閔振宇 趙政 李旭婷 李凌壁 陳明彪

【摘 ?要】隨著我國(guó)污水達(dá)標(biāo)排放處理率的不斷提高，水污染治理成效顯著，然而污水治理的產(chǎn)物污泥卻一直被忽略，尤其是化工污泥，污泥的無(wú)害化處理率仍處于較低水平。本文首先指出污泥處置問題極其嚴(yán)峻，接著分析了污泥的性質(zhì)種類極其危害，同時(shí)提出在原有污泥處理處置技術(shù)的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新，形成新的處理工藝，最后對(duì)污泥處理處置行業(yè)的現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展的方向進(jìn)行簡(jiǎn)明分析

【關(guān)鍵詞】污泥;無(wú)害化處理;厭氧

全國(guó)污泥處理處置促進(jìn)會(huì)等主辦的“2017污泥高峰論壇（第四屆）”于11月11日～12日在廣州召開，環(huán)境工程^、中國(guó)工程院院士侯立安在論壇上表示：“目前，我國(guó)污泥處理方式仍以填埋為主，但這種方式會(huì)產(chǎn)生滲透液污染、污染水源、損害土壤、污染大氣，威脅生態(tài)環(huán)境及人體健康?！?/p>

由于“重水輕泥”、污泥處理處置未同步跟上，我國(guó)污水處理廠所產(chǎn)生的污泥有80%以上沒有得到妥善處理，污泥的隨意傾倒、堆放和填埋，導(dǎo)致二次污染嚴(yán)重、污染減排效果打折扣。“實(shí)現(xiàn)化工污泥干燥機(jī)的技術(shù)更新，滿足污泥的前端源頭控制以及后端無(wú)害化資源化處置，刻不容緩?！?/p>

一、污泥的種類 性質(zhì)及危害

1.1污泥種類

污泥是污水處理后的產(chǎn)物，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高（可高達(dá)99%以上），有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細(xì)，比重較小，呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物，可以用泵運(yùn)輸，但它很難通過(guò)沉降進(jìn)行固液分離。

根據(jù)污泥從水中分離過(guò)程可分為沉淀污泥（包括物理沉淀污泥、混凝污泥、化學(xué)污泥）及生物處理污泥（指污水在二級(jí)處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等方法得到的腐殖污泥及活性污泥法得到的活性污泥）?，F(xiàn)代污水處理廠污泥大部分是沉淀污泥和生物處理污泥的混合污泥。物理沉淀污泥含有病原體和有毒重金屬，生物處理污泥含有大量微生物，含水率比較高且不易脫水。

按污泥成分及性質(zhì)可分為有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥。以有機(jī)物為主要成分的有機(jī)污泥可簡(jiǎn)稱為污泥，其主要特性是有機(jī)物含量髙，容易腐化發(fā)臭，顆粒較細(xì)，密度較小，含水率高且不易脫水.是呈膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)，便于用管道輸送。生活污水污泥或混合污水污泥均屬有機(jī)污泥。

以無(wú)機(jī)物為主要成分的無(wú)機(jī)污泥常稱為沉澄，沉渣的特性是顆粒較粗，密度較大，含水率較低且易于脫水，但流動(dòng)性較差，不易用管道輸送。給水處理沉砂池以及某些工業(yè)廢水物理、化學(xué)處理過(guò)程中的沉淀物均屬沉渣，無(wú)機(jī)污泥一般是疏水性污泥。

1.2污泥性質(zhì)以及危害

污泥的組成隨廢水來(lái)源、廢水處理廠處理工藝及季節(jié)不同而變化，成分差異較大。一般是以微生物為主體的成分復(fù)雜的混合物質(zhì)。其中既有植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的肥分如氮、磷、鉀，及多種微量元素，同時(shí)也含有大量有害物質(zhì)，如寄生蟲卵、病原微生物、病菌及重金屬離子等。

1.鹽分可能引起的問題

污泥中的鹽分會(huì)直接影響土壤的電導(dǎo)率，破壞植物養(yǎng)分平衡，抑制植物對(duì)養(yǎng)分的吸收，甚至對(duì)植物的根系造成直接傷害，導(dǎo)致植物死亡，而且鹽分離子間的拮抗作用會(huì)使土壤中的有效養(yǎng)分加速淋失，破壞土壤養(yǎng)分平衡，使土壤板結(jié)而貧瘠。

2.病原微生物可能引起的問題

未經(jīng)中（高）溫消化或其他消毒方法處理的城市污水處理廠污泥中含有大量的細(xì)菌、病毒、寄生蟲卵等，每克污泥中含有數(shù)以億計(jì)的大腸菌、痢疾菌屬、噬菌體、寄生蟲卵、蛔蟲或腸道病毒等微生物。

3.N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可能引起的問題

污泥中含有豐富的N、P 等元素。N、P 等元素是植物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，若大量的N、P 元素進(jìn)入湖泊、水庫(kù)和海灣等封閉或者半封閉的水體，會(huì)造成其富營(yíng)養(yǎng)化，使大量水生生物死亡，水質(zhì)變差，造成環(huán)境污染。

4.有機(jī)污染物可能引起的問題

污泥中的有機(jī)物包含蛋白質(zhì)、苯、氯酚，以及多氯代二苯并二英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）（統(tǒng)稱二惡英），其中二惡英/呋喃（PCDD/Fs）是一類多氯代三環(huán)芳香化合物，存在210 種異構(gòu)體。

二、污泥處置處理

目前填埋、堆肥、自然干化、焚燒等是我國(guó)污泥處理的主要方式，這些處理方式往往會(huì)出現(xiàn)一些不良問題。原因在于：一方面，我國(guó)污泥處理技術(shù)仍處于起步階段，技術(shù)不夠成熟，污泥處理處置不合格的情況時(shí)有發(fā)生，另一方面，我國(guó)有關(guān)污泥處理方面的標(biāo)準(zhǔn)制定較晚，實(shí)施中存在較多問題，需不斷摸索、改進(jìn)。

污泥處理技術(shù)分為污泥處理和污泥處置兩個(gè)環(huán)節(jié)。污泥處理處置應(yīng)本著減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化三個(gè)原則。污泥處理處置工藝一般有：污泥濃縮、污泥消化、污泥脫水及污泥利用等四個(gè)環(huán)節(jié)組成。污泥濃縮的目的在于降低污泥的含水率，減小污泥體積，方便后續(xù)處理工作的開展。污泥濃縮的方法較多，包括沉降法、氣浮法、離心法等。污泥消化分為好氧消化和厭氧消化。污泥脫水的作用在于將污泥表面附著水、毛細(xì)水去除，減小污泥的體積和重量。污泥脫水分為自然干化脫水、機(jī)械脫水兩種方法。本技術(shù)流程如圖1.

本技術(shù)將采用離心濃縮、厭氧消化，調(diào)質(zhì)后離心脫水，以及用干燥處理后的污泥進(jìn)行好氧堆肥，建材利用，土地填埋。

離心濃縮采用臥螺式離心機(jī)，對(duì)于污泥有較好的處理效果，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中由于離心力大小不同，使泥、水得到分離。最大優(yōu)點(diǎn)是效率高、時(shí)間短、占地少，能使污泥在很短時(shí)間內(nèi)濃縮。離心濃縮法的工作環(huán)境好，應(yīng)用非常廣泛。

厭氧消化設(shè)計(jì)為兩級(jí)消化，采用中溫消化。根據(jù)中溫消化運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可知，消化的前8d，產(chǎn)生的沼氣量占全部產(chǎn)氣量的80%。甲烷含量越高，沼氣價(jià)值越高。產(chǎn)生的沼氣可以直接驅(qū)動(dòng)污泥離心機(jī)。第一級(jí)消化池有集氣罩，有加熱，攪拌設(shè)備，第二級(jí)消化池不加熱，不攪拌，依靠剩余熱量繼續(xù)消化，由于不攪拌，二級(jí)消化池可作為污泥濃縮池。兩級(jí)消化可以減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低，提高能量利用效率。

在脫水之前對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，由于構(gòu)成污泥固體顆粒常帶有負(fù)電荷，利用藥劑可以降低固體顆粒所帶電荷，減少固體顆粒與水分子的親和力，增大顆粒直接按的凝聚力，從而增大顆粒直徑，改善脫水性能。本技術(shù)所加藥劑為FeCl，配以石灰來(lái)調(diào)節(jié)PH。這種方法可改善污泥結(jié)構(gòu)，成本較低，應(yīng)用普遍脫水后污泥含水率可控制在60%～85%。

污泥脫水環(huán)節(jié)采用離心分離脫水，采用低速臥螺式離心脫水機(jī)，這種形式的離心機(jī)污泥連續(xù)供給，連續(xù)脫水，分離液和泥餅連續(xù)排出。進(jìn)行離心分離部分由內(nèi)外桶構(gòu)成，內(nèi)外桶同時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)污泥藥液一起旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力。這種機(jī)器構(gòu)造簡(jiǎn)單，脫水效果好。

污泥干燥指去除脫水污泥顆粒內(nèi)部水、吸附水、毛細(xì)管水，更容易進(jìn)行焚燒處理。污泥處理的后續(xù)環(huán)節(jié)，可采用好氧堆肥，建材利用，以及土地填埋等多種手段。好氧堆肥采用動(dòng)態(tài)筒倉(cāng)式發(fā)酵槽，該結(jié)構(gòu)具有堆肥周期短，供養(yǎng)均勻，發(fā)酵效率高。污泥中除了有機(jī)物外，20%～30%的無(wú)機(jī)物是硅、鐵、鋁。為了利用污泥中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，建材利用一般是經(jīng)濟(jì)有效資源化方法。

三、結(jié)語(yǔ)

污泥處理處置首先應(yīng)當(dāng)注重減容化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源。，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)污泥量、污泥性質(zhì)、重金屬含量等情況.選擇適合本單位的處理方法。污泥處理還應(yīng)考慮環(huán)境生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、處理成本、技術(shù)、發(fā)展等因素，積極探索污泥處理的新技術(shù)、新工藝、新方法。

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作者簡(jiǎn)介：

閔振宇（1998—），男，遼寧營(yíng)口人，本科，研究方向：能源動(dòng)力。

（作者單位：沈陽(yáng)化工大學(xué)）