導(dǎo)語：如何才能寫好一篇污泥處理主要方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：污泥；污泥干化；污泥焚燒；工藝

中圖分類號： TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

隨著人口的日益增長和城鎮(zhèn)化程度的不斷提高，城市污水的產(chǎn)量迅速增加，隨著廢水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，廢水可以得到相應(yīng)的處理，但隨之而來的污水污泥又帶來了二次污染。其中的有害成分，如重金屬、有機(jī)污染物、寄生蟲、病原菌及臭氣將成為影響城市環(huán)境衛(wèi)生的一大公害、如何妥善、科學(xué)地處理污泥是全球共同關(guān)注的問題。

我國污泥處置的現(xiàn)狀

在我國，污泥已經(jīng)成為了一個(gè)影響環(huán)境的重要因素，在2003年的時(shí)候，我國城市污水處理廠的年排污泥量大概在130萬噸，而且這個(gè)數(shù)字還在逐漸的增加，同時(shí)如果將國內(nèi)的污水全部處理的話，那么每年產(chǎn)生的污泥（干重）還會更多。在我國一些城市化水平較高的城市中，污泥已經(jīng)成為了很突出的環(huán)境問題，需要得到較好的處理，這樣才能夠保證城市環(huán)境的優(yōu)化。在我國的污泥處理方式中，污泥農(nóng)用是最為常見的，約占到污泥處理的44.8%，陸地填埋方式約占31.0%，其他處理方式占到10.5%，同時(shí)還有13.7%的污泥是沒有得到處理的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國用在污泥處理上的投資占污水處理總投資的20-50%，從這個(gè)數(shù)據(jù)中我們能夠看出，我國當(dāng)前在污泥的處理上還處于一種滯后的狀態(tài)。

污泥處理方法

污泥處理的方法有很多，就目前的處理方式而言，主要分成了三種：填埋、 土地利用和焚燒。

2.1填埋

這是一個(gè)主要的處理方式，在我國也是比較常見的，這種方式的好處就是投資少，容量大，見效快。但是也存在著諸多的缺點(diǎn)，填埋需要很大面積的場地，而且地基必須要做防滲處理，否則可能對地下水產(chǎn)生污染。 2.2土地利用

這種方法主要是將污泥中的養(yǎng)分重新利用，像是氮、磷、鉀，對于農(nóng)作物來說是很好的養(yǎng)分。不過需要注意的是，污泥中同樣具有細(xì)菌以及一些重金屬污染，因此這種方法也是利弊共存的。 2.3焚燒

焚燒由于具有將污泥中的有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，解決污泥的惡臭問題，并最大限度地減少污泥的體積，被認(rèn)為是污泥處理的最佳實(shí)用技術(shù)之一，在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)廣泛采用。污泥焚燒可分為兩大類，一是將脫水污泥直接送到焚燒爐進(jìn)行焚燒，二是將污泥干化后再焚燒。污水處理廠的污泥含水較高，一般可達(dá)80％以上，故直接焚燒需要添加大量的輔助燃料，能源利用率低；污泥干化后再焚燒工藝一般由干化部分、焚燒部分和尾氣處理等部分組成，可以利用焚燒產(chǎn)生的熱量干燥污泥，能源利用率高，甚至可以實(shí)現(xiàn)不添加輔助燃料自助燃燒，成為污泥焚燒處理的首選工藝。

污泥干化焚燒工藝

污泥干化焚燒是污泥焚燒工藝中常用的一種，就是先將污泥的含水量進(jìn)一步降低，進(jìn)行干燥，在進(jìn)行焚燒，可以提高焚燒效果。 3.1污泥干化系統(tǒng)

污泥干化其實(shí)就是用熱能將污泥中的水分進(jìn)一步去除，屬于一種傳熱的過程，將污泥盡量干化。在整個(gè)過程中，污泥會在熱能的作用下失去水分，然后形成顆粒狀。在污泥形成顆粒的過程中，表面相對內(nèi)部來說干燥，而內(nèi)部的水分蒸發(fā)變得比較難，蒸發(fā)率也在這個(gè)過程中逐步降低。

污泥干化主要分為兩種，一種是全干化，即含固率大于90%，而另一種是半干化，即含固率低于90%。因?yàn)槲勰嘣谌苫蟮臒嶂凳呛芨叩?，容易產(chǎn)生粉末，所以存在著一定的自然自爆的危險(xiǎn)。因此，為了防止這種狀況的出現(xiàn)，系統(tǒng)需要處于一種全封閉的惰性環(huán)境中進(jìn)行，并控制好含氧量、溫度、粉塵濃度等一系列因素，其安全運(yùn)行的條件很高。而污泥半干化只要降低污泥中的含水量以滿足焚燒時(shí)不需要添加輔助燃料就可以了。因?yàn)檫@種干化方式中污泥的含水量較高，所以不存在自然自爆的危險(xiǎn)，相對來說要安全很多。所以，半干化污泥干化是污泥干化中經(jīng)濟(jì)安全且低能耗的處理方法。

又因?yàn)槲勰嗪蜔崦揭姷脗鳠岱绞剑勰嗟母苫€可以分為對流式、傳導(dǎo)式以及熱輻射式。在現(xiàn)在污泥干化的處理方式中，對流及傳導(dǎo)是較常用的，或者是將二者結(jié)合。因?yàn)閷α魇竭@種干化方式中熱媒直接和污泥接觸，因此對排出的廢水等應(yīng)該經(jīng)過處理后在排放，其后續(xù)的處理負(fù)擔(dān)也增大。傳導(dǎo)式的干化方法只是將熱量傳給污泥，使污泥水分蒸發(fā)，而熱介質(zhì)不受污染，因此就不存在處理的負(fù)擔(dān)。

3.2污泥焚燒系統(tǒng)

用焚燒方式來處理污泥，在國外一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普遍使用。這種方法就是利用焚燒爐通過高溫將污泥中的有機(jī)物氧化，將污泥礦化。

現(xiàn)在流化床焚燒爐是最受歡迎的污泥焚燒裝置，目前我國污泥焚燒裝置大多就是流化床焚燒爐。其工作原理是燃料和物料在爐膛內(nèi)流化空氣的作用下呈流化狀態(tài)，燃料在流化狀態(tài)下燃燒。其優(yōu)點(diǎn)諸多，如熱容量大、物料混合良好、燃燒適應(yīng)性強(qiáng)、燃燒停留時(shí)間增加等，燃燒的效率高。

流化床焚燒爐具有很大的熱容量和良好的物料混合， 對燃料的適應(yīng)性強(qiáng)，床內(nèi)強(qiáng)烈的湍流和物料循環(huán)，增加燃燒的停留時(shí)間，因此燃料燃燒充分、徹底，燃燒效率高。污泥焚燒流化床通常為圓柱形反應(yīng)器，反應(yīng)器的下部設(shè)計(jì)成圓錐形，由帶噴嘴的底盤封閉。

圓錐內(nèi)充滿可被空氣流化的砂?？諝馔ㄟ^安裝于底盤的噴嘴噴入。噴嘴盤下面的風(fēng)室提供均勻的空氣使污泥充分燃燒。燃燒室內(nèi)加入稍過量的空氣作為二次補(bǔ)風(fēng)。干化污泥進(jìn)入焚燒爐，通過分配裝置將污泥均勻分配到流化床上。流化床上部空間被稱為燃燒室。燃燒室設(shè)計(jì)成有足夠的容積以保證污泥有足夠的停留時(shí)間，使煙氣溫度明顯高于最低溫度且不高于使灰分熔化的最高溫度。溫度和停留時(shí)間是實(shí)現(xiàn)污泥完全燃燒的保證。流化床焚燒爐配有常規(guī)的燃料燃燒器，用于爐體啟動時(shí)的加熱，使?fàn)t體達(dá)到要求的焚燒溫度。污泥被連續(xù)送入反應(yīng)器，焚燒過程中在深度混合的流化砂床內(nèi)被分解?；曳直粡U氣帶走，廢氣從焚燒爐頂部排出，送往熱交換器和煙道廢氣處理系統(tǒng)。

3.3煙氣凈化系統(tǒng)

煙氣的凈化是一個(gè)必須的程序，因?yàn)樵趯ξ勰噙M(jìn)行焚燒的時(shí)候，因?yàn)槲勰嘀械某煞衷颍y免會產(chǎn)生二次污染，只有進(jìn)行處理了才能夠有效的避免對環(huán)境產(chǎn)生污染。

污泥焚燒產(chǎn)生的二次污染主要是爐頂排放的煙氣所致，這對環(huán)境是一個(gè)很大的影響。煙氣凈化主要應(yīng)該從對氮氧化物、顆粒物 、酸性氣體、有機(jī)物及重金屬等進(jìn)行控制，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)的效果。控制的方法主要包括三點(diǎn)：（1）避免氮氧化物的產(chǎn)生，這個(gè)需要對煙氣的溫度及爐內(nèi)的含氧量進(jìn)行良好的控制。（2）利用一些高效的除塵系統(tǒng)減少煙塵，如靜電除塵器、布袋除塵器等。（3）通過二級洗滌塔去除酸性氣體。

結(jié)束語：

隨著城市的發(fā)展，污泥的產(chǎn)量越來越大，以及處理要求越來越嚴(yán)格，以前的填埋、填海等方法已經(jīng)無法滿足環(huán)保等方面的要求，人們轉(zhuǎn)而尋找更為有效和穩(wěn)妥的處理方法。污泥干化使污泥的終端處理方法多元化、簡便化，污泥焚燒具有占地小、處理速度快、處理量大、減容明顯等優(yōu)點(diǎn)。污泥干化和焚燒工藝應(yīng)用會越來越廣。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張辰,王國華,孫曉.污泥處理處置技術(shù)與工程實(shí)例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

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關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)污水處理廠；污泥；處理；處置

引言

近些年來，我國污水處理技術(shù)發(fā)展迅速，我國對于污水處理廠等設(shè)施的建設(shè)工作也越來越重視。在我國發(fā)達(dá)地區(qū)之中已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了一鎮(zhèn)一污水處理廠的建設(shè)，我國城鎮(zhèn)污水問題得到了有效治理。但是同時(shí)也凸顯出了另外一個(gè)問題，那就是污泥的處理，如何有效處理污泥就成為當(dāng)前我國環(huán)境保護(hù)工作之中的一個(gè)難題，亟待有識之士進(jìn)行研究。

1 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理技術(shù)

1.1 污泥濃縮技術(shù)

從污水處理系統(tǒng)之中產(chǎn)生的污泥含有大量的水分，同時(shí)體積也非常大，無論是的運(yùn)輸、處理還是處置起來難度都比較大。因此城鎮(zhèn)污水處理廠可以應(yīng)用污泥濃縮技術(shù)來對初始污泥進(jìn)行處理，借此縮小污泥的體積，為后續(xù)的處理、處置工作提供便利。污泥濃縮技術(shù)主要包含三種形式，分別是重力濃縮、氣浮濃縮以及離心濃縮。其中重力濃縮應(yīng)用最為廣泛，另外兩種濃縮方式主要是應(yīng)用在氧化溝、A2O 等工藝為主的污水處理工作之中應(yīng)用。重力濃縮屬于沉淀工藝，其具備占地面積大、處理時(shí)間長等特點(diǎn)；氣浮濃縮主要在濃縮活性污泥以及生物濾池之中進(jìn)行應(yīng)用，應(yīng)用該方式對污泥進(jìn)行處理需要消耗較高的成本；離心濃縮主要是利用離心力對污泥進(jìn)行處理，該方式占地面積小，同時(shí)處理時(shí)間也比較短。

1.2 污泥消化技術(shù)

污泥消化技術(shù)主要分為厭氧消化以及好氧消化兩個(gè)類型，應(yīng)用該技術(shù)的主要目的就是穩(wěn)定污泥，為污泥后續(xù)處理工作提供便利。

厭氧消化技術(shù)是當(dāng)前我國污泥消化之中應(yīng)用最多的方法，其主要原理就是在無氧環(huán)境之下，通過兼性菌以及厭氧菌將污泥之中蘊(yùn)含的可生物降解有機(jī)物分解成為二氧化碳、甲烷以及水等元素，從而讓污泥穩(wěn)定下來。通過應(yīng)用厭氧消化能夠有效減少污泥之中的有機(jī)物含量，去除污泥本身的臭味，并將污泥之中存在的寄生蟲卵殺死。這種方式具備占地面積大、應(yīng)用成本高等多方面的特點(diǎn)，因此一般在規(guī)模比較大的污水處理廠之中應(yīng)用。

好氧消化主要就是通過生物污泥內(nèi)微生物的有機(jī)體的內(nèi)源代謝，也就是細(xì)胞原生質(zhì)在有氧條件之下發(fā)生的生物氧化。通過這一方式處理污泥取得的效果非常好，這主要是因?yàn)槠鋵τ谟袡C(jī)物的降解程度非常高，產(chǎn)泥量少。并且在應(yīng)用該方式進(jìn)行工作的過程當(dāng)中，污泥不會產(chǎn)生臭氣，也不需要工作人員進(jìn)行過多的復(fù)雜操作。但是該方式消耗的成本非常高，同時(shí)消化污泥的規(guī)模也十分有限，并且還會受到周邊溫度環(huán)境等方面因素的影響，因此不適合用來進(jìn)行大規(guī)模污泥處理。

1.3 污泥脫水技術(shù)

污泥脫水技術(shù)是當(dāng)前我國污泥處理工作之中應(yīng)用比較廣泛的一個(gè)方法，該方法主要是去除掉污泥之中蘊(yùn)含的水分，將污泥轉(zhuǎn)化成為固態(tài)或者半固態(tài)的形式，便于后續(xù)進(jìn)行運(yùn)輸和處理。一般情況下脫水處理分為干化法以及機(jī)械脫水法兩種類型。其中干化法又可以進(jìn)一步細(xì)分化分為自然干化法、石灰石穩(wěn)定干畫法以及熱干化法這三個(gè)類型。此外，還可以用微波技術(shù)來讓污泥微生物細(xì)胞水在低溫狀態(tài)之下沸騰，借此有效破壞細(xì)胞壁，同時(shí)可以將取出難度比較大的結(jié)合水轉(zhuǎn)變成為容易取出的外部水，之后再應(yīng)用機(jī)械脫水裝置將污泥的含水量講到 60%-70%左右，有效降低污泥脫水工作的總體成本；又比如可以用用熱泵干燥技術(shù)，將污泥在發(fā)酵的過程當(dāng)中所產(chǎn)生的熱量有效利用起來，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，大大降低干燥成本。

2 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置

2.1 衛(wèi)生填埋法

衛(wèi)生填埋法是當(dāng)前我國用用比較多的一種污泥處置方法，該方法具備成本低、見效快等多方面的優(yōu)點(diǎn)。但是應(yīng)用該方法會占據(jù)較大的面積，同時(shí)該方法應(yīng)用地區(qū)非常容易出現(xiàn)惡臭，并且還會造成地下水源污染問題。因此在應(yīng)用該方法之前，相關(guān)工作人員必須要對周邊地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，酌情應(yīng)用衛(wèi)生填埋法。

2.2 焚燒法

污泥之中蘊(yùn)含多種有機(jī)成分，因此可以采用焚燒法進(jìn)行處理。該方法的優(yōu)點(diǎn)就是能夠減少污泥的量，同時(shí)降低其中的重金屬等有害物質(zhì)的含量，經(jīng)過焚燒法處理后的污泥無論是填埋還是再次利用都不會出現(xiàn)二次污染。但是焚燒法在應(yīng)用的過程中會產(chǎn)生有毒氣體以及爐渣等物質(zhì)，會對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染。焚燒法主要分為兩個(gè)部分院第一，干化焚燒是將機(jī)械脫水后的污泥先進(jìn)行干燥處理，借此有效降低其含水率，大幅度提高焚燒效率。第二，直接焚燒。焚燒干化污泥不但可以對污泥進(jìn)行徹底處理，有效將其中的病原體殺死，同時(shí)還可以對熱能進(jìn)行回收再利用。結(jié)語

隨著時(shí)代的發(fā)展，我國對于生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作也隨之變得越來越重視。在這樣的時(shí)代背景之下，我國有識之士應(yīng)當(dāng)對城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置進(jìn)行分析，借此有效保護(hù)我國生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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關(guān)鍵詞：污水處理站；污泥；污泥農(nóng)用；資源化

前言

隨著城市建設(shè)的不斷進(jìn)步，公眾對環(huán)境問題的敏感度越來越高，作為城市生態(tài)系統(tǒng)分解者的污水處理廠，近年來處理率大大提高。這一方面為建設(shè)美好城市做出巨大貢獻(xiàn)，但同時(shí)也產(chǎn)生了越來越多的污泥，據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]，2004年我國城市污泥產(chǎn)量在255萬噸以上，預(yù)計(jì)到2015年，我國城市污水處理率將達(dá)到80% 以上[2]。

目前常用的污泥處理方法有焚燒法、衛(wèi)生填埋法、堆肥、農(nóng)用綠化、直接排放等，各國根據(jù)其污泥的組成及自身特色，采取的污泥處理方式比例有所不同，如美國污泥的主要處置方法是土地利用, 而污泥填埋的比例正逐漸下降, 美國許多地區(qū)甚至已經(jīng)禁止污泥地方填埋；而日本因?yàn)槿丝诿芏雀摺⒕硟?nèi)多山地等原因，在污泥處置與利用方面焚燒所占比例高達(dá)55%；英國將經(jīng)過厭氧消化、化學(xué)或熱處理、長時(shí)間堆放等處理后的污泥回用于農(nóng)田，是其污泥處置的發(fā)展方向[3]。由于我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，污泥中豐富的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等營養(yǎng)成分是植物生長所必須的，且污泥中還含有多種微量元素，有助于提高土壤肥力，改良土壤結(jié)構(gòu)，因此污泥農(nóng)用在我國成為最環(huán)保、最符合國情的資源化方式[4]。

我國自1961才開始將污泥施用于農(nóng)田，目前污泥處理工藝還不成熟，據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有的污水處理廠中有污泥穩(wěn)定處理設(shè)施的還不到1/4，處理工藝和配套設(shè)施較為完善的還不到1/10[5]，并且有資料顯示，60%以上的污泥未經(jīng)任何處理直接農(nóng)用，不符合污泥農(nóng)用地衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，將造重金屬污染等嚴(yán)重的環(huán)境問題。如何妥善處理污泥，使其減量化、無害化、資源化已成為全球關(guān)注的課題[6]。

1. 污泥的成分

城市污水處理廠所收納的污水來源混雜，污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀和多種微量元素等植物生長所必須的微量元素等營養(yǎng)成分，還含有大量病原菌、寄生蟲（卵）、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，鹽類以及多氯聯(lián)苯、二英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì)。因此，直接農(nóng)用存在很大風(fēng)險(xiǎn)，必須對污泥泥質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的綜合分析，嚴(yán)格遵循國家污泥農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)，控制有害成分污染農(nóng)田。

城市污水處理廠污泥中含氮量為0.8%-0.9%，含磷量為0.3%-0.4%，含鉀量為0.2%-0.3%，有機(jī)質(zhì)含量為16%-20%[7]，下表為我國8個(gè)典型城市污水處理廠污泥中各類物質(zhì)含量范圍[8-10]。

從表1可以看出，污泥中營養(yǎng)物質(zhì)的含量已基本達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農(nóng)用泥質(zhì)》（CJ /T 309-2009）標(biāo)準(zhǔn)的要求，但重金屬離子的量常有超標(biāo)，如果直接施用于供食用的蔬菜、水果、糧食等作物，有可能通過食物鏈進(jìn)入人體，造成嚴(yán)重的后果。另外，活性污泥中含有大量的病原菌和蛔蟲卵，直接施用不但污染農(nóng)田，而且臭度太高污染空氣。因此為保障食品安全，在施用于農(nóng)田之前，必須對污泥進(jìn)行預(yù)處理。

2. 污泥農(nóng)用預(yù)處理途徑

2.1 污泥濃縮

污泥濃縮主要是降低污泥中的孔隙水，通常采用的是物理法，主要包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等，其處理性能如表2 所示。

表2 幾種濃縮方法的比能耗和含固濃度

濃縮方法 污泥類型 濃縮后含水率% 比能耗

干固體[kwh/t] 脫除水[kwh/t]

重力濃縮 初沉污泥 90-95 1.75 0.20

重力濃縮 剩余活性污泥 97-98 8.81 0.09

氣浮濃縮 剩余活性污泥 95-97 131 2.18

框式離心濃縮 剩余活性污泥 91-92 211 2.29

無孔轉(zhuǎn)鼓離心濃縮 剩余活性污泥 92-95 117 1.23

由表2可以看出，重力濃縮法作為一種最經(jīng)濟(jì)有效的處理初沉污泥的方法，對于剩余污泥，采用重力濃縮的效果不好，目前推行將剩余污泥送回初沉池與初沉污泥共同沉淀的重力濃縮工藝，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同時(shí)使剩余污泥得到濃縮。

2.2 污泥穩(wěn)定化

所謂的污泥穩(wěn)定化處理是指降低污泥中有機(jī)物的含量, 使污泥在后續(xù)處理與處置過程中不致發(fā)生腐敗或變化。主要的穩(wěn)定化技術(shù)包括：污泥的厭氧消化技術(shù)、污泥的好氧消化技術(shù)等。其機(jī)理是促使活性污泥進(jìn)入內(nèi)源呼吸階段, 通過自身氧化降低污泥中的有機(jī)物的含量，使污泥達(dá)到穩(wěn)定化。其反應(yīng)方程式如下：

C 5H 7N O 2 5 C O2+ N O 3-+ 3 H2O + H+

（1）污泥的好氧消化技術(shù)

利用污泥中的好氧微生物菌（本身含有的或者摻入的均可）對污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵從而對有機(jī)質(zhì)進(jìn)行降解，從而轉(zhuǎn)化為植物容易吸收的物質(zhì)。其完成了節(jié)約了能源并對土壤的肥化起到了一定作用。

（2）污泥的厭氧消化技術(shù)

污泥厭氧消化是指污泥在無氧條件下，由兼性菌和厭氧細(xì)菌將污泥中的可生物降解的有機(jī)物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到穩(wěn)定的過程。污泥厭氧消化是一個(gè)多階段的復(fù)雜過程，完成整個(gè)消化過程，需要經(jīng)過三個(gè)階段（目前公認(rèn)的），即水解、酸化階段，乙酸化階段，甲烷化階段。各階段之間既相互聯(lián)系又相互影響，各個(gè)階段都有各自特色微生物群體。

2.3 污泥脫水

污泥經(jīng)濃縮、穩(wěn)定化后含水率尚為95 %～97 % ，體積仍然很大。這樣龐大體積的污泥如果不經(jīng)過干化脫水處理，不但會造成環(huán)境污染，也將為運(yùn)輸及后續(xù)處置帶來許多不便。我國現(xiàn)有的污泥脫水措施主要是機(jī)械脫水，而干化場由于受到地區(qū)條件的限制很少被采用。目前，我國城市污水處理廠中，仍有48.65%的污泥未經(jīng)過脫水處理，這是造成污泥難以實(shí)現(xiàn)減容的主要原因。

2.4 污泥去除重金屬技術(shù)

由于污泥中含有重金屬，限制了污泥的資源化利用。很多學(xué)者致力于如何有效的去處污泥中的重金屬污染物的研究主要的重金屬去除方法有如下幾種：

（1）動電技術(shù)

動電技術(shù)的基本原理是在固體-液相系統(tǒng)中插入電極，通過施加微弱直流電形成電場，利用直流電場產(chǎn)生的各種電動力學(xué)效應(yīng)，使重金屬離子發(fā)生遷移，并富集于陰極區(qū)而將污染物去除。

（2）生物瀝濾法

生物瀝濾法是指在有氧及含硫條件下，利用污泥中的某些微生物的靜電吸附、共價(jià)吸附、絡(luò)合、螯合、離子交換和無機(jī)微沉淀等作用，使污泥固相中處于吸附、化合狀態(tài)的不溶性重金屬得以釋放、轉(zhuǎn)移到液相中變?yōu)榭扇軕B(tài)形式，而達(dá)到從污泥固相中去除重金屬的目的。

（3）植物提取法

植物提取法是利用專性植物的根系超量吸收一種或幾種污染物，特別是有毒重金屬，并將其轉(zhuǎn)移到植物莖葉，異地處理的一種方法。

（4）化學(xué)方法

化學(xué)法處理污泥中重金屬通常是用硫酸、鹽酸或硝酸將污泥的酸度降低，通過溶解作用，使難溶態(tài)的金屬化合物形成可溶解的金屬離子，或者用EDTA、檸檬酸等絡(luò)合劑通過氯化作用、離子交換作用、酸化作用、螯合劑和表面活性劑的絡(luò)合作用，將其中的重金屬分離出來，達(dá)到減少污泥中重金屬總量的目的。

3. 污泥農(nóng)用展望

經(jīng)過穩(wěn)定化、無害化處理后的污泥在施用于農(nóng)田的過程中，需要根據(jù)植物的類別、生長期選擇是否適宜施用、施用時(shí)間及施用量等。污泥堆肥除可施用于農(nóng)田、園林綠化、草坪、廢棄地等外，還可用作林木、花卉育苗基質(zhì)，降低了育苗成本。

傳統(tǒng)的污泥土地處理不僅可利用土壤的自凈能力對污泥作進(jìn)一步無害化處理，而且污泥中的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)可改善土壤結(jié)構(gòu)，也可回收利用有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)植物生長，污泥土地利用使生產(chǎn)費(fèi)用降低。無論從經(jīng)濟(jì)因素還是從肥效利用出發(fā)，污泥的土地利用特別是污泥農(nóng)用都是一種符合我國國情的處置方法。研究更經(jīng)濟(jì)有效的污泥無害化、穩(wěn)定化技術(shù)，是解決當(dāng)前問題的重要途徑。同時(shí)推進(jìn)污水的分類排放分類治理工程，將工業(yè)污水、餐廚污水、沖廁污水、洗浴污水分開排放，從源頭上減少污泥中的重金屬離子、病原菌污染。

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篇4

關(guān)鍵詞：污水處理廠；污泥處置；利用途徑

污水廠形成的污泥其主要是污水處理過程中沉淀下來的一些懸浮物質(zhì)，這些物質(zhì)中含有各種化學(xué)元素，有些重金屬元素具有很大的危害。原先的污泥處理使用的是填埋法，這種方法對于土地的污染非常大，經(jīng)常填埋污泥的地方根本就無法生長任何植物；甚至一些污泥還會造成周圍空氣的污染，引發(fā)中毒事件。如何正確并且無害化處理污泥成為很多人一直在研究的問題。其實(shí)，污泥也并不是一無是處，其含有大量的有機(jī)物以及一些植物生長過程中必需的營養(yǎng)元素，所以提高對這部分資源利用率，對于我國資源的利用效率提升會有極大的促進(jìn)作用。污泥的再處理所需要的成本是比較大的，因此需要研究人員加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，提高污泥再利用效率的同時(shí)降低處理費(fèi)用。

一、污泥的概述

（一）特性。污泥主要是水中各種沉淀物以及污染物的集合，其中含有非常多的有機(jī)物質(zhì)、病原體以及寄生蟲卵等。在進(jìn)行污水處理的過程中這些有害物質(zhì)也會被富集到污泥中，對環(huán)境以及人體造成非常大的影響[1]。污泥中含有很多有機(jī)物質(zhì)以及礦物元素是植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)物質(zhì)，對于植物生長有一定助力。污泥中各種有害物質(zhì)被清除，或者是進(jìn)行減毒處理后，污泥可以用作肥料。（二）危害性。一個(gè)城市的污水處理廠，每天接收的污水量是龐大的，污泥中所含的氮、磷、鉀等礦物元素可以有效提高土壤的肥力，對于改善土壤的理化性質(zhì)有很大的幫助。但是如果這些物質(zhì)的含量過高，那么會直接破壞整個(gè)土壤的理化性質(zhì)，并且抑制植物對養(yǎng)分的吸收[2]。同時(shí)，污泥中含有的重金屬元素會對環(huán)境產(chǎn)生巨大影響，因此不能盲目應(yīng)用污泥，否則會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染。

二、污泥處理效益分析

（一）環(huán)境效益。污水處理廠對污泥的處理首先是進(jìn)行熱干化，將污泥中的水分蒸發(fā)，減少污泥體積。熱干化的高溫可直接殺死藏于污泥中的蟲卵，減少蚊蠅等有害生物的產(chǎn)生和繁衍，同時(shí)可將污泥中的病菌殺死，抑制病原傳播。在進(jìn)行污泥應(yīng)用的過程中，大量的有機(jī)物不僅可有效提高土壤的肥力，而且可解決農(nóng)業(yè)上土壤養(yǎng)分比例失調(diào)的問題，有助于整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。此外，相比于單純的施加化學(xué)肥料，污泥對于土壤環(huán)境的改善效果更好，防止土壤結(jié)塊現(xiàn)象的發(fā)生[3]。（二）社會效益。首先，污泥可生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥，對農(nóng)業(yè)及林業(yè)部門可提供更為優(yōu)質(zhì)并且廉價(jià)的肥料，相比于單純的化學(xué)肥料效果更好，對農(nóng)作物的增產(chǎn)也有很好的促進(jìn)作用，對農(nóng)業(yè)以及林業(yè)的發(fā)展具有重要意義。其次，污泥可被用于礦山的復(fù)墾工作，主要作用是土壤改良劑，對礦山的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，提高土壤中的微生物活躍度，補(bǔ)充缺少的各種營養(yǎng)物質(zhì)，使其可生長各種作物。經(jīng)過長時(shí)間的種植培育后，礦山的土地將會成為高產(chǎn)農(nóng)作物的耕地。（三）經(jīng)濟(jì)效益。城市在建設(shè)污泥消納中心后，可有效對污泥進(jìn)行集中化處理，推動污泥處理技術(shù)的提升，使污泥獲得良好的再生利用，廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)。同時(shí)污泥的應(yīng)用途徑也會產(chǎn)生一些經(jīng)濟(jì)效益，對城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有很好的推動作用[4]。而且污泥消納中心在建立之后需要大量的工作人員，直接促進(jìn)城市的就業(yè)率，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。復(fù)合肥及土壤改良劑的制作，這種資源再利用的方式產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益巨大，成本相對較為低廉，對城市經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型有很好的促進(jìn)作用。

三、污泥處理技術(shù)

（一）污泥濃縮技術(shù)。污泥濃縮技術(shù)包括減少污泥含水量和縮減污泥體積，從而降低污泥在后續(xù)處理過程中的成本，推動后續(xù)操作的進(jìn)行。整個(gè)濃縮過程不是將水中的顆粒物排出，而是將污泥中的水排出。目前通常采用的污泥濃縮技術(shù)主要有三個(gè)，首先是重力；其次是空氣浮選；最后是離心機(jī)。其中應(yīng)用最為廣泛的為重力濃縮法，效果最好的是離心機(jī)法，但其應(yīng)用成本較大[5]。隨著污泥處理技術(shù)的及其副產(chǎn)物的增加，空氣浮選法和離心機(jī)法的應(yīng)用在不斷地提升。（二）污泥消化。污泥消化一般有兩種方法，第一種為厭氧發(fā)酵法，通過促進(jìn)污泥中的微生物進(jìn)行無氧呼吸，將其中的各種有機(jī)質(zhì)進(jìn)行腐蝕，從而改善整個(gè)污泥的穩(wěn)定性，使其中的有機(jī)物含量降低。第二種為需氧發(fā)酵法，通過促進(jìn)微生物進(jìn)行有氧呼吸，對整個(gè)污泥中的有機(jī)物進(jìn)行分解消化。前者對整個(gè)污泥中的病原體和蟲卵有很好的殺傷作用，在這個(gè)過程中會產(chǎn)生甲烷，甲烷可進(jìn)行再利用，因而拓寬了污泥的應(yīng)用渠道。后者可保障整個(gè)污泥性質(zhì)的穩(wěn)定性，促進(jìn)其理化性質(zhì)的穩(wěn)定。（三）污泥脫水。濃縮后的污泥含水量高于94%，污泥的流動性和體積都非常大，所以需要脫水和干燥。目前使用的脫水技術(shù)主要是機(jī)械脫水，應(yīng)用最多的是過濾脫水，這種方法主要是利用給過濾階段一側(cè)施加壓力造成物理中的水流向另外一邊流動的技術(shù)[6]。另外還有真空脫水和離心脫水兩種方法，這兩種方法不是很常見，主要是因?yàn)檫@兩種方法的成本相對來講比較高，導(dǎo)致污泥處理成本的大幅度提高?？傊?，不管是哪種脫水技術(shù)，都需要添加一些化學(xué)藥劑，可有效提高脫水的性能。（四）污泥干化焚燒。污泥的干燥焚燒技術(shù)可分為兩個(gè)階段，即建筑階段和燃燒階段，最后形成污泥的干燥。在進(jìn)行污泥干化之前需進(jìn)行酸化，可使污泥的體積減少四成以上，并能夠產(chǎn)生很多益生菌，保障污泥中理化性質(zhì)的穩(wěn)定性。干燥之后的污泥可用來制作有機(jī)肥料或土壤改良劑，對土壤中的各種營養(yǎng)元素的補(bǔ)充有很好地輔助作用。土壤干燥有兩種方法，一種是直接加熱法，這種方法是將濃縮后的污泥和熱空氣直接進(jìn)行接觸，很容易產(chǎn)生空氣污染物，因而目前已不常使用。另一種是滾筒干燥劑法，這種方法可對氣體進(jìn)行循環(huán)應(yīng)用，環(huán)保性能相對來講是非常理想的，是目前應(yīng)用最為廣泛的方法之一[7]。

四、利用途徑

（一）堆肥。堆肥是在有氧條件下，肥料中的菌群對有機(jī)物進(jìn)行分解后產(chǎn)生的一種肥料，對土壤理化性質(zhì)的改變是巨大的，可促進(jìn)土壤中各種有機(jī)物的增加。利用污泥制作堆肥，主要是因?yàn)槲勰嘀泻写罅康挠袡C(jī)物，污泥在經(jīng)過高溫的炙烤之后，其中一些有害生物被清除，剩下的有機(jī)物在進(jìn)行發(fā)酵后形成的堆肥其應(yīng)用效果較為理想，可有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量[8]。但目前這種技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛，因?yàn)槎逊实膽?yīng)用時(shí)效性不是很高，而且在運(yùn)輸過程中也存在很大的問題。（二）土地利用。城市生活用水以及工業(yè)用水的處理基本上都是在一個(gè)污水處理廠，因此在污泥中含有大量有機(jī)物的同時(shí)也會含有很多重金屬元素。這些重金屬元素可作為綠肥使用，尤其針對農(nóng)田使用過程中，綠肥中含有的氮磷鉀可以有效地對土壤的物理特性進(jìn)行改變，增加土壤的肥力。污泥還可用作礦山的復(fù)墾工作，對于礦山的土壤化學(xué)性質(zhì)改變是非常有效的，便可有效地促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。上述應(yīng)用需建立在一些有毒的重金屬元素被清除的基礎(chǔ)上，否則這些重金屬元素將可能進(jìn)入到農(nóng)作物當(dāng)中。

五、結(jié)束語

隨著我國城市的不斷發(fā)展，城市的排污能力也在不斷增加，而且增加的力度是非常巨大的。如果不做好污泥處理工作，對整個(gè)城市的生態(tài)環(huán)境造成惡劣影響。首先，政府部門需要不斷加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)以及資金的投入，在提高污泥處理效率的同時(shí)，逐步降低其成本，使得污泥對于環(huán)境的污染最小化，甚至將其轉(zhuǎn)化為可以再利用的資源，變廢為寶，從而有效提高污水處理廠的工作效率和質(zhì)量。其次，相關(guān)部門或地方政府可以借鑒國內(nèi)外成熟的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行本土化改造形成一套適合于本地的污水處理體制，細(xì)化污泥處理制度，保障污泥再污染的可能性降低，提高污泥的處置率。最后，污水處理廠應(yīng)該積極的拓展污泥的利用途徑，積極主動的推動污泥多元化應(yīng)用更有效地促進(jìn)污泥的再利用。

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篇5

關(guān)鍵詞：污泥；處置；綜合利用；資源化

城市污水處理后所殘剩的污泥中含有大量無機(jī)及有機(jī)固體污染物和病原微生物及寄生蟲卵重金屬和有毒有害物質(zhì);而且污泥含水率高、體積大,給堆放和運(yùn)輸帶來困難。如果處理不當(dāng)或不規(guī)范處理,如隨意棄置,農(nóng)地濫用等,將對生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅。污泥該如何處理和合理利用,一直為世界各國所研究。

一、污泥處置與利用現(xiàn)狀

隨著污泥量的大幅度上升,污泥處理和利用方法的研究已越來越深入, 一般采用濃縮、消化、脫水、干化等工藝處理后有效利用，主要為農(nóng)用、填埋、投海(現(xiàn)已禁用) 、焚燒等方法處置,或用其中某幾種方法組合處置。

目前全國污泥的處置處于十分窘迫的狀況，大部分污水處理廠的污泥并沒有得到真正有效的處置，從而造成污染的轉(zhuǎn)移；與污水處理相比，污泥處理嚴(yán)重脫節(jié)，存在處理率低、工藝不完善、技術(shù)單一、裝備水平落后、處置保障率低、二次污染風(fēng)險(xiǎn)大等問題。

二、污泥處理和處置的原則

污泥處理和處置的原則,主要分以下四個(gè)方面：

(1) 減量化: 初沉污泥的含水率一般都達(dá)95%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 左右,體積也較大,不利于貯存、運(yùn)輸。因此污泥最終處理前進(jìn)行減量化,以降低污泥處理的費(fèi)用,是十分重要的環(huán)節(jié)。

(2) 穩(wěn)定化:污泥中有機(jī)物含量一般達(dá)60%～70%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) ,會發(fā)生厭氧降解,并產(chǎn)生腐爛和惡臭,通過穩(wěn)定化處理,處置后不再產(chǎn)生污泥的進(jìn)一步降解,從而避免產(chǎn)生二次污染。

(3) 無害化: 初沉污泥中,含有大量的病原菌、寄生蟲卵、病毒、難降解有機(jī)物和重金屬離子等有毒有害物質(zhì)。因此污泥處理必須達(dá)到無害化、衛(wèi)生化的要求。

(4) 資源化;在污泥的處理過程中,應(yīng)以保護(hù)環(huán)境為目的,使污泥變害為利,對其進(jìn)行綜合利用。如制肥料、制建材、制燃料、制沼氣等。

三、污泥處理和處置的方法

為了實(shí)現(xiàn)污泥處理的目的,常采用污泥的濃縮、調(diào)理、干化與脫水、穩(wěn)定及最終處置等工藝對污泥進(jìn)行處理。

3.1 污泥的濃縮濃縮的目的是初步降低污泥的含水率，縮小污泥的體積，為后續(xù)的處理處置創(chuàng)造有利條件。污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法。

3.2 污泥的調(diào)理通過調(diào)理可以改變污泥的組織結(jié)構(gòu)，減小污泥的黏性，降低污泥的比阻，從而達(dá)到改善污泥脫水性能的目的。常用的污泥調(diào)理方法有加藥、淘洗、熱處理和冷處理等。選定污泥調(diào)理方法時(shí)，應(yīng)該從污泥的性狀、脫水的工藝、運(yùn)行費(fèi)用及最終的處置等方面綜合考慮。目前加藥調(diào)理法使用最多。

3.3 污泥的干化與脫水 為了有效而經(jīng)濟(jì)地對污泥進(jìn)行最終處置，就必須充分地對污泥進(jìn)行脫水和干化，使污泥能當(dāng)作固態(tài)物質(zhì)來處理，所以在整個(gè)污泥處理系統(tǒng)中，脫水和干化是最重要的工序。污泥脫水常見的機(jī)械方法有真空過濾脫水、壓濾脫水、離心脫水，蒸發(fā)率高的地區(qū)也可采用自然干化。

3.4 污泥的穩(wěn)定 污泥的穩(wěn)定化是污泥無害化、資源化利用的一個(gè)關(guān)鍵步驟。穩(wěn)定污泥的方法有化學(xué)穩(wěn)定和生物穩(wěn)定。

3.4.1 污泥的化學(xué)穩(wěn)定

化學(xué)穩(wěn)定是向污泥中投加化學(xué)藥劑，以抑制和殺死微生物，消除污泥可能對環(huán)境造成的危害。穩(wěn)定的方法有石灰穩(wěn)定法、氯穩(wěn)定法、濕式氧化穩(wěn)定法、臭氧穩(wěn)定法。

3.4.2 污泥的生物穩(wěn)定

污泥的生物穩(wěn)定也稱污泥消化，是通過微生物的代謝作用使污泥中的有機(jī)物穩(wěn)定化，可分為厭氧消化和好氧消化處理，其中厭氧消化是目前我國普遍認(rèn)可的污泥生物處理方法，也是大型污水處理廠最為經(jīng)濟(jì)的污泥處理方法，在能耗方面要優(yōu)于好氧消化。目前我國采用污泥消化工藝的城鎮(zhèn)污水處理廠其污水處理規(guī)模均較大。厭氧消化后的污泥在園林綠化、農(nóng)用利用前還應(yīng)進(jìn)行無害化處理。

3.5 污泥的最終處置

3.5.1 污泥的焚燒污泥經(jīng)過焚燒后其含水率可降低為零，有害物質(zhì)處置徹底。焚燒作為更高水平的無害化、減量化的處理技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。通過近半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展和改進(jìn)，能耗更低、能量回收利用率更高、滿足更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的流化床污泥焚燒系統(tǒng)已經(jīng)成為最普遍應(yīng)用和提供最有效成功運(yùn)行保證的技術(shù)。

3.5.2 污泥的衛(wèi)生填埋經(jīng)過充分處理的污泥可以單獨(dú)或混合到其他固體廢棄物中送到專用的填埋場填埋處置。其優(yōu)點(diǎn)是投資少，容量大，見效快。污泥的衛(wèi)生填埋場其基本改造類似于城市垃圾填埋場，應(yīng)采取可靠措施以防止填埋過程中對周圍環(huán)境（水、大氣和土壤）和生態(tài)的潛在影響。由于填埋場需要大量的場地和運(yùn)輸費(fèi)用，近年來污泥填埋處置的比例已越來越小。

四、污泥的綜合利用

4.1 污泥堆肥

污泥脫水后堆肥農(nóng)用是目前國內(nèi)一些污水處理廠正在進(jìn)行研究和開發(fā)的課題,污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等植物需要的養(yǎng)分,其含量高于常用牛羊豬糞等農(nóng)家肥,可以與菜籽餅、棉籽餅等優(yōu)質(zhì)的有機(jī)農(nóng)肥相媲美。但污泥中也含有對植物及土壤有危害作用的病菌、寄生蟲卵、難降解有機(jī)物、重金屬離子以及N ,P 的流失對地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物質(zhì),目前對重金屬污染研究較多。因此,在作農(nóng)田林地利用前,應(yīng)進(jìn)行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵,同時(shí)還應(yīng)去除這些有害物質(zhì)。目前普遍的問題是檢測手段跟不上要求,處理成本無法和經(jīng)濟(jì)效益相平衡,化肥的普遍應(yīng)用造成銷售市場難以開發(fā)等,這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。

4.2 污泥制建材

污泥的建材利用大致可歸結(jié)為以下方法:制輕質(zhì)陶粒、制熔融材料和熔融微晶玻璃,生產(chǎn)水泥、制磚、生化纖維板等。過去大部分以污泥焚燒灰作原料生產(chǎn)各種建材,近年來,為了減少投資(建設(shè)焚燒爐) ,充分利用污泥自身的熱值,節(jié)省能耗,直接利用污泥作原料生產(chǎn)各種建材的技術(shù)已開發(fā)成功。

4.3 污泥燃料化技術(shù)

污泥燃料化方法目前有兩種:一種是污泥能量回收系統(tǒng) ；第二種是污泥燃料。

污泥經(jīng)能量回收系統(tǒng)制成含水率5% 、含油率10%以下的污泥燃料。污泥燃料可以用于發(fā)電, 也可用于廠區(qū)水泥的生產(chǎn), 不僅節(jié)約了煤炭資源, 燃燒的污泥灰還可以作為生產(chǎn)水泥的原料。污泥燃料還適合紙漿造紙廠應(yīng)用, 有利于降低造紙廠的能耗。污泥燃料熱值較高, 性質(zhì)比較穩(wěn)定, 可以方便控制。

4.4 污泥制沼氣

沼氣是有機(jī)物在厭氧條件下經(jīng)厭氧細(xì)菌的分解作用產(chǎn)生的以甲烷為主的可燃性氣體,是一種比較清潔的燃料。1m3沼氣燃燒發(fā)熱量相當(dāng)于1kg煤或是0.7kg汽油,沼氣中甲烷的含量約占50%～60% ,二氧化碳的含量占30%左右,另外還有一氧化碳、氫氣、氮?dú)狻⒘蚧瘹浜蜆O少量的氧氣。利用污泥厭氧消化制沼氣的主要優(yōu)點(diǎn)是資源化程度高, 既產(chǎn)生高熱值沼氣同時(shí)也生產(chǎn)了有機(jī)肥料; 生產(chǎn)環(huán)境好, 臭氣產(chǎn)生量極小; 大氣污染小, 無酸性物、二英、粉塵產(chǎn)生。不僅可以解決污泥出路問題,而且對節(jié)約能源和降低污水廠運(yùn)行費(fèi)用都有很大意義。

4.5 活性污泥做粘結(jié)劑

污泥本身含有有機(jī)物,如蛋白質(zhì)、脂肪和多糖,既具有一定的熱值,又有一定的粘結(jié)性能?；钚晕勰嘧稣辰Y(jié)劑將無煙粉煤加工成型煤,而污泥在高溫氣化爐內(nèi)被處理,防止了污染;污泥作為型煤粘結(jié)劑,替代白泥可改善在高溫下型煤的內(nèi)部孔結(jié)構(gòu),提高了型煤的氣化反應(yīng)性,降低了灰渣中的殘?zhí)?提高炭轉(zhuǎn)化率,污泥既可以作為一種粘結(jié)劑,同時(shí)也是一種疏松劑,污泥的熱值也得到了利用,且污泥處理量大。

4.6 其它綜合利用方法

此外, 污泥綜合利用還包括: 污泥制蛋白塑料、污泥制動物飼料、污泥改性制吸附劑等方法。

篇6

關(guān)鍵詞：活性污泥 厭氧污泥 重金屬污水處理 微生物

Study and Development of Activated-Sludge Treatment of Heavy Metal-Containing Wastewater

Abstract：The effects of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater are discussed in respect of different types of activated sludge and treatment of different heavy metals．The mechanisms of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater are analyzed，with possible ways put forward to improve the treatment capability of activated sludge，which provide some references for the improvement and perfection of the study of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater．

Key words：activated sludge; anaerobic sludge; treatment of heavy metal-containing wastewater; microorganism

傳統(tǒng)上處理重金屬廢水的方法主要是物理化學(xué)法，如吸附法、離子交換法、化學(xué)沉淀法、膜分離法、氧化還原法等，但這些方法都具有二次污染嚴(yán)重，處理成本高等問題。近年來人們開始為重金屬廢水的處理尋找新的方法。過去人們普遍認(rèn)為活性污泥法不宜用來處理重金屬廢水，因?yàn)橹亟饘購U水中有機(jī)物質(zhì)較少，而且重金屬對污泥中的微生物有很強(qiáng)的毒害作用。但近年的研究結(jié)果表明，通過改造現(xiàn)行的活性污泥法可以處理重金屬廢水[1-2]。活性污泥法處理重金屬廢水主要是利用活性污泥中的細(xì)菌、原生動物等微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜形成的具有很強(qiáng)吸附分解能力的污泥顆粒來完成的。目前研究主要集中在活性污泥對重金屬吸附能力以及活性污泥處理重金屬廢水的機(jī)理等方面。本文旨在通過對活性污泥處理重金屬廢水的工藝現(xiàn)狀及其機(jī)理的分析，提出一些能提高活性污泥處理能力的切實(shí)可行的途徑，為該方法的進(jìn)一步研究和推廣應(yīng)用提供參考。

1 活性污泥對重金屬廢水的處理

不同的活性污泥體系對重金屬的去除效果和機(jī)理都不盡相同，選擇一個(gè)適應(yīng)范圍廣、抵抗重金屬能力強(qiáng)的污泥體系是當(dāng)前研究的重點(diǎn)之一。

1.1 不同類型活性污泥的處理效果

活性污泥可分為厭氧污泥和好氧污泥。好氧污泥主要利用生物絮凝和細(xì)菌分泌的胞外聚合物吸附—螯合重金屬，因?yàn)楹醚跷勰嗪械陌饩酆衔锖退鶐ж?fù)電荷均高于厭氧污泥，所以好氧污泥比厭氧污泥更易形成絮凝體，去除水中的重金屬。厭氧污泥主要利用細(xì)菌分解產(chǎn)物沉淀重金屬。本人對好氧污泥和厭氧污泥處理含鉻廢水進(jìn)行了比較，通過兩個(gè)月對污泥的馴化，厭氧污泥可以處理Cr(Ⅵ)的質(zhì)量濃度為600mg／L的廢水，而好氧污泥只能達(dá)到100mg／L左右，這主要是因?yàn)閰捬鯒l件下，Cr(Ⅵ)被細(xì)菌產(chǎn)生的強(qiáng)還原性物質(zhì)硫化氫還原成Cr(Ⅲ)，Cr(Ⅲ)以氫氧化物的形式從水中沉淀去除，而在好氧條件下，污泥中的氧化還原電位高，Cr(Ⅵ)不易被還原。

此外，不同類型的污泥吸附重金屬的效果也不盡相同。E．Bux等[3]，對剩余活性污泥和消化污泥吸附鋅作了對比研究。當(dāng)處理鋅的質(zhì)量濃度為1 200mg／L的廢水時(shí)，剩余活性污泥與消化污泥各自的最大吸附量為22.65和16.8mg／g，剩余污泥吸附鋅的能力要強(qiáng)于消化污泥，同時(shí)隨著鋅濃度的提高剩余污泥的吸附總量也提高了，這是因?yàn)槭Ｓ辔勰啾认勰嗑哂懈唠娯?fù)性。

1.2 活性污泥對不同重金屬的去除效果

不同重金屬對活性污泥的毒害機(jī)制是不同的，這就決定了活性污泥對其去除效果的差異性。

1.2.1 鋅

B．W．Atkinson等[4]研究了剩余活性污泥處理電鍍廢水，該電鍍廢水中主要含有110mg／L鋅，同時(shí)還含有少量的Cu2+，Cd2+，Ni2+，Cr3+和Cr6+戶，其研究結(jié)果表明活性污泥對鋅的去除率高達(dá)96％，其他金屬平均去除率均為80％以上。馬曉航等[5]，研究了用SRB(硫酸鹽還原菌)處理含鋅廢水的活性污泥床工藝及影響運(yùn)行的主要因素，該工藝可在進(jìn)水COD和鋅的質(zhì)量濃度分別為320mg／L與100mg／L時(shí)有效運(yùn)行，有機(jī)物和Zn2+的去除率分別達(dá)到73.8％和99.63％。在水力滯留時(shí)間降至6h時(shí)，Zn2+的去除率仍可達(dá)94.55％。進(jìn)水Zn2+的質(zhì)量濃度低于500mg／L時(shí)裝置可以穩(wěn)定運(yùn)行，而當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到600mg／L時(shí)，硫酸鹽還原菌受到Zn2+的明顯毒害，去除效果顯著降低。

1.2.2 鉛

王士龍等[6]利用活性污泥對含鉛廢水進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，當(dāng)廢水pH值控制在4-9范圍內(nèi)，ρ(Pb2+)小于100mg／L，鉛與活性污泥的質(zhì)量比為1：300時(shí)，鉛的去除率均在99％以上，而其它酸度范圍去除率均較低。

1.2.3 鉻

王士龍等[7]還利用活性污泥處理含鉻廢水，當(dāng)Cr(Ⅵ)在20mg／L以內(nèi)的電鍍廢水，pH值控制在3—10之間時(shí)；其去除率達(dá)到95％以上。

Song等[8]研究了硫酸鹽還原菌處理含鉻廢水的能力。在厭氧條件下，硫酸鹽還原菌可以還原130mg／L Cr(Ⅵ)，同時(shí)還可降解廢水中的硫酸鹽。

當(dāng)前的研究情況表明，活性污泥幾乎可以應(yīng)用到所有重金屬廢水的處理中，其中以培養(yǎng)含有SRB的厭氧活性污泥最具有發(fā)展?jié)摿?，這與其能同時(shí)處理多種重金屬和硫酸根的特點(diǎn)有關(guān)。

2 活性污泥法處理重金屬的機(jī)理

活性污泥處理重金屬廢水機(jī)理很復(fù)雜，通常認(rèn)為活性污泥對重金屬的作用包括沉淀，吸附和胞內(nèi)吸附等。

2.1 重金屬的沉淀機(jī)理

重金屬的沉淀主要是利用污泥中微生物新陳代謝產(chǎn)物與重金屬離子直接生成難溶性的沉淀，或?qū)⒅亟饘龠€原后再生成難溶性的沉淀，從而達(dá)到從水相去除的目的。用SRB處理重金屬廢水是近年發(fā)展很快的方法。其原理是利用SRB在厭氧條件下產(chǎn)生的H2S和廢水中的重金屬反應(yīng)，生成金屬硫化物沉淀以去除重金屬離子。Van等[9]研究以蔗糖作為有機(jī)源，利用SRB還原硫酸根，去除重金屬銅，鉛等重金屬離子，從而提出以下的反應(yīng)過程：

①產(chǎn)酸菌將復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)分解生成氫和簡單有機(jī)酸，如丙酸、乙酸等。

②SRB利用氫作為電子供體將硫酸根還原成負(fù)二價(jià)硫。

③負(fù)二價(jià)硫與重金屬離子生成難溶于水的金屬硫化物。

當(dāng)前對利用氫作為電子供體的SRB的研究比較多，但對其它類型SRB的研究則相對較少。加上影響SRB對硫酸根作用的因素眾多，這就使對SBR處理重金屬機(jī)制的研究變得復(fù)雜和艱難。目前研究還僅限于對單一菌種，多種細(xì)菌共存的體系還未見報(bào)道。研究多種細(xì)菌共存對處理效果影響以及其作用機(jī)制將是下一步研究的重點(diǎn)。

2.2 重金屬的吸附機(jī)理

重金屬的吸附是通過利用微生物本身結(jié)構(gòu)或其分泌物和代謝產(chǎn)物來實(shí)現(xiàn)的，如動膠菌、藍(lán)細(xì)菌等能夠產(chǎn)生胞外聚合物(ECP)，如多糖、糖蛋白、脂多糖等。革蘭氏陰性細(xì)菌分泌的胞外聚合物是由脂多糖、莢膜多聚糖和其他的蛋白質(zhì)等組成。這些分泌物在細(xì)胞表面上易于脫落。革蘭氏陽性細(xì)菌所分泌的則是由脂磷壁酸、多聚糖和游離蛋白質(zhì)組成。這些胞外聚合物含有大量的陰離子基團(tuán)，如羧基、磷?；?、硫酸根等易與金屬離子結(jié)合。天然多聚糖上陽離子能與水辮液中二價(jià)重金屬離子進(jìn)行離子交換，如藻酸鹽中K+，N a+，Ca2+，Mg2+就能夠與相應(yīng)的陽離子如Co2+，Cu2+，Cd2+和Zn2+進(jìn)行交換，從而達(dá)到生物吸附重金屬的目的。Aksu等[10]還通過實(shí)驗(yàn)證明了C.Vulgari和Z.Ramigera是通過細(xì)胞壁的多聚糖上氨基和羧基與金屬之間韻吸附和配位作用來吸附銅的。但生物吸附機(jī)理仍不是十分清楚，當(dāng)前對其比較有影響的解釋是巴斯韋爾，麥金尼等所提出的粘液學(xué)說和含能說。

2.3 重金屬的胞內(nèi)積累機(jī)理

一般金屬離子要進(jìn)入細(xì)胞體必須經(jīng)過胞外結(jié)合與運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)兩個(gè)步驟[11]，前者迅遺且不需能量，后者緩慢并依賴能量及代謝系統(tǒng)調(diào)空。由于大部分的重金屬對微生物都有害，所以很難研究高濃度下重金屬的吸附機(jī)理。通常認(rèn)為重金屬進(jìn)入細(xì)胞膜的傳送機(jī)制與代謝作用必須的離子鉀、鎂、鈉的相類似。但當(dāng)有時(shí)相同電荷和離子半徑近似的重金屬離子共存時(shí)，這種傳送系統(tǒng)就可能會將這幾種共存金屬同時(shí)傳人到細(xì)胞體內(nèi)，使細(xì)胞新陳代謝功能出現(xiàn)障礙。如Cr(VI)在pH=7-9范圍內(nèi)主要以CrO42-的形式存在。而CrO42-，硫酸鹽和磷酸鹽結(jié)構(gòu)相似，較易經(jīng)過一般陰離子的傳輸渠道穿過細(xì)胞膜。在有還原性質(zhì)物質(zhì)存在的條件下，Cr(Ⅵ)作為電子受體，在酶的作用下，進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)還原。

3 活性污泥法的改進(jìn)

活性污泥處理高濃度的重金屬廢水是一種全新的處理方法。在過去的二十多年里，人們研究集中在微生物處理重金屬的機(jī)制、優(yōu)化活性污泥處理重金屬廢水的工藝參數(shù)等方面。但由于研究還不夠透徹，使活性污泥應(yīng)用受到了限制。如何提高活性污泥法的應(yīng)用范圍，提高活性污泥的處理效果，降低活性污泥法的生產(chǎn)成本，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

3.1 改變活性污泥的形態(tài)

將絮狀活性污泥培養(yǎng)成顆粒污泥，為微生物提供一個(gè)穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)，有利于微生物抵抗高濃度的重金屬離子；顆粒污泥形成有利于細(xì)菌對營養(yǎng)的吸收；顆粒污泥能維持一個(gè)相對穩(wěn)定的微環(huán)境，有利于抵抗廢水的突變[12]。

3.2 生物強(qiáng)化技術(shù)

生物強(qiáng)化技術(shù)是通過向廢水處理系統(tǒng)中直接投加H-自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因重組技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種，以改善原處理系統(tǒng)的能力，達(dá)到對某一種或某一類有害物質(zhì)的去除或某方面性能的優(yōu)化目的。其實(shí)現(xiàn)需要三個(gè)步驟：①高效菌種的獲得；②高效菌種在投加系統(tǒng)中保持及活力的表達(dá)；③對目標(biāo)物的有效去除或原系統(tǒng)性能的有效改善。生物強(qiáng)化技術(shù)有利于減少活性污泥的馴化時(shí)間，增強(qiáng)活性污泥處理效果，并可以根據(jù)廢水特性有選擇性地投加特定菌種，從而使活性污泥適應(yīng)能力顯著增強(qiáng)。但目前主要是針對單一菌種處理重金屬效果的研究，對復(fù)合功能菌的研究較少。復(fù)合功能菌借助不同菌種之間相互協(xié)調(diào)共生，有利于增強(qiáng)茁群整體對于環(huán)境的抵抗能力，保持在系統(tǒng)中的活力，提高與系統(tǒng)中固有菌對營養(yǎng)物的競爭能力，從而保證強(qiáng)化技術(shù)有效實(shí)施。

3.3 促進(jìn)微生物胞外聚合物(ECP)的分泌

活性污泥形成過程是先由細(xì)菌形成菌膠團(tuán)，再進(jìn)一步絮凝成活性絮凝體，絮體的形成和細(xì)胞產(chǎn)生的胞外聚合物有很大關(guān)系。細(xì)菌產(chǎn)生的胞外聚合物越多，絮凝聚合作用就進(jìn)行得越快。胞外聚合物的形成與細(xì)菌的生長階段有關(guān)。在細(xì)菌生長對數(shù)期，細(xì)菌開始絮凝，到穩(wěn)定生長期時(shí)，胞外聚合物大量形成。

目前對微生物產(chǎn)生ECP的機(jī)制和生物絮凝過程研究不是十分清楚，針對提高分泌ECP能力的研究還處于試驗(yàn)探索階段，這一方面研究還有待于進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 結(jié)語

活性污泥法處理重金屬廢水具有成本低，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，是一種較有發(fā)展前途的方法。但活性污泥法尚有許多的不足之處，如利用沉淀機(jī)制處理重金屬廢水，則剩余活性污泥需要進(jìn)行再處理回收其中的金屬成分。當(dāng)前活性污泥法大多還處在實(shí)驗(yàn)室和中試階段，進(jìn)行了大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的研究成果還很少，若想在此領(lǐng)域有所突破，還必須加強(qiáng)在生物強(qiáng)化技術(shù)等方面的研究，同時(shí)提高工業(yè)過程和設(shè)備自動化水平。

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篇7

關(guān)鍵詞：污泥,處理處置技術(shù),發(fā)展展望

收稿日期：2011-12-28

作者簡介：文豐玉（1978―），女，廣西灌陽人，工程師,主要從事環(huán)境影響評價(jià)工作。

中圖分類號：X703.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944(2012)02-0138-03

1 引言

污水處理廠剩余污泥含水率高,可達(dá)90%,并含有豐富的氮、磷等元素,以及多種微量元素和土壤改良劑,如腐殖質(zhì),但同時(shí)也含有大量病原體、寄生蟲卵、一定量的重金屬 (Cd、Cr、Pb、As、Zn、Cu、Ni等)和多種有毒有害的有機(jī)污染物如多氯聯(lián)苯、二嗯英、放射性核素等且伴有惡臭。因此污泥如未經(jīng)有效處理處置進(jìn)入環(huán)境,極易對地下水、土壤等造成二級污染,威脅環(huán)境安全和公眾健康,這些因素嚴(yán)重制約著污泥的資源化利用。污泥處理處置的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化和無害化。

“十二五”期間我國將完成每年新增污水集中處理能力1 500萬m3/d,以新增污水處理量運(yùn)行負(fù)荷率為75%以及污泥(含水率80%)占污水質(zhì)量比例為0.6‰計(jì)算,“十二五”期間污泥年產(chǎn)量將以246萬m3/年的速度遞增。在我國污泥處理可占整個(gè)污水廠投資及運(yùn)行費(fèi)用的25%~65%污泥處理已成為污水廠所面臨的沉重負(fù)擔(dān),在污泥產(chǎn)量迅速增加的同時(shí),污泥的處理處置也存在著諸多問題,因此,如何合理的解決污泥問題,已是當(dāng)前亟待解決的環(huán)保問題之一。

2 污泥處置處理技術(shù)

2.1 污泥處理

污泥處理是指對污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、減量化和無害化處理的過程,污泥處理包括脫水、消化、發(fā)酵以及熱干化等工藝過程。

2.1.1 污泥脫水

污泥脫水是將濃縮或消化污泥脫除水分,轉(zhuǎn)化為半固態(tài)或固態(tài)泥塊的一種污泥處理方法。經(jīng)過脫水后,污泥含水率可降低到55%~80%,脫水的方法主要為自然干化法、機(jī)械脫水法和造粒法。自然干化法和機(jī)械脫水法適用于污水污泥,造粒法適用于混凝沉淀的污泥。顧瑞環(huán)等通過實(shí)驗(yàn)，將剩余污泥與消化污泥混合之后脫水,脫水效果較好,絮凝劑單耗降低,與純消化污泥脫水耗絮凝劑量一致,泥餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在77%~78%時(shí),絮凝劑單耗均值3.17 kg/t干污泥。

當(dāng)剩余污泥產(chǎn)量大時(shí),為了減少對初沉污泥的濃縮沉降性的沖擊,剩余污泥與初沉污泥可以分開濃縮處理的,但在分別濃縮之后需混合脫水。對續(xù)建的污水廠來說,此種工藝運(yùn)行不但可以節(jié)省濃縮池的投資,而且混和污泥脫水效果較好。

2.1.2 污泥熱干化

污泥熱干化指利用燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量或其他工業(yè)余熱,通過專門的工藝和設(shè)備,使污泥失去部分水分的過程。熱干化能夠使污泥減容,且干化后污泥的臭味、病原物、粘度、不穩(wěn)定等負(fù)面特性得到顯著改善而具有多種用途,如用作肥料、土壤改良劑、替代能源或是轉(zhuǎn)變成油、氣后再進(jìn)一步提煉化工產(chǎn)品等。熱干化成為污泥處理、處置重要的“第一步”。在美國,污泥干化處理后土地利用已經(jīng)逐漸成為污泥處理、處置的重要途徑。由于污泥填埋越來越受到土地和費(fèi)用的限制,美國現(xiàn)有的大部分填埋場將在未來的數(shù)年內(nèi)關(guān)閉,污泥熱干化在美國的應(yīng)用將更加普及。

熱干化其優(yōu)點(diǎn)為占地小、處理能力大、減量率高、為生化程度高、最終處置途徑具有較廣泛的適用性和靈活性等;缺點(diǎn)是建設(shè)投資大,運(yùn)行費(fèi)用較高。

2.1.3 石灰干化技術(shù)

石灰干化技術(shù)是利用混合設(shè)備將污泥與生石灰等固化劑充分?jǐn)嚢杞佑|,通過物理化學(xué)反應(yīng)達(dá)到降低含水率、去除臭味、殺滅微生物和病原菌并有效鈍化重金屬的效果。較為經(jīng)典的應(yīng)用包括利用加入氧化鈣后pH值和溫度的升高來實(shí)現(xiàn)污泥的殺菌;或利用添加氧化鈣(也可同時(shí)添加其他物質(zhì)如飛灰、水泥、粉煤渣等) 后污泥的固化效果來滿足污泥的填埋工藝要求。另外,處理過程中選擇適宜的混合條件和設(shè)備可有效改變污泥的性質(zhì),使其由致密、粘稠變成疏松、流動性好、便于儲存和運(yùn)輸?shù)奈锪稀?yīng)梅娟等通過對小紅門污水處理廠污泥干化項(xiàng)目的運(yùn)行及實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)檢測,初步研究和分析了污泥原始含水率對處理后污泥含水率的影響以及石灰投加量對殺菌效果的影響。結(jié)果表明,針對小紅門污水廠的污泥,僅需添加5%的石灰,即可將大腸桿菌的含量降至未檢出水平。而為了使成品污泥含水率同樣達(dá)到小于60%的效果,原始污泥含水率越低,所需投加的生石灰量越少,當(dāng)原始污泥含水率為80%~85%時(shí),需要的石灰投加量為20%~30%,而原始污泥含水率為77%~78%時(shí),僅需投加13%的石灰。

石灰干化技術(shù)其優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)投資小、設(shè)施建設(shè)中期短;缺點(diǎn)是石灰需求量大,易受到石灰來源不穩(wěn)定以及產(chǎn)品出路不確定的影響。

2.1.4 污泥消化

污泥消化是典型的污泥穩(wěn)定方法,剩余污泥經(jīng)過消化處理后,一方面可減少污泥的體積,另一方面可降低污泥中揮發(fā)固體的含量,滅活部分病原菌和去除臭味,消化可用好氧消化和厭氧消化兩種方式。國外厭氧消化技術(shù)比較成熟,已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

好氧消化是在不投加其他底物的條件下,對污泥進(jìn)行較長時(shí)間的曝氣,使污泥中的微生物處于內(nèi)源呼吸階段進(jìn)行自身氧化,并以此來獲得能量。它的主要優(yōu)點(diǎn)是處理效率高,需要的處理設(shè)施體積小,投資較少,運(yùn)行管理方便,基建費(fèi)用低,上清液中的BOD5濃度較低(10mg／L以下),處理后的產(chǎn)物無臭、類似腐殖質(zhì),肥效較高,運(yùn)行安全、管理方便。但由于需要輸入動力,所以運(yùn)行費(fèi)較高。

厭氧消化是利用厭氧微生物分解污泥中的有機(jī)物,使污泥趨于穩(wěn)定,達(dá)到減量之目的,還可回收部分能源,投資費(fèi)用較低。它是目前國內(nèi)外最為常用的污泥生物處理方法,同時(shí)也是大型污水處理廠最為經(jīng)濟(jì)的污泥處置方法。同時(shí)為了克服傳統(tǒng)污泥厭氧消化工藝存在的消化速率慢、停留時(shí)間長、處理效率低的缺點(diǎn),相繼出現(xiàn)了機(jī)械破碎、超聲波、堿處理、熱水解、臭氧處理、酶法等預(yù)處理方法,王治軍等人通過對熱水解后的污泥進(jìn)行厭氧消化處理,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過熱水解預(yù)處理的剩余污泥后續(xù)厭氧消化處理系統(tǒng)的最大COD去除率可達(dá)60.61%;與未經(jīng)熱水解污泥的厭氧消化對比,產(chǎn)氣量可增加79.20% ~99.55%。

2.2 污泥處置

污泥處置是指處理后污泥進(jìn)行消納的過程。在污泥處置過程中,污泥最終得以穩(wěn)定。污泥處置包括填埋、堆肥、焚燒、建材利用以及土地利用等不同的方式,污泥焚燒后灰分即可填埋,也可作為建材原料。

2.2.1 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋措施簡單,對無法農(nóng)用的高污染污泥、不利于堆肥的污泥以及污泥焚燒殘?jiān)奶幚?衛(wèi)生填埋方法也是一種不可或缺的處理手段。到目前為止,已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù),具有不需要高度脫水(自然干化),投資較少、容量大、見效快等優(yōu)點(diǎn),利于推廣。當(dāng)然。污泥衛(wèi)生填埋也有不足之處。例如,污泥中含有的有毒有害物質(zhì)可能會隨雨水等滲入地下,對地下水和周圍土壤造成二次污染;衛(wèi)生填埋需要較大的場地,對于用地緊張的城市不適宜采用。

2.2.2 堆肥

堆肥是利用微生物分解污泥中有機(jī)物,并殺滅傳染病菌、寄生蟲和病毒,提高污泥肥分的污泥處理技術(shù),產(chǎn)物可用于園藝和農(nóng)業(yè)肥料。

綜合國內(nèi)外污泥堆肥技術(shù),制約污泥堆肥技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的瓶頸主要為占地面積、臭氣外排造成的二次污染、干物料的投加和安全儲運(yùn)、污泥的最終處置和操作員的健康安全問題。相對于靜態(tài)堆肥倉工藝,動態(tài)堆肥倉工藝在這幾個(gè)方面都有所突破,污泥堆肥是較好的城市污水污泥處置方式,污泥堆肥添加的輔助填充料,鼓勵(lì)利用園林廢棄物(剪枝、落葉)和周邊農(nóng)村的礱糠、谷殼、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物。鼓勵(lì)開展污泥堆肥技術(shù)創(chuàng)新,提高生物熱能循環(huán)利用,利用污泥改善土壤肥效,減少能源消耗,對臭氣進(jìn)行有效處理。

堆肥優(yōu)點(diǎn)為投資較小,運(yùn)行費(fèi)用較低;缺點(diǎn)是占地面積大,受外部因素如氣候、堆肥產(chǎn)品出路等影響大。國內(nèi)外應(yīng)該不斷完善污泥堆肥過程中各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)保障性政策的制定,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的建設(shè),積極推進(jìn)各種污泥堆肥技術(shù)。

2.2.3 污泥焚燒

污泥焚燒是指將污泥置于焚燒爐中。在過量空氣的條件下,進(jìn)行完全焚燒,使有機(jī)物完全碳化,可以最大限度的較少污泥的體積,使污泥中病原微生物、寄生蟲卵、病毒等徹底被殺死,高溫也能使污泥中的部分重金屬固化。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,且最大限度的實(shí)現(xiàn)污泥減量化、無害化;缺點(diǎn)是,在焚燒過程中污泥中的一部分重金屬能隨燃燒產(chǎn)生的煙塵擴(kuò)散到空氣中:況且,不完全的焚燒過程中也會有二嗯英等劇毒空氣污染物的產(chǎn)生,可能造成二次污染。

2.2.4 污泥建材利用

污泥建材利用主要指以污泥作為原料制造建筑材料,最終產(chǎn)物是可以用于工程的材料或制品。建材利用的主要方式包括污泥用于水泥熟料的燒制,污泥制陶粒、污泥制磚、污泥制作道路材料和垃圾填埋場覆蓋材料等。污泥用于水泥原料、制磚和制陶粒屬于污泥協(xié)同焚燒過程。當(dāng)污泥用于路基材料和垃圾填埋場覆蓋材料時(shí),可采用石灰、水泥基材料、工業(yè)固體廢棄物等污泥進(jìn)行改性處理。

2.2.5 土地利用

當(dāng)污泥以農(nóng)用、園林綠化為土地利用方式時(shí),可采用厭氧消化或高溫好氧發(fā)酵等工藝對污泥進(jìn)行處理。在有條件的污水處理廠,應(yīng)首先考慮采用污泥厭氧消化對污泥進(jìn)行穩(wěn)定化及無害化處理的可行性。污泥消化產(chǎn)生的沼氣應(yīng)收集利用于發(fā)電、鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動或熱水鍋爐,降低污水處理廠的能耗。為提高能量回收率,可采用超聲波、高壓或熱水解等污泥破解技術(shù)對活性污泥在厭氧消化前進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)污水處理廠沒有可供厭氧消化的場地,或污水處理廠規(guī)模較小時(shí),可采用高溫好氧發(fā)酵等工藝對脫水泥餅進(jìn)行穩(wěn)定化及無害化處理。

2.2.6 污泥處置存在的問題

污泥脫水率低,不便運(yùn)輸,且造成干化場占地面積越來越大。傳統(tǒng)活性污泥處理工藝的結(jié)果只有社會效益而沒有經(jīng)濟(jì)效益。堆放在干化場的污泥會產(chǎn)生較大的異味，嚴(yán)重影響環(huán)境。

3 發(fā)展方向展望

污泥減量從根本上減少污泥的產(chǎn)生,避免后續(xù)處理處置的經(jīng)濟(jì)成本和二次環(huán)境污染,具有應(yīng)用前景。同時(shí),應(yīng)不斷研發(fā)新技術(shù),充分利用污泥的生物質(zhì)原料特點(diǎn),將其資源化和能源化,并避免環(huán)境污染。目前污泥填埋仍占很大比例,這種方式不具有可持續(xù)性,對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。近階段,土地利用仍是污泥處置的一條重要途徑,能將污泥有效地資源化,但污泥必須經(jīng)過有效的穩(wěn)定化和無害化處理,并經(jīng)檢測合格,同時(shí)加強(qiáng)對施用土地的監(jiān)測。污泥熱處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化和能源化,受到廣泛重視。其中污泥焚燒技術(shù)已獲得廣泛的應(yīng)用,而污泥氣化技術(shù)則更具有應(yīng)用前景。

我國對于污泥問題的處理,目前還存在很多的漏洞和弊端,今后我國必然將加大力度對污泥問題進(jìn)行徹底的整治。一方面我國要加大立法工作力度,通過立法加強(qiáng)污泥污染治理和管理,促進(jìn)污水污泥治理事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,另一方面要發(fā)展新技術(shù),開發(fā)新方案、增設(shè)新工藝、走污泥治理專業(yè)化、市場化的發(fā)展道路。

4 結(jié)語

在污水處理過程中對剩余處理處置是不可忽視的重要環(huán)節(jié),污水處理系統(tǒng)只有具備污泥處理,才能真正成其為是一個(gè)完善、成套的處理工藝,在對污泥的管理控制當(dāng)中要充分考慮到污泥產(chǎn)生的源頭――污水處理廠,通過改進(jìn)污水廠的處理工藝來達(dá)到從源頭減少和避免污泥產(chǎn)生。同時(shí)對污泥放任自流,在實(shí)際中制定的標(biāo)準(zhǔn)也沒有得到有效的貫徹實(shí)施,特別隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國污水處理量和處理水平將會有更大的發(fā)展,勢必會產(chǎn)生更多的污泥。如果還是采取原來的態(tài)度對污泥進(jìn)行處置,必將會對我國環(huán)境質(zhì)量和公眾健康造成很大的威脅,同時(shí)也違背了資源循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展的要求。

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Discussion of Surplus Sludge Treatment and Disposal Technology

Wen Fengyu1,Tang Zhicheng2

（1.Guangxi Research Academy of Environmental Sciences,Nanning 530022,China;2.Qinzhou

Environmental Protection and Monitoring Station, Qinzhou 535000 China）

篇8

關(guān)鍵詞：深井曝氣活性污泥法　污水處理　應(yīng)用

中圖分類號：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1007-3973（2012）007-127-02

1 前言

隨著我國科技和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的迅猛發(fā)展，生活和工業(yè)廢水的排放量也越來越多，水污染問題成為了我國乃至全世界面臨的一個(gè)主要環(huán)境問題。達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工業(yè)廢水不經(jīng)過任何處理排入水體后，超過環(huán)境自凈能力，會污染水資源。污水一旦排入環(huán)境中，就很難再恢復(fù)原來的狀態(tài)，會對各方面的生產(chǎn)和人們的生活帶來無可估量的危害。根據(jù)最近幾年的中國統(tǒng)計(jì)年鑒的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國污水排放總量在逐年增加，尤其根據(jù)《2010中國統(tǒng)計(jì)年鑒》提供的數(shù)據(jù)，我們了解到我國總的廢水排放量達(dá)到了約589.1億噸。我國現(xiàn)在的環(huán)境形勢也愈加嚴(yán)峻，解決水污染問題刻不容緩，而污水凈化處理是解決水污染問題的有效途徑之一。

在污水凈化處理工藝中，活性污泥工藝是目前污水處理廠應(yīng)用最廣泛最常用的生物處理方法，活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。經(jīng)過這么多年的發(fā)展，活性污泥法處理污水的技術(shù)越來越成熟，已經(jīng)發(fā)展到十多種處理方法，如最早使用的傳統(tǒng)活性污泥法，生物吸附活性污泥法等。本文主要介紹了活性污泥法中一種很有前景的方法—深井曝氣活性污泥法。

深井曝氣活性污泥法是一種效率高，耐沖擊負(fù)荷，污泥產(chǎn)生量少，運(yùn)行費(fèi)用低，占地省的處理污水的有效方法。在現(xiàn)在人口眾多，用地越來越緊張的現(xiàn)狀下，該法在未來污廢水處理工藝中將大展拳腳。

2 深井曝氣活性污泥法及工藝流程

2.1 深井曝氣活性污泥法的發(fā)展歷史

深井曝氣又稱為“超深層曝氣”。1968年，在進(jìn)行好氧菌生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的研究實(shí)驗(yàn)時(shí)，英國帝國化學(xué)工業(yè)有限公司發(fā)明出了充氧能力極高的深井培養(yǎng)槽，且用于廢水處理中。最早在70 年代的英國開發(fā)成功，在皮林翰姆市污水處理廠（1974）首次建造了生產(chǎn)性試驗(yàn)裝置。目前深井曝氣工藝主要應(yīng)用在化工制藥和食品生產(chǎn)等領(lǐng)域中，對于這些領(lǐng)域排放的高濃度的有機(jī)污水處理有較成功的應(yīng)用，同時(shí)該工藝的技術(shù)也進(jìn)一步的成熟化。

2.2 深井曝氣活性污泥法工藝

深井曝氣活性污泥法曝氣池的實(shí)際裝置直徑為1.0-6.0m,深度為50-150m。井中間設(shè)隔墻將井一分為二，或者在井中心設(shè)內(nèi)井筒，將井分為內(nèi)、外兩部分。一部分為下降管，另一部分為上升管。污水及污泥從下降管導(dǎo)入，由上升管排出。在深井靠地面的井頸部分，局部擴(kuò)大，以排除部分氣體。經(jīng)處理后的混合液，先經(jīng)真空脫氣，再經(jīng)二次沉淀池固液分離。同時(shí)在深井曝氣池的頂端設(shè)深井頂槽，它在緩沖回流水體的動量的同時(shí)，又為原水和回流污泥的充分混和創(chuàng)造有利條件，并且又在去除氣體的反應(yīng)中起到關(guān)鍵作用，深井曝氣池的出水也由該處排出。深井曝氣活性污泥法的處理流程如圖示。

深井曝氣池中活性污泥中的微生物在曝氣池內(nèi)分解有機(jī)物，從而達(dá)到去除有機(jī)污染物的效果。由于處理功能不受氣候條件影響，適合各種氣候條件，可考慮不設(shè)初沉池或預(yù)處理系統(tǒng)，直接把污水和從二沉池連續(xù)回流的活性污泥形成混合液，從曝氣池的一端進(jìn)入，如圖1的左側(cè)，通過空氣擴(kuò)散裝置，以微小氣泡的形式進(jìn)入曝氣池中。微小氣泡除了給活性微生物提供充足的氧濃度外，還與污水、活性污泥劇烈混合形成的混合液以空氣作為動力促使液流上升，達(dá)到循環(huán)效果。

經(jīng)過活性污泥作用后的混合液由曝氣池的另一端流出，如圖1的右側(cè)，這時(shí)的處理水流入二沉池中進(jìn)行固液分離，在深井工藝中一般采用氣浮法較為直接方便，并有一定的污泥回流，保持曝氣池內(nèi)活性微生物的數(shù)量。而從二沉池中排出的剩余污泥含有大量的微生物，經(jīng)過一定的處理后排入環(huán)境，一般經(jīng)過濃縮脫水后外運(yùn)。

3 深井曝氣活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

3.1 深井曝氣活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)

通過對深井曝氣活性污泥法與一般活性污泥法的比較，我們可以知道該法可處理高濃度有機(jī)污廢水等優(yōu)點(diǎn)。具體闡述如下幾點(diǎn)：

(1)在實(shí)際運(yùn)行中，該工藝處理的水量約為300-400 m3/h ,經(jīng)過一系列的處理后，懸浮固體去除率可達(dá)到99%左右，出水水質(zhì)好；(2)當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，污水中化學(xué)需氧量的濃度在2000mg/L以上，所以在有沖擊負(fù)荷的情況下，也可以達(dá)到很好的處理效果；(3)處理功能不受氣候的影響，且原水經(jīng)過格柵和除砂池就可以進(jìn)行有效的處理，不需要設(shè)置初沉池和預(yù)處理系統(tǒng)，減少了占地面積；(4)深井曝氣反應(yīng)池內(nèi)水的深度較大，壓強(qiáng)較大，提高了污水中氧的溶解度，也使曝氣池內(nèi)的氣水接觸時(shí)間延長，與一般曝氣法的相比要長得多，所以空氣中的氧向水中的傳遞效率大為提高，與一般的活性污泥法5%-15%相比可達(dá)60%-90%左右，溶解氧的飽和濃度隨著深度的增加而增加，運(yùn)行中CO2的量比常規(guī)曝氣多，氧的利用率高，有機(jī)物降解速度快，污泥產(chǎn)量低；(5)深井曝氣法的容積負(fù)荷比一般的生化法容積負(fù)荷提高了3-30倍左右；(6)深井曝氣池中污水水流是強(qiáng)度較大的紊流，且DO濃度高，對于污泥中屬于厭氧微生物的絲狀菌產(chǎn)生了明顯的抑制作用。所以在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)過處理的污水在經(jīng)過脫氣池進(jìn)行有效的脫氣后，可以使污泥膨脹問題和流失現(xiàn)象得到有效的解決。(7)影響環(huán)境的臭味問題可以控制。與一般活性污泥法相比，深井曝氣法中吹入的空氣量大而其開口比大約是1/20。臭氣的產(chǎn)生量大大的減少，對環(huán)境的影響降低了。

3.2 深井曝氣活性污泥法的存在的問題及解決方案

篇9

城市生活污水處理后的污泥，一般含水率約80%，富含有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)成分，又含有一定量的重金屬和病毒、病原體、寄生蟲卵等有害物質(zhì)，污泥處置不當(dāng)會造成嚴(yán)重的二次環(huán)境污染。目前國外污泥主要的處置方法有一下三種：

1.土地填理

在過去，許多發(fā)達(dá)國家都采用土地填埋的方法來處理污泥，且占有很大的比例(約40%左右)。在我國，土地填埋也是主要的方法。該法的處理過程非常簡單，特別適于質(zhì)量較差的污泥，但需要場地和大量的運(yùn)費(fèi)，地基需作防滲處理以免污染地下水和散逸臭味。另外，適合充填的土地逐年減少。美國環(huán)保局估計(jì)今后20年內(nèi)，美國6500個(gè)填理場將有5000個(gè)關(guān)閉，有的州已無場地可供堆放。

2.投棄海洋

在一些靠海的國家和地區(qū)，大型的污水處理廠常直接將液態(tài)污泥排?；?qū)⒚撍勰嘀苯油逗！＿@是一種方便而經(jīng)濟(jì)的處理方法，但此法會危害海洋生態(tài)系統(tǒng)及人類食物鏈，造成全球范圍內(nèi)的危害。1988年美國已禁止向海洋傾倒污泥，并于1991年全面加以禁止。歐共體在1991年5月頒布《DirectiveConcerningUrbanWastewaterTreatment》中指出：在1998年12月31日起，不得在水體中處置污泥。

3.焚燒法

在歐美，當(dāng)污泥中重金屬或其它有毒物質(zhì)含量高而不適用于農(nóng)業(yè)利用的情況下，常采取焚燒法。污泥經(jīng)焚燒后產(chǎn)生無菌、無臭的無機(jī)殘?jiān)⒋蟠鬁p少了體積，是一種可靠而有效的污泥處置方法。污泥焚燒灰能有效地用在瀝青填料和輕質(zhì)基材等建筑材料，如做磚的主要原料。燃燒產(chǎn)生的熱可以用來供電。但焚燒法設(shè)備及運(yùn)行費(fèi)用昂貴，易造成大氣污染，仍存在有1/3左右固體重量的廢棄物，以灰分的形式存留下來。

但是，以上這些處置方法均不能實(shí)現(xiàn)對污泥的綜合利用，存在一定的社會及環(huán)境問題，不是污泥處置的最佳出路。對我國這樣一個(gè)發(fā)展中國家而言，綜合利用尤其是農(nóng)業(yè)利用無疑是較好的選擇，實(shí)現(xiàn)污泥的有效利用、變廢為寶，使之資源化并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，將成為污泥處置的發(fā)展方向。

二、污泥再利用的技術(shù)工藝路線

在城市生活污水水處理的污泥中，一般含水率約80%，有機(jī)質(zhì)成份含量約45%～55%.利用污泥制造有機(jī)復(fù)合肥過程是將污泥經(jīng)800℃～1000℃高溫烘干，殺滅病菌、蟲卵，保存有機(jī)厲份不受破壞且除去有害菌（進(jìn)行無害化處理），接入有益菌培養(yǎng)，消除污泥的臭味，增加污泥中的營養(yǎng)元素，再添加氮、磷、鉀有效成分，增加污泥中的養(yǎng)分含量，經(jīng)造粒、低溫烘干等工藝，將污泥制成具有生物活性、全營養(yǎng)、無公害的有機(jī)復(fù)合肥。從而為水處理后的污泥找到了很好的出路，并增加了污水處理廠和設(shè)備生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益，使污泥變廢為寶，減少了環(huán)境污泥，保護(hù)了人類賴以生存的自然環(huán)境，同時(shí)又有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

此外，可根據(jù)實(shí)際情況，在污泥高溫烘干工藝前，增加污泥的晾曬或?qū)a工藝，高濕污泥經(jīng)晾曬或堆漚工藝可降低污泥含水率，有效節(jié)約烘干能源，從而降低烘干成本；污泥也可直接進(jìn)入烘干機(jī)烘干，減少晾曬或堆漚的使用場地，從而節(jié)約占地面積。

三、污泥臭味解決方案

污泥未經(jīng)處理直接造肥其臭味是一個(gè)突出的問題。產(chǎn)生臭味的原因是因?yàn)槌鞘形鬯幚韽S的污泥含有部分帶有臭味的物質(zhì)，如硫化物、氨、腐胺類等，所以當(dāng)將之加工成肥料變成商品來儲存和施用時(shí)，仍會向四周散發(fā)臭味，繼續(xù)污染環(huán)境。這樣就大大降低了污泥肥料的商品價(jià)值，并將直接影響到肥料在市場的生存和發(fā)展，因此必須予以解決。

目前，對于這種臭味的去除方法主要有：化學(xué)方法、物理除臭法、生物除臭法。生物除臭是通過微生物的生理代謝將具有臭味的物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化，達(dá)到除臭的作用。前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是較為簡捷，其缺點(diǎn)是除臭效果不太好，且不是增加了污泥的堿度就是增加了污泥的體積。生物除臭法的優(yōu)點(diǎn)是：除臭效果好；經(jīng)過微生物除臭還可進(jìn)一步降解污泥中各種大分子元素，增加其利于植物吸收的營養(yǎng)成份；通過污泥除臭依靠微生物發(fā)酵產(chǎn)生的生物熱，可使污泥進(jìn)一步干燥，降低污泥烘干成本；這些具有除臭功能的微生物多是土壤中的有益微生物菌群，它有改良土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、改善土壤生態(tài)環(huán)境，抵抗有害微生物的功能。缺點(diǎn)是：除臭所需時(shí)間較長，占地面積大。

考慮到國內(nèi)許多中小型污水處理廠沒有消化工序，產(chǎn)生的是生污泥，利用生物除臭的方法可以起到污泥消化工序的作用，所以采用生物除臭法較好。試驗(yàn)表明，利用有益微生物可清除污水處理廠中污泥的臭味，增加了其利于植物吸收的營養(yǎng)成分（如：速效有機(jī)碳的含量）。同時(shí)通過污泥除臭過程中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的生物熱，可使污泥得到進(jìn)一步干燥，降低污泥干化成本，增加污泥肥料的市場競爭力。

四、城市污泥資源化的研究與利用

（一）污泥的土地利用

用于土地利用的污泥通常是剩余活性污泥。污泥中豐富的有機(jī)物和N、P、K等營養(yǎng)元素及植物所必須的各種微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，促進(jìn)作物的生長。污泥的土地利用是一種積極的，有效而安全的污泥處理方式。在國外，污泥及其堆肥作肥源農(nóng)用，已有60多年的歷史，城市污泥農(nóng)用比例最高的是荷蘭，占55%；其次是丹麥、法國和英國，占45%；美國占25%。在我國的京、滬、津等地污泥農(nóng)用也有二十幾年的歷史。

1.農(nóng)田上的利用

（1）污泥農(nóng)用后對土壤的改良

山西郭湄蘭等人的盆栽和田間試驗(yàn)表明：施用污泥后，土壤中N、P、K、TOC等營養(yǎng)成分及田間持水量、CEC、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、土壤空隙度都相應(yīng)增加，土壤結(jié)構(gòu)得以明顯改善。

（2）施用污泥對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

日本有研究表明，污泥施用對絕大多數(shù)作物都有良好的肥效作用，以葉菜類增產(chǎn)最多，同時(shí)可改善蔬菜因缺微量元素而引起的品質(zhì)下降。污泥對種子發(fā)芽有促進(jìn)作用，但對幼苗的生長卻有抑制作用，抑制物為有機(jī)酸和醛等。

（3）污泥中有毒物質(zhì)的影響及控制辦法

污泥農(nóng)用的有毒物質(zhì)主要為重金屬和病原菌。前者易通過食物鏈而富集，研究內(nèi)容包括作物各部位富集量的多少、存在形態(tài)及其富集量的影響因素；控制方法是根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))提出施用年限、施用原則和方法。而后者則可通過消化、堆肥將其大部分消滅。

2.林地利用

污泥用于造林或成林施肥，不會威脅人類食物鏈，林地處理場所又遠(yuǎn)離人口密集區(qū)，所以很安全。由于森林環(huán)境的強(qiáng)大影響，也由于林地、荒山往往比農(nóng)田更缺乏養(yǎng)料，致使病原微生物的存活時(shí)間大大縮短，使過量的N、P養(yǎng)料得以充分利用。美國在60年代初就有過這方面的研究，且取得令人滿意的效果：施用1年后，供試的樹木在樹高和胸徑的生長上隨使用量的增加而增加；地下水中硝態(tài)氮的含量雖可能超過地下水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但可通過多次少量施用的方式解決。

3.園林綠化的利用

干污泥和污泥堆肥用于城市綠化及觀賞性植物，既脫離食物鏈，減少運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)約化肥，又可使花卉的開花量增加，花徑增大，花期延長。

4.用于嚴(yán)重?cái)_動的土地改良

墾荒地、貧瘠地等施用污泥堆肥，可改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤熟化?？蓪⑽勰嘁员硎┖透麑邮┓?25～40cm)施于城市廢棄物垃圾場后，播種牧草，以盡快覆蓋地表，過2～3年后牧草長起來，再植樹造林。

5.其他利用

（1）因污泥中含有蛋白質(zhì)、維生素和痕量元素，利用凈化的污泥或活性污泥加工成含蛋白質(zhì)的飼料用來喂魚，或與其它飼料混合飼養(yǎng)雞等，可提高產(chǎn)量，但肉質(zhì)稍差。

（2）將污泥制成磚、玻璃及其他輕質(zhì)材料，也存在強(qiáng)度差及其它問題，需尋求適當(dāng)?shù)母纳妻k法。

（3）向污泥中添加Ca3(PO4)2，制成復(fù)合有機(jī)肥料，在美國，已有不少工廠以污泥為原料進(jìn)行堆肥化，制成顆粒肥料，并以商品在市場上出售。據(jù)悉，在我國的深圳已將污泥與畜禽糞混合出售。吳啟堂等利用污泥所具有的強(qiáng)粘性，成功地用污泥代替白泥作復(fù)合肥的粘結(jié)劑。

（4）科學(xué)家們已成功從活性污泥中分離出聚3-羥基丁酸及3-羥基戊酸，用于合成生物可降解塑料。

五、污泥再生利用對社會產(chǎn)生的效益

1.經(jīng)濟(jì)效益分析

利用污泥開發(fā)制造有機(jī)復(fù)混肥，可使城市污水處理廠省去污泥的衛(wèi)生填埋或焚燒費(fèi)用，提高資源利用率（污泥填埋占用可耕地）。中科院生態(tài)環(huán)境研究中心的研究表明：每平方米城市污水處理廠污泥引起環(huán)境損失值為38元，這不包括其中的運(yùn)輸費(fèi)用。保定市污水處理廠年產(chǎn)污泥約為2.7×104立方米，每年引起的環(huán)境損失值為103萬元，若將污泥加工成活性有機(jī)復(fù)混肥，年產(chǎn)量為5000噸，年創(chuàng)利潤為100多萬元，因此，利用污泥開發(fā)制造有機(jī)復(fù)混肥在經(jīng)濟(jì)上是可行的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2.社會效益分析

目前，我國擁有已建成及在建、擬建的污水處理廠近千家，隨著國家對環(huán)保要求的提高、人們環(huán)保意識的增強(qiáng)以及城市化進(jìn)程的加快，對污泥的處理與利用成了一個(gè)迫切的需要解決的問題，污泥處理不好會造成對環(huán)境的二次污染，造成一系列的社會問題。利用污泥制造有機(jī)復(fù)合肥可使污泥化害為利，既減輕了國家對污泥處理的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，又對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生積極的推動作用，發(fā)展前景廣闊；同時(shí)，杜絕了污泥焚燒和填埋造成的二次污染。

篇10

【關(guān)鍵詞】城市污泥；熱干化；薄膜；焚燒

城市污泥是污水處理的一種必然產(chǎn)物，污水處理是通過把水中雜質(zhì)濃縮成固體形態(tài)再從流體中分離來實(shí)現(xiàn)，而這種濃縮濃縮出來的雜質(zhì)便稱為污泥。隨著城市化的發(fā)展，城市污水的產(chǎn)量不斷增長，2006年全國年產(chǎn)干污泥近130×106噸，而且以每年10%以上的速度遞增。

城市污泥的成分很復(fù)雜，主要包括混入生活污水或工業(yè)廢水中的泥砂、纖維、動植物殘?bào)w等固體顆粒及其凝結(jié)的絮狀物、由多種微生物形成的菌膠團(tuán)及其吸附的有機(jī)物、重金屬元素和鹽類、少量的病原微生物、寄生蟲卵等綜合固體物質(zhì)。未經(jīng)恰當(dāng)處理處置的污泥進(jìn)入環(huán)境后，直接給水體和大氣帶來二次污染，對生態(tài)環(huán)境和人類的活動構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。為了不造成環(huán)境的二次污染，需要在污水處理的二級處理之后添加一道污泥處理工藝。污泥處理設(shè)備大約占污水處理廠的40%60%基建投資，污泥處理則占50%左右的處理費(fèi)用，同時(shí)也造成了和其經(jīng)濟(jì)費(fèi)用不成比例的處理難度。

污泥處理與處置的目的主要有以下四個(gè)方面：

（1）減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費(fèi)用；

（2）通過處理使污泥穩(wěn)定化，最終處置后不再產(chǎn)生進(jìn)一步降解，從而避免產(chǎn)生二次污染；

（3）達(dá)到污泥的無害化與衛(wèi)生化；

（4）在處理污泥的同時(shí)達(dá)到變害為利、綜合利用、保護(hù)環(huán)境的目的。

城市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，呈膠體液狀。

根據(jù)污泥成分及處理目的的不同主要有調(diào)理、濃縮、脫水、干燥、消化、堆肥、焚燒等處理方法。我國的污水處理廠脫水污泥處置方法中，污泥農(nóng)用占44.8%、陸地填埋占31%、其他處理約10.5%、沒有處理約13.7%，而在發(fā)達(dá)國家比如日本其產(chǎn)生的污泥55%進(jìn)行焚燒處理，35%的污泥進(jìn)行填埋，約9%的污泥進(jìn)行農(nóng)田利用。其中，由于污泥含有一定的有機(jī)成分，通過焚燒使污泥無害化，不但污泥減容減量化程度很高，而且可回收利用產(chǎn)生的熱能，日本、德國、奧地利等發(fā)達(dá)國家大多采用該種處理方法。

目前，我國城市污水處理廠普遍采用污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水，形成含水率60～80%的脫水污泥，過高的含水率會極大的降低污泥熱值，不利于能量回收和維持燃燒，故在焚燒前需對脫水污泥進(jìn)行進(jìn)一步的干化處理，將其含水率降低至20%甚至更低，以用于替代燃料。

現(xiàn)有一種間接加熱的轉(zhuǎn)鼓式薄膜干燥機(jī)可實(shí)現(xiàn)原污泥的一次深度脫水處理。其主要原理是：通過機(jī)械擠壓和間接熱傳導(dǎo)聯(lián)合作用將污泥中的水分脫出。轉(zhuǎn)鼓式薄膜干燥機(jī)通過壓輥裝置的機(jī)械擠壓作用，將污泥于轉(zhuǎn)鼓表面擠壓攤鋪成薄膜狀，污泥中所含易于脫出的間隙水被部分?jǐn)D壓濾出，該過程為純機(jī)械擠壓，與常規(guī)對流干燥相比，僅為其能量消耗的1/50。轉(zhuǎn)鼓式薄膜干燥機(jī)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部通有高溫循環(huán)導(dǎo)熱油，轉(zhuǎn)鼓表面經(jīng)導(dǎo)熱油傳熱升溫成為加熱面，污泥不直接與導(dǎo)熱油接觸，導(dǎo)熱油可循環(huán)回收利用，節(jié)約運(yùn)行成本。薄膜狀的污泥在轉(zhuǎn)鼓表面經(jīng)高效傳熱使剩余水分變成蒸汽，體積瞬時(shí)膨脹近千倍，劇烈膨脹的蒸汽可作為水分遷移驅(qū)動力，加快液態(tài)水向表面遷移析出，同時(shí)由于干燥過程為薄層干燥，減小了水分遷移路徑，與堆積狀態(tài)相比實(shí)現(xiàn)了能量消耗的大幅降低。轉(zhuǎn)鼓式薄膜干燥機(jī)在污泥干燥過程中的能量消耗主要集中于污泥輸運(yùn)過程中消所耗電能及干燥機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的少量電能消耗，而大部分干燥消耗的熱能由后續(xù)氣化、焚燒系統(tǒng)回收利用，大大減少了外來能量輸入，因此，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)可持續(xù)干燥作業(yè)。該轉(zhuǎn)鼓式薄膜干燥機(jī)采用泵送式上料方式，通過污泥泵將原污泥經(jīng)輸送管道由污泥儲存處輸送至各干化設(shè)備，輸送過程全封閉，無異味氣體及滲水泄漏，不會在處理過程中發(fā)生對環(huán)境的二次污染。該轉(zhuǎn)鼓式薄膜干燥機(jī)采用全自動化控制，通過內(nèi)置的各種溫度、壓力傳感器，實(shí)時(shí)反饋信號控制后端導(dǎo)熱油鍋爐供熱量以及前端污泥輸送泵的輸送量，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。并可通過調(diào)整轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)污泥形成薄膜厚度及泥膜在轉(zhuǎn)鼓表面加熱停留時(shí)間，甚至可通過在設(shè)備控制系統(tǒng)中預(yù)存若干組運(yùn)行參數(shù)，以適應(yīng)不同成分污泥、不同含水率的處理要求。

經(jīng)轉(zhuǎn)鼓式薄膜干燥機(jī)干化后的污泥為鱗片狀，含水率15%～25%左右，干化后的污泥其熱值約為1300至1500大卡，三噸干化后的污泥相當(dāng)于一噸4500大卡的燃煤，可混摻在燃煤中在鍋爐內(nèi)燃燒，干化污泥與煤的摻和比例為每噸煤添加100至200公斤污泥，每一噸干化污泥可生產(chǎn)一噸蒸氣，且經(jīng)過干化處理的污泥不會像原泥一樣在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的水蒸氣而對鍋爐造成腐蝕，嚴(yán)重縮短鍋爐的設(shè)備壽命，進(jìn)行干化污泥的摻混焚燒無需對現(xiàn)有鍋爐進(jìn)行改造。干化后的污泥保留了其中大量有機(jī)物質(zhì)，可用作肥料、土壤改良劑、替代燃料等多重用途。污泥脫水50%后可轉(zhuǎn)化為富含生物質(zhì)能源的泥炭，用來發(fā)電其熱值可達(dá)1500～2000千卡/公斤，每噸處理后的污泥相當(dāng)于1/2～1/3噸原煤，徹底實(shí)現(xiàn)了污泥的無害化處置和資源利用。干化污泥經(jīng)焚燒處理后，其中水分和有機(jī)質(zhì)被完全去除，燃燒形成的煙氣經(jīng)處理后可安全排放，剩余灰分主要為原泥中的硅酸鹽粘土礦物，并因在焚燒過程中將原泥中所含重金屬固化，故不存在重金屬離子污染問題。焚燒灰渣體積僅為原泥體積的二十分之一甚至更低，體積減量處理效果明顯，且焚燒灰渣可在1020℃～1060℃下進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，用其制磚，用這種干污泥燒制的磚質(zhì)量達(dá)到一級品質(zhì)量要求，而重量比普通燒結(jié)磚輕20%。

綜上可見，經(jīng)干化焚燒處理后的城市污泥基本實(shí)現(xiàn)了零污染零排放。雖然污泥熱干化技術(shù)有技術(shù)要求和處理成本較高，設(shè)備運(yùn)行管理復(fù)雜等缺點(diǎn)，但由于其處理后體積減量明顯，處理徹底無二次污染，污泥有效能源化、資源化等特點(diǎn)使其仍為城市污泥最終處理的理想方向之一。