我国工业污泥处理现状及常规处理方法剖析

在城市污水和工业废水处理、工业污泥处理过程中，产生的污泥量约占总处理量的0.3 %～ 0.5 %(以含水率 97 %计)。污泥成分复杂，含有病原微生物、寄生虫卵及重金属等，必须进行适当的处 理，才能避免对周围环境造成二次污染。目前大量未稳定处理的污泥已成为污水处理厂的沉重负担，如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理，使其无害化、减量化、资源化，已成为深受关注的重大课题 。

1.1污泥处理现状

20世纪90年代以后，城市污水处理厂发展迅速，一大批大型城市污水处理厂开始建设并相继投产。但是，近十年来由于没有严格的污泥排放监管，致使许多大中型城市出现污泥嗣城的现象，给生态环境带来隐患。目前，城市污水处理厂污泥处理费用仅占工程投资和运行费用的24%～45%。而发达国家的污泥处理费用占污水处理厂总投资的50%～70%。常用的污泥处理方法有：浓缩，污泥调理，厌氧消化，脱水。堆肥等处理技术。至于好氧消化，湿式氧化，消毒，热干燥，焚烧，低温热解等尚处于研究试验阶段。

1.2污泥常规处理方法

(1)浓缩

污泥浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。污泥浓缩后其含水率可降为95%左右，仍为液体流动状态。重力浓缩法储存污泥能力高，操作简单，是最常用的污泥减容手段之一。

(2) 污泥调节

污泥调节处理可降低污泥的亲水性和提高脱水效率，常用的调节方法有化学调节法、热力调节法。热力调节法和水冻一熔融法、投加惰性物质等方法处在试验研究阶段。

(3) 污泥脱水

污泥脱水后的含水率一般可降至70%～80%.减少污泥的体积。常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水两种目前常用的机械脱水机有真空 过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机 。叠氏污泥脱水机是近年出现的一种新的叠螺式污泥脱水机，具有省水省电省人工，占地面积小，噪音小，易维护，低浓度直接脱水的优点，越来越被广大厂家所接受。

( 4 )厌氧消化

污泥厌氧消化是目前最常用的污泥稳定处理工艺，有中温消化(3 2~c～35~c)和高温消化。随着技术的进步.厌氧消化又发展为两相消化和两级消化，在实验研究的两级、两相消化]艺有：厌氧一好氧两相消化;高温酸化一中温甲烷化两相厌氧消化;中温一高温二级处理工艺等。

( 5 )堆肥化

堆肥化是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术，系由混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵，是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。

2城市污水处理 厂污 泥处理研究进展

2.1污泥减量化技术

污泥减量化机理目前已成为研究热点，其原则是使污泥尽量消灭在污水处理系统 中。研究的主要方法有：(1) 研究污泥生物减容技术，利用嗜热性细菌或微型动物减少剩余污泥。( 2 ) 利用膜生物口反应器处理剩余污泥 。

2.2污泥减容化技术

污泥减容化是从污泥浓缩和脱水方面进行研究，污泥浓缩脱水后其容积大大减少，减少了运输费用和后续的处置费用。在污泥的浓缩方面：

(1) 生物絮凝将二沉池剩余污泥与原水混合回流到初沉池，利用活性污泥的絮凝性 能提高初沉池的沉淀效果， 同时浓缩剩余活性污泥;

( 2 ) 采用气浮、生物气浮法浓缩污泥，如利用污泥的反消化作用产生的气体使污泥上浮而浓缩 ;

( 3 ) 改进浓缩设备的结构，提高浓缩效率。

在污泥脱水方面 ：

(1)对污泥进行脱水前的预处理(化学调理、热处理、冷冻法 、淘洗法等)改善污泥脱水性能;

(2)利用生物工程方法改善污泥 的性状，如用溶菌酶破坏菌胶团，以改善污泥的脱水性能;

(3)探求新型改善污泥脱水性能的药剂，如加入表面活性剂;

(4)提高传统的污泥脱水机的工作效率.研究新型的污泥脱水设备 。

2.3污泥的稳定

稳定的目的是降解污泥中易腐化发臭的有机物，减少液体和固体数量，减少病原菌，消除臭味。

污泥稳定的方法主要有 ：厌氧消化、好氧消化、湿式氧化、低温热解，以及堆肥等新技术。

【污泥处理的定义特性及主要方式】

1.污泥处理处置的相关概述

1.1污泥的定义与分类

在给水和废水处理中，不同处理过程产生的各类沉淀物、漂浮物等统称为污泥。污泥的成分、性质主要取决于处理水的成分、性质和处理工艺，其成分很复杂，有多种多样分类方法，并有不同的名称。

污泥的分类和特性：

按来源分，大致有给水污泥、生活污泥和工业废水污泥三类。

根据污泥从水中分离过程可分为沉淀污泥(包括物理沉淀污泥、混凝污泥、化学污泥)及生物处理污泥(污水在二级处理过程中产生的污泥，包括生物滤池、生物转盘等方法得到的腐殖污泥及活性污泥法得到的活性污泥)。现代污水处理厂污泥大部分是沉淀污泥和生物处理污泥的混合污泥。

按污泥成分及性质可分为有机污泥和无机污泥。

更常用的是按污泥在不同处理阶段分类命名：生物泥、浓缩污泥、消化污泥、脱水干化污泥、干燥污泥及污泥焚烧灰。

1.2污泥的特性 ⑴含水率与含固率

含水率是污泥中水含量的百分数，含固率是污泥中固体或干泥含量的百分数。在含水率高、污泥呈流态时，污泥的体积与含固量基本上呈反比关系：

v1/v2 = ps1 / ps2 =(100- pw2 )/ (100- pw1 )

式中：v1、v2分别是含水率为pw1(含固率为ps1)、pw2(含固率为ps2)时的湿污泥的体积。

例：污泥的原始含水率为99.5%，求将含水率降低为98.5%和95%时污泥体积降低的百分比。

解：设v1为含水率为99.5%时的污泥体积，、分别v2、v3分别含水率为98.5%和95%时的体积，将各值代入上式，得

v1/v2 = ps1 / ps2 =(100-98.5 )/ (100-99.5)=3

v1/v3= ps1 / ps2 =(100-95 )/ (100-99.5)= 10

从上例可以看出，当污泥的含水率自99.5%降低至98.5%时，污泥的体积减缩成原污泥的三分之一左右，再降低至95%(含固率为5%)时，污泥的体积减缩成原污泥的十分之一左右。

⑵挥发性固体

挥发性固体，是指污泥中在600℃时的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体，能反映污泥的稳定化程度。加入收藏

⑶污泥中的有毒有害物质

城市污水处理厂的污泥中含有相当数量的氮、磷和钾，有一定肥效，可用于改善土壤。但其中也含有病菌、病毒和寄生虫卵等，在施用前应采取必要的处理措施。污泥中的重金属是主要的有害物质，重金属含量超过规定的污泥不能用作农肥。

⑷污泥的脱水性能

用过滤法分离污泥的水份时，常用指数比抗阻值或毛细吸水时间来评价污泥脱水性能。

⑸污泥比重

是指污泥的重量与同体积水重量的比值。污泥的比重主要取决于含水率和固体的比重。生活污泥及类似的工业污泥的比重一般大于1。

1.3污泥处理处置的主要方式

污泥处理就是对污泌泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。随着我国经济的发展,城市废水排放量日益增多,污泥产生量也随之大幅度提高,污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。国内外现有的处理处置手段主要包括卫生填埋、水体消纳、焚烧、堆肥处理、土地利用等。针对我国现有的技术来看,我国主要的污泥处置方式是填埋。最适合我国的污泥处理方式是土地利用。随着科技进步,我国必将推出更加有效、合理的处理处置方式,最终实现城市污泥处理处置的减量化、无害化、稳定化和资源化。

①污泥的卫生填埋

这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。

②污泥的直接土地利用

污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。

③污泥的焚烧

湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。

以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高。

【污泥有机无机肥(粉末状)工艺】

工艺简介：

1、将处理后的污泥(生活污泥、工业污泥等)、无机原料(尿素、磷酸一铵等)、微量元素(硼砂、硫酸亚铁等)、填充料(膨润土、蛭石等)等原料按比例送至自动提升料仓;

2、输送至有机肥混料机(连续式)， 在有机肥混料机旋转的同时，物料向前推进2/3，剩余1/3的物料往复循环回来，与新输送的物料继续掺混，经二到三次的循环式混合;物料达到混合均匀的目的后，沿着有机肥混料机倾斜方向缓慢向出料口推进;

3、输送至有机肥专用筛分机，特殊的设计可彻底解决筛网黏附的问题;

4、大颗粒经粉碎机粉碎后返回卧式混料机;

5、成品输送至成品料仓，进入全自动包装秤称重、包装、入库。

关于粉末状有机无机肥

粉末状有机无机肥是指含有两种或两种以上营养物质的机械混合肥料;其养分的配比是根据作物品种、目标产量、土壤和气候等条件制定的，能满足不同作物各具特色的生长需要;并可按作物在特定地区和季节的特殊需要掺配具有改良土壤生理特性的辅助添加剂(如石灰石、白云石粉等)和除草剂、杀虫剂等，使它成为一种全养分、多功能的专用有机无机肥料。