时间：2013-11-29 分类：水力
【摘要】简明介绍了城镇污水处理厂的污泥处理方法与处置方式，从减量化、稳定化、无害化角度提出了确保污泥处理与处置应采取的措施，为城镇污水处理厂污泥源头削减、全过程控制和资源化利用提供合理化建议。
【关键词】城镇污水处理厂;污泥;处理;处置
1目前现状
污泥是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质，它是从高效沉淀池中分离产生的，包括生物滤池中产生的生物污泥和原水中的物理化学污泥。随着城市污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂的污泥产生量将逐年增长。在城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中，对污水处理厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是，污水处理厂往往只注意污水处理要达到排放标准。近几年，由于有脱磷脱氮要求，演变出不少污水生物处理工艺，而对污泥处理和处置，一般只提将脱水污泥外运和综合利用，未经稳定化无害化处理的污泥，势必会造成二次污染。因此如何合理地处理处置污泥，已成为城镇污水处理厂和相关部门必需引起重视的问题。
目前我国对污泥的处理处置以填埋为主，并有少量的堆肥和焚烧。污泥处理的最大难题是\"初级污泥\"含水率过高，后期脱水难度大、费用高。未作处理的污泥的含水率为99%，经过浓缩和脱水处理后的污泥，含水率也只能降低到80%。因此，不论是填埋还是焚烧，效果都不理想，这也是污泥无害化稳定化处理率低的主要原因。
2污泥的处理和处置
未经稳定处理的污泥，因有机物含量高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播。不加处理任意排放或土地利用，引起的二次污染问题是不容忽视。污泥处理处置的目标首先是实现污泥的减量化、稳定化和无害化;然后才是回收和利用污泥中的能源和资源。减量化就是减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用;稳定化为通过处理使容易腐化变臭的污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染;无害化是使有毒、有害物质得到妥善处理或利用，达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等;资源化是在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的[1]。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的[2]。
污泥的处理即实现污泥的减量化、稳定化和无害化的过程，包括浓缩、脱水、好氧堆肥、厌氧发酵、干化和加热焚烧等污泥的处理;污泥处置也就是指处理后污泥的消纳过程，处置方式有土地利用、填埋、建筑材料综合利用等。污泥处理处置应统一规划，处理设施宜相对集中设置，鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置;污泥处理处置规划应符合城乡规划，并结合当地实际与环境卫生、园林绿化、土地利用等相关专业规划相协调。并根据处置方式不同，科学合理的选择污泥的处理方法。如当污泥以土地利用为处置方式时，采用厌氧消化或高温好氧发酵(堆肥)等方式处理污泥;污泥以填埋为处置方式时，须进行无机化处理，可采用高温好氧发酵、石灰稳定等方式处理，也可添加粉煤灰和陈化垃圾对污泥进行改性，降低污泥含水率至40%以下，提高污泥横向剪切力至25kN/m2以上;污泥以建筑材料综合利用为处置方式时，可采用污泥热干化、污泥焚烧等处理方式。用于制作水泥添加料、制砖、制轻质骨料和路基材料等污泥建筑材料时，应符合国家和地方的相关标准和规范，并严格防范在生产和使用中造成二次污染。
污泥处理首先是减量化，沉淀池排出的污泥含水率为99%左右，污泥浓缩后含水率可降为95%-97%,近似糊状。减量化即污泥的浓缩、脱水处理，当污泥含水率从99%降到90%，体积缩减为原污泥的十分之一。污泥中的水分为间隙水、毛细结合水、表面粘附水和内部水等四类。间隙水、毛细结合水和表面粘附水均为外部水，污泥浓缩、脱水、加热干化脱掉的是这一部分水。利用物理方法降低污泥含水率的方法称为污泥脱水。污泥脱水的方法有自然蒸发法和机械脱水法两种，习惯上将机械脱水法称为污泥脱水，而将自然干化法称为污泥干化。为了便于污泥的运送、堆积、利用或作进一步的处理，要求污水处理厂脱水后污泥含水率应小于80%。
污泥的稳定性处理。生物污泥主要是由微生物细胞组成的，生物体的细胞壁结构非常复杂，很难进一步生物转化。复杂的细胞壁具有很强的保护作用以防止被其他细胞所吞噬，而恰恰是难以生物降解的细胞壁保护了壁内细胞体的正常功能，进而确保了生物处理过程能够顺利实现。在湿润的条件下，生物污泥在数年之后可以保持性质不变，既不会自行降解，甚至颜色、外形也不会有太大的变化。这样的好氧生物污泥往往可以在曝气数小时后基本恢复原有的各种性能，厌氧生物污泥可以在厌氧条件下保存数年而性能没有大的变化。所以不论好氧生物污泥还是厌氧生物污泥，也不论在好氧条件下还是在厌氧条件下进行污泥的消化处理，通常只用25%～40%的生物量可以得到进一步生物降解，其余的60%～75%的生物量是无法生物降解的，即只有采用加热干化、焚烧或化学水解等方法才能真正处理。所以在污泥稳定方面，除了用生物法外，还采用了化学法，有的将脱水后的污泥加盐酸调pH值至2～3，反应60分钟再加硝酸钠;有的对脱水污泥添加石灰。后者在欧洲应用较多。采用生物法后污泥比阻和粘稠度下降不须再加调理剂，便于进一步的干化和化学处理。#p#分页标题#e#
3污泥处理和处置应注意的问题
(1)污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则，加强对有毒有害物质的源头控制，根据污泥最终安全处置要求和污泥特性，选择适宜的污水和污泥处理工艺，实施污泥处理处置全过程管理。设计城市污水处理设施时，要把工业污染源控制、污水处理工艺和污泥的处理和处置，作为一个系统来统筹考虑。改变\"重水轻泥\"的格局，污水处理厂配备污泥处理设施，污水污泥同步并行处理。地方人民政府应进一步提高污水处理费的征收力度和管理水平，污水处理费应包括污泥处理处置运营成本;通过污水处理费、财政补贴等途径落实污泥处理处置费用，确保污泥处理处置设施正常稳定运营，同时要制订和完善污泥处理处置有关的法规和标准。
(2)在对污水厂的污泥泥质、成份、数量进行分析基础上，对污水和污泥的处理工艺、技术方案等作全面规划，统筹兼顾、分步实施。除了采取污泥厌氧消化外，还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。如污水处理工艺设计中采用延长污水曝气时间，可减少污泥的产量;设计参数中增加污泥泥龄如泥龄大于20天;尽量采用使污泥趋向稳定的污水处理工艺;对中小型污水处理厂来说，采用带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟等处理工艺)是可取的。有的污水处理工艺投资低(如AB法的A段)，而污泥量较多，增加了污泥的处理成本。故应当把污水处理和污泥处理统一考虑，一并计算投资和运行费用。
(3)应综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素，因地制宜地确定污泥处置方式，并根据处置方式选择适宜的污泥处理方法。如脱水污泥泥质有毒有害物质超过农用标准，就要考虑卫生填埋和污泥干化焚烧技术;不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥，可采用填埋处置;在土地资源不足的地区，并且水文、地质条件不具备填埋场选址标准，或不符合防止环境污染等安全原则时，就要考虑污染的土地利用或建筑材料综合利用。焚烧可为减量化稳定化俱佳的污泥处理方法，但如果配套的烟气处理装置不完备，还极易造成周围空气的污染。经济较为发达的大中城市，可采用污泥焚烧工艺，鼓励采用污泥干化与焚烧联用的方式，提高污泥的热能利用效率;鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建;在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。污泥的干化和焚烧装置的设计，比污水处理工艺复杂得多，我们应该认真学习、引进、消化、吸收国外的技术和经验。
(4)在污泥的资源化利用上，要考虑污泥的无害化。用于制作水泥添加料、制砖、制轻质骨料和路基材料等污泥建筑材料时，应符合国家和地方的相关标准和规范要求，并严格防范在生产和使用中造成二次污染。污泥含有丰富的有机质和氮、磷、钾等元素，理论上讲是一种较好的肥料[3]，但污泥的稳定并不等于污泥无害，高温好氧发酵、厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前，还应按要求进行无害化处理。用于园林绿化时，泥质应满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》标准;用于农田还需要符合国家标准中关于污泥农用时污染物控制标准限值，其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的。应该通过严格控制工业废水源头的排放来控制污泥的品质。工业废水必须按规定在企业内进行预处理，去除重金属和其他有毒有害物质，达到国家、地方或者行业规定的排放标准，从源头上控制污泥中的重金属和有毒有害物质。重金属是限制土地利用的主要因素之一[4]。
(5)采用多途径来解决污泥处理处置。南北方地域不同、温湿度不同，有的地方污泥可与垃圾处置相结合;有的地方污泥可与发电厂燃煤相结合焚烧方式。在污泥干化和加热技术上，还可考虑利用太阳能、微波和湿式氧化等多种方案。污水处理厂规模不同，小型处理污水厂的污泥可考虑与工业废水治理中的污泥一并处理。对量大面广的小型处理污水厂的污泥，要总结农用的经验，用于园林绿化或土壤改良。总之，要善于总结各地的经验和教训，大力发展国产化设备。积极探索适合国情的低成本、无害化、多用途的污泥处理和处置途径。
参考文献:
[1]邓宝辉等.城市污水处理厂污泥处置与利用的探讨[J].有色冶金设计与研究，2003，24(3)：91-93
[2]城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策[S]
[3]何晶晶等.城市污泥处理与利用[M].北京：科学出版社，2003年：108
[4]李捷等.城市污水处理厂污泥处置与农业可持续发展[J].给水排水，2003，29(9)：23-26
作者简介：齐刚，男，1965年生，浙江大学工程硕士，研究员级高级工程师，国家注册环评师，从事环境监测管理与研究20余年，现为包头市大森环境产业有限责任公司技术人员。
