市政污水污泥處理工藝技術分析

楊再勇

（貴陽市建筑設計院有限公司 貴州貴陽 550000）

1 引言

市政污水污泥就是在處理生活污水的時候所產生的懸浮、顆粒物以及沉淀。伴隨著我國社會經濟的不斷進步，污水處理市場已經從投資建設轉變?yōu)橥度脒\營的完善階段，污泥的處理問題越來越受到人們的重視。當前，我國80%的市政污泥沒有得到妥善處理。預計到2018年末，我國的脫水污泥年產量將會達到2600萬t。怎樣更好的處理污泥，實現無害化、資源化、減量化以及穩(wěn)定化，已經成為了社會廣為重視的課題。

2 我國市政污水污泥處理處置現狀

據統計，我國用在污泥處理的投資大約占據污水處理廠總投資的20～50%，但是發(fā)達國家的污泥處理投資大約占據污水處理廠總投資的50～70%。由此可見，我國的污泥處理還處在嚴重的落后狀態(tài)。當前我國每年濕污泥的生產量能夠達到450萬t，并且還在以每年15%的速度增加；假如城市污水全都得到處置，那么將會產生干重為840萬t的污泥，占據我國總固體廢物的3.2%。市政污水廠的處理正在面臨著非常嚴峻的挑戰(zhàn)。即使污泥承載了將近一半的有機污染物，但是當前并沒有實現該有的無害化處理。所以，污水廠在一定程度上只能當做“半處理廠”。我國的污泥無害化以及資源化處理技術重點包含堆肥燃燒、制水泥、農用以及填埋等。據初步統計，全國污泥農用大約占據44.8%，填埋大約占據31%，其他處置大約占據10.5%，沒有處置的占據13.7%，其所占據比例如圖1所示。

圖1 我國污水污泥處理處置情況

3 市政污水污泥強化預處理減量技術

以往的污泥處理是通過污水處理系統當中排出的污水污泥作為對象，采取脫水、調質、干化以及濃縮等處理方法，進而減少污泥的含水量，實現污泥的減容。然而，當前的污泥處理技術投入都非常高，重點適用于大型的污水處理廠。所以，應該利用化學、物理以及生物等方法進而減少剩余污泥產率，通過微生物本身的內源呼吸作用開展氧化分解，使得整體污水處理系統向外部排放的生物固體量實現最低。因此，減量化就是從本質上、根本上降低污泥量。

改善活性污泥法工藝，降低甚至除去剩余的污泥，不但在理論上可行，并且在實踐當中也具備成功的例子。然而，因為能耗太高等原因制約了該類方法的推廣以及使用。近幾年來，各個國家的學者在原來技術的基礎上，開發(fā)出了很多嶄新的剩余污泥減量技術。當前，已有的技術包含在污水處理系統當中加入解偶聯劑來抑制微生物合成的解偶聯法；在污泥回流系統當中設立反應器，污泥在經過處理之后回流，進而提升其可生物降解性的超聲波法以及臭氧化法，價值濃縮池污泥在經過增設的腐殖土反應器處理之后跟二沉池回流污泥一同回流到曝氣池的腐殖活性污泥法等。然而，因為其投入太高，技術還沒有成熟等原因而處在理論的研究時期。

4 市政污水污泥處理技術

4.1 材料化利用

結合污水污泥當中所包含的成分特征，還可以把它開展材料化的使用。它利用的真正對象就是所包含的無機礦物成分。所以，多種類型的城市污泥因為其構成成分上的不同，在利用方法以及價值上都有很大的不同。通常來說，城市污水污泥當中除了有機物之外，通常還包含20～30%的無機物，重點包含硅、鋁、鐵、鈣等。所以，即便是污泥在焚燒之后去掉了有機物，無機物還是通過焚燒灰的形式存在，需要開展填埋處理。污泥的材料使用重點指的是污泥作為原材料制成的多種建筑材料，它處理的最終產物是可以在多種類型建筑工程當中使用的材料用品，比如污泥水泥、生化纖維板、生物陶粒以及污泥磚，不需要依靠土地作為消納的歸宿，與此同時它還能夠代替一部分用在制作建筑材料的原料上。

4.2 污泥消化

污泥好氧消化法的目的就在于降低污泥針對土壤以及環(huán)境的危害、穩(wěn)定污泥，與此同時還能夠降低污泥的最后處理量。污泥好氧消化法有著穩(wěn)定滅菌、運行維護便捷、最終產物沒有臭味、基建投入低、上清液BOD5濃度比較低以及運行維護便捷等優(yōu)勢。因此比較適用于中小型污水廠的處置污泥工作。污泥好氧消化法流行于20世紀60年代初期，美國、加拿大以及日本等國家有很多中小型污水廠使用該方法，美國的一個省就包含20多個小型污水廠利用該方法，丹麥大致包含40%的污泥通過好氧消化法開展處理。然而，好氧消化法的重要缺陷就是能量耗費太大。

4.3 制復合肥

結合我國當前的經濟狀況，對于大多數的污水廠而言，污泥用在農田中是比較可行的方案。污泥當中的氮、磷、鉀以及微量元素，對于農作物而言有增產效果；污泥當中的腐殖質以及有機質是優(yōu)良的土壤改良劑。污泥在經過適當的脫水以及濃縮之后運送到臨近的地方作為農肥，是很多污水廠使用的對策。但是農田的施肥具備季節(jié)性，在不需要泥肥的時候，污水廠會由于堆積而影響正常運行。

北京市環(huán)境科學研究院以及北京市農業(yè)科學院合作，對于北京市密云縣污水廠的污泥，在經過堆肥加工之后形成復合肥，開展了用于農田的試驗。該污水廠每天處理15000m3的城鎮(zhèn)污水，污泥的產量為5～6t/d，因為采取酸化-好氧污水處理工藝，污泥的質量非常不錯。加入一定量的N、P、K（比例為1：0.9：0.4）做成復合肥，并直接制作成污泥顆粒肥。在經過北京市大興縣龐各莊小麥田試驗以及在溫室當中開展的玉米與油菜苗期盆栽施肥試驗，都得到了良好的結果。

4.4 干化工藝

污泥干化指的是通過熱能來去除污泥水分的過程。結合熱源的不同，可以劃分為熱干化以及自然干化兩種。自然干化通過太陽能開展脫水。熱干化使用的熱源結合成本從低到高依次氛圍煙氣、燃煤、熱干氣、沼氣、蒸汽、燃油以及天然氣。按照熱媒跟污泥的接觸形式可以將熱干法分成間接傳導加熱、直接接觸加熱以及聯合加熱三種，使用的設備重點包含轉盤式、螺旋式、離心式、轉鼓式以及帶式干化機。污泥在干化過程當中應該注意污泥的尾氣處理問題以及粘結問題，粘結問題通過干料返混對策能夠適當減輕。尾氣循環(huán)回用不但能夠降低系統的氧氣含量，提升運行的安全性能，還能夠對熱量進行回收，實現降低能耗的目的。尾氣應該經過除塵、水洗、冷凝以及熱氧化之后再排放。

4.5 堿穩(wěn)定

各種化學藥劑在污泥的處理當中應用了很多年，化學藥劑能夠提升污泥的脫水性能，并且能夠用在pH調節(jié)、消毒、殺菌、臭味控制、作為氧化劑以及穩(wěn)定作用等，進而實現污泥的無害化、減量化以及穩(wěn)定化。在污水處理工藝當中會發(fā)生許多化學反應，污水污泥處理通常利用的化學藥劑如表1所示。

表1 污水污泥處理常用化學藥劑

氯氣是一種強氧化劑，已經被廣泛的用在飲用水以及污水處理的滅活與殺滅致病微生物。但是，使用氯氣的投入較高，安全性也有一定的問題。石灰的處理效果比不上氯氣，但是石灰安全經濟，而且使用方便。

4.6 其它處置新技術

污泥的資源化處理方面國內外都在嘗試一些嶄新的方式。因為在污泥當中70%的粗蛋白是通過氨基酸的形式存在，多個氨基酸之間是相對平衡的，是一種良好的飼料蛋白，所以，美國、德國等國家曾經有學者研究通過污泥來制作動物飼料。日本學者研究了把污泥用在玻璃生產方面。在我國，相關學者研究把污泥改性制作含碳吸附劑；中國環(huán)境科學研究院跟中國制漿造紙工業(yè)研究所合作，對于污水污泥取代一些制漿用在造紙的可行性方面開展了探討。

5 結語

綜上所述，來自于市政的有機固體廢棄物或者是其他生物質殘留將會帶來非常嚴重的水體以及土地污染，這些有機廢物的長時間堆放將會產生大氣污染物。針對我國各種城市污水處理廠而言，需要持續(xù)完善污水污泥處理技術，選取厭氧消化、脫水、污泥濃縮等相對完備的污泥處理工藝，降低市政產生的污水污泥量，保證生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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