城市污水污泥處理與處置

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1、前言：　　城市污水污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。隨著國內(nèi)污水處理事業(yè)的發(fā)展，污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴大和提高，產(chǎn)生的污泥量也日益增加，目前在國內(nèi)一般污水廠中其基建和運行費用約占總基建和運行費用的20%～50%[1]。污水污泥中除了含有大量的有機物和豐富的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，還存在重金屬、致病菌和寄生蟲等有毒有害成分。為防止污泥造成的二次污染及保證污水處理廠的正常運行和處理效果，污水污泥的處理處置問題在城市污水處理中占有的位置已日益突出?！　≈袊F(xiàn)有人口13億多，城市640多個，城市人口2.7億。據(jù)中國國家環(huán)?？偩痔峁┑臄?shù)字，目前中國每年大約

2、排放污水401億ｍ３，已建成運轉(zhuǎn)的城市污水處理廠有400余座，日處理能力2534萬ｍ３。按污泥產(chǎn)量占處理水量的0.3%~0.5%（以含水率97%計）[2]計算，中國城市污水廠污泥的產(chǎn)量在7.602萬ｍ３/d和12.67萬ｍ３/d(以含水率97%計)之間。因此，中國在污水處理事業(yè)不斷取得進步的同時，將面臨巨大的污泥處理處置壓力。1國內(nèi)城市污水污泥處理處置現(xiàn)狀1.1國內(nèi)城市污水污泥處理的狀況1.1.1現(xiàn)有污水污泥處理工藝　　國內(nèi)已建成運行的城市污水廠來看，污水污泥處理工藝大體可歸納為18種工藝流程，見表1。1.1.2污泥濃縮　　污泥濃縮主要是降低污泥中的空隙水

3、，通常采用的是物理處理方法，主要包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等，它們的處理性能如表2所示[3]：表1國內(nèi)已建城市污水處理廠污水污泥處理工藝序號污泥處理流程應用比例1濃縮池→最終處置21.63%2雙層沉淀池污泥→最終處置1.35%3雙層沉淀池污泥→干化場→最終處置2.70%4濃縮池→消化池→濕污泥池→最終處置6.76%5濃縮池→消化池→機械脫水→最終處置9.46%6濃縮池→濕污泥池→最終處置14.87%7濃縮池→兩相消化池→濕污泥池→最終處置1.35%8濃縮池→兩級消化池→最終處置2.70%9濃縮池→兩級消化池→機械脫水→最終處置9.4610初沉池

4、污泥→消化池→干化場→最終處置1.35%11初沉池污泥→兩級消化池→機械脫水→最終處置1.35%12接觸氧化池污泥→干化場→最終處置1.35%13濃縮池→消化池→干化場→最終處置1.35%14濃縮池→干化場→最終處置4.05%15初沉池污泥→濃縮池→兩級消化池→機械脫水→最終處置1.35%16濃縮池→機械脫水→最終處置14.87%17初沉池污泥→好氧消化→濃縮池→機械脫水→最終處置2.70%18濃縮池→厭氧消化→濃縮池→機械脫水→最終處置1.35%　　　　　注：表中未注明的污泥均為活性污泥。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（%

5、）比能耗干固體（Kw·h/t）脫除水（Kw·h/t）重力濃縮初沉污泥90~951.750.20重力濃縮剩余活性污泥97~988.810.09氣浮濃縮剩余活性污泥95~971312.18框式離心濃縮剩余活性污泥91~922112.29無孔轉(zhuǎn)鼓離心濃縮剩余活性污泥92~951171.23　　從表中可以看出，初沉污泥用重力濃縮法處理最為經(jīng)濟。對于剩余污泥來說，由于剩余活性污泥濃度低，有機物含量高，濃縮困難，采用重力濃縮法效果不好，而采用氣浮濃縮、離心濃縮則設備復雜，費用高，也不適合中國國情。所以，目前國內(nèi)推行將剩余活性污泥送回初沉池與初沉污泥共同沉淀的重力濃縮工

6、藝，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同時使剩余污泥得到濃縮。國內(nèi)污水廠對此進行了試驗研究，表明這種工藝的初沉池出水水質(zhì)好于傳統(tǒng)工藝[4]。因此，國內(nèi)當前將重力濃縮法作為主要的污泥濃縮方法，圖1為國內(nèi)污水廠所采用的污泥濃縮方法情況?！　∮捎趪鴥?nèi)經(jīng)濟狀態(tài)和資金短缺，且污泥中有機物含量低，所以重力濃縮法仍然將是國內(nèi)今后主要污泥減容手段。1.1.3污泥穩(wěn)定　　國內(nèi)目前常用的污泥穩(wěn)定方法是厭氧消化，好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用，并且污泥堆肥正處于不斷研究階段，而熱解和化學穩(wěn)定方法或者是由于技術(shù)的原因或者是由于經(jīng)濟、能耗的原因而很少被采用[5]。圖2

7、為上述幾種污泥穩(wěn)定方法在國內(nèi)所占的比例。1.1.4污泥脫水　　國內(nèi)現(xiàn)有的污泥脫水措施主要是機械脫水，而干化場由于受到地區(qū)、氣候條件的限制很少被采用。圖3為幾種污泥脫水技術(shù)在國內(nèi)所占的比例。1.2　國內(nèi)城市污水污泥處理中存在的問題　　國內(nèi)城市污水污泥的處理起步較晚，其中也存在許多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.2.1污泥處理率低、工藝不完善　　我國存在著重廢水處理，輕污泥處理的傾向。很多城市未把污泥的處理作為污水廠的必要組成部分，往往是污水處理廠建成后，相當長的時間后才建污泥處理系統(tǒng)，造成我國城市污水污泥處理率很低。從表1的工藝中也可以看出，國內(nèi)城市污水廠

8、的污泥處理工藝是很不完善的。污泥經(jīng)過濃縮、消化穩(wěn)定和干化脫水處理的