盛大環(huán)境 | 污泥處理處置技術(shù)綜述

摘要：污泥的處理與處置已成為現(xiàn)代污水處理系統(tǒng)運(yùn)行中最復(fù)雜、且花費(fèi)最高的環(huán)節(jié)，如何妥善處置污泥問題是社會(huì)和行業(yè)的焦點(diǎn)問題。隨著環(huán)保督查力度的加大以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)渠道的興起，中國(guó)的污泥處置已經(jīng)迎來最好的時(shí)代，但其技術(shù)路線目前卻尚無定論。本文匯總現(xiàn)有污泥處理技術(shù)，并展望未來主流技術(shù)路線。

早期，由于缺乏嚴(yán)格的污泥排放監(jiān)管，我國(guó)污水處理廠建設(shè)存在嚴(yán)重的“重水輕泥”現(xiàn)象。近年來，飛速增長(zhǎng)的污泥總量和巨大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，使如何妥善處置污泥問題逐漸成為公眾及業(yè)內(nèi)人士共同關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)現(xiàn)代化的污水處理廠而言，污泥的處理與處置已成為污水處理系統(tǒng)運(yùn)行中最復(fù)雜、且花費(fèi)最高的一部分。

一、污泥處理處置技術(shù)概覽

近年來，住建部、環(huán)境部等國(guó)家相關(guān)部門先后頒布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》、《HJ-BAT-002城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》等政策及指導(dǎo)文件，對(duì)污泥處理及處置給出了推薦路線。

污泥處理與處置總體技術(shù)路線示意圖

二、污泥處理方法

污泥處理 (sludge treatment )：對(duì)污泥進(jìn)行濃縮、調(diào)質(zhì)、脫水、穩(wěn)定、干化等減量化、穩(wěn)定化、無害化的加工過程。我國(guó)目前主要的污泥處理方式有濃縮脫水、好氧堆肥、厭氧消化、干化等。

污泥處理的主要目的是減少污泥量并使其穩(wěn)定，便于污泥的運(yùn)輸和最終處置。一方面是，降低含水率，使其變流態(tài)為固態(tài)，達(dá)到減量目的;另一方面是，穩(wěn)定有機(jī)物，使其不易腐化，避免對(duì)環(huán)境造成二次污染。污泥處理的方法常取決于污泥的含水率和最終的處置方式。

(1) 污泥濃縮脫水

污泥濃縮的作用是通過重力或機(jī)械的方式去除污泥中的一部分水分，減小體積;污泥脫水的作用是通過機(jī)械的方式將污泥中的部分間隙水分離出來，進(jìn)一步減小體積。濃縮污泥的含水率一般可達(dá)94%~96%。常用的污泥機(jī)械脫水方式有帶式壓濾脫水、板框壓濾脫水、離心脫水，脫水污泥的含水率一般可達(dá)到80%以下。

從污泥含水率與污泥狀態(tài)的關(guān)系圖可以看出，為了便于污泥處置時(shí)的運(yùn)輸，污泥要脫水，使含水率降至80% 以下，失去流態(tài)。通常，若污泥進(jìn)行填埋，其含水率要在60% 以下。

污泥含水率與污泥狀態(tài)的關(guān)系圖

(2) 厭氧消化

污泥厭氧消化，是指在厭氧條件下，通過微生物作用將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣，從而使污泥中有機(jī)物礦化穩(wěn)定的過程。厭氧消化可降低污泥中有機(jī)物的含量，減少污泥體積，提高污泥的脫水性能。

污泥厭氧消化目前在我國(guó)應(yīng)用的并不順暢。我國(guó)建設(shè)的約污泥厭氧消化設(shè)施中，可以穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的不到20座。主要原因是由我國(guó)污泥泥質(zhì)差、處理廠運(yùn)行管理水平低。我國(guó)污泥含砂量較高、有機(jī)物含量較低、污泥可生化性差，消化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和產(chǎn)沼氣率等指標(biāo)普遍未達(dá)到國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。

近年來，多項(xiàng)強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)被應(yīng)用于工程實(shí)踐，可通過微生物細(xì)胞壁的破壁和水解，提高有機(jī)物的降解率和系統(tǒng)的產(chǎn)氣量，從而大大提升厭氧消化效率。比較典型的像基于高溫?zé)崴?THP)預(yù)處理的高含固污泥厭氧消化技術(shù)，采用高溫(155℃~170℃)、高壓(6bar)對(duì)污泥進(jìn)行熱水解與閃蒸預(yù)處理;其他的還有生物強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)、超聲波預(yù)處理技術(shù)、堿預(yù)處理技術(shù)、化學(xué)氧化預(yù)處理技術(shù)、高壓噴射預(yù)處理技術(shù)和微波預(yù)處理技術(shù)等。

(3) 好氧堆肥

好氧發(fā)酵通常是指高溫好氧發(fā)酵，是通過好氧微生物的生物代謝作用，使污泥中有機(jī)物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過程。代謝過程中產(chǎn)生熱量，可使堆料層溫度升高至55 ℃以上，可有效殺滅病原菌、寄生蟲卵和雜草種籽，并使水分蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無害化、減量化。

好氧堆肥具有以下優(yōu)點(diǎn)：發(fā)酵效率高，穩(wěn)定化時(shí)間相對(duì)短;高溫達(dá)到60度左右，有效滅菌;含水率可降到35%左右;污泥成品主要用于土地修復(fù)、城市綠化、垃圾場(chǎng)覆蓋以及土壤改良等方面用土。

(4) 污泥干化

污泥干化，是指通過滲濾或蒸發(fā)等作用，從污泥中去除大部分含水量的過程。有蒸汽式、熱風(fēng)式或者干脆利用高爐熱或者工廠余熱作為熱源。

目前應(yīng)用較多的污泥干化工藝設(shè)備包括流化床干化、帶式干化、槳葉式干化、臥式轉(zhuǎn)盤式干化、立式圓盤式干化和噴霧干化等六種工藝設(shè)備。干化工藝和設(shè)備應(yīng)綜合考慮技術(shù)成熟性和投資運(yùn)行成本，并結(jié)合不同污泥處理處置項(xiàng)目的要求進(jìn)行選擇。

(5) 石灰穩(wěn)定技術(shù)

通過向脫水污泥中投加一定比例的生石灰并均勻摻混，生石灰與脫水污泥中的水分發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化鈣和碳酸鈣并釋放熱量。石灰穩(wěn)定可起到滅菌和抑制腐化、脫水、鈍化重金屬離子、改性、顆粒化等作用。

污泥的石灰穩(wěn)定技術(shù)可以做為建材利用、水泥廠協(xié)同焚燒、土地利用、衛(wèi)生填埋等污泥處置方式的處理措施。采用石灰穩(wěn)定技術(shù)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厥襾碓吹姆€(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量方面的可靠性。

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編輯：汪茵