污水处理厂污泥处理技术分析

污水处理厂污泥处理技术分析

马少娜,张丞洋

北控（杭州）生态环境投资有限公司，浙江省杭州市310000

浙江艾摩柯斯环境科技有限公司 浙江省杭州市310000

摘要：目前城市污水处理工程发展迅速，污泥产量也随之急剧增加，在这样的情况下，我国城市污水处理厂的污泥处理工艺无法满足实际需要，这就给生态环境带来了极大的隐患。本文在总结国内外常用污泥处理技术的基础上，结合某污水处理厂污泥处理的实际情况，具体的阐述了其污泥处理工艺选择的基本原则，经过将不同污泥处理工艺进行比较，最终确定采用浓缩脱水这一工艺作为污泥处理的主要方法，同时也针对我国污泥处理过程中对于环境造成污染这一现状提出了相关建议。

关键词：污泥处理工艺 ；污水处理厂 ；浓缩脱水 ；环境污染

引言

就目前而言，污水厂污泥的产生量愈发增大，由此所造成的二次污染问题已较为严重。对此，诸多研究人员针对污泥的再利用进行了深入的研究，相关的工艺、设备都在不断更新完善，然而对于一些规模较小的污水处理厂而言，受制于成本，导致其无法较好的应用新型设备进行污泥处理，因而仍有很多的污水处理厂在处理污泥的过程中仅仅是初步处理，后续则需要将之运送到废弃物处理地进行进一步的处理。污水处理厂中所产生的污泥往往含有大量的有机物、病菌等，这也决定了其处理工艺的特殊性。一般污泥处理工艺的选择至关重要，一旦处理工艺选择不当，势必会造成严重的污染。

1.某市污泥处理现状及所存在的问题探讨

当前污泥处理已经成为我国各城市的重点工作，据统计可知，我国城市水污染的治理过程中，污水处理厂于污泥处理所投入的费用占整个工程投资费用的 24%~45%，再见其他国家同期污泥处理占污水处理厂总投资的比例，其结果显示，诸如美国、欧盟等发达国家约为 50%~70%。由此可见，当前我国多数城市污水处理厂于污泥处理方面的投入相对较小，这也是导致污泥处理始终无法达到理想效果的重要因素。具体分析可知，某污水处理厂在设计污泥处理方案的过程中，并未考虑到污泥的无害化处理，多数是通过浓缩、机械脱水等工序后外运处置。需要外运处置的污泥含水量一般为80%，其处理的具体路线主要有以下几种 ：第一，填埋，填埋是最为简单有效的处理方式，仅仅需要将处理后的污泥运送到垃圾填埋场即可单独填埋 ；第二，随意堆放或是弃置于某地，这一处理路线显然无法满足当前对于环境保护的需求，这些随意堆放的污泥会散发出恶臭气味，对于当地环境的影响无疑是十分严重的 ；第三，部分处理后的污泥并不知其去往何处。基于目前某污水处理厂污泥处理的现状分析可知，现阶段污泥处理仍然存在着诸多问题，经概括分析后得到如下几点主要问题 ：第一，由于初步处理后的污泥含水量为 80%，高含水率导致污泥在运输的过程中费用较高，同时也会占用大量的垃圾填埋场空间。第二，部分采用随意堆放处置的污泥恶臭，易滋生蚊蝇，导致周边环境也受到了很大的影响。第三，一旦雨季到来，简易填埋的污泥受到雨水冲刷，很可能深入到地下污染水源。总体来看，随着我国污水处理厂数量的不断增加，污泥产量也将会持续上涨，作为制约污水处理行业健康发展的关键性问题，污泥无法较好的处置也导致诸多的污水处理厂面临着停产的威胁。

2.污泥处理基本原则以及技术方法

2.1 污泥处理基本原则

在具体污泥处理和资源化利用中，要积极遵循绿色环保、安全可靠、循环利用等原则。将绿色环保作为基础性原则，循环利用则作为要实现的目标，深入思考如何节能降耗，满足污泥处理安全可靠的客观要求。在制定污泥处理方案的过程中，要针对污泥处理的具体特点，将阶段性预案、永久预案和应急预案有机结合，从而出现任意放置污泥的现象，保证环境的安全性与环保性。同时，结合具体的污泥处理要求选择相应的、成熟的污泥处理技术，严格评测新技术，保证新技术安全后方可使用。

2.2 技术方法

污泥处理的主要目标是实现污泥的资源化利用、减量化和安全处理，降低处理成本，防止二次污染，资源化利用可以回收污泥中的养分和有机物。在污泥处理和资源化利用的制定中，要注重当地经济发展的实际、周边环境、污泥的泥质质量。对于经济发达地区，资源化利用应该是污泥处置的核心目标，而对于经济发展落后的地区，要以无害化、稳定处理作为主要的处理目标，并深入思考污泥资源利用的可行性，从根本上提升污泥的利用水平。在经济条件允许的情况下，污泥可用于制造建筑材料。如果经济条件不允许，应采用填埋场有效处置污泥。

3.污泥处理技术

3.1 污泥原位减量技术

污泥原位减量技术主要是指减少污水处理中的细胞合成量，提高微生物的内源呼吸能力，有效分解微生物，减少剩余污泥的产生量。从本质上讲，原位减泥技术与污泥减容技术有显着区别，后者通过降低污泥中的含水量来减少污泥体积。过去，许多废水处理技术通过增加曝气时间和减少污泥产生量来提高微生物氧化率，但是应用该种方法会大大增加曝气量。近年来，人们积极分析和研究基于生物捕食和内源代谢理论的污泥原位减量技术，增强污泥减量效果。因此，要不断改善和优化污泥处理技术，确保符合污泥处理的基本要求。蚯蚓原位污泥处理技术是利用传统的污泥处理系统，在生化池中加入适量的蚯蚓，从而延长系统中的生物链，增加物质循环和能量流动，充分利用 水体中的水。在污泥处理中，可以充分发挥蚯蚓和微生物的作用，达到污泥原位减量的目的。

3.2 污泥减容减量技术

污泥减容的最终目的是减少污泥中的水分，缩小污泥的体积，降低污泥的含量。整个过程中，污泥中生物固体的数量几乎没有变化。污泥减容技术的处理过程主要包括污泥脱水和污泥浓缩。污泥浓缩的最终目的是降低污泥间隙水的实际含量。污泥脱水的最终目的是减少附着在污泥表面的水和毛细管水。 从技术原理上看，污泥浓缩脱水方法主要有离心脱水、机械浓缩等。在今后的研究工作中，应以降低电耗和药剂消耗为重点，尽量减少污泥中的水分。在机械脱水过程中，要保证出水方向与污泥压实方向的一致性。通过不断增加压力来增强压密性。但是由于在具体处理中会慢慢堵塞流道，所以只使用以前的机械脱水技术，就会大大降低污泥的含水量。为了增强脱水效果，近几年不断应用真空、射流、电渗透等技术，并建设了一些示范工程。其中，电渗脱水主要利用污泥中的蛋白质、细菌等带电物质。在电场的作用下，带电粒子分散在介质中并产生定向运动。电渗脱水技术是利用点状颗粒进行电泳操作，达到污泥深度脱水的目的。在特定的电渗过程中，污泥絮体的流动方向与水的流动方向相反，水不经过泥缝即可流出。因此，在电渗脱水技术的具体应用中，压实后的污泥不会产生阻力，脱水效率也会大大提升。

3.3 污泥干化技术

污泥干化技术主要是指污泥脱水完成后，利用热能降低污泥的含水量。经干燥处理后，污泥含水率可控制在 10% 以内。污泥干燥是一个能量净消耗的过程，会需要耗费大量的费用，为此相关工作人员要重点开发节能污泥干化处理技术。近几年，污泥干化处理技术发展速度不断加快，首先，使用生物质能和太阳能来干燥污泥。其次，优化干燥机，改进反应器。最后，污泥干化处理技术包括多种类型，如生物干化技术、热泵干化技术、水热干化技术等。

3.4 污泥焚烧技术

污泥焚烧技术是一种减量技术。通过焚烧污泥，可以减少污泥的体积，焚烧后的产品是一种非常可靠的灰渣，可以应用于实际的建材生产。实际焚烧过程中产生的热量可用于实际污泥干化处理，从而最大程度地降低能耗，是大城市常用的污泥处理技术。由于污泥焚烧规模大、工艺流程复杂、建设成本和实际运行成本高，为此该技术在实际的推广和应用中会遇到很多困难。为了降低污泥处理设施的建设成本和实际运营成本，相关部门和工作人员要使用锅炉协同焚烧现有的污泥。

4.某污水处理厂污泥处理工艺的比较选择分析探讨

4.1污泥处理技术比选

污泥处理作为污水处理厂的重要工作，其相关技术目前也是较为完备，常用的主要有浓缩脱水、污泥厌氧消除以及污泥好氧发酵技术三种，以下便对这些常用的技术进行比较。首先是浓缩脱水技术，浓缩脱水技术的基本原理如下 ：其主要是通过降低污泥中的水分来减少体积，从而实现污泥的减量化处理。该技术的优势在于投资及运行成本都偏低，但该技术有着一定的局限性，应用范围并不广泛。污泥厌氧消化技术也是常用的污泥处理技术，其基本原理如下，微生物可以在特定的条件下将污泥中所含的有机物进行分解，分解过程主要是生成了沼气，该过程实现了污泥的稳定化以及资源化。厌氧消除技术的优势在于实现了污泥的资源化，处理后所产生的甲烷可用于发电，同时也减少了后续污泥处理所需的费用。但该技术初期投资及运行费用都比较高，其运行也受到周围环境的影响。最后则是污泥好氧发酵技术，该技术的原理与厌氧处理技术类似，也是借助于微生物分解污泥中的有机物成分，在此过程中，将会产生一定的热量，通过形成高温条件充分杀死污泥中所含有的病原体，这对于污泥的无害化有着十分重要的意义。污泥好氧发酵技术的应用占地较小，同时不会产生臭气。其缺陷则在于处理规模有着较大的限制，因而无法用于大量污泥的处理。

结合某污水处理厂的实际情况，决定采用污泥浓缩脱水技术进行处理，主要是由于该污水处理厂规模适中，采用污泥厌氧消化费用较高，考虑到经济性，选择浓缩脱水技术。

4.2浓缩脱水方式的比选

确定选择浓缩脱水技术后，还需要就其脱水方式进行选择。污泥浓缩脱水方式主要包括两种，即重力浓缩和机械浓缩。重力浓缩的工序如下 ：剩余污泥—污泥浓缩池—储泥池—污泥脱水—外运；机械浓缩方式如下：剩余污泥—储泥池—机械浓缩—外运。经比较后可知，机械浓缩相较于重力浓缩有着更大的优势，主要在于其所需建设费用较低，占地面积较小，同时工作环境较优，因此也是选择机械浓缩脱水方式进行污泥的处理。

4.3机械浓缩具体脱水设备的比选

技术及方式都已经比选完毕，最后便是确定所需要使用的机械设备。所需筛选的主要有一体机和分体机两种，二者都是用于污泥处理相关工艺，但使用的情况有所不同。通过实践应用可知，污泥浓缩脱水一体机在设备费用、占用空间、匹配性方面都有着明显的优势，因此也是选用一体机作为污泥处理机械设备。对于一体机而言，也有着类别划分，常用的主要包括带式浓缩脱水一体机以及板框压滤机，其中板框隔膜压滤一体机的应用较为广泛，目前国内也能自主生产，积累了一定的使用经验。此外，板框隔膜压滤一体机耗电量较小使用助凝剂量少，因而引入了目前污泥脱水应用较为广泛的板框隔膜压滤机，其相较于带式压滤机应用效果更好。经比较可知，带式压滤机处理后的污泥含水率一般在80%~85% 产泥量较大，而板框隔膜压滤机的含水率能够降低至 70% 左右，因而选择板框隔膜压滤机作为污泥脱水设备。综合来看，结合该污水处理厂的实际情况，最终选择采用板框隔膜压滤机，在降低成本的同时也使得处理后的泥饼含水率符合要求。

结语

污水处理中所产生的污泥有着很大的危害，其处理也是较为重要的，这就需要合理的选择污泥处理工艺。结合污泥处理成本、工艺应用效果等因素进行综合考虑，比选得到最适合污水处理厂的工艺方法。

参考文献

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