浅谈污泥无害化处理工艺

【关键词】污泥;无害化处理;厌氧

全国污泥处理处置促进会等主办的“2017污泥高峰论坛（第四届）”于11月11日～12日在广州召开，环境工程^、中国工程院院士侯立安在论坛上表示：“目前，我国污泥处理方式仍以填埋为主，但这种方式会产生渗透液污染、污染水源、损害土壤、污染大气，威胁生态环境及人体健康。”

由于“重水轻泥”、污泥处理处置未同步跟上，我国污水处理厂所产生的污泥有80%以上没有得到妥善处理，污泥的随意倾倒、堆放和填埋，导致二次污染严重、污染减排效果打折扣。“实现化工污泥干燥机的技术更新，满足污泥的前端源头控制以及后端无害化资源化处置，刻不容缓。”

一、污泥的种类 性质及危害

1.1污泥种类

污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高（可高达99%以上），有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。

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（指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。物理沉淀污泥含有病原体和有毒重金属，生物处理污泥含有大量微生物，含水率比较高且不易脱水。

按污泥成分及性质可分为有机污泥和无机污泥。以有机物为主要成分的有机污泥可简称为污泥，其主要特性是有机物含量髙，容易腐化发臭，颗粒较细，密度较小，含水率高且不易脱水.是呈胶状结构的亲水性物质，便于用管道输送。生活污水污泥或混合污水污泥均属有机污泥。

以无机物为主要成分的无机污泥常称为沉澄，沉渣的特性是颗粒较粗，密度较大，含水率较低且易于脱水，但流动性较差，不易用管道输送。给水处理沉砂池以及某些工业废水物理、化学处理过程中的沉淀物均属沉渣，无机污泥一般是疏水性污泥。

1.2污泥性质以及危害

污泥的组成随废水来源、废水处理厂处理工艺及季节不同而变化，成分差异较大。一般是以微生物为主体的成分复杂的混合物质。其中既有植物生长发育所需的肥分如氮、磷、钾，及多种微量元素，同时也含有大量有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、病菌及重金属离子等。

1.盐分可能引起的问题

污泥中的盐分会直接影响土壤的电导率，破坏植物养分平衡，抑制植物对养分的吸收，甚至对植物的根系造成直接伤害，导致植物死亡，而且盐分离子间的拮抗作用会使土壤中的有效养分加速淋失，破坏土壤养分平衡，使土壤板结而贫瘠。

2.病原微生物可能引起的问题

未经中（高）温消化或其他消毒方法处理的城市污水处理厂污泥中含有大量的细菌、病毒、寄生虫卵等，每克污泥中含有数以亿计的大肠菌、痢疾菌属、噬菌体、寄生虫卵、蛔虫或肠道病毒等微生物。

3.N、P等营养物质可能引起的问题

污泥中含有丰富的N、P 等元素。N、P 等元素是植物生长所必须的营养物质，若大量的N、P 元素进入湖泊、水库和海湾等封闭或者半封闭的水体，会造成其富营养化，使大量水生生物死亡，水质变差，造成环境污染。

4.有机污染物可能引起的问题

污泥中的有机物包含蛋白质、苯、氯酚，以及多氯代二苯并二英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）（统称二恶英），其中二恶英/呋喃（PCDD/Fs）是一类多氯代三环芳香化合物，存在210 种异构体。

二、污泥处置处理

目前填埋、堆肥、自然干化、焚烧等是我国污泥处理的主要方式，这些处理方式往往会出现一些不良问题。原因在于：一方面，我国污泥处理技术仍处于起步阶段，技术不够成熟，污泥处理处置不合格的情况时有发生，另一方面，我国有关污泥处理方面的标准制定较晚，实施中存在较多问题，需不断摸索、改进。

污泥处理技术分为污泥处理和污泥处置两个环节。污泥处理处置应本着减量化、稳定化、无害化三个原则。污泥处理处置工艺一般有：污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水及污泥利用等四个环节组成。污泥浓缩的目的在于降低污泥的含水率，减小污泥体积，方便后续处理工作的开展。污泥浓缩的方法较多，包括沉降法、气浮法、离心法等。污泥消化分为好氧消化和厌氧消化。污泥脱水的作用在于将污泥表面附着水、毛细水去除，减小污泥的体积和重量。污泥脱水分为自然干化脱水、机械脱水两种方法。本技术流程如图1.

本技术将采用离心浓缩、厌氧消化，调质后离心脱水，以及用干燥处理后的污泥进行好氧堆肥，建材利用，土地填埋。

离心浓缩采用卧螺式离心机，对于污泥有较好的处理效果，在高速旋转的离心机中由于离心力大小不同，使泥、水得到分离。最大优点是效率高、时间短、占地少，能使污泥在很短时间内浓缩。离心浓缩法的工作环境好，应用非常广泛。

厌氧消化设计为两级消化，采用中温消化。根据中温消化运行经验可知，消化的前8d，产生的沼气量占全部产气量的80%。甲烷含量越高，沼气价值越高。产生的沼气可以直接驱动污泥离心机。第一级消化池有集气罩，有加热，搅拌设备，第二级消化池不加热，不搅拌，依靠剩余热量继续消化，由于不搅拌，二级消化池可作为污泥浓缩池。两级消化可以减少耗热量，减少搅拌所需能耗，熟污泥含水率低，提高能量利用效率。

在脱水之前对污泥进行调质，由于构成污泥固体颗粒常带有负电荷，利用药剂可以降低固体颗粒所带电荷，减少固体颗粒与水分子的亲和力，增大颗粒直接按的凝聚力，从而增大颗粒直径，改善脱水性能。本技术所加药剂为FeCl，配以石灰来调节PH。这种方法可改善污泥结构，成本较低，应用普遍脱水后污泥含水率可控制在60%～85%。

污泥脱水环节采用离心分离脱水，采用低速卧螺式离心脱水机，这种形式的离心机污泥连续供给，连续脱水，分离液和泥饼连续排出。进行离心分离部分由内外桶构成，内外桶同时高速旋转，带动污泥药液一起旋转，产生离心力。这种机器构造简单，脱水效果好。

污泥干燥指去除脱水污泥颗粒内部水、吸附水、毛细管水，更容易进行焚烧处理。污泥处理的后续环节，可采用好氧堆肥，建材利用，以及土地填埋等多种手段。好氧堆肥采用动态筒仓式发酵槽，该结构具有堆肥周期短，供养均匀，发酵效率高。污泥中除了有机物外，20%～30%的无机物是硅、铁、铝。为了利用污泥中的有机物和无机物，建材利用一般是经济有效资源化方法。

三、结语

污泥处理处置首先应当注重减容化、稳定化、无害化和资源。，在实际应用中应根据污泥量、污泥性质、重金属含量等情况.选择适合本单位的处理方法。污泥处理还应考虑环境生态效益、经济效益、处理成本、技术、发展等因素，积极探索污泥处理的新技术、新工艺、新方法。

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