造纸废水处理产生的污泥量大，如不进行妥善的处理，必会造成严重的二次污染。要想经济合理地处理和利用这些污泥，必须要解决污泥的脱水处理问题，在污泥处置之前必须将含水率较高的污泥尽可能多地脱去水分，提高固形物含量，减少污泥体积以便于进一步处理。因此，污泥脱水是废水处理过程中的一个重要组成部分。汶瑞机械（山东）有限公司多年来一直以浆纸业的清洁生产及节能降耗为己任，消化吸收国内外先进的污泥脱水技术，自主研发出多种高干度污泥脱水处理工艺及设备，具备了污泥机械脱水的系统配套能力。
1 造纸污泥的分类及特点
1.1 造纸污泥的分类及性质
造纸污泥的主要成分是有机物，易腐化发臭，颗粒细，比重小（约为1.02～1.006），胶体结构，含水率高且不易脱水，流动性差。根据造纸工艺过程的污泥性质可大致分为：脱墨污泥、初沉污泥、生化污泥和化学污泥。
1.2 造纸污泥的特点
较市政污水产生的污泥而言，造纸污泥纤维含量大，其脱水性能较好，需加絮凝剂量相对较少，产泥量较大。我国每年制浆造纸企业产生的污泥量约500余万干吨。
2 造纸污泥处理技术及设备
在造纸行业中，污泥处理处置的方法很多，其基本流程为：
污泥浓缩→污泥前处理→机械脱水或自然干化→污泥处置（土地还原、卫生填埋、干化焚烧等）。
污泥处理大致可分为污泥浓缩脱水和污泥脱水后的污泥处置两个重要环节，现阶段造纸污泥的浓缩脱水主要以浓缩与脱水相结合的方法为主，其中污泥浓缩起到缩小污泥体积及初步脱水的作用，而污泥脱水是在浓缩基础上的进一步脱水，是整个污泥处理工艺的一个重要步骤。
造纸污泥脱水方法可分为自然干化法与机械脱水法两种。污泥自然干化法的优点是一种简便经济的脱水方法，曾经广泛采用，但由于占地多，周围臭味大，卫生条件差，易污染地下水，现阶段已逐步被机械脱水法取代。
3 污泥机械脱水单元
污泥机械脱水法主要包括污泥调理和污泥脱水两个重要环节。
3.1 污泥调理
造纸污泥调理的方法主要分为化学调理法和物理调理法。可根据造纸污泥特性和工艺要求单独使用，也可两者结合使用。
化学调理法是将化学混凝药剂投加至需要脱水的污泥中，起到污泥的细小颗粒凝聚成大颗粒的作用，从而改善污泥的脱水性能。目前较为先进的配药设备为泡药机，泡药机为固体贮槽、计量螺旋、搅拌器和溶解槽为一体的设备。该设备具有全自动运行，节省人工，药剂投加量精确可调、保证处理效果、避免浪费、质量可靠的优点。
物理调理法是以改善污泥的可压缩性为目的，通过给被调理的污泥投加不会产生化学反应的物质来完成。制浆过程的浆渣对造纸污泥的物理调理具有很好的效果。
3.2 污泥机械脱水设备
目前，国内污泥脱水机械设备种类较多，主要有板框压滤机、离心脱水机、螺旋压榨机、带式压滤机等。这些机械设备各具特色，分别适用于不同种类的悬浮液，均可达到一定程度的固液分离效果，可根据污泥性质以及进一步处置的要求酌情选用。
4 常见的造纸污泥脱水工艺及设备组合
目前国内造纸厂的污泥机械脱水常用的有以下三种方式：一种是浓度为4%～5%的污泥经预浓缩设备预浓缩后，进入单螺旋压榨脱水机进行压缩脱水，可将污泥浓缩脱水至40%～50%干度，其预浓缩设备可采用双螺旋浓缩机、盘式浓缩机等。另一种是采用带式压滤机浓缩，均可将进泥浓度为4%～5%的污泥浓缩脱水至25%～40%，如带式压滤机污泥脱水浓度偏低，不能满足后续生产要求，也可增设单螺旋压榨脱水机进一步脱水提高干度，或在污泥进入带式压滤机前进行预浓缩处理，提高干度，其预浓缩设备可采用转鼓浓缩机。再一种是采用板框压滤机浓缩脱水至40%左右的干度。
4.1 预浓缩机与单螺旋压榨脱水机组合工艺
目前主要有双螺旋预浓缩机+单螺旋压榨脱水机和盘式预浓缩机+单螺旋压榨脱水机两种组合工艺，工艺原理和处理效果相同。
4.1.1 工艺原理
调配好的絮凝剂溶液经螺杆泵送入絮凝剂反应槽中，与来自污泥混合槽的污泥充分混合后，形成较大颗粒的絮状团块，溢流至预浓缩机，调理后的污泥经预脱水浓缩，利于下段工序处理。经预浓缩机浓缩至8%～10%的干度后污泥进入单螺旋压榨脱水机进行二次浓缩脱水，实现污泥与水分离，将干度40%以上的污泥排出。
4.1.2 生产分析
对照以上数据和设备现场运行情况做如下生产分析：
（1）制浆造纸污泥可以采用预浓缩机+单螺旋压榨脱水机的组合工艺，预浓缩设备无论选用带式、盘式、双螺旋式浓缩机，均可实现高干度脱水，可将浓度4%～5%的污泥脱水至45%～50%，在此工艺中起到关键作用的设备为单螺旋压榨脱水机。
（2）以上两个厂家污泥处理单元的运行效果显示，絮凝剂的添加量都比常规污泥处理的添加量低，实际用量为每吨泥使用聚丙烯酰胺2kg左右，而常规用量为每吨绝干泥3～5kg，其原因是以上两个厂家污泥处理过程，均采用了化学调理和物理调理相结合的方式，除在污泥脱水前添加絮凝剂使污泥的细小颗粒及胶体颗粒凝聚外，还在污泥中投加浆渣使污泥形成“支架”结构，进一步改善污泥的脱水性。此种添加方式的好处在于减少化学用品添加量的同时，也将废弃的浆渣进行了利用，节约了运行成本。
（3）在压榨脱水段的污泥纤维含量一般为15%以上，纤维含量越高，越易压榨脱水，压榨后的污泥干度越高。如低于15%纤维含量污泥较难压榨处理，可在运行过程中根据实际情况添加浆渣或麦壳来提高压榨效果。
（4）污泥的脱水性能可用污泥比阻来衡量，单位过滤面积上，单位干重污泥滤饼所具有的阻力称比阻。一般认为进行机械脱水的污泥，比阻值在（0.1～0.40）×109s2/g之间为宜，而活性生化污泥的比阻值为（16.8～28.8）×109s2/g，大大地超过该范围。根据生产经验，机械压榨段的混合污泥中，活性生化污泥含量尽量不超过10%，否则会明显增加压榨脱水难度。
（5）污泥脱水后的干度与制浆污泥的种类有关，当脱墨浆较多时，污泥干度不易提高。
（6）单螺旋压榨脱水机的结构对脱水效果有影响，如高压区采用沿轴向可移动伸缩筛框，利于干度提高，其可移动伸缩筛框相当于背压盘装置。
4.2 带式压滤机单机或带式压滤机+单螺旋压榨脱水机组合脱水工艺
4.2.1 工艺原理
带式压滤机是利用辊压脱水原理研制的一种悬浮液固液分离设备。带式压滤机的压滤过程为：污泥依次经过重力脱水区、楔形压力脱水区、S型回旋压力脱水区，产生较干的泥饼。通常，经过浓缩后的污泥与絮凝剂充分混合反应后形成较大絮团，通过絮凝剂反应槽后以一定的速度和浓度均匀进入到网布上，在污泥自身重力作用下进行脱水，而后进入逐渐合拢的楔形脱水区，在楔形脱水区依靠污泥的压力以及网布的空间变化进行脱水，通过该区脱水后浓度可提高到10%～12%，在此浓度基础上，污泥进入S型回旋脱水区。在S型回旋脱水区压榨辊的压榨下反复变形致使滤饼再度脱水而获得较低的含水率。然后通过刮刀将污泥剥落，滤网经高压水冲洗后重新进入污泥脱水过程。
4.2.2 生产分析
（1）不同制造厂家生产的带式压滤机其结构型式各有特点以适应不同性质污泥脱水的需要。都具有过滤速率高、脱水效果好、电耗低、连续生产、操作简便等优点，在污泥处理领域应用较为广泛，国产化程度高，投资运行成本较低。
（2）带式压滤机浓缩造纸污泥比浓缩城市污泥的出泥干度高，效果好，用于城市污水产生的污泥一般出泥干度为20%～25%，而用于造纸污泥处理出泥干度可达40%以上，由于出泥干度高，大部分造纸污泥经脱水处理后送去热电厂添加在燃料中用于燃烧，如浓度偏低也可再进入螺旋压榨机进行一次脱水处理。
4.3 板框压滤机脱水工艺
板框式压滤机在造纸污泥脱水的运行实例较少，在城市污水处理厂的运用稍多一些。此设备通常为间歇运行，具有出泥干度高（可达35%以上），与其他类型脱水机相比具有单机生产能力大的优点，但设备的投资较高，系统配套复杂，滤布更换频繁，絮凝剂用量大。
5 絮凝剂使用的注意事项
絮凝剂种类和用量与污泥性质，脱水方法等因素相关，使用过程要综合考虑合理选择和使用，使污泥处于较佳的絮凝状态上机脱水。
5.1 常用的用于造纸污泥的絮凝剂为无机絮凝剂和有机絮凝剂，常用的无机絮凝剂包括聚合氯化铝（PAC）、硫酸铝、氯化铁、聚合硫酸铁等。常用的有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺（PAM）。
5.2 若使用粉状絮凝剂，使用时不能将其直接投加到污水中，必须先将它溶解于水中，按照一定的投加量将其水溶液加入到污水中，如溶解不均匀或不充分会影响使用效果。配制好的絮凝剂溶液为避免离心泵旋转的叶片造成聚合物的剪切降解，通常使用螺杆泵。
5.3 对于造纸污泥，采用PAC与PAM联合使用比单纯使用PAM效果要好，同时也可降低污泥处理费用。正确的方法是先用PAC与造纸污泥混合均匀后再加入PAM进行处理，而若把PAC与PAM先混合再使用会大大降低处理效果。絮凝剂的消耗量取决于污泥性质和絮凝剂的品质，只有达到较佳的运转组合，才能实现絮凝剂用量少，处理效果好且效率高的理想目的。
