细讲解了复洁环保的污泥低温真空脱水干化成套技术。
以下内容根据现场发言整理，未经发言人审阅。
各位专家，各位领导下午好。我代表复洁给大家分享一下污泥低温真空脱水干化成套技术。在这个PPT当中，我详细的介绍一下我们公司如何运用工匠精神打造污泥低温真空脱水干化成套技术。
下面，大概描述一下我主要与大家分享的内容：一个是中国的愿景是什么，我们扮演什么角色，污泥处理的基本需求是什么，我们做到了什么，我们怎么做，我们的优势是什么，最后我们贡献了什么。
中国愿景是什么?
最近，G20峰会刚刚在杭州结束，G20峰会中提出了一个概念“建设天蓝、地绿、水清的美丽中国，构建绿色低碳的能源治理格局”，最主要的还是提出“天蓝、地绿、水清”，作为我们环保人士，做到“天蓝、地绿、水清”，这就是我们一个重要的愿景。
我们扮演什么角色?
复洁环保创立于1998年，于2015年8月改制变更为上海复洁环保科技股份有限公司。公司属于国家高新技术企业，业务涉及环保设备研发、生产，环保与市政工程承包、施工及运营管理，机械设备成套供货和销售等，特别是在污泥、废气处理等方面拥有大量工程业绩，客户遍及全国各地。
污泥处理的基本需求是什么?
这里面有一些国家的相应标准，从这个标准当中我们可以看出来，污泥处理有一个基本的要求，含水率需小于80%、60%、50%、40%。我们目前的污水厂，包括污水处理的企业，都需要进行脱水，或者是深脱，或者是干化。而且，无论是处置途径还是运输，降低含水率都是污泥处理处置不可回避的“栏”。
我们做了什么?
我拿洗衣机发展的过程做了一个形象的比喻。洗衣机的发展经历了：单洗——单脱——单洗单脱——洗脱一体机——烘干机——洗涤、脱水、烘干一体机 的发展历程。
对于污泥来说，实际上也是同样的发展的历程，我们经历了带式机，离心机，板框，电渗透，干化机。复洁环保借助于类似洗衣机的方式，把脱水和干化在一台机器上体现，创造了脱水干化一体机。之后，低温真空脱水干化成套技术应运而生。
低温真空脱水干化成套技术是针对要求含固率高的物料以及温度较高的物料进行固液分离。低温真空脱水干化成套技术可实现脱水干化一体化，减少污泥在脱水与干化设备间的时间、空间转换，减轻了环保、安全上的压力。机械脱水达到极限后，利用低温(<100℃)真空干化原理，使污泥达到传统热力干化的脱水效果。我们将污泥的含水率从80%降到60%甚至40%。在这个过程当中，我们把污泥的利用，最大限度的实现了污泥的减量化，同时我们在减量化过程当中，我们实现了杀菌灭活和无害化的技术。
2003年，研发项目在苏州正式立项，八年的发展历程，复洁环保秉承工匠精神，打造脱水干化一体化第一蓝色品牌。从目前市场上来看，谈到脱水干化，可能首先想到的就是我们复洁环保。
上图是我们在2011年以后到至今我们做的项目。这12个项目，主要集中在市政方面。保护环境，我们要做的还有很多。同时，我们需要做的脱水干化项目也有很多，我们未来大家共同携手，为这个市场做出自己的贡献。
在研发方面，我们也经历了几个过程。谈到研发，我们首先考虑的是产品效果，达到我们的要求，在后续的构成设计，我们考虑工程的极致化的设计问题，到了2016年，我们要打造的就是一个蓝色品牌，使我们复洁环保能够在环保这个行业里面，有一个立足之地。
我们怎么做?
实际上我们在生活当中经常会碰到，到高原区有一个高原反应，比如说西藏，用太阳能可以烧水，而且可以烧开，只是烧开的温度比较低，只有80度，我们如果想达到100度，只能采用高压锅可以把太阳能的水烧开。
低温真空脱水干化的成套技术的原理就是通过低温真空的原理，使环境的气压降低，降低水的沸点，我们使环境压力降到0.1的大气压，水的沸点在40到50度左右开始沸腾，最后达到一个干化的效果。
浓缩含水率80%的污泥，最终达到含水量20%，30%，甚至40%，需要经历四个阶段：进料过滤阶段，隔膜压滤阶段，吹气穿流阶段，真空干化阶段。整个工艺过程需要四个半小时左右。
接下来，我就嘉定新城(北区)污水处理厂为例，进行简要介绍。整个污水处理厂的规模是十万吨，污泥处理规模每天一百吨，要求含水量是30%，最终的规模达到150万，所以你去现场看到的是将来达到150吨的，现场的占地面积大概是在900平方米。希望各位代表有时间和有机会，去现场考察，感知一下我们这个项目当中污水污泥处理的效果。
我们优势是什么?
我们通过前面的技术，我们再来关注一下我们的技术优势是什么?
第一是设计领先。
多效合一，集脱水，干化，杀菌灭活，除臭，造粒于一体，在运输过程当中拖泥带水，原头减量，减少运输成本和处置成倍。第二是模块化的设计，因为我们这个类似于板框，我们可以确定整个项目的配置，我们可以在项目需求当中，来对应我们设备的单体数量。
第二个是运行经济。
我们是高效干化，一体化低温脱水干化工艺，脱水高效，直接运行成本低。明天我们可以到现场了解一下，低药剂成本，只添加少量PAM，低能源成本，可选择热水，低品位的余热蒸汽或烟道气，节约能源成本，低维护设计，滤板的隔膜膜片及其他配件是可拆卸的，无需更换整块滤板。
第三点，安全可靠，也是我们最关注的一点，也是用户，包括投资商最关心的。
我们整个公益过程当中，安全环保，采用90度的热水，过程是全封闭负压运行，不再与运转部件产生动态接触，无磨损隐患粉尘危险，尾气排放量少。第二，无添加剂风险，无石灰，铁盐等添加剂，对处置途径不会造成限制性的风险，核心部件有德国品质的保证。
另外我们看一下，从工艺对接的角度，我们从剩余污泥，热水解，厌氧消化的污泥，所以我们对接上可以满足不同污泥的要求我们绿化用土，卫生填埋，作为一个低质燃料，第四是建材利用。所以我们处理工艺包括处置的途径，都是一个多元化对接，这也是我们的优势之一。
这里面有一些检测指标我们看一下，进料，压滤，真空冷凝，我们做了一个测试，从这个数据我们感觉到高，另外，我们从侧面可以了解到，在这个过程也有一定的除臭的功能。这样对于污泥后端的臭气，以及其他方面都会有一个比较好的改善。
我们贡献了什么?
这个过程当中，我们做了不同路线污泥干化焚烧碳排放的比较，具体比较结果见下表：
从表中可以看到，每一吨天然气，我们可以少排放700到800公斤，折算到这个项目当中，我们可以减少大概五千六千吨的二氧化碳排放量。
污泥处理处置技术与产业的发展，应充分发挥各参与者的创新能力，包括工艺产品研发生产者、设计者以及政府部门等，使污泥处理处置市场充满活力，积极构建从工艺产品效果、工程设计极致化到蓝色品牌建设等各方面的联动模式，以包容的心态面对新技术、新工艺、新设备以及新观点等的推陈出新，共同携手迎接污泥产业的品牌时代!
复洁环保，愿意做百草园当中的一颗种子，装扮未来避税蓝天的繁花似锦，谢谢各位的聆听，欢迎各位到现场参观指导。
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会邀请函-0811.doc(word版，带回执表)
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会2017-08-14PDF.pdf
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会邀请函-0811.doc
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会2017-08-08PDF.pdf
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会邀请函-0807.doc (word版，带回执表)
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会邀请函暨征稿启事
时间：2017年9月16日—19日（16日报到，17-18日会场交流，19日参观）
地点：青岛鑫江温德姆酒店( 青岛市城阳区黑龙江中路220号)
组织机构
主管单位:
住房和城乡建设部
主办单位：
《中国给水排水》杂志社有限公司
青岛思普润水处理股份有限公司
中国市政工程华北设计研究总院有限公司
协办单位：
中国建设科技集团股份有限公司
赛莱默(中国)有限公司
江苏裕隆环保有限公司
大连宇都环境技术材料有限公司
南京贝特环保通用设备制造有限公司
南京磁谷科技有限公司
西安益维普泰环保股份有限公司
济南浦华会展服务有限公司
支持单位：
中国土木工程学会水工业分会
住房和城乡建设部城镇水务管理办公室
山东省城市建设管理协会城镇供水排水分会
中国高科技产业化研究会海洋分会
中国市政工程中南设计研究总院有限公司
中国市政工程西北设计研究总院有限公司
上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司
广州市市政工程设计研究总院
国家城市给水排水工程技术研究中心
天津生态城水务投资建设有限公司
云南城投碧水源水务科技有限责任公司
东南大学能源与环境学院
爱尔兰都柏林大学
常州市排水管理处
中国给水排水战略联盟
中国给水排水品牌委员会
战略合作微信平台：
（微信名称：water8848微信号：cnwater8848 ）
（微信名称：中国给水排水 微信号：cnww1985 ）
支持媒体：中国建设报、中国水业网（ www.water8848.com ）、中国给水排水杂志网站（www.watergasheat.com）、亚洲环保杂志 、慧聪水工业网、中国水网、工业水处理杂志、水处理技术杂志、供水技术杂志等
近年来，我国污水处理能力得到快速提高，截至2016年9月底，全国设市城市累计建成污水处理厂3976座，污水处理能力达1.7亿立方米/日。 在《水污染防治行动计划》（水十条）实施的大背景下，全国重点区域及重点流域均对污水处理提出了更高的要求,污水处理厂提标增效成为业内关注的热点。为了满足在高排放标准下污水处理厂升级改造的技术需求,《中国给水排水》杂志社联合青岛思普润水处理股份有限公司、赛莱默(中国)有限公司、江苏裕隆环保有限公司、大连宇都环境技术材料有限公司、南京贝特环保通用设备制造有限公司、南京磁谷科技有限公司、中国市政工程华北设计研究总院、中国市政工程中南设计研究总院、中国建设科技集团、中国土木工程学会水工业分会等单位举办“2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会”。届时将邀请住房与城乡建设部、中国土木工程学会、中国城镇供水排水协会等有关单位领导，全国排水行业设计、科研、运营单位、建设单位的专家、学者、运行管理人员，解读行业政策，分享污水处理提标改造典型成功案例，研讨未来技术发展方向，搭建推介污水处理提标改造新技术、新工艺、新设备的平台。
一、大会运作原则和目标
本届大会按照专业化、高规格、高水平的要求，突出“创新、协调、绿色、开放、共享”特色。
邀请污水处理提标改造各个研究方向的知名专家学者和主流单位代表，办成中国规模和影响力最大、最专业的行业盛会。
二、大会形式
本届大会以会议研讨交流为主（约30多个专家报告）和现场参观典型工程为辅助的形式。
三、大会征稿主题：
1、污水处理厂提标改造有关的政策、标准、技术和应用实例。
2、再生水有关的政策、标准、技术和应用实例。
3、城市水环境综合治理有关的政策、标准、技术和应用实例。
4、污水处理概念厂（新型污水厂）有关的政策、标准、技术和发展趋势。
5、中国污水处理提标改造、再生水与城市水环境综合治理投资运营管理公司（机构）， 设计院（公司）， 总承包公司，工艺技术专业公司，装备、材料、药剂供应商等单位名录汇编。
四、参会人员
1、政府管理部门：建设厅、城建局、各地建委、水务局、环保局（厅）、排水处、开发区管理部门、各地方河湖长单位等。
2、行业协会：中国城镇供水排水协会、中国土木工程学会水工业分会、中国低碳产业联合会、中国勘察设计协会、各地学会、协会等
3、设计单位：中国市政工程华北设计研究总院、中国市政工程西北设计研究院、北京市市政工程设计研究总院、中国市政工程中南设计研究院、中国市政工程东北设计研究院、中国市政工程西南南设计研究院、上海市政工程设计研究总院、天津市市政工程设计研究院、广州市市政工程设计研究总院等。
4、高校（研究院）: 清华大学、中国科学院生态环境研究中心、同济大学环境工程与科学学院、天津大学环境科学与工程学院、中国人民大学环境学院、哈尔滨工业大学、中国科学院、东南大学能源与环境学院、重庆大学城市建设与环境工程学院、北京工业大学、北京交通大学等。
5、各地水务、污泥投资建设运营单位：北控水务集团、北京首创、北京碧水源、启迪桑德、北京城市排水集团有限责任公司、天津水务集团、成都市兴蓉环境、安徽国祯环保、深圳市水务(集团)、上海城投水务、重庆水务集团、东莞市水务投资、广州市水务投资集团、南京水务集团、杭州市水务集团、武汉市水务集团、沈阳水务集团、厦门水务集团、珠海水务集团、山东水务发展集团、青岛水务集团、济南水务集团、上海巴安水务、中环保水务投资、昆明滇池水务、云南水务、中国水务集团、中国水务投资、粤海水务、威立雅水务、苏伊士环境集团、中法水务投资、中国光大水务、贵州水务、海口市水务、华衍水务、天津华博水务、天津创业环保集团、中环水务集团、成都排水、首创爱华市政环境、重庆康达环保等。
6、污水处理提标改造技术、材料和设备工程专业公司等。
五、企业赞助方案
1、联合主办单位（赞助费10 0000元）
2、协办单位 （赞助费6 0000元）
3、大会上发言（20分钟）/ 文章发表2-3篇/2个代表,发资料，现场易拉宝1个等共计2万元。
4、会场外集中展示区展示桌（2万元每个，含2人参会费）。
5、其他赞助方式（如礼品、晚宴、抽奖奖品等），按实际发生金额支付。
6、会议论文集广告：封底15000元；封二12000元；封三10000元；前彩插首末页：12000元/页；前彩色插页：8000元/页。
有意协办或在会上进行交流、宣传的水务、工程公司、设备厂家等可与编辑部联系（022-27835639,13752275003 王领全）。
六、参会和住宿
会务费：
普通参会人员（设计院、水务公司、政府部门）为2200元/人（含会务、资料、场地、用餐、参观考察等费用）；2017年8月18日前返回参会回执并汇款的普通参会人员为2000元/人；设备工程技术企业参会人员为2800元/人；2017年8月18日前返回参会回执并汇款的设备工程技术企业参会人员为2600元/人。
注：需要现场或者提前领到发票的参会代表，请提前将会务费汇款到杂志社
（收款单位：《中国给水排水》杂志社有限公司；开户行：建行天津河西支行；
账号：1200 1635 4000 5251 9625）。
住宿：住宿统一安排在青岛鑫江温德姆酒店( 青岛市城阳区黑龙江中路220号) ，费用自理。返回参会回执时注明预订房间类型和数量,也可自行安排住宿。
标间（双床）：480元/天（1人含单早餐，2人入住含双早）；
单间（大床）：480元/天（1人含单早餐，2人入住含双早）。
（酒店房间紧张，请提前回执、预订房间并付款。请8月18日前联系中国给水排水杂志社的 金晟 会计18622273726，022-27836823 办理预定房间手续，请将预定住房费用汇款至：金晟 6217 9002 0000 4602 885 中国银行天津分行；汇款时请注明入住参会代表姓名及单位名称）
组委会联系方式
联系人 ： 王领全 孙磊 任莹莹 彭秀华 金晟 会计18622273726
电话：022-27835639 27835592 13752275003
E-mail：wanglingquan88@163.com cnwater@vip.163.com
传真：022-27835592 邮编：300070
地址：天津市和平区新兴路52号都市花园大厦21层
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会邀请函-0807.doc (word版，带回执表)
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会参会回执(复印有效)
请参会人员认真填写回执后，传真和E-mail传回，以便提前安排住宿。
传真：022-27835592 E-mail：wanglingquan88@163.com; cnwater@vip.163.com
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可提前汇会务费 收款单位：《中国给水排水》杂志社有限公司 开户行：建行天津河西支行 账号：1200 1635 4000 5251 9625
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请逐项填写发票信息，以便给您开具发票 普票：发票抬头 ；税号 专票：发票抬头 ；税号 开户行及账号 ；详细地址和电话
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