一、技术背景
污泥是城市污水、工业废水中污染物转移后的载体，污泥处理处置是污水处理系统的重要组成部分。随着国家污水处理设施不断完善，污水处理率逐年提高和处理程度的深化，污水处理厂的污泥处理处置问题日益显著，目前，我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约140万t，且以每年10%以上的速度增长。
近年来，我国投入了大量的资金对污泥处理处置技术进行研究和开发，在污泥处理处置技术领域取得了一定的科技成果，并逐步制定和完善了“污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则”、“城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策”等一系列政策、法规。
政策指出：地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体；污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。城镇污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求，达不到规定要求的项目不能通过验收；目前污泥处理设施尚未满足处置要求的，应加快整改、建设，确保污泥安全处置。
导则中规定：污泥处置分类包括（1）土地利用（2）填埋（3）建筑材料利用。污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化；鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。
随着污泥处理处置相关的一系列规划出台，技术政策和技术标准逐渐完善，根据国家环保部（环办[2010]157号）《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》中的要求，遵循污泥处理处置减量化、稳定化、无害化和资源化的原则，污水处理厂以贮存（即不处理处置）为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率60%。同时污泥土地填埋受到越来越多、越来越严格的限制，而目前污泥多采用机械浓缩脱水后，污泥含水率为80%左右，后续干化等措施费用较高，送至制砖厂或做其他建材利用成本较高，同时企业也不愿意接收含水率较高的污泥。因此急需对污泥进行深度脱水，解决污泥出路问题；同时污泥含水率通过深度脱水由目前的80%降为60%以下，污泥体积减少50%，也将使污泥外运成本以及最终处置成本大大降低。尽快实施污泥深度处理处置工程刻不容缓。
二、技术原理
1、以工业废物冶金废渣、矿业废物和能源灰渣等为骨料复配、合成具有对胞外聚合物专一破坏和和高效降解的新一代高效M1化学调理剂，系统建立了以高性能铝酸盐（12CaO·7Al2O3）为骨料的高效污泥驱水剂的制备与合成工艺，探索了Fe(II)-过硫酸盐（Na2S2O8）耦合的污泥深度氧化脱水新技术。
2、突破传统压滤机设计观念，开发了模块化、智能化弹性耐压压榨脱水重大机械装备，实现了滤室内污泥的高度压榨和内部水的快速释放。在此基础上，结合研发的固化驱水剂，形成了化学调理与弹性耐压碳纤维隔膜压榨深度脱水关键集成技术，通过30分钟调理，90分钟软框压榨，污泥含水率可快速降低至45-48%，风干2天后，含水率约25-30%，脱水污泥可作为燃料等资源化利用。
图1 污泥深度脱水工艺流程图
弹性板框压榨机的工作原理和脱水效果不同于普通和已报道的压滤机。本机解决了普通板框压滤机无法增压、脱水效果差等问题，也解决了隔膜板框压滤机需要向滤板中充入压力介质增压、能耗较大等技术问题。
三、市场前景
我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约140万t，且以每年10%以上的速度增长。目前隔膜压滤机是污泥深度脱水市场的主导产品，其市场占有率约为65%，主要生产企业有山东景津、浙江兴源、台湾卜力斯、德国帕萨旺等。但隔膜压滤机有其固有的缺陷：需要压力介质、能耗大、运行周期4~8 h、工作效率低、板框面积大、占地面积大、板框使用年限较短等。
新型耐压弹性软框压滤机通过改进板框结构，加入耐压弹性元件，增大了滤室面积，改进了滤液通道，同样处理能力条件下，本软框压滤机的能耗降低，占地面积缩小了1/2~1/3，且工作效率提高了3~5倍；本压滤机配备了自动拉板、自动卸泥、自动清洗装置，减少了劳动力支出；便捷的控制平台，使得运行管理难度大大降低。
四、应用影响
污泥深度脱水项目的建设，将最大限度地使污泥稳定化、减量化、无害化，避免污水处理厂污泥对环境的二次污染。本项目的建设，采用科学合理的深度压滤方案使污泥含水率从目前的80%降至60%以下，使得污水处理厂每日外运污泥量削减50%。而从污泥中去除同样多的水，深度压滤脱水工艺的能耗要远低于热干化工艺，其初期投资也较最便宜的热干化工艺为低。污泥深度处理后，再进行后续处理，将大大节约运行能耗，减少投资，响应了国家节能减排的号召。
本课题组研发的新型耐压弹性软框压滤机克服了普通板框压滤机和隔膜压滤机的诸多固有缺陷，降低了污泥处理成本，提高了污泥处理效率，引起了众多压滤机生产企业的关注，并在上海、江苏、广东、黑龙江、云南等多个省市得到应用，获得了用户的一致好评。相信在未来的几年里，新型耐压弹性软框压滤机会在污泥深度脱水市场占有一席之地。
