摘要:随着我国城市污水处理率的提高，污泥产量也连年增长。污泥中含有许多病原菌、重金属及大量难降解物质，如果我们不能妥善处理污泥，非常容易对自然环境造成二次污染。随着国家“十三五”规划的具体实施，未来对污泥处理的要求将越来越高。如何科学、妥善的处理污泥，使其稳定化、无害化、减量化、资源化是我们需要解决的问题。本篇文章讲述了几种目前国内主流的污泥处理方式并对其发展现状进行了分析。
关键词:污泥处理;节能减排;污水处理厂
随着我国城市污水处理率的提高，污水处理厂污泥产量也在连年增长。据估计，城市污水处理厂大约每处理一万吨污水产生5-8吨污泥（含水率80%）。城市污水处理厂污泥是微生物在降解污水中的有机物过程中产生的副产品，其中含有大量的有机污染物、病原菌、重金属、致癌化学物质等潜在的有毒有害成分及大量难降解物质。污泥的处理分为污泥处理和污泥处置两个阶段。污泥处理是指对污泥进行浓缩、调质、脱水、稳定、干化等减量化、稳定化、无害化的加工过程；而污泥处置是处理后的污泥，弃置于自然环境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。如果污水处理厂所产污泥在处理和处置过程中不彻底，很容易对环境造成二次污染。而同时，污泥中也含有氮、磷等营养物质，经过适当处理可以作为肥料，改良土壤，甚至还可生产沼气用于发电，实现废物利用。因此，如何妥善处理污水处理厂污泥，使之无害化、稳定化、减量化、资源化是我们需要面临的问题。
一、污泥产生的原因及处理原则
在城市污水处理厂中，污水经过微生物处理，有机物被降解，污水得以达标排放，而污水中原本含有的大量有机污染物被富集、浓缩进而形成污泥。污水处理厂污泥主要产生于以下几种途径：
1、初次沉淀污泥；
2、剩余污泥及腐殖污泥；
3、污泥消化系统产生的消化污泥。
污泥处理应遵循以下原则：
1、减量化：污水厂污泥含水率在98%以上，体积大，不利于储存、运输和消纳，因此需要在污水厂进行预处理，进行减量化；
2、稳定化：污泥的干物质中有机物含量一般在60%-70%，易发生厌氧降解，极易腐烂并产生恶臭。目前多采用生物厌氧消化工艺，使污泥中的有机组分转化成稳定的终产物；
3、无害化：污泥中含有大量的病原菌、寄生虫卵及病毒，容易造成传染性疾病的传播。有些污泥中还含有多种重金属离子和有毒有害的有机物。因此，必须对污泥进行彻底的无害化处理。
二、目前主流的污泥处理技术
在GJ3025-1993城市污水处理厂污水污泥排放标准中，明确规定了在厂内经稳定处理后的城市污水处理厂污泥宜进行脱水处理，其含水率宜小于80%。而在此基础上，污泥含水率越低，后续污泥资源化处置成本也越低。奥兰治的环保部门研究表明，污泥含水率在78%以下时，每降低一个百分点，每吨污泥的后续处理就将节省1美元。因此对污泥进行减量化是污泥处置的核心和前提。
目前国内污水处理厂进行污泥厂内处理的方式主要有:
1、污泥脱水
目前国内城市污水处理厂常用的污泥脱水方式为机械脱水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械脱水设备有离心式脱水机、带式脱水机及板框式压滤机等。目前使用最广泛的是带式脱水机和离心式脱水机，处理后的污泥含水率一般只能达到78%左右。如果需要污泥含水率降到80%以下则还需要用到板框压滤机，污泥经过化学药剂调理后再通过板框压滤机处理，泥饼的含水率下限可达到60%以下。
2、厌氧消化
污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成CH4、CO2、H2O和H2S的消化技术，该技术能去除污泥中30%～50%的有机物并使之稳定化。厌氧消化工艺按运行方式可分为一级消化和二级消化。一级消化指在一个消化装置内完成消化全过程。二级消化是对一级消化的改善，它将消化池一分为二，在二级消化区充分利用一级消化产生的余热对一级消化剩余有机物进一步分解。二级消化能源利用率更高，更合理。
三、几种污泥处理技术的优劣
1、离心式脱水机。离心式脱水机是采用内筒转动等离心方式，通过高速旋转产生离心力，将污泥中所含水分甩出去的设备。由于污泥是在离心脱水机的转鼓中进行脱水，因此在保证脱水效果的前提下大大减少了污泥在空气中的暴露空间，污泥脱水车间生产环境较好，环境较整洁。但离心式脱水机采购价格高，设备维修时国内能对离心机转鼓进行维修的厂家较少，离心机转鼓需要返厂进行转鼓的动态平衡试验，整个维修周期长，费用高。
2、带式脱水机。带式脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，从而实现污泥脱水。带式脱水机的优点是技术含量相对较低，维护和维修相对简单。带式脱水机的维修可以由有经验的维修工人现场进行，零部件易于采购，因此维修费用相对较低。带式脱水机的缺点是污泥的压滤脱水是在敞开的环境下进行，臭气和废水的溢出导致生产环境恶劣，对现场工作人员的健康有较大危害。
3、板框压滤机。板框压滤是在密闭的状态下，经过高压泵打入的污泥经过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。板框脱水机经过药剂调理后能直接把污泥挤压到含水率60%以下，这个是带式脱水机和离心式脱水机都达不到的。板框压滤机的缺点是占地大，配套设备多，工艺复杂。为板框机配套的一级泵、二级泵、各种冲洗泵、水罐、压缩机、滤布滤板等任何一个配套环节出问题都会导致系统停产检修，对现场工作人员的技术水平要求较高，日常维护的程序较复杂。
4、污泥厌氧消化。污泥厌氧消化是国际上广泛使用的污泥处理技术，在欧美、日本等发达国家得到广泛的普及。污泥厌氧消化的优点是既能对污泥进行减量化，消除污泥中的有毒有害的有机物，又能产生沼气用于制热或发电，使副产品发挥经济效益。目前污泥消化技术在国内推广不大，最大的阻碍在于污泥消化产生的沼气是易燃易爆气体，对安全存储的要求很高，形成安全隐患。由于国内确实发生过由于管理不善导致污泥消化系统沼气泄漏的事故，因此即使设计施工已经满足了设计规范的安全距离，但生产管理部门和地方政府部门仍然对沼气生产和使用心有余悸。
四、结束语
传统的污泥处理方式是把污泥进行浓缩或者是脱水后直接用于农用，但是这种简单粗放的处理方式越来越显露出弊端，已经不能适应现在污水污泥处理的需要，因此接下来污泥处理必定会向着更加安全可靠及可持续发展的方向不断发展。污泥处理的技术多种多样，选择何种处理技术，需要同时兼顾环境效益、社会效益及经济效益之间的关系，这样才能真正实现科学有效的污泥处理。
参考文献：
[1].崔岩，马劲红等．污泥热处理：冶金工业出版社，2014：54
[2].陈碧美，苏蓉．污水处理系统运行与管理：厦门大学出版社，2015：96-98
论文作者:曹竞丹
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/1
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