淺談市政污泥處理技術
2021-05-13 08:39:00
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淺談市政污泥處理技術
朱經理：13969693115
隨著人民生活水平的提高和工業化進程的加快，城市污水量、工業廢水量成倍增加，隨之產生大量的污泥。污泥一般含有大量的有機物，豐富的氮、磷、鉀和微量元素，可以成為有效的資源。但是，其中也含有重金屬、病原菌、寄生蟲卵以及某些難分解的有機毒物，如果不進行妥善處理，排放后會對環境造成二次污染，污泥的處置已經嚴重影響到國家的環保質量。
一、市政污泥處理處理原則
(1)污泥處理處置應統一規劃，合理布局。污泥處理處置設施宜相對集中設置，鼓勵將若干城鎮污水處理廠的污泥集中處理處置。
(2)應根據城鎮污水處理廠的規劃污泥產生量，合理確定污泥處理處置設施的規模。近期建設規模，應根據近期污水量和進水水質確定，充分發揮設施的投資和運行效益。
(3)城鎮污水處理廠新建、改建和擴建時，污泥處理處置設施應與污水處理設施同時規劃、同時建設、同時投入運行。污泥處理必須滿足污泥處置的要求，達不到規定要求的項目不能通過驗收，目前污泥處理設施尚未滿足處置要求的，應加快整改、建設，確保污泥安全處置。
(4)嚴格控制污泥中的重金屬和有毒有害物質。工業廢水必須按規定在企業內進行預處理，去除重金屬和其他有毒有害物質，達到國家、地方或者行業規定的排放標準。
二、污泥處理處置工藝方案選擇
1.污泥處理處置的定義
對污泥處理處置正確的定義應該是：給污泥一個最終的歸宿，可作為肥料施用到農田、綠化等土壤中，成為土壤的一部分；可以加以資源化利用，形成有用的材料，如鋪路的渣土、水泥、制磚等；可以填埋，未加任何利用，且耗費土地資源而棄置。
2.污泥處理處置的目的
污泥處理與處置的目的主要有以下三個方面：
(1)減量化：減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費用；
(2)無害化：通過處理使污泥穩定，最終處置后，不再產生污泥的進一步降解，從而避免產生二次污染，達到污泥的無害化與衛生化，如去除重金屬或滅菌等；
(3)資源化：主要有以下三種途徑：由于污泥主要成分包含有機質和礦物質，因此可以用來產生肥效，改良土壤。污泥的有機質具有一定的熱值（2200～4000kcal/kg·干污泥），因此經過處理后，可以作為低熱值的燃料加以利用。由于其含有大量的無機質，在處理后也可以作為建材的原料。毫無疑問，以上三種資源化途徑，均要求在經濟上是可行的，在污染和衛生方面是安全的。
3.污泥處理處置技術介紹
污泥處理處置是指將污泥經過一系列的物理、化學或生物處理，降解有機物、殺滅細菌，使其穩定化，一般包括前處理、中間處理和最終處置三個階段。前處理一般有濃縮、消化、脫水等工藝；中間處理一般有堆肥、干化、堿性穩定和焚燒等工藝；污泥最終處置方式主要有土地利用、衛生填埋、污泥投海及建材利用等。
市政污泥的處置技術
1.濃縮工藝
污泥水分主要包含表面粘附水、間隙水、毛細結合水和內部水四類。污泥濃縮的目的是去除其中的自由水和間隙水，方法主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮三種，此外還有帶式重力濃縮、微孔濃縮、隔膜濃縮和生物浮選濃縮等。
重力濃縮是最節能的污泥濃縮方法，不需外加能量，利用污泥自身重力自然沉降分離；氣浮濃縮是依靠附著在污泥顆粒周圍的微氣泡減輕比重，使其強制上浮，達到濃縮目的；離心濃縮與帶式重力濃縮均屬于機械濃縮。經濃縮后污泥含水率可降至95%左右。
2.穩定化處理工藝
穩定化處理旨在降解污泥中易腐敗發臭的有機營養物，進一步減少污泥含水量，降低病原菌、細菌含量，消除臭味。穩定化處理方法主要有厭氧、好氧和好氧堆肥三種。厭氧消化是我國普遍采用的污泥處理工藝，占污泥穩定化處理技術的38.04%。在無氧條件下，兼性菌與厭氧菌共同作用，將污泥中的有機物通過水解酸化、乙酸化和甲烷化三個階段分解為甲烷（占60%～70%）、二氧化碳及少量的氮硫化物和硫化氫（占25%～40%）等氣體的過程。分解乙酸產生的甲烷約占總量的2/3，由CO2和H2轉化的甲烷約占量的1/3。
好氧消化技術占污泥穩定化處理技術的2.81%，在微生物的內源代謝過程中，細胞組織在好氧條件下將自身原生質分解為二氧化碳、水、氨氮和硝基氮等小分子物質。好氧堆肥是在有氧條件下，由好氧菌對部分有機物進行分解以合成新細胞質的穩定過程，其工藝流程分為前處理、主發酵、后發酵、后處理及貯存五個階段。
3.干化工藝
污泥干化是利用熱能去除脫水污泥水分的過程。根據熱源不同，可分為自然干化與熱干化兩類。自然干化是利用太陽能進行脫水，熱干化采用的熱源按成本由低到高依次為煙氣、燃煤、熱干氣、沼氣、蒸汽、燃油和天然氣。
按熱媒與污泥的接觸方式可將熱干化法分為直接接觸加熱、間接傳導加熱及聯合加熱三種，采用的設備主要有轉鼓式、轉盤式、帶式、螺旋式和離心式干化機。污泥干化過程中要注意污泥粘結問題、尾氣處理問題，粘結問題采用干料返混措施可得到減輕。尾氣循環回用不僅可降低系統的氧氣含量，提高運行安全性能，還可回收熱量，降低能耗。尾氣需經過除塵、冷凝、水洗、熱氧化后排放。
4.污泥處理新工藝
除上述常規技術外，國內外還研發出多種新型高效污泥處理工藝，如熔化、兩相消化、制油、超聲波處理等，可對污泥進行深加工，以實現污泥的資源化利用。
(1)熔化：污泥處理廠的脫水濾餅經干燥粉碎后，送入1300℃～1500℃的熔化爐中進行燃燒，燃后煙氣用于加熱新空氣和循環蒸汽，熔融爐渣用于建筑材料。
(2)兩相消化：傳統厭氧消化工藝需依次經過發酵、產氫產乙酸和產甲烷三類菌群。后兩者屬共生互營菌，劃為一相稱產甲烷菌，發酵菌稱為產酸菌。兩類菌種特性差異較大，對環境要求迥異，無法同時處于最佳生態環境中。兩相消化即將兩類菌分別置于串聯的兩個反應器中單獨進行消化，大大提高處理效率。
(3)制油：利用污泥中大量有機物及營養元素可取油產品。污泥制油有低溫熱解油化和直接熱化學液化兩種技術。
(4)超聲波處理：超聲波處理即利用超聲波能量在液體污泥中形成氣泡，依靠氣泡破滅形成高溫高壓環境并產生剪切力，從而破壞菌膠團結構，提高污泥的脫水性能，為后續工藝提供有利條件。超聲波處理的主要影響因素有聲波頻率、聲強或聲密度及作用時間等。
三、結語
合理有效地對污泥進行資源化利用，在消除二次污染問題的同時，減少一次能源的消耗，已成為各國關注的焦點。作為高速發展的發展中國家，應尋求適合當下國情的污泥處理辦法，并不斷探索污泥處理新工藝。
