城市市政污泥處理工藝簡析

摘要：隨著城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施及管網(wǎng)的日漸完善，城市市政污泥產(chǎn)生量逐年增大，并引起了廣泛的關(guān)注，昔日重水輕泥的處理思路亟需改變，污泥處理處置問題越來越緊迫。城市市政污泥組分復(fù)雜，細(xì)菌滋生，散發(fā)異味，甚至可能含有重金屬，若不妥善管理，可對城市水體、大氣帶來嚴(yán)重的二次污染，影響城市人居環(huán)境。城市處理大量生活污水時，如何加強城市污泥的處理處置，減少其對環(huán)境的影響，引起了業(yè)界、學(xué)界的廣泛探討。文章主要論述城市市政污泥的處理現(xiàn)狀、工藝及存在問題等，并給出了部分建議。

關(guān)鍵詞：污泥；處理處置；環(huán)境保護

中圖分類號：TU992.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文件編號：2095-672X（2017）03-0075-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.035

Abstract： With the improvement of urban sewage treatment facilities and pipe network， the municipal municipal sludge production increased year by year， and caused widespread concern， the old heavy water light mud treatment ideas need to change， sludge treatment and disposal problems more and more The more urgent. City municipal sludge composition is complex， bacteria breeding， dissemination of smell， and may even contain heavy metals， if not properly managed， the city water， the atmosphere to bring serious secondary pollution， affecting the urban living environment. City to deal with a large number of domestic sewage， how to strengthen the disposal of municipal sludge disposal， reduce its impact on the environment， causing the industry， academia， extensive discussion. This paper mainly discusses the current situation， process and existing problems of municipal municipal sludge treatment， and gives some suggestions.

Key words： Sludge； Treatment And Disposal； Environmental Protection

隨著我國城市污水處理設(shè)施及配套管網(wǎng)的建設(shè)，城鎮(zhèn)污水處理覆蓋率逐漸提高，同時，污泥產(chǎn)量也日益增大，污泥處理處置工藝技術(shù)近年來發(fā)展迅速，并且發(fā)展出多種工藝，如堆肥化技術(shù)、建材化技術(shù)、燃燒技術(shù)及厭氧消化技術(shù)等，各技術(shù)適用于不同處理條件及環(huán)境。在城市市政污泥的工藝選擇的過程中，污泥的減量化、無害化、資源化是重要的技術(shù)目標(biāo)和考察標(biāo)準(zhǔn)，在具體實踐中應(yīng)因地制宜，結(jié)合污泥的特性及地方的具體條件同時充分考慮處理成本及財政承受能力，選擇合適的處理處置技術(shù)。

1 我國城市市政污泥特點

固液混合，當(dāng)作固體處理則含水量大，體積大，運輸成本高，當(dāng)作液體處理則含固量大，泵送困難，容易堵塞管路。污泥中水分包括空隙水、毛細(xì)水、吸附水和顆粒內(nèi)部水等，固液分離難度大，能耗高。

微生物及殘體多，其中含大量致病微生物，影響人群健康。

異味嚴(yán)重，污染大氣。

可能含有重金屬，由于管理漏洞，市政污水中可能摻入部分工業(yè)污水及垃圾神領(lǐng)域，后者可能引入重金屬，并通過吸附作用濃縮殘留到污泥中，成為污泥對環(huán)境的潛在風(fēng)險，尤其是當(dāng)污泥堆肥用于肥料時，重金屬及其含量需要嚴(yán)格控制。[1-2]

2 城市市政污泥處理工藝

污泥處理工藝：

污泥濃縮，包括重力濃縮、離心濃縮等方工藝，其主要目的在于縮小污泥體積，污泥減容，濃縮處理后污泥含水率達(dá)95～98%。

重力濃縮：利用重力作用的自然沉降分離方式，不需要外加能量，是一種最節(jié)能的污泥濃縮方法。

離心濃縮：利用污泥中固、液比重不同，在離心過程中沉降速率不同，從而進(jìn)行濃縮。[3]

污泥調(diào)理，主要為投加絮凝劑如陽離子聚丙烯酰胺，使污泥顆粒變大，加強污泥脫水性能，易于泥水分離。

污泥脫水，包括自然干燥、機械脫水等工藝，主要是分離污泥中絕大部分的間隙水，大幅縮小污泥體積，脫水處理后污泥含水率為75%～80%。

自然干燥：主要有干化床法等，其成本低廉，占地面積大，脫水時間長，適用于氣候干燥、地廣人稀，用地不緊張的地區(qū)。

機械脫水：主要有板框壓濾法，其也是目前全球范圍內(nèi)最主流的污泥脫水方法，占地面積較小，脫水時間較短，但動力成本較高，機械運行折損嚴(yán)重，廣泛適用于各種污泥脫水處理。

污泥干化：包括太陽能干化、熱干化、好氧堆肥等方法，其處理后污泥含水率降低至40%～55%。

太陽能干化：太陽能污泥干化工藝主要是使用之前傳統(tǒng)的溫室干燥技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)階段的自動化技術(shù)，使用太陽能作為污泥干化的主要能量來源，這樣的模式能夠?qū)崿F(xiàn)殺菌、消毒、除臭等三項目的，適用于陽光充沛，用地充裕的地區(qū)。但由于其占地面積大，干燥時間長，在濕潤多雨、用地緊張的地區(qū)較少使用。

熱干化：熱干化污泥處理技術(shù)是在污泥濃縮后，通過熱干化可破壞污泥中的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而使污泥更易于脫水，并通過熱空氣帶走污泥中水分。熱干化技術(shù)可以提高污泥的脫水性能，滅菌并分解有機物，該工藝停留時間短、占地面積小，適合用地緊湊的地區(qū)，但由于其能耗較高，會造成污泥處理處置整體成本上升。

好氧堆肥：在堆肥過程中通過設(shè)在堆體底部的曝氣系統(tǒng)加氧，并在堆肥過程中翻動污泥堆體，通過通風(fēng)及微生物過程，消耗污泥中的水分，使污泥含水率降低。該工藝可以有效地避免堆肥過程中因為缺氧而形成厭氧區(qū)域，從而有效減少氨氣、硫化氫、硫醇等惡臭氣體釋放[4]。同時，通過污泥翻動，可有效降低堆體中心溫度，并帶走水分，加速污泥干化進(jìn)程。目前，好氧堆肥是可同時實現(xiàn)污泥資源化并有效的減少惡臭釋放的污泥干化工藝。

污泥處置工藝：

堆肥化：污泥中含有豐富碳源及植物營養(yǎng)元素，將其轉(zhuǎn)化為有機肥可有效促進(jìn)作物生長，改良耕地土壤，實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)，但要考慮重金屬風(fēng)險問題，重金屬含量過高使污泥堆肥產(chǎn)品無法達(dá)到還田要求。

建材化：即燒磚、制陶粒等，該方法可實現(xiàn)污泥中無機惰性組分的充分利用，并有效固定污泥中重金屬，減小污泥中重金屬環(huán)境風(fēng)險，但需要考慮污泥中無機組分含量，其適用于無機含量高的污泥，而對于含有機組分高、無機物太少的污泥，則無法建材化。

焚燒：將污泥中有機物燃燒產(chǎn)生能量加以利用，并可以將所有致病微生物滅活，但應(yīng)充分考慮熱值問題，該方法適用于有機含量高的污泥，而有些污泥有機物含量低，無機物含量太高，熱值太低，焚燒成本過高，不適合使用該種方法。

衛(wèi)生填埋：其為目前最為廣泛使用的工藝，處理簡單，易于管理，對技術(shù)、管理要求低，但占地面積大，未實現(xiàn)污泥資源化。[5]

3 城市市政污泥處理的問題

3.1 重水輕泥

隨著我國城鎮(zhèn)污水處理配套設(shè)施的建設(shè)，城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量也急劇增加。2009 年，全國運行的市政污水處理廠共1992 座，處理污水量約280億立方米，含水率80%污泥的產(chǎn)生量為2005 萬噸。而其中大部分污泥為得到有效處理，其中致病微生物、重金屬、持久性有機污染物等對環(huán)境有較大的潛在風(fēng)險，同時，污泥的惡臭、異味，極大地影響城市人居環(huán)境。重水輕泥的思維現(xiàn)狀亟需轉(zhuǎn)變。

3.2 污泥資源化未得到充分重視

最終處置以填埋為主，污泥中豐富的營養(yǎng)元素、熱量及有機物未得到充分利用。

3.3 污泥處理處置技術(shù)不夠完善

技術(shù)內(nèi)容的不完善導(dǎo)致在城市污水污泥處理過程中出現(xiàn)諸多問題，其直接影響到城市市政污泥的處理狀況。

3.4 投入不足

國家對于污泥處理處置的資金投入狀況還有待進(jìn)一步增加，進(jìn)一步的污泥處理處置工藝研發(fā)需要大量資金，該工作的推進(jìn)，有賴于國家及各地政府增加污泥處理處置技術(shù)研發(fā)投入，從而保證最終的污泥處理處置能夠有進(jìn)一步的提升。

3.5 處理處置技術(shù)穩(wěn)定性可靠性有待進(jìn)一步提高

對于現(xiàn)階段的處理處置內(nèi)容來說，污泥處理處置設(shè)施運行參數(shù)尚不夠穩(wěn)定，同種技術(shù)不同處理廠商之間運行效果相差較大，導(dǎo)致在技術(shù)運用階段，管理者難以對污泥具體處理處置技術(shù)有很好的把握，從而影響整體污水、污泥處理體系管理。進(jìn)一步加強污泥處理處置技術(shù)穩(wěn)定性研究對于污泥處理處置管理尤為重要。

4 城市市政污泥處理的措施

結(jié)合相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)制度，城市市政污泥處理要注意實現(xiàn)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的要求，這種情況下對促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展和實現(xiàn)環(huán)境有效保護都是非常有好處的。結(jié)合國內(nèi)污水污泥處理技術(shù)工藝發(fā)展程度，根據(jù)實際要求，對城市污水污泥處理工藝給予足夠重視，對城市經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護都是有益的。

城市經(jīng)濟要可持續(xù)發(fā)展，環(huán)境問題不容忽視，重視和發(fā)展城市污泥處理處置技術(shù)，對城市經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護有益處。

5 結(jié)語

城市市政污泥處理處置工藝相對來說需要改進(jìn)和完善，污泥處理技術(shù)發(fā)展程度影響城市經(jīng)濟、城市環(huán)境，城市污泥處理工藝的改進(jìn)可以使城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，對城市環(huán)境保護非常有益。國內(nèi)城市對污泥處理工藝投入和使用情況需要進(jìn)一步完善，使污泥所含有益物質(zhì)轉(zhuǎn)化成可用資源。研發(fā)切合實際情況的城市污泥處理方式方法，可使城市經(jīng)濟穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，保持良好城市環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]成靚.城市污水污泥處理工藝研究[D].西安：長安大學(xué)，2015.

[2]趙豐毅.城市污水處理廠污泥處置工藝分析與研究[D].西安：長安大學(xué)，2013.

[3]劉亞勇.城市污水污泥的處理處置技術(shù)及工藝分析[D].西安：華南理工大學(xué)，2010.

[4]馬蜀.城市污水處理廠污水污泥能值測定分析研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2007.

[5]史駿.城市污水處理廠污泥處理工藝試驗及優(yōu)化研究[D].北京：北京工業(yè)大學(xué)，2002.

收稿日期：2017-05-06

作者簡介：熊鍵（1988-），男，碩士，研究方向為環(huán)境工程。