淺談污水處理廠污泥的處置

徐 靜

（蘭州工業學院，甘肅 蘭州 730070）

城鎮污水處理廠污泥是污水處理的產物，主要來源于初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環節。每萬m3污水經處理后污泥產生量（按含水率80%計）一般約為5～10 t。隨著我國城鎮污水處理率的不斷提高，城鎮污水處理廠的污泥產量不斷增加。并且在全國范圍內只有小部分的城市污水處理廠對污泥進行處理處置，而大部分沒有進行規范處理，這樣極易對水體、土壤造成二次污染，因此對污泥處理系統的研究具有重要意義。污泥處理與處置的目的主要有四個：一是穩定化，通過處理使污泥停止降解，使污泥穩定化，從而避免二次污染；二是無害化，殺滅寄生蟲卵和病原微生物；三是減量化，減少污泥最終處置的體積，降低污泥處理及最終處置費用；四是資源化和最終處置，在處理污泥的同時實現化害為利、循環利用、保護環境的目的[1]。

1 污泥的分類與性質

污泥是在城市污水處理后產生的固態或半固態物質，是一種由有機殘片、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥的來源和形成過程十分復雜，不同來源的污泥，其物理、化學和微生物學特性不同。

1.1 污泥的分類

污泥按照不同的標準可以分為以下幾類：

（1）按污泥從水中分離過程可分為沉淀污泥和化學生物處理污泥，沉淀污泥包括物理沉淀污泥和混凝污泥；化學生物處理污泥主要是指對污水進行二級處理過程中產生的污泥，包括活性污泥法和生物濾池、生物轉盤等產生的污泥。在現代污水處理廠污泥大多是沉淀污泥和生物處理污泥的混合污泥。

（2）按污泥成分及性質可分為有機污泥和無機污泥。有機污泥是以有機物為主要成分的污泥，這種污泥易于腐化發臭，顆粒較細，相對密度較小，含水率高且不易脫水。無機污泥是以無機物為主要成分的污泥，其顆粒較粗，相對密度較大，含水率低且易于脫水，流動性差。

（3）按污泥的來源進行分類有初次沉淀污泥、剩余活性污泥、腐殖污泥、消化污泥和化學污泥。初次沉淀污泥來自于初次沉淀池，其含水率一般為95%～98%。剩余污泥來自于活性污泥法的二次沉淀池，含水率一般為99%～99.9%。腐殖污泥來自于生物膜法后的二次沉淀池，含水率一般為97%～99%。初次沉淀污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥統稱為生污泥或新鮮污泥。生污泥經過消化處理后的污泥稱為消化污泥或熟污泥。化學污泥是經過絮凝沉淀和化學處理過程中產生的污泥，如酸、堿廢水中和以及電解法等產生的沉淀物。

1.2 污泥的性質

污泥的含水率高，有機物含量高，并且容易腐化發臭，顆粒較細，比重較小，重金屬含量高，含有病毒、細菌、大腸菌等微生物。

1.2.1 污泥的含水率

污泥含水率是指污泥中所含的水分的質量與濕污泥總質量之比，含水率是污泥最重要的物理性質，它決定了污泥的體積。一般情況下，初沉污泥的含水率通常為97%～98%；活性污泥的含水率通常為99.2%～99.8%；污泥經濃縮之后，含水率通常為94%～96%；經脫水之后，可使含水率降低到80%左右。隨著含水率的降低，污泥由液態逐漸轉變為固態。

1.2.2 揮發性固體

揮發性固體(用VSS表示)，是指污泥中在600℃的燃燒爐中能被燃燒，并以氣體逸出的那部分固體。通常用于表示污泥中的有機物的量，常用mg／L表示，有時也用重量百分數表示。VSS也反映污泥的穩定化程度。一般情況下，初沉污泥揮發性固體的比例為50%～70%，活性污泥為60%～85%

1.2.3 污泥熱值

污泥的燃燒值表示了污泥的含能量，污水廠污泥的熱值與污水水質、排水體質、污水及污泥處理工藝有關。就干固體而言，污泥具有較高的能量利用價值，可通過將污泥直接干化焚燒。通常污泥中有機物含量越高，污泥熱值也越高。

1.2.4 有毒有害物質

污泥中含有的有毒有害物質主要是重金屬和有機化合物，這兩類都來自于污水，而污水中有毒有害物質主要來源于工業廢水，因此，城市污水中工業廢水所占比例和工業廢水排入市政排水管道前的預處理水平，是決定了污水廠污泥中有毒有害物質含量的關鍵因素。

1.2.5 微生物

由于城市污水主要來源于生活污水，而大腸菌、大腸糞菌等都是人類生活的排出物，故它們在城市污水和污泥中的含量較高，且基本保持恒定。在污水處理過程中，細菌及大部分寄生生物留存在污泥中，病毒可以吸附在污水的懸浮顆粒上，隨顆粒的沉淀也沉積到污泥中[2]。

2 污泥的處置方式

對于污泥的處置方式目前主要有焚燒、土地利用、填埋。

2.1 污泥焚燒

污泥焚燒是指利用焚燒爐將脫水污泥加溫干燥，再用高溫氧化污泥中的有機物，使污泥成為少量灰燼。這樣使污泥中有機物全部碳化，燒死病原體，也可對含有重金屬或化學污染的污泥實現完全的惰化處理，可最大限度減少污染，且焚燒后產生的焚燒灰可以用作改良土壤、制作建材等。

污泥焚燒技術可分為兩類，直接焚燒技術和混合焚燒技術。直接焚燒是在污泥含水率較低和熱值較高的前提條件下，添加少量輔助燃料或不添加輔助燃料進行焚燒處理。混合焚燒技術是指將污泥與其他可燃物（如煤、生活垃圾和生物質等）進行混合燃燒。污泥焚燒的設備主要有流化床、多層爐排爐、帶式爐、熔融爐、回轉窯爐和旋風爐等，目前流化床焚燒爐是污泥焚燒的最主要的設備[3]。

2.2 土地利用

污泥的土地利用是將經過妥善處理至符合一定標準的污泥或其產品作為肥料或土壤改良材料，用于農田利用、園林綠化或土地改良等場合，是一種積極的、可持續性的污泥最終處置模式。

污泥的很多特性決定了其具備土地利用價值。（1）污泥中含有養分和微量元素，可以提高土壤的肥力，促進植物生長。（2）污泥中含有大量的礦物質與土壤基本相似，將污泥經過預處理后，可改善土壤現有的物理化學環境條件。（3）土壤生態系統具有一定的自凈作用，包括物理凈化、化學凈化和生物凈化，可使污染物在土壤中分散，轉移和稀釋，將有機物分解為無機物，從而降低污染物濃度。

2.3 污泥填埋

污泥填埋分為單獨填埋和混合填埋，在歐洲脫水污泥與城市垃圾混合填埋比較多，而在美國多數采用單獨填埋。混合填埋是將污泥撒在城市垃圾上面，混合均勻后鋪放于填埋場內，壓實覆土。污泥單獨填埋分為三種類型：溝填、平面填埋、筑堤填埋。溝填是指挖溝后將污泥填埋，其對于填埋場地要求具有較厚的土層和較深的地下水位，以保證開挖深度。平面填埋是將污泥堆放在地表面上，再覆蓋一層泥土，不需要挖掘過程，適用于土層薄或地下水位淺的場地。堤壩填埋是指在填埋場地四周建有堤壩，污泥通常由堤壩向下卸入。

[1]宋正清.淺析市政污泥的處理與處置[J].黑龍江科技信息,2008，4.

[2]張自杰.排水工程[M].北京:中國建筑工業出版社,2000.

[3]李輝，吳曉芙，蔣龍波，等.城市污泥焚燒工藝研究進展[J].環境工程,2014，6.