第一篇：(作業)城市污泥的處理處置及資源化

城市污泥的處理處置及資源化

摘要：城市污泥如果處理不當進入環境，會對周圍環境造成一定的危害。污泥經過減容、穩定和無害化處理后，可以作為資源加以綜合利用。當前國內外各污水處理廠傳統的污泥處理方法主要有調理、濃縮、脫水、干燥、消化、堆肥等，這些方法在工程實踐中不斷的暴露出一些缺點和不足，于是又有一些新的污泥處理方法被應用到實踐中，包括污泥濕式氧化法、蚯蚓處理污泥、膜生物反應器、污泥酸化、污泥人工濕地處理技術、污泥焚燒。污泥的處置方法主要有2種：衛生填埋、污泥投海。在污泥的資源化利用上，各種技術也得到大力的發展，有污泥發電、制作建材、污泥作吸附劑、土地利用與堆肥、低溫熱解、提取重金屬、污泥制動物飼料、污泥制油、污泥作粘結劑等多種技術。防止了污泥的二次污染，也為污水處理廠解決污泥處理問題帶來了可觀的經濟效益和社會效益。關鍵詞：城市污泥；處理處置；資源化 Sludge disposal and reutilization Abstract：If mishandled sewage sludge into the environment, can cause certain harm to the environment.Sludge after reducing capacity, stable and harmless handling, can be used as a comprehensive utilization of resources.The current domestic and foreign various sewage treatment plant sludge treatment methods mainly include traditional nursing, concentration, dehydration, drying, digestion, composting, etc., these methods in engineering practice constantly exposed some shortcomings and the insufficiency, and some new methods of sludge treatment is applied to the practice, including wet oxidation process, the earthworm treatment sludge, sludge membrane bioreactor, sludge acidification, sludge artificial wetland treatment, sludge incineration technology.Sludge disposal method mainly has two kinds: sanitary landfill, sludge to the sea.On the resource utilization of sludge, the development of various technologies have been vigorously, power generation and production of building materials with sludge, sludge adsorbent, land use, extraction of heavy metals, sludge and compost, under low temperature pyrolysis animal feed, as binder in fabrication of sludge oil, sludge and other technology.To prevent the secondary pollution of the sludge, and also for the sewage treatment plant sludge treatment solution has brought considerable economic benefits and social benefits.Keywords: Urban sludge；treatment & disposal；Resource recovery 引言

隨著我國經濟的高速發展，城市化建設步伐的不斷加快，環境污染日益嚴重。人們對環境質量的要求日益提高，環保意識不斷增強，環境保護與治理已成為國家可持續發展中不可或缺的一個重要工作。城市中大量的污水處理廠建立起來，而污水處理過程中產生的大量污泥,其含水率高,還含有大量的N、P、K、Ca及有機質，且 N、P以有機態為主，可以緩慢釋放，具有長效性。有機物部分充滿著各種各樣的細菌、病毒和寄生物,容易腐爛發臭;污泥中還濃縮了鋅、銅、鉛和鎘等重金屬化合物,有毒的有機化合物等,如不妥善處理,會形成嚴重的二次污染。我國目前的環保基礎建設全由政府投資,建成后運行費用還要政府補貼,每年的投入預算都不小,因此必須對此予以足夠的重視。進行資源化利用,使污泥中的有用成分變廢為寶,這是符合可持續發展的戰略方針,有利于建立循環型經濟,近年來獲得廣泛的關注。本文旨在通過對當前污泥處理與處置技術及其發展趨勢的分析，探討我國城市污水處理廠污泥如何進一步綜合利用并使其達到資源化，從而使我國城市污水處理廠污泥的達到最佳的無害化處理、資源化利用與產業化發展。2 城市污泥的成分、特性和分類 2.1

城市污泥的成分、特性

城市污泥是城市污水處理的產物，成分很復雜，它包括混入生活污水或工業廢水中的泥砂、纖維、動植物殘體等固體顆粒及其凝結的絮狀物、由多種微生物形成的菌膠團及其吸附的有機物、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[1]。污泥的主要特性是含水率高（可高達99%以上），有機物含量高，容易腐化發臭，并且顆粒較細，比重較小，呈膠體液狀。2.2

城市污泥的分類

污泥的分類方法有很多。按污泥的性質，可將其分為有機污泥和沉渣；按污水的處理方法可分為：①初沉污泥②活性污泥③腐殖污泥④化學污泥；依據污泥的不同產生階段可分為：①生污泥②消化污泥③濃縮污泥④脫水干化污泥⑤干燥污泥。3 城市污泥的處理與處置 3.1

城市污泥的處理

當前國內外各污水處理廠的污泥處理方法主要有調理、濃縮、脫水、干燥、消化、堆肥等。這些方法在工程實踐中不斷的暴露出一些缺點和不足，于是又有一些新的污泥處理方法被應用到實踐中。

3.1.1 污泥濕式氧化法

濕式空氣氧化技術(WO法)是將污泥置于密閉反應器中，在高溫高壓條件下通入空氣或氧氣作氧化劑，按浸沒燃燒原理使污泥中有機物氧化分解，將有機物轉化為無機物的過程。該法主要適用于處理各種難降解的有機污泥，缺點是設備復雜，運行和維護費用高。3.1.2 蚯蚓處理污泥

蚯蚓能夠有效地處理廢水篩余物和污泥，得到一種無氣味、類似腐殖質且含有高營養的蚯蚓肥料。經過蚯蚓凈化處理，污泥中的 Cu、Zn、Ni 含量均有明顯降低；污泥經處理后轉變為無臭、疏松、高效的有機顆粒肥料，但處理污泥后的蚯蚓體內有重金屬富集，因此不宜作為飼料以免進入人體食物鏈。3.1.3 膜生物反應器

膜生物反應器是指將膜分離技術中的膜系統與污水生物處理工程中的生物反應器相互結合而成的新工藝。膜生物反應器中污泥的停留時間很長，甚至可避免排泥，但是膜的堵塞和膜材料價格問題限制了該方法的推廣應用。3.1.4 污泥酸化

污泥酸化是基于剩余污泥有機物含量高的特點而開發的處理方法[2]。其基本原理是將剩余污泥水解酸化后返回到廢水處理系統中一同代謝，從而達到減少或基本無污泥排放的目的。3.1.5 污泥人工濕地處理技術

污泥人工濕地處理技術是一種新型污泥處理技術，它是集污泥濃縮、脫水、降解于一體，可以大量節減基建投資和運行費用。據報道，丹麥采用人工濕地蘆葦床系統進行污泥脫水與礦化處理，污泥由于脫水及礦化在床中減少率年平均為90%及96%。該處理技術對污泥處理起主要作用的成分是人工基質、微生物和植物。人工基質為微生物的生長提供穩定的依附表面，為耐水耐污植物提供載體和營養物質，并通過一些物理和化學途徑降解污泥；耐水耐污植物除直接吸收利用污泥中的營養物質及吸附、富集一些有毒有害物質外，還有輸送氧氣到根區和維持水力傳輸的作用；微生物的代謝作用是污泥中有機污染物降解的主要機制。同時它們相互聯系，互為因果，形成一個系統，3.1.6 污泥焚燒

污泥中含有一定量的有機成分，經脫水干燥的污泥可用焚燒加以處理，從而使有機物全部碳化，殺死病原體，最大限度地減少污泥體積。但是其缺點在于處理設施投資大，處理費用高，同時有機物焚燒會產生有毒物質。在國外，特別是西歐和日本已得到了廣泛的應用，在日本，污泥焚燒處理已經占污泥處理總量的60%以上，歐盟也在 10%以上。在我國由于其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進一步處理等問題而一直未得到廣泛應用。3.2

污泥的處置

不論用何種方式處理污泥，處理后的污泥處置都是必須要面對的問題。當前國內外污泥的處置方法主要有2種：衛生填埋、污泥投海； 3.2.1 衛生填埋

衛生填埋操作簡單，投資費用較小，處理費用較低，適應性強，但是其侵占土地嚴重，如果防滲技術不夠，將導致潛在的土壤污染和地下水污染。在我國，衛生填埋也是主要的處置方法。由于滲濾液對地下水的潛在污染和城市用地的減少等原因，衛生填埋的處理技術標準要求越來越高，許多國家和地區甚至堅決反對新建填埋場。1992年歐盟大約40%的污泥采用填埋處置，近年來污泥填埋處置所占比例越來越小，例如英國污泥填埋比例由1980年的 27%下降到1995年的10%。3.2.2 污泥投海

這是一種操作簡單而經濟的處理方法，但是，隨著生態環境意識的加強，人們越來越多地關注污泥投海對海洋生態環境可能存在的影響。美國于1988 年已禁止污泥海洋傾倒，并于1991年全面加以禁止；日本對污泥的海洋投棄做了嚴格的規定；中國政府于1994年2 月20日起不在海上處置工業廢物和污水污泥[3]。4 城市污水處理廠污泥的綜合利用 4.1

發電

目前城市污水處理廠污泥發電的方法主要有兩種：一種是污泥燃燒發電，另一種是污泥厭氧發酵產沼氣發電。而污泥燃燒發電又有兩種：一種是利用污泥中含有的大量有機物，使污泥與煤、生活垃圾、農產品秸稈等混合燃燒來進行熱力發電，還有一種是將污泥（已經機械脫水過）首先進行熱干燥，然后再在沸騰爐中燃燒產生高壓蒸汽，推動蒸汽機發電[2]。4.1.1 污泥燃燒發電

污泥通常是由有機殘體、菌體、無機顆粒、膠體等組成，其中活性污泥有機物含量高達 60%~70%[4]，將污泥干化處理后可與煤、生活垃圾、農產品秸稈等混合焚燒具有相當高的熱值。紹興市垃圾和污泥處理綜合利用（焚燒發電）工程可日處理紹興市污水處理廠產生的 1000~1500t 污泥和市區、紹興縣的1200t生活垃圾，年上網電量 2.66×108kW?h，每小時供蒸汽150t以上，實現了污泥與生活垃圾的聯合利用。蘇州市區婁江污水處理廠產生的污泥，被運往吳中區江遠熱電廠焚燒發電，6t污泥經能量置換后相當于1t原煤，實現了污泥的無害化和資源化。另外，美國Hyder環保公司提出了一種將污泥（已經機械脫水過）首先進行熱干燥，然后再在沸騰爐中燃燒產生高壓蒸汽，推動蒸汽機發電的綜合系統。和焚燒系統相比，全年處理9.5×104t干污泥，可節省資金 60%。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加劑制成合成燃料的污泥處置方法，目前也引起了人們的重視，該合成燃料可用于工業和生活鍋爐，燃燒穩定，熱工測試和環保測試良好，是污泥有效利用的一種理想途徑[4]。

4.1.1 污泥厭氧發酵產沼氣發電

主要是通過污泥厭氧發酵，產生沼氣，然后沼氣在燃氣內燃機的氣缸內燃燒做功，把化學能轉換成機械能，最終產生電能和熱能。這種方法無需對污泥進行脫水處理，經厭氧罐發酵后，能消化75%~80%的污泥，剩余20%~25%的沼渣經脫水無害化處理后，還可制成有機肥；產生的沼氣回收到沼氣罐內，隨時可用于發電，供污水處理廠循環自用；發電產生的余熱一部分用來加溫發酵池，剩下部分用于區域供熱，實現熱電聯產。麥島污水處理廠就是利用污泥厭氧發酵，產生沼氣，產生的沼氣回收到沼氣罐內，隨時用于發電。污泥發電不僅可以得到電能，經厭氧罐發酵后，也能將污泥的臭味去除，同時減少污泥的體積，節約土地。經調查，到2008年6月，青島市麥島污水處理廠的四臺500kW沼氣發電機組分別順利完成試車，運行2臺機組可給廠內提供700kW?h 的電力輸出，每天可節約市電 16800kW?h，節省費用可達1.2萬元；運行3臺機組可給廠內提供1100kW?h的電力輸出，每天可節約市電 26400kW?h，節省費用可達到1.9萬元。目前，青島市麥島污水處理廠日均耗電達35000kW?h，沼氣發電機組的運行，日均節約電耗可達 48%~75.4%，將大大地減少污水處理廠市場電能消耗，降低運行成本，提高經濟效益。4.2

建材

由于城市污水處理廠污泥中含有一定的熱能，且污泥無機部分含有較多的SiO2和 Al2O3，無機成分可以調整到與粘土相近，因此城市污水處理廠污泥經過處理后可用來生產一些建材而進行利用，如陶粒、水泥、磚瓦等等。4.2.1 污泥制取水泥質材料

污泥含有大量的灰分，尤其是混凝法處理廢水的污泥中含有大量的Al、Fe 等成分，是建筑材料可用的添加劑。不過在作為建筑材料之前，有關強度的提高、凝結特性和長期穩定性還需進一步研究。另外，成本高，而且人們對產品的安全產生憂慮，僅在日本等國有少量投產。4.2.1 污泥制陶粒

輕質陶粒一般可做路基、混凝土骨料或花卉覆蓋材料使用。污泥制輕質陶粒的方法按原料不同可以分為兩種，一是用生活污泥或厭氧發酵污泥的焚燒灰造粒后燒結，這種方法20 世紀 80 年代已趨成熟，并投入應用。利用焚燒灰制輕質陶粒需要單獨建設焚燒爐，污泥中的有機成分沒有得到有效利用。近年來開發了直接從脫水污泥制陶粒的新技術[1]。4.2.1 污泥制微晶玻璃 微晶玻璃類似人造大理石，可以作為建筑內外裝飾材料應用。生產微晶玻璃的原料目前常用污泥焚燒灰，沉砂池的沉砂和廢混凝土。原料調整后，熔融溫度控制在 1 400～1 500 ℃。熔融物放置一定時間，然后注入模具中成型，隨溫度的降低生成晶核（FeS），再加熱處理，促使晶體成長。熱處理后自然冷卻，得到各種形狀的微晶玻璃。4.2.1 污泥制磚

臺灣的一個研究小組發現，下水道污泥可壓制成普通的建筑用“生態磚”。這種污泥生態磚是在黏土磚中混入10%污泥，并在900℃條件下燒制，可達到最佳效果。這種方法不僅處理了污泥，還在燒制過程將有毒重金屬都封存在污泥中，也殺死了所有有害細菌和有機物，而且這種磚完全沒有異味。4.3 吸附劑

活性污泥具有良好的吸附性，通過對剩余污泥經高溫分解或添加化學活化劑等方法進行再活化，可以將城市污水處理廠的污泥制成具有良好吸附性的吸附劑。陳春云等[10]通過對污泥吸附劑的制備及其吸附性能的研究表明，按一定比例添加活化劑ZnCl2于處理過的干污泥中，在 550℃下恒溫熱解 60min后具有最大比表面積，污泥與活化劑質量比為5：3。利用量大面廣的城市污水處理廠活性污泥制備吸附劑，達到以廢治廢的目的，符合國家的產業政策，是變廢為利的綜合利用途徑。但因使用了較貴的氯化鋅而使研制成本較高，且與商品活性炭相比，污泥改性吸附劑的吸附性能尚有一定差距，需進一步研究。4.4

土地利用與堆肥

污泥的土地利用就是把污泥或污泥堆肥用于林地、育苗、觀賞植物、草皮、公園、農田、牧草、果樹、蔬菜、高爾夫球場、墾荒地、填埋礦坑、固定海灘、高速公路綠化帶及建筑供游樂的海島等。城市污水處理廠的污泥是一種十分有效的生物資源，它含有豐富的有益于植物生長的養分（N、P、K 等）和大量的有機物質，可以進行有效的利用來進行堆肥。但是由于污泥的含水率很高，易腐爛發臭，且含有病原菌、重金屬及毒性有的降解相差不大。污泥堆肥可采用自動控制系統大大的提高了污泥堆肥的效率與成功率，堆肥的產品穩定性更佳。高定等[11]通過對城市污泥堆肥過程自動測控系統進行的研究表明，與定時控制相比，利用堆肥自動測控系統進行自動監測和控制的堆肥時間縮短了28%，有機物降解更加充分，減量化明顯，可以提高堆肥產品質量，后續脫水成本較低，具有明顯的優越性。與傳統堆肥相比，堆肥時間至少可縮短15~30d，堆肥的成功率和堆肥產品質量得以明顯提高。采用堆肥過程控制系統可以更準確、更及時、更有效地監控堆肥過程，產品質量穩定，同時可以節約大量的人力、財力和物力。萊蕪污水處理廠污泥堆肥經檢測，處理污泥后水分含量≤30%，非毛秺孔隙度≥15%，蠕蟲卵死亡率>95%，未檢出沙門氏菌等具有傳染性的病原體。肥質比較疏松，無明顯的惡臭，有機質含量在 250g/kg以上，pH值在6.5~8.0之間，基本符合園林綠化介質土的準入條件。萊蕪市市區園林綠化面積1000hm2，以腐熟堆肥每畝施用1t計，則僅園林地種植笑納腐熟堆肥量就為 1.5萬t，而本工程年堆肥1.2萬t，因此具有很大的市場空間，預計經濟效益明顯。4.5

低溫熱解

污泥可通過干餾提取油、氣等，不但可做燃料也可以用于制造四氯化碳等化工產品，具有工業利用前景，且能量回收率高，其經濟性優于對污泥的焚燒。但現在對于污泥低溫熱解的熱解機理和動力學研究還比較欠缺，在工藝和設備的改進方面有待新的突破，待這些理論與工藝問題解決后，低溫熱解將是一種極有前途的污泥資源化技術。4.6 提取重金屬

城市污水處理廠的污泥中還會含有部分重金屬，如：Hg、Pb、Cu、Zn 等，可以通過對污泥的調理，向污泥中添加化學藥劑等，改變污泥中重金屬的形態，利用重金屬或其化合物的特性從污泥中分離提取出來。向污泥中添加一些還原劑可以將Hg等揮發性重金屬還原為金屬單質，然后對污泥低溫加熱使Hg等揮發性重金屬揮發進行提取，從而回收利用。也可使一些重金屬生成沉淀物沉淀下來，或利用離子交換對重金屬進行分離提純。但由于污泥中重金屬的含量較低，分離提純的成本較高，現在很少在城市污水處理廠里有實際應用，大多數還停留在研究階段。4.7 污泥制動物飼料

污泥中含有大量有價值的物質，粗蛋白占 28.7%～40.9%、灰分占26.4～46.0%、纖維素占26.6%～44.0%、脂肪酸占0～3.7%。污泥蛋白中含有幾乎所有家畜飼料所需的氨基酸，且各種氨基酸之間相對平衡，因此可以作為飼料蛋白加以利用[1]。4.8 污泥制油

把含水率為65%的干污泥在隔絕空氣下，加熱升溫450℃左右，在催化劑作用下把污泥中的有機物轉化為碳氫化合物，其性質與柴油相似。目前加拿大正在進行中試實驗，澳大利亞Perth也正在建造利用熱化學方法將污泥制油的工廠[1]。4.9 污泥作粘結劑

活性污泥作粘結劑將無煙粉煤加工成型煤，而污泥在高溫氣化爐內被處理，防止了污染；污泥作為型煤粘結劑，替代白泥可改善在高溫下型煤的內部孔結構，提高了型煤的氣化反應性，降低灰渣中的殘炭，提高碳轉化率，污泥既可作為一種粘結劑，同時也是一種疏松劑。5 結語與展望 目前，國內污泥處理利用技術較國外一些發達國家還比較落后，人們對污泥資源化利用的必要性認識還不夠，許多問題亟待解決。城市污泥的處理方法多種多樣，我們應根據污泥量，污泥性質，重金屬含量等具體情況作具體分析；一種有效的污泥處置方法,應當兼顧到環境生態效益、社會效益和經濟效益。不同地區應當因地制宜采用不同的處理方法,盡量走資源化的道路,減少對環境的影響,避免形成二次污染。為了解決國內污泥處理處置中存在的問題，充分利用污泥資源，必須大力發展污泥資源化利用的各種技術，建立與完善污泥處理處置相關的技術、產業政策，制定污泥處理處置過程中相應的標準和法律法規；尤其要鼓勵污泥資源化利用的科學技術進步，如污泥的等離子體氣化，積極開發應用新工藝、新材料和新設備，降低現有工藝（如污泥發電、建材利用等）的成本，使污泥的資源化利用向低能耗、低成本、高效率的方向發展，為污水處理廠解決污泥處理問題并帶來可觀的經濟效益和社會效益，這應是今后研究中的重點。參考文獻：

[1] 周少奇編著.2002.城市污泥處理處置與資源化[M].廣州:華南理工大學出版社.150-168.[2] 朱小山.2002.城市污泥的處理技術及資源化展望[J].四川環境，1(4):8-12.[3] 徐強.2003.污泥處理處置技術及裝置[M].北京:化學工業出版社.156-180.[4] 楊子江.城市污泥的綜合利用研究[J].再生資源研究，2004,25（1）：32-36.Yang Zi-jiang.Study on the utilization of urban sludge [J].Recycling Research，2004, 25（1）：32-36（.in Chinese）[5] 劉亮，張翠珍.污泥燃燒熱解特性及其焚燒技術[M].長沙：中南大學出版社，2006.Liu Liang，Zhang Cui-zhen.Characteristics of Sludge Combus － tion Pyrogenation and Incineration Techniques[M].Changsha： Central South University Press，2006（.in Chinese）

[6] A Mountouris，E Voutsas，D Tassios.Plasma gasification of sewage sludge：Process development and energy opti－ mization[J].Energy Conversion and Management，2008，49（8）：2264-2271.[7] F Rozada，M Otero，A Morán，et al.Adsorption of heavy metals onto sewage sludge-derived materials[J].Bioresource Technology，2008，99（14）：6332-6338.[8] Harms G，Layton A C，Dionisi H M，et al.Real-time PCR quantification of nitrifying bacteria in a municipal wastewa－ ter treatment plant[J].Environmental Science and Technol－ogy，2003，37（2）：343-351.[9] 寧平編著.2007.固體廢物處理與處置[M].北京:高等教育出版社.240-246.

第二篇：HiROS污泥資源化處理處置工藝簡介

HiROS污泥資源化處理處置工藝簡介

北京綠創生態科技有限公司

一、HiROS污泥資源化處理處置工藝概述

HiROS(High-rate Recovery of Organic Solid-wastes)技術可實現污泥等有機固廢的高速資源化。其遵循資源循環最短原則，采用用部分濕式氧化并與活化膨化相結合，在一定的溫度、壓力和氧化劑作用下，將污泥中易降解有機物（糖類、脂肪、蛋白質等）水解、氧化；使污泥穩定、減量、無害化，同時釋放出能量供工藝回用；然后將原污泥中較難降解的木質素、纖維素活化、膨化，成為高吸附性的物質；最終實現污泥的穩定處理處置和資源化。

整個工藝處理過程在密閉的反應器系統中連續進行，處理過程中充分利用反應自身產生的熱能，以降低整個系統的能耗。進料中含有雜質或有害物質亦在過程中去除（如各類菌類、重金屬等），工藝過程中不產生其他次生污染物。污泥從進入系統到形成資源化產品僅需一個小時的時間，設備的處理能力可以根據需要定制，通常單機處理規模可以從50噸/天到500噸/天。

經該技術處理后得到的資源化產品具有很高的吸水及持水性、投入土壤可有效提高土壤的氮磷鉀（NPK）的緩釋、改良，提高土壤透氣、隔熱性以及顆粒穩定性。產品可作為高品質有機肥直接使用，也可用于農業面源污染防治、土壤板結貧瘠治理、植被修復、荒漠化治理、水土保持、固碳、及其他生態保護等多種用途。

2011年8月26日，住房和城鄉建設部科技發展促進中心在北京主持召開了本技術及裝備科技成果評估會。評估委員會認為：該技術在污泥部分濕式氧化和活化膨化方面具有創新性，其成套裝備水平達到國內領先，具有推廣應用價值。

二、技術背景

（一）土地利用的政策趨向

今年3月住建部和發改委聯合發布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置指南（試行）》（以下簡稱《指南》）為今后幾年我國污泥處理事業的發展明確了方向，明確將污泥土地利用作為污泥處置的主要方式和鼓勵方向。

在這一方向指引下，結合碳減排的環境要求，焚燒等技術因未實現資源化、尾氣治理、增加碳負荷等因素會越來越受到限制，歐美及日本已在陸續關停相關設施；以低溫生物過程為特征的厭氧、好氧技術的應用推廣受生物反應過程本身的技術限制，包括低溫生物反應耗時長，相應的占地面積大，溫度低不足以殺死細菌病毒蟲卵等有害生命體致使終端產物無法有效利用等。

《指南》第四章<污泥處理的單元技術>第六節<其他技術>中提及，“熱處理沒有氧化劑通入，而濕式氧化需要向反應器內通入氧化劑”，經處理后的污泥“脫水性能大幅度提高，經機械脫水可獲得低含水率的泥餅，為污泥的處理和處置提供了基礎”；“處理上清液可引入水處理的高效厭氧工藝中，整體提高污泥處理系統效率；污泥中病原微生物在高溫高壓環境下被徹底殺滅”。

這些處于高溫氧化及低溫生物處理之間的中溫物化處理工藝，因其技術特點有望成為解決我國污泥問題的一個重要突破口。但是我們國家在這一領域缺乏相應的實踐基礎，應該未來重點發展的領域。

（二）濕式氧化法的基礎及國外的實踐

《指南》提到的濕式氧化法在國外發展已有逾半個多世紀的歷史，在美 國、日本以及歐洲得到了很好的應用和發展；在我國，該技術大部分處于實驗室研究階段。因此指南中并未詳細給出該技術的具體指標。

根據國外已有研究,認為濕式氧化工藝具有適用范圍廣、處理效率高、氧化速度快、占地少、沒有二次污染等特點。該技術的基本原理可以簡要概述就是：將待處理的污泥、廢水、有機固廢等置于密閉的容器中,在高溫(125℃～320℃)和高壓(0.5～10MPa)條件下用空氣、過氧化氫或純度較高的氧作為氧化劑,采用化學方法將其中有機物降解的處理方法。

從1958年F.J.Zimmermann首次采用濕式氧化法處理造紙黑液,到目前世界上采用這種工藝建成的WAO工廠已有200多家,廣泛的應用于石化廢堿液、農藥生產廢水、丙烯晴生產廢水、焦化廢水以及城市污泥的處理。為了緩和反應的條件，20世紀70年代以來，在傳統的濕式氧化法的基礎上發展了很多種衍生技術，以降低反應的溫度和壓力,縮短反應時間，減輕設備腐蝕和降低反應成本。

（三）部分濕式氧化的開發及其技術特點

以濕式氧化法的基本原理為基礎發展出很多種應用技術路線，其中部分濕式氧化法(Partial wet air oxidation，簡稱PWAO)與通常的濕式氧化法不同之處在于，它在處理有機廢棄物時，主要是穩定易腐化有機物，如其中的蛋白質，而不是全部氧化。與通常的濕式氧化法相比，部分濕式氧化法主要的優點還包括：

1.反應的溫度、壓力較低，相應的反應釜造價低；

2.氧化程度較低，因此可以減少壓縮空氣(或其它氧化劑)用量，節省費用； 3.處理后的產物更易于固液分離，過濾比阻更小； 4.產物無毒害、無惡臭，能作為土壤改良劑或堆肥原料等。

（四）綠創的突破與創新

綜合以上分析，綠創生態公司正是基于市場需求及政策形勢，結合污泥資源化的巨大市場潛力，將傳統的濕式氧化法進行改進，使之與資源化的目標相匹配，率先在國內開發成功HiROS污泥高速資源化處理工藝并成功應用于污泥處理處置。其設計核心思想與《指南》所要求的污泥土地利用高度一致，其關鍵的技術突破在于：

1.以化工及礦山機械設備的技術進步為依托，成功實現了污泥濕式氧化設備的全流通連續化處理處置工藝；最大限度的回收利用系統熱能，降低能耗；

2.將國外已成功應用于有機物的部分濕式氧化法工藝與造紙工業的纖維活化工藝相結合并成功應用于污泥領域，達到對污泥的資源化處理處置。3.從“以處置定處理”的原則出發，將部分濕式氧化氧化與活化、噴爆工藝相結合，大幅提高產成品的資源化品質。

三、工藝流程簡介

一個典型的HiROS工藝流程如圖所示，主要包括以下幾個功能系統組成：

（一）物化預處理單元

該單元主要是完成對污泥的前期調質準備，為反應準備條件。

首先，來自污泥壓濾機脫水后的污泥經輸送機送入儲罐中待用。在物化預處理器中，根據原料的組成、含量及重金屬和其他有害物質的性質與特殊助劑和添加劑混合，完成對物料的配制。配制好的物料，通過物料泵連續輸送至高速穩定釜中，供HiROS工藝處理使用。在該單元中，為節約能耗及減少排放，物料的預熱或添加水等均使用物料換熱和工藝廢水。

（二）高速穩定處理單元

該單元是HiROS工藝中的核心單元，在該單元中，完成對物料的無害、減量化處置。由物料泵送入高速穩定釜的物料，在一定溫度和壓力條件下，在催化劑的作用下與進入穩定釜的氧化劑發生系列化學反應，使物料中部分有機質被氧化分解。該單元溫度、壓力條件均由反應熱提供以維持反應的自續進行，反應的啟動熱依靠外加熱源供應，物料在高速穩定釜中經合理的停留時間后，易降解的有機質被氧化分解。反應后的物料依靠自身的壓力通過出料口排至強制過濾機將其水分脫出，完成污泥的無害化、減量化處理。

該單元的溫度、壓力條件使存活于原污泥中的病毒、病菌、寄生蟲等有害生物被有效滅活。同時，在此條件下，萃取劑與物料中的重金屬發生反應，使物料中的重金屬從污泥中進入液相，液相中的重金屬可以根據種類及相應的指標要求采用合適的工藝加以去除。

（三）高速活化處理單元

該單元的功能是對處理后的污泥進行資源化處置。

在經過高速穩定單元并經脫水后，物料已被無害減量處理，但物料的活性還未被完全有效激活，只能作為一種低效的營養土使用，為了使原存于物料中的N、P、K及纖維素、有機質轉化為能被農作物吸收的高效有機肥基體，HiROS工藝設置了高速活化處理單元。在本單元中，來自高速穩定單元中被軟化纖維素的木質素在特定條件下被活化劑打破，使其內部的纖維素、半纖維素充分暴露還原，原存于物料中的有機成分如腐殖酸、N、P、K被吸附至纖維素微孔中。

在該單元中，物料在這里與助劑混合、反應，發生還原反應。

（四）膨化處理單元

該單元的功能是完成物料的膨化，增加纖維素的比表面積，使物料具備高效的保濕、透氣功能。

在膨化器中，物料中的纖維素，經膨化后，能夠最大程度的裸露出來，使最終產品的吸水性、持水性得到明顯的改觀，提高有機肥基質的品質。在操作上，使用自動控制系統對膨化器入料器、膨化器、壓力調整器控制。膨化后的物料，通過分離設備，脫去水分，達到水分含量的要求后，即可作為本套工藝的產品——肥基。

此外，系統中還包括添加劑配置、水循環利用、能量回收、空氣壓縮、空氣凈化等工作單元，整套裝備采用集散式中央控制系統進行控制，全自動化操作。

本套工藝生產出的肥基，可作為復合肥的主要成分，可根據需要添加不同的組分，調整生產不同品質的優質復合肥。

四、工程實踐：北京南口污水處理中心污泥資源化項目

（一）處理量：50t/d，含水率 80%；日產資源化產品：15t/d；設備占地面積：600平方米；

（二）處理周期：約1小時，可以做到日產日清；

（三）污泥處理電耗：80－90kWh/t；

（四）高速穩定釜操作參數：溫度160-220℃，壓力≥1.6MPa，停留時間20－30min；

（五）高速活化釜操作參數：溫度130-160℃，壓力≥1.4MPa，停留時間2030min。

（六）污泥處理后產物的主要性能指標（基于示范工程）：

1.含水率：≤45%；

2.有機質含量（干基）：≥300g/kg；

3.氮磷鉀（N+P2O5+K2O）含量（干基）：≥90g/kg； 4.pH：6-9；

5.重金屬等污染物濃度：滿足《城鎮污水處理廠污泥處置 農用泥質》CJ/T309-2009要求。

五、知識產權及其他

1.專利池正在構建中，已申請4項發明、3項實用新型專利，已獲批3項實用新型專利；

2.中國工程院院士、中國環境科學研究院資深專家劉鴻亮、任陣海兩位院士高度評價本技術，并建議支持推廣；

3.受邀免費參展英國世博零碳館，參展中關村自主創新成就展備受關注； 4.示范項目資源化產成品達農用指標，并已被有機肥廠作為肥基長期收購； 5.已被評為北京市自主創新產品，并被評為政府首購項目；

6.住房和城鄉建設部科技發展促進中心科技成果評估認為國內領先。

第三篇：城市污水處理廠污泥處理處置的探討

關于城市污水處理廠污泥處理處置的探討

楊芳 湖北省襄陽市城市污水治理公司

湖北 襄陽

441000

摘要：城市污水處理廠如何合理地進行污泥處理處置的方法 探討及相應的技術分析。

關鍵詞：城市污水處理廠污泥處理處置

近年來，隨著社會經濟的快速發展，我省和全國各地一樣都在進 一步貫徹落實科學發展觀、發展循環經濟，加速資源節約型和環境友 好型社會的建設。隨著污水處理設施的普及，處理率的提高和處理程 度的深化，污水處理廠的污泥產量將有較大的增加，由此，引起的二 次污染問題不容忽視。目前，我市已建成的污水處理廠如何合理地進 行污泥處理處置已成為當務之急。現就城市污水廠污泥處理處置與同 行共同探討。

1、污泥處理處置現狀及存在問題

1．1 現狀 目前，我國城市水污染控制普遍存在的問題是“重污水處理而輕

污泥處理處置”。同我國大部分城市一樣，襄陽市已建成的污水處理 廠在原有設計方案中未考慮污泥穩定、無害化處理，污水處理廠污泥 經重力濃縮機械脫水后形成泥餅外運處置。

襄陽地區污泥在外運處置上主要采用以下幾種方法：(1)填埋、運 至當地垃圾處理廠或就近填埋。(2)農場棄置及隨意堆放，也有將污 泥堆放在廠區內。(3)部分污泥不知去向。

1．2 存在問題 從襄陽地區污泥處理處置的情況來看，脫水污泥填埋、棄置帶來 如下問題：(1)污泥含水率高會帶來運輸費用高，大量占用填埋空間，影響垃 圾壓實操作等系列問題。

(2)襄陽地區雨量較充沛，棄置及簡易填埋，易使污泥受雨水沖刷，漫流到地表水體或滲入地下引起污染。

(3)露天堆放的污泥易產生惡臭、滋生蚊蠅，嚴重影響周邊環境衛 生。

隨著規劃中污水處理廠的陸續建成，污泥量將越來越多，污泥的 處理處置將成為襄陽地區污水處理行業健康發展的瓶頸問題。

2、要進一步提高對城市污水處理廠污泥處理處置的必要性與重要 性的認識

當前我市污水廠由于種種原因，缺乏必要的、科學的、合理的污 泥處理處置，造成再次污染環境的局面，如何強化污泥處置工程的建 設與管理，進一步提高污泥處理處置的必要性與重要性認識，是決定 污泥處理處置工作能否有效開展的一個決定因素。

2．1 污泥處理處置是污水治理工程系統不可缺少的重要組成部分

污水廠污水處理，污泥處理和污泥處置是三個獨立又相互緊密聯 系的組成部分，是一個完整的體系。污水處理是通過“物化”和“生 化”處理手段，把污染物從污水中分離出來成為原生污泥。污泥處理 是把原生污泥進行“減量化”(污泥“濃縮”與“脫水”)和“穩定化” 處理(通過“生化”處理減少污泥中有機物含量)，污泥處置即“無害 化”處置(把污泥中有害物質變成無害)和“資源化”處置(把污泥中 潛在資源進行再生開發利用)。因此，污水處理和污泥處理是搞好污 泥處置的前提和基礎，污泥處置是污水治理工程最終目標實現的保 證。污泥“減量化”、“穩定化”、“無害化”、“資源化”缺一不 可。只有這樣才能保證污水治理系統工程真正達到保護環境，造福人 類的目的。2．2 污泥綜合利用和有效處理處置(1)污泥中含有大量有機物，污泥經適當干化后，可作為輔助燃料

燃燒，節約燃煤資源，例如用于垃圾發電廠。(2)污泥替代粘土的利用 污泥中含有粘土相類的化學成分，在一定條件下有可能替代部分

粘土生產水泥或制磚。這對保護土地資源，發展可持續經濟具有重大 意義。

(3)污泥中有機養分利用 污泥中含有大量的氮、磷、鉀、鈣和有機物，以及多種植物所必

須的微量元素。因此，把城市污水廠污泥作為一種生物肥源進行利用，可以減少“化肥”施用量，降低農業成本和“化肥”對環境的污染。

(4)污泥中有用物質的回收與利用 處理工業廢水為主的城市污水廠，可在原生污水和污泥中回收大量的 有用物質，如印染廢水中堿液的回收，造紙廢水中廢紙漿堿的回收。

綜上所述，開發污泥中潛在的資源，變“廢”為“寶”，即充分 利用資源，又達到環境保護的目的。

3．污泥處置方法

污水處理行業對污泥的處置已有 60 多年的歷史。國外大多數

國家的污泥處置采用焚燒、填埋、堆肥農用等實用性方法，如美國的 污泥利用已代替填埋，重心從簡單的污泥處理發展到把污泥變“害” 為“利”，進行綜合利用。歐洲的盧森堡、葡萄牙、西班牙、英國、瑞典、荷蘭、比利時等大多數國家的污泥處置主要用于農業；希臘、德國、意大利等國家主要采用填埋；日本、奧地利等國家主要采用焚 燒。

無論是“無害化”還是“資源化”進行污泥處置，減小體積，提 高干度都是必須的重要環節，但生態環境與經濟效益也應兼顧。我國 和發達國家在技術與經濟發展水平上還有差距，污泥的性質也不盡相 同。因此必須尋求適合我國具體情況的污泥處置方法。

4．襄陽地區污泥處置的途徑 結合襄陽市污泥處置的現狀與實際，采用厭氧消化工藝對污泥進

行無害化處理，消化產生的污泥經凈化提純后作為車用 CNG（壓縮天 然氣）使用；消化后的污泥經脫水后，再進行干化焚燒處理，使污泥 的含水率降低到 40%，達到國家填埋標準，根據我市污水處理廠的有 關協議，進行綜合利用或填埋，從而實現了我市污泥處置的“減量化”、“穩定化”、“無害化”、“資源化”的目的。

總之，城市污水處理廠污泥處置應該從實際出發，根據當地

特點與污水處理廠條件，因地制宜地確定處置方法，全面貫徹污泥處 置“無害化”、“資源化”雙贏方針，使污泥處置工程方案做到：安 全可靠，經濟合理，管理方便。

第四篇：城市污水處理廠污泥的處理處置

城市污水處理廠污泥的處理處置

方法探究

城市污水處理廠污泥的處理處置方法探究

引言

水環境污染問題是我國的大環境問題之一，為了減少污染物的排放，對城市生活污水、工業廢水等必須經過處理達標后才能排放進入水體，而城市污水處理廠在運行的過程中會產生大量的污泥。近年來，為了改善污水處理現狀，在全國范圍內有許多大規模的污水處理廠投入使用，許多新的污水處理項目也在規劃和建設中，這使得城市的污水處理能力有了進一步的提高，隨之污泥的產生量也在不斷的增大。污泥中含有大量的有機物、豐富的氮、磷、鉀等營養物質、重金屬、多氯聯苯以及致病菌和病原菌等。這些污泥未及時處理或者隨意堆放、拋棄都會對周圍的環境造成嚴重的二次污染。因此，要根據“無害化、資源化、穩定化、減量化”的原則，對污泥處理處置的過程實行全面管理，綜合考慮環境、經濟和社會因素的影響，采用切實的污泥處理處置技術，對污泥進行綜合利用，回收和利用污泥中的氮磷等營養物質，以達到循環經濟的目的。

1、國內外污泥處理處置的基本情況

城市污水處理過程必然產生污泥，而隨著城市污水處理率的不斷提高，污泥的產生量也在不斷的增大。據了解，目前我們國家每年的污泥產生總量約為900萬噸，在城市污泥處理處置的方法中，污泥的農用約占44.8%，污泥的衛生填埋約占31%，其他處置約占10.5%，沒有處置的約占13.7%。但這些污泥處理或者處置的數據都是在特定的條件下進行估算得出來的，嚴格來說會有較大的變動。資料統計顯示，我國的污泥處理處置投資在污水處理廠總投資中所占的比例為20%-50%，可以看出，污泥的處理處置處于嚴重的滯后狀態。

對于解決城市水污染問題來說，污水處理和污泥處理處置是兩個緊密關聯又同等重要的系統。在國外經濟發達的國家，污泥的處理處置是極為重要的環節，其投資在污水處理廠總投資中所占比例為50%-70%，遠遠高出國內投資力度。在國外，污泥的處理處置方法也包括污泥衛生填埋、焚燒、土地利用和填海等。但由于填海造成了嚴重的環境污染問題，各國也基本都遵從國際海洋法廢止了。相比較而言，污泥焚燒所需要的技術難度較大，其投資成本也較高，并且還有尾氣等有害氣體產生 ；污泥衛生填埋存在地下水污染的風險，土地利用存在重金屬和病原菌污染的風險，也不容小覷，但二者從技術難度和投資成本來說還是有一定優勢的。因此，不同的國家和地區要根據本國的具體情況采用合適的污泥處理處置方法，使污水處理能夠畫上一個完滿的句號。

2、污泥處理處置方法的優缺點分析 2.1污泥的土地利用

污泥中含有有機物和豐富的氮、磷、鉀、鈣等營養物質，可以應用于農田、果園、草地、市政綠化、林地等，而且污泥直接利用投資少、運行費用低、能耗低等優點，是一種很有發展潛力的處置方式。科學合理的土地利用，可以使污泥作為一種資源從而減少其帶來的負面效應，而市政綠化、林地的污泥使用不會引起食物鏈的污染成為污泥土地利用的一種有效方式。盡管污泥的土地利用有循環經濟、能耗低、養分回收利用等優點，但是污泥中重金屬（如：銅、鋅、鉻等）、病原菌等有害物質的存在，使其在土地使用時還有一定的危險性。因此農用污泥重金屬濃度標準及單位面積徒弟污泥的應用量各國政府都做了嚴格的限制。

2.2污泥衛生填埋 污泥的衛生填埋始于20世紀60年代,從保護環境角度出發在傳統填埋的基礎上, 經過一系列科學選址和場地防護處理, 是一種具有嚴格管理制度的科學的工程操作方法。到目前為止, 已經發展成為一項比較成熟的污泥處置技術, 其優點是簡單、易行、成本低，污泥不需要高度脫水，適應性強等。但由于污泥填埋對污泥的土力學性質要求較高,需要的場地面積較大和運輸費用較高,同時對地基還需要作防滲透處理以免產生的滲濾液進入地下水層污染地下水環境等, 同時還要采取適當的措施防止產生的氣體發生爆炸或者燃燒。隨著人口的增加，經濟的快速發展，使得土地資源越來越緊張，污泥填埋處置所占比例越來越小。美國環保局估計, 今后幾十年內, 美國 6500個填埋場將有 5000個被關閉。與1984年相比, 歐盟國家污泥填埋量增加了4%, 但同期污泥總量卻增加了16%。這說明，污泥填埋在發達國家正在減少。

2.3污泥堆肥

堆肥化技術是從60年代迅速發展起來的一項新興生物處理技術。7O年代以后由于污泥產生的環境問題和填埋技術的缺點日益突出，污泥堆肥技術引起了世界各國的廣泛重視，并成為環保領域的一個研究熱點，這時人們開始考慮利用堆肥化技術取代部分傳統的物理化學方法。污泥中含有大量的有機物，經過一定的處理可以成為適合農作物耕種的有機肥料，因此污泥的堆肥利用將成為污泥處理的重點發展技術。堆肥化是利用微生物在一定條件下對有機物進行氧化分解的過程，因此根據微生物生長的環境可以將堆肥分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。但通常所說的堆肥化一般是指好氧堆肥，這是因為厭氧微生物對有機物的分解速率緩慢，處理效率低，容易產生惡臭，其工藝條件也難以控制。

污泥的消化降解，建設污泥厭氧發酵池，由于建設費用高，運行不安全且費用高，再則厭氧后的污泥還需進一步處理，以達到進一步減量化和穩定化的目的。因此，大、中型城鎮污水處理廠應優先選用選用好氧堆肥處理工藝。通過污泥的好氧發酵，建陽光大棚發酵池、靜態發酵池或使用立式發酵器、臥式發酵器，可以把含水率60％左右含量的污泥降到20％-30％，很好的達到減量的目的，且通過高溫發酵，分解內部的高分子有機物、纖維素、木質素，增加有機質含量，對污泥中的細菌、病毒、蛔蟲卵進行了高效滅活，起到了污泥穩定化、無害化的處置目的。例如鄭州市污水凈化有限公司建設的八崗污泥處置廠，對城市污水廠污泥的處置進行了積極大膽的探索，使污水處理后產生的污泥在處置后最終達到“減量化、無害化、穩定化”的要求。其處理工藝采用高溫固態好氧槽式（翻拋加好氧堆肥）工藝。秸稈與污泥混合，增加了孔隙率，保證曝氣時有充足的氧氣進行好氧堆肥。出槽的腐熟料大腸桿菌被消除，重金屬合格，近期用作生產回填料、廠內綠化、實用實驗等自身循環使用，部分試用于市政綠化和當地群眾花卉栽植、植樹造林等，以后按可研批復的途徑加以廣泛利用。只要污泥中的重金屬不超標，利用好氧發酵堆肥法處置污泥，無論從污泥的減量化、穩定化、無害化、資源化哪方面考慮。無異議是一種優良的污泥處置方式。

2.4污泥焚燒

污泥焚燒法目前采用了流化床焚燒爐，當污泥的含水率達到38％以下時就可不需要輔助燃料直接燃燒。通過焚燒，使污泥達到最大程度的減容，徹底殺滅病菌、病原體，有毒有害物質被氧化分解。雖然焚燒灰可用作建材，使一部分重金屬被摻混在材料中，但是，污泥中的一部分重金屬已經先隨著燃燒產生的煙塵而擴散到空氣中，況且，焚燒過程中會產生二噁英等空氣污染物。

污泥焚燒最佳可行技術主要技術關鍵內容為“干化+焚燒”技術，同時包含污泥預處理過程、煙氣處理、煙氣余熱利用、廢水收集處理以及灰渣、飛灰收集處理環境管理實踐等相關內容。污泥焚燒關鍵技術包含：干燥器、干污泥貯存倉、焚燒爐、煙氣處理系統、煙氣再循環系統、廢水收集處理系統、灰渣、飛灰收集處理系統等。

2.5污泥的其他處理處置方法

國外對污泥的堿性穩定化、低溫熱解技術、制動物飼料、包埋處理、焚燒灰制磚等處置方法均有一定的研究。堿性穩定化是在污泥中加入石灰或水泥窯灰等堿性物質，使污泥pH＞12并保持一段時間，利用強堿性和石灰放出的大量熱能殺滅病原體、降低惡臭和鈍化重金屬，處理后的污泥可直接施用于農田。

3、污泥減量化分析

根據污泥所在處理單元不同，采用的不同的方法達到污泥減量化的目的。在污水處理單元操作過程中產生的污泥通過減容、減量、穩定以及無害化的過程稱為污泥處理。污泥處理工藝單元主要包括污泥濃縮、脫水、消化(厭氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工藝過程。

3.1城市污泥處理的減量化方法

調整污水處理工藝實現污泥減量化在污水處理過程中，可以通過調整污水處理工藝，增設污泥濃縮池或適當增加污泥濃度和延長污泥齡，使污泥自身氧化分解的能力增強，減少微生物的數量，達到污泥減量化的目的。

3.2利用膜處理裝置技術實現污泥減量化

污水處理中的活性污泥微生物一般由細菌(菌膠團)、真菌、原生動物和后生動物等組成，其中以細菌為主，且種類繁多。微型動物中以固著類纖毛蟲為主，如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等原生動物，以細菌為食料；后生動物如纖毛蟲、線蟲、輪蟲等，以細菌、原生動物為食料。采用填料裝置化設施．在氧化溝、二沉池中設置利于原生動物和后生動物寄生的生物膜，利用生物接觸氧化法技術，減少污泥的產量。通過膜裝置化技術在氧化溝、二沉池中的應用，使活性污泥中的微生物通過系統內部的生物鏈的物質循環，消化部分污泥，達到污泥減量化的目的。

3.3利用臭氧或超聲波技術實現污泥減量化

利用紫外線高級氧化功能而發展起來的光化學氧化和光催化氧化都是近年來新興的水處理技術。光化學氧化法是在光的作用下進行化學反應，采用臭氧或過氧化氫作為氧化劑。在紫外線的照射下使污染物氧化分解，從而達到水中污染物質的高效降解。臭氧是一種強氧化劑。能破壞存在于空氣中或水中的微生物的細胞壁。使微生物立刻死亡。通過在回流污泥中．利用臭氧發生器加入一定量的臭氧或紫外線照射，可使部分污泥分解再利用。達到污泥減量化的目的。超聲波使得污泥中的部分細胞體受熱膨脹而破裂。釋放出蛋白質和膠質、礦物質以及細胞膜碎片，使部分污泥分解再利用，從而達到污泥減量化的目的。

3.4采用污泥干化處理、污泥消化、污泥發酵技術實現污泥減量化 脫水后剩余污泥污泥的干化處理，一是通過晾曬蒸發水分．是最簡單的減量方法，但所需場地大，且受天氣的影響太大，不適合大規模的處理污泥：二是在污泥產生量比較大，且難以有效利用其它熱源的情況下，采用干化焚燒方式可稱為可行技術。污水污泥干化，最好是利用回收的焚燒熱量，在裝置正常運行工況條件下，通常不需要添加輔助燃料(如：在此情況下，除開機、停機和偶爾使用輔助燃料維持燃燒溫度)。

4、污泥中重金屬的去除方法 4.1化學法 常用去除污泥中重金屬的化學方法主要有利用酸化法提取重金屬和加入改良劑使重金屬穩定化兩種。酸化法去除重金屬是通過向污泥中投硫酸、鹽酸、硝酸等酸性化學物質，降低污泥的pH值，是污泥中大部分重金屬轉化為離子型態溶出；或者用EDTA、檸檬酸等絡合劑等通過氧化作用、離子交換作用、酸化作用、螯合劑和表面活性劑的絡合作用，將其中的重金屬分離出來，達到減少污泥重金屬總量的目的。這種方法效果很好，而且所需要的時間較短，但處理中需消耗大量的酸，處理后需要大量的水和石灰來沖洗或中和污泥，同時儀器易被強酸腐蝕，使該工藝花費較大，而且操運煩瑣，使得化學法不能大規模應用于實際之中。

4.2電化學法

在污泥中插入電極對，在電極對上施加微弱直流電形成直流電場，污泥內部的礦物質顆粒、重金屬離子及其化合物、有機物等物質在直流電場的作用下，發生一系列復雜的電化學反應，通過電激發、電化學溶解、電遷移、自由擴散等方式發生遷移，并富集到電極兩端，使重金屬以沉淀或金屬形式析出，加以回收。此方法首先將不同形態的金屬污染物轉變成可溶態進入液相系統，然后在電場作用下通過離子遷移和電滲定向遷移出土壤。該方法對可交換態或溶解態的重金屬去除效果較好，但是對于不溶態的重金屬首先需改變其存在狀態使其溶解再將其去除。因此重金屬的存在狀態對效果影響較大。

該方法對金屬的去除效果較好，所需的耗能也較低，去除過程中不需要添加任何對環境不利的物質，但此方法也有很大的局限性，對于滲透性高傳導性差的污泥不太適用。該技術還處于起步階段，還需進行大量的研究試驗。

4.3重金屬固定技術

就是通過加入藥劑將重金屬加以固定，降低其生物有效性或活性，以使污泥土地使用后重金屬難以被植物吸收利用且不宜遷移轉化，從而減少對人類健康和環境的危害。固定作用的工藝主要有堆肥、減性穩定和熱處理等。2010年我們環保事業部承擔的中新天津生態城污水庫治理項目，就使用了重金屬固化中的減性穩定技術。

重金屬的固定作用在一定程度和一定時期內能減輕重金屬的危害，但不能從根本上降低重金屬的含量，對人類健康和環境仍存在著潛在的威脅。

4.4生物淋濾法

生物淋濾法是指利用自然界的微生物的直接作用或其代謝產物的間接作用，產生氧化、還原、絡合、吸附或溶解作用，將固相中某些不溶成分（重金屬、硫及其它金屬）分離浸提出來的一種技術，最初用于難浸提礦石或貧礦中金屬的溶出或回收。目前全世界正將此技術擴展應用到環境污染治理領域，并做了大量的研究、試驗工作。

污泥生物淋濾技術是通過向污泥中添加一定的底物使污泥中存在的特異化能自養型的嗜酸性硫桿菌獲得能量，加強催化、氧化作用，降低污泥體系的PH值，使難溶態的重金屬從固相溶出進入液相，再通過污泥脫水而達到去除污泥中重金屬的目的。此方法操作簡單，去除效率較高，一般重金屬去除率達90%以上，成本費用也較低。其主要優點如下：

①生物淋濾不需要加酸對污泥進行預酸化，與化學瀝濾比可節省80%的耗酸量。

②啟動迅速，瀝濾效益高、時間短，適用于處理任何污泥。③操作簡單，運行過程無需特殊控制，在10-37度范圍內均能瀝濾重金屬（最佳溫度是25-30度），冬季也無需加熱，所用基質S和FeSO4.7H2O容易保存和運輸。④污泥經生物淋濾后，脫水性能大幅度提高，脫水時不需要添加絮凝劑，有效節省污泥脫水成本。生物淋濾污泥脫水性比厭氧消化污泥提高38倍。

⑤污泥中病原微生物易造成疾病傳播，生物淋濾既能去除重金屬又能殺滅病原菌，并使VSS下降。

通過比較上述幾種重金屬的去除方法，生物淋濾法去除重金屬較經濟、有效、可行，它提高了污泥農用的安全性，能使污泥變廢為寶，真正實現污泥的減量化、無害化和資源化。

第五篇：第十章 污泥處理和處置

第十章 污泥的處理、處置

10.1 污泥的來源、性質、數量 10.2 污泥處理處置的方法

10.2.1 污泥濃縮 10.2.2 污泥的穩定 10.3 污泥的脫水和調理

10.3.1 脫水性能的評價指標 污泥比阻擴展閱讀

10.3.2 污泥的脫水設備 10.4 污泥的處置

第十章 污泥的處理、處置

前面我們看到，進水中含有的懸浮物，在前處理或預處理得到去除，如格柵、篩網、物理沉淀、氣浮處理中分離會產生污泥。混凝處理要加入混凝劑來去除細小的SS或膠體顆粒也產生大量的污泥。化學沉淀去除可以形成化學沉淀的許多陽離子和陰離子，也會產生污泥。生物法去除BOD、氮、磷等其它污染物，一部分污染物被同化形成生物性污泥。生物性污泥來自二沉池、濃縮池或消化池，或來自許多的生物反應池。這些污泥含水率都很高。這些污泥中某些成分有利用價值需要回收利用。有些污泥的有用成分因為回收的成本太高，而作為固體廢物，如果不妥善處理就會對環境造成不利影響。不管怎樣都需要妥善處理，防止產生二次污染。

污泥處理原則是“減量化、無害化、穩定化和資源化”，歐洲國家目前污泥的主要處置方式為農用、填埋和焚燒。衛生填埋操作相對簡單，投資費用較小，處理費用較低，適應性強。但是其侵占土地嚴重，如果防滲技術不夠，將導致潛在的土壤和地下水污染。污泥衛生填埋始于20世紀60年代，污泥填埋是歐洲特別是希臘、德國、法國在前幾年應用最廣的處置工藝。由于滲濾液對地下水的潛在污染和城市用地的減少等，對處理技術標準要求越來越高（例如德國從2000年起，要求填埋污泥的有機物含量小于5％），許多國家和地區甚至堅決反對新建填埋場。1992年歐盟大約40％的污泥采用填埋處置，近年來污泥填埋處置所占比例越來越小，例如英國污泥填埋比例由1980年的27％下降到2005年的6%。美國的污泥的主要處置方法是循環利用，而污泥填埋的比例正逐步下降，美國許多地區甚至已經禁止污泥土地填埋。據美國環保局估計，今后幾十年內美國6500個填埋場將有5000個被關閉。近年來，隨著污泥農用標準（如合成有機物和重金屬含量）日益嚴格的趨勢，許多國家，如德國、意大利、丹麥等污泥農用的比例不斷降低。

發達國家污泥焚燒的比例非常高。以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法，這是因為焚燒法與其它方法相比具有突出的優點：

（1）焚燒可以使剩余污泥的體積減少到最小化，因而最終需要處置的物質很少，焚燒灰可制成有用的產品，是相對比較安全的污泥處置方式。（2）焚燒處理污泥處理速度快，不需要長期儲存。（3）污泥可就地焚燒，不需要長距離運輸。

（4）可以回收能量，用于污泥自身的干化或發電、供熱，相應降低污泥處理成本。（5）能夠使有機物全部燃盡，殺死病原體。

污泥焚燒處置雖然一次性投資高，但由于它具有其它工藝不可替代的優點，特別是在污泥的減量化、無害化、節約土地資源和節能等方面，因此成為污泥最終出路的解決方法。

自1962年德國率先建議并開始運行了歐洲第一座污泥焚燒廠以來，焚燒的污泥量大幅度增加。目前德國共有39家污泥焚燒廠，其中10家混燒城市廢棄物，20家焚燒城市污水污泥，另9家焚燒工業污泥。70％的焚燒爐為鼓泡流化床。污泥含水率在45％～80％間。在柏林自1985年來運行著歐洲最大的流化床污泥焚燒爐，處理75％水分的污泥15t/h。在國外，特別是西歐和日本采用焚燒法已得到了廣泛的應用，在日本，污泥焚燒處理已經占污泥處理總量的60％以上，現在日本規模較大的污水處理廠都采用焚燒法處理污泥。2005年歐盟采用焚燒處理污泥的比例提高到了38%。

污泥焚燒被分為直接焚燒和干化后焚燒兩種。（1）直接焚燒

污泥的直接焚燒是將高濕（含水率80%~85%）污泥在輔助燃料作用下，直接在焚燒爐內焚燒。由于污泥含水量大、熱值低，需要消耗大量的輔助燃料。由于污泥含水量大，焚燒后的尾氣量也比較大，尾氣處理需要龐大的設備。（2）干化后焚燒

污泥因含水率高，不能簡單作為燃料應用。污泥要作為燃料，必須開發出獨特的干化技術和燃燒技術，使低熱值的污泥轉變成高熱值的可用燃料，然后通過焚燒爐對污泥燃料進燃燒。污泥的干化最早是二十世紀四十年代開發的。經過幾十年的發展，污泥干化的優點正逐漸顯現出來。干化后的污泥與濕污泥相比，可以大幅度減小體積，從而減少了儲存空間。以含水率85%的濕污泥為例，干化至含水率40%時，體積可減少至原來的1/4，污泥的形狀成為顆粒，有利于焚燒處理。在焚燒工藝前采用污泥干化工藝的目的是實現污泥的減量化、提高污泥熱值、節省后續焚燒處理的費用，以及達到更優的焚燒效果。干化后的污泥經高溫焚燒后產生的灰體積將縮小90%以上，有毒有機物熱分解徹底，焚燒產生能源可回收利用，灰、渣可作為建材材料使用。

早在20世紀40年代，日本和歐美就已經用直接加熱鼓式干化器來干化污泥。由于污泥熱干化技術要求和處理成本較高，所以這項技術直到20世紀80年代末期在瑞典等國家的成功應用之后，才在發達國家推廣起來。在發達國家，污泥干化和燃料化被認為是有望取代現有的污泥處理技術最有發展前途的方法之一。

10.1 污泥的來源、性質、數量

10.1.1 污泥的種類、性質及主要指標 一．污泥的種類

（1）初沉污泥；（2）剩余污泥；（3）消化污泥；（4）化學污泥。二．污泥的性質和指標

污泥處理原則是“減量化、無害化、穩定化和資源化”。減量化指去除污泥中的水分。資源化指在符合成本原則下將有用成分回收利用。無害化、穩定化指將可分解的成分分解成穩定的化學形態物質或將有毒成分轉化成低毒化學物質。這些都需要了解污泥的性質和指

標。

污泥的性能指標

（1）含水率與含固率；

含水量的下降會使污泥體積明顯，比如含水率從p1降低為p2，污泥體積由 VSS（1）減小為VSS（2）：

VSS（1）ρ(1-:p1)=VSS（2）ρ(1-:p2)=△XSS 比如含水率由98%降為96%，污泥體積下降為原來的1/2：

VSS（1）ρ(1-:98%)=VSS（2）ρ(1-:96%)

VSS（2）/VSS（1）=1/2

（2）揮發性固體和可消化性成分；

（3）污泥中的有毒有害的物質；

（4）污泥的燃燒熱值；

（5）污泥的脫水性能。

污泥的脫水性能常用的指數是比抗阻值簡稱比阻（r)或毛細吸水時間

(CST)三．污泥量

（1）初沉污泥量與進水中SS含量、分離方法和工藝有關；

（2）化學處理法產生的污泥。混凝污泥與進水中細小SS或膠體含量、分離方法和工藝有關；

（3）活性污泥

（4）剩余活性污泥量

?X＝yQ(S0?Se)?KdXV?yobsQ(S0?Se)（5）剩余污泥體積

上式計算的是VSS，轉化為SS：

△XSS = △XVSS/ f

VSSρ(1-p)= △XSS

三 污泥中的水分及其對污泥處理的影響（1）污泥中的水存在形式分類 游離水，70％ 毛細水，20％ 內部水，10％

減容方法（濃縮）去除的水是哪些部分的水？ 污泥的體積與含水率

（2）污泥中的含水率對污泥處理的影響 濃縮 運輸 壓縮 填埋 焚燒

10.2 污泥處理處置的方法

可供選擇的方案大致有：

（1）生污泥→濃縮→消化→自然干化→最終處置；（2）生污泥→濃縮→自然干化堆肥農肥；

（3）生污泥→濃縮→消化→機械脫水→最終處置；

（4）生污泥→濃縮→機械脫水→干燥焚燒→最終處置；

（5）生污泥→濃縮→消化→機械脫水→干燥焚燒→最終處置。（5）是最完全處理方案。

10.2.1 污泥濃縮

一 概述

污泥中所含水分大致分為4類：（如圖示）（1）顆粒間的空隙水、約占總水分的70%。（2）毛細水，即顆粒間毛細管內水，占20%（3）吸附水, 兩者約占10%（4）內部水 污泥的含水率很高：初沉污泥介于95—97%，剩余污泥達99%以上，故污泥體積大，需對污泥進行脫水處理。二 方法:

（1）濃縮法：去除的水主要是空隙水。因空隙水占多，故濃縮是污泥減量的主要方法;（2）自然干化法與機械脫水法，去除的水主要是毛細水。

(3)干燥與焚燒法，對象，脫除吸附水與內部水。(一)污泥濃縮

污泥濃縮的對象是剩余污泥、含水率由99%以上降至95%左右。

意義：可減少后續處理和機械脫水調節污泥的混凝劑用量、設備容量大大減少。方法有，重力濃縮法、污泥氣浮濃縮法、離心濃縮法等。1 重力濃縮

（1）濃縮過程和濃縮曲線

濃縮過程有成層沉降向壓縮沉降的過渡，分界點或說臨界點在哪里？這個點簡稱K點。（2）重力濃縮池水平截面積的計算方法 1）沉降曲線簡化計算法

① 通過沉降試驗繪制沉降曲線，求K位置；

② 從污泥濃縮的濃度確定Hu，HuCuA?H0C0A

H0C0 Hu?Cu

Hu肯定在K點的水平線以下。

圖 10.2-1 污泥沉降曲線

③ 污泥界面高度H隨時間t的函數微分隨時間延長是逐漸降低的，在K點的切線就是污泥界面高度H隨時間t的函數在K點的微分，即K點的沉降速度，按這個沉降速度需要多長時間能夠達到與Hu水平線相交點tu;④ 從

Q0tu At?H0計算濃縮池的面積At。2)固體通量法

① 固體通量的定義：單位時間通過濃縮池某一斷面單位面積的固體質量，單位：kg/m2.h。在連續流濃縮池內固體通量由兩部分組成：（1）污泥靜沉引起的固體通量Gs；（2）底部排泥引起的污泥向下的流動：

G?G?G

tsb

G?vc

sii

圖 10.2-2 污泥濃縮過程中的固體通量曲線

分析vi和ci對Gs的貢獻,開始成層沉降，界面勻速下降，濃度不變，接著進入過渡層，界面下降速度降低，濃度逐漸增加，到壓縮層，界面下降速度和濃度增加都減小。如果底部排泥的排泥流量為Qu，則由底部排泥引起的污泥向下的流量是：

QCGb?0uiA0t?uCit當固體通量為Gt，進泥流量為Q0，進泥濃度為C0，則有下式：

QC?GA

Q0C0 At?Gt由上式可計算濃縮池的水平面積At。

3）沉降曲線簡化計算法和固體通量法的聯系

這兩種方法設計的結果是不是一致的呢？沉降曲線簡化計算法是基于污泥的沉降規律，找出K點，根據K點的沉降速度求出達到濃縮濃度的濃縮時間，從而計算設計的At。而固

體通量法根據污泥濃縮的固體通量和底流排泥引起的固體通量，求出最小固體通量來求出At。顯然最小固體通量污泥濃縮的固體通量和底流排泥引起的固體通量有關，當底流排泥速度大于或小于K點的沉降速度（濃縮速度），相應濃縮的污泥濃度就小于或大于沉降曲線簡化計算法設計的污泥濃縮濃度。當底流排泥速度等于K點的沉降速度（濃縮速度），這兩個設計結果一樣。從式（10.2-3）和（10.2-8）可以得出：

Q0tuQ0C0=(10.2-9)H0Gt由這兩種計算方法結果的推論：

tu=

AtH0V=(10.2-10)Q0Q0

QC或 Gt=00(10.2-11)At因此底流排泥速度一定要合理，否則沉降曲線簡化計算法和固體通量法設計的污泥濃縮效果不一樣。

4）重力濃縮池。分類：連續式重力濃縮池和間歇式重力濃縮池

① 連續式重力濃縮池, 多采用輻流式和豎流式重力濃縮池。

② 間歇式重力濃縮池 特點：

a.多采用豎流式

b.在濃縮池深度方向的不同高度設上清液排放管。c、濃縮時間一般采用8—12h。2 污泥氣浮濃縮

適用于污泥顆粒比重接近于1的、沉降濃縮效果不好的活性污泥。

原理與氣浮法去除水中的SS基本相同：在加壓情況下，將空氣溶解在澄清水中，在濃縮池中降至常壓后，所溶解空氣即可變成微小氣泡，從液體中釋放出來，大量微小氣泡附著在污泥顆粒周圍，使污泥顆粒比重減小而被強制上浮，達到濃縮目的。常用的氣浮濃縮污泥的流程是部分回流水加壓溶氣氣浮。.計算題：某污水處理廠的剩余污泥量為240m3/d，含水率99.3%，泥溫20℃。,現用部分回流水加壓溶氣氣浮濃縮污泥，得到含固率4%，壓力溶氣罐表壓3×105pa,計算氣浮濃縮池的面積A和回流比R。解題的思維要點： 氣固比的概念和公式；

氣浮濃縮流程圖.swf2 把污泥的百分濃度轉化為重量/體積濃度； 3 回流概念； 水力負荷的校核。解：（1）計算面積A 污泥負荷75 kg/m3.d，Ls?Q?s?1?p?Q?s?Q?sp?AA 33240(m/d)?1000(kg/m)??1?99.3%?A?75kg/m2.d ?22.4m2(2)計算回流比R QgQs?Csfp0QR?Cs?1?QRCs(fp0?1)R?QC0C0氣固比0.02，f=0.9,20℃空氣溶解度21.8mg/L。從含水率99.3%得到固體濃度7000g/m3。

0.02?21.8?R(0.9?3?1)7000R?380%

水力負荷校核。

10.2.2 污泥的穩定

概述：污泥穩定的目的：消除污泥中臭氣、消化有機物和殺滅污泥中的病原微生物。一 污泥穩定的方法：

（1）厭氧消化、（2）好氧消化（3）藥劑氧化、（4）藥劑穩定

本節重點介紹厭氧消化法：

一、厭氧消化

所謂厭氧消化：是指污泥在無氧的條件下，由兼性菌和專性厭氧菌將污泥中可生物降解的有機物分解成CO2和CH4，使污泥得到穩定.故厭氧消化又稱污泥生物穩定。采用的構筑物稱消化池。

（一）厭氧消化機理

見前。

① 第三階段主要通過兩組生理上不同的甲烷作用。

一組：H2?CO2?CH4?H2O

另一組：對乙酸脫酸產生甲烷：CH3OOH?CH4?CO2

② 污泥中的水溶性BOD已經不高，主要是固體形態的有機物。污泥固體細胞分解和胞內生物大分子水解為小分子, 是厭氧消化的限速步驟, 這一點與廢水厭氧處理的限速步驟不同。提高厭氧消化效率的主要途徑之一是促進污泥細胞的破裂, 增強其生物可降解性。盡

管如此消化條件還是要以產甲烷菌的生存繁殖條件為準。

（二）、厭氧消化的影響因素

1、溫度影響根據甲烷菌對溫度影響適應性，中溫甲烷菌，中溫消化，適應溫度區：30—36℃。高溫甲烷菌，高溫消化，適應溫度區：50—53℃。

一般多采用中溫消化，由于生污泥溫度較低，故消化時需加熱。加熱方法：蒸氣加熱，盤管加熱。

2、污泥投配率：定義：每日投加新鮮的污泥體積占消化池有效容積的百分數。由此可知：n是消化時間的倒數，如n=5% 消化時間T=1/n=1/5%=20d, n是消化池的重要參數。中溫消化適宜n=5%--8%，相應T為20d—12.5d。

3、攪拌和混合 目的：

（1）生、熟污泥充分混合。（2）避免污泥結塊，加速消化氣釋放。

方法有：

（1）泵加水攪拌法;（2）消化氣循環攪拌法;（3）混合攪拌法。

4、營養與C/N比營養由污泥提供，污泥中C/N應為（10—20）：1為宜。

5、有毒物質

有抑制作用主要有重金屬離子、S2-等。

（1）重金屬離子抑制作用。來源于工業廢水：

1）與酶結合產生變性物質，酶變性，如：R-SH + Me+=R-S-Me + H+

2)使酶沉淀。

（2）S2-的抑制作用：它與重金屬形成沉淀，減弱重金屬離子的危害。若S2-溶液過高，產

生H2S有抑制作用。

6、酸堿度、pH值和消化液的緩沖作用。由厭氧消化過程可知：第一階段、二階段產物為酸，pH值下降。第三階段有機酸分解，pH值上升。若第一、二階段反應速度超過第三階段，有機酸積累，pH值下降，影響甲烷菌生活環境。消化液的緩沖作用：原因：有機物分解產生CO2和NH3（以NH4HCO3形式）。

（三）消化池的構造

池形有兩種：園柱形與蛋形

構造組成：集氣罩、池蓋、池體、下錐體。尺寸要求：池徑一般為6—35m，池總的高度為池徑的0.8-1.0；集氣罩高1-3m, 直徑2-5m池底、池蓋傾角為15—200。

附屬設備：

1、污泥投配、排泥及溢流系統投配管設在泥位上層。排泥管設在池底部。

2、沼氣排出，收集與儲氣設備。

3、攪拌設備

2-5h將全池污泥攪拌一次。

沼氣攪拌：由貯氣柜通過壓縮機加壓通過配氣環管通到每根立管，立管末端在同一

標高上，距池底1-2m。

4、加溫設備：池內蒸汽直接加熱。池外盤管間接加熱。總耗熱量：

Qmax=Q1max+Q2max+Q3max(kJ/h)

Q1max---提高生污泥溫度所需要最大耗熱量。Q2max------池體耗熱量（kJ/h）Q3max-----熱

交換的耗熱量（kJ/h）。為了保持消化溫度，需注意熱量衡算。(四)工藝：

1）低負荷率消化池不加熱、不攪拌； 2）高速消化池； 3）厭氧接觸消化池。(五)消化池的計算

1)容積計算: 從平均停留時間、污泥負荷或污泥投配率計算。2)產氣量計算和熱量平衡計算。1 二 污泥好氧消化

污泥中的BOD主要是細胞形式，假設污泥好氧消化速度是d(ss)/dt, 消化池的有效容積是V，則有下式：

Qss0?Qsse?Vd(ss)(10.2-1)dt

Vd(ss)V?ss0?sse??(10.2-2)dt?c

ss0?sseQss0?Qsse?V?c(10.2-3)

?c?V(10.2-4)Q

在好氧硝化池污泥的停留時間就是污泥齡。

10.3 污泥的脫水和調理

概述

穩定后的污泥中的固體主要是腐殖質。網狀network, 親水強，難脫水。

10.3.1 脫水性能的評價指標

（1）比阻抗值r

Darcy方程

dVpA2?(10.3-1)dt?(rcV?RA)

t?rc?R?V?(10.3-2)

V2ppA

當忽略過濾介質的阻力，則：

t?rc?V(10.3-3)

V2p

比阻抗值r與壓力的關系：

r?r'ps(10.3-4)對上式取對數，得：

log(r)?slog(p)?log(r)(10.3-5)

測定不同壓力下的比阻，通過上式就可求出s。（2）毛細吸水時間（CST)

測定污泥比阻相當麻煩、費時，因此人們開始注意到另一個污泥脫水指標即毛細吸水時間，雖然該指標測定簡便，目前還沒有解決技術和質量標準上的問題。

'污泥比阻擴展閱讀

污泥比阻是目前被人廣泛采用的衡量污泥脫水性能的指標，它是一個經驗性指標，其常用單位是m/kg和s2/g，一個物理量的單位是理解其含義的角度之一，但是從污泥比阻的常用單位看不出其含義所在。實際上通常所用的污泥比阻r并不是原始污泥比阻的定義，后者也是一個經驗性物理量。

1污泥比阻的原始含義和含義演變

從毛細管流概念可推導出脫水速率達式[1]：

1dV（單位時間單位脫水面積上脫水體積）的表Adt1dVP?nd4P?nd式（1）???Adt128?????128?10

式中A污泥脫水的過水面積；V脫水體積；P脫水壓力；α—毛細管彎曲程度的校正系數；n—單位脫水面積上的毛細管數；d—毛細管徑；δ污泥濾餅厚度；μ介質粘度系數。α、n、?nd4d這三個參數是污泥內在性質，無法直接測定，把它們整合成一個參數，令：??，128?改寫式（1），1dVP

式（2）??Adt??β是與污泥內在性質相關的一部分脫水速率常數，單位是個·(長度單位)2，實際表達時把單位“個”省略了。用1/β來表示脫水阻力，β數值越大表示污泥內在性質引起的脫水阻力越小，1/β就是污泥比阻的原始定義：

R?1??128?

式（3）4?ndR的單位是1/(長度單位)2，從式（2）看R的物理含義可解釋為污泥內在性質對脫水速率的阻力。這幾個污泥內在性質受許多其它因素的影響，因此它與許多因素有關，如污泥成分、顆粒分布、污泥的可壓縮性、壓力、pH、調理處理、表面性質、溫度、脫水時間等。特別需要指出的是與脫水的進程的關系，測定的污泥比阻是合理脫水時間范圍的平均值。

從式（3）可改寫

式（2）得下式：

dVPA?

式（4）dt?R?R、δ和μ分別是污泥內在性質、污泥尺度參數和介質對脫水阻力的貢獻。引入過濾介質對污泥脫水的阻力Rf，其單位應該與污泥參數組合Rδ的單位1/m一樣，則式（4）改寫為[]：

dVPA

式（5）?dt?(R??Rf)假設過濾單位體積濾液在過濾介質上留下的濾餅體積是v，因此δA=vV，從而將上式改寫為[]：

dVPA式（5）?dt?(RvV?RfA)v不能準確測定，那么當把過濾單位體積濾液在過濾介質上留下的濾餅重量ω替代v時，R被改寫為r，把RvV轉換為ωrV，這就是人們廣泛采用的污泥比阻，以下是轉換后的關系：

dVPA2?

式（6）dt?(r?V?RfA)RvV的量綱為m。RvV轉換為ωrV后，為了維持其原來的量綱不變，r的單位應該為m/kg，1kg重力等于9.8N, 將這個單位變換為m/(103 g×9.81m×s-2)，就轉換為單位s2/g。直接從這兩個單位看不出它含有污泥比阻的含義，它們是經過多步演變后的衍生單位。對式（6）積分就得到被人們廣泛采用的線性關系：

Rf?t?r??V?2V2PAP11

式（7）那么同樣可對式（5）積分，得到以下關系式：

Rf?t?Rv

式（8）?V?V2PA2P式（5）和 式（6）的積分的假設條件是v、R、ω、r與脫水時間或脫水的體積無關，這個假設對可壓縮污泥是不能完全成立的。在顆粒間的水基本脫盡的情況下，自然進入到毛細管水脫水階段，而對可壓縮污泥在不同壓力下，污泥樣品的內在性質參數n和d自然發生不同的變化，到托毛細管水階段，污泥樣品的毛細管參數n和d并不是瞬間達到穩定狀態，因此這個階段不屬于線性范圍。在脫顆粒間水階段，毛細管參數發生了多大程度的變化，它們的變化又在多大程度上影響脫水，在誤差許可的情況下把它看做是在脫水期間的平均值。式（7）和式（8）的斜率應該相等，即：

Rv＝ωr 因此R與r存在以下關系：

R??vr

式（9）

但是在技術上直接用比阻r表示污泥脫水的性能，而不用R。

比阻不能準確地反映污泥的離心脫水性能，因為離心脫水過程與比阻測定過程相差甚遠。比阻測定過程與真空過濾脫水過程基本相近，也能比較準確地反映出污泥的壓濾脫水性能；

三

污泥調理（1）加藥調理法

有機調理劑。

無機調理劑。

實驗方法（不同于廢水絮凝法）

影響因素：調理劑、污泥性質、pH、溫度、攪拌條件、介質粘度系數。

加藥調理改善脫水性能的解釋：

從界面、毛細管的變化。水的物理形態發生變化，更多的毛細水成為間隙水。對過濾介質孔隙堵塞也有所減小。（2）物理調理法

加熱、冷凍和加惰性助劑、淘洗法

10.3.2 污泥的脫水設備

主要毛細水和部分間隙水。含水率從96％降為60－80％。1 帶式壓濾機 設備：帶式壓濾機

原理：在過濾介質一面加壓為推動力而脫水，適用于各種污泥。

滾壓帶式脫水機.avi

帶式壓濾機運行鏈接http://v.ku6.com/show/XUpQTiDr55-rW1YrvzpByQ...html 2 板框壓濾機

原理：在過濾介質一面加壓作為推動力而脫水，適用于各種污泥。

板框式壓濾機構造運行步驟和發展.flv板框式壓濾機.swf 離心脫水

設備：轉筒式離心機

大坦沙曝氣池和厭土地凈化污水處理氧池加蓋.avi廠臭氣.avi

10.4 污泥的處置

污泥的處置有填埋、焚燒、農用等。