污水处理厂污泥处置的文献综述

污泥处理处置

摘要：本文汇总了国内外城市生活污水处理厂关于污泥处置技术的应用现状，发展趋势以及选择适合的污泥处理方法的注意事项，不同污泥处理方法的影响因素。

关键词：污泥处理，减量化、稳定化、无害化、资源化，浓缩，消化，脱水，干化

前言：在“十一五”规划中明确提出到2010年底，全国城镇污水处理率达到70%的目标。在2000～2010年的两个五年计划期间，我国城市污水处理的发展经历了两个建设高潮，2010年底我国城市污水处理能力超过1.2亿m3/d，污水处理率接近75%。我国城市污水处理厂的大规模建设浪潮行将结束，一些城市由于污水处理率的大幅提高，污泥产量增加迅速，污泥处理设施滞后的严重问题已经凸显。“十二五”期间全国年干污泥产量为700万～1200万t，折合80%含水率的湿污泥3500万～6000万t。如果处置不当很容易造成二次污染，是我国的城市污水处理的巨大投资和建设成果功亏一篑。污泥处理已经成为我国城市污水处理行业发展的瓶颈。

1．当下污泥的处理手段：

1.1减量化：污泥具有含水率高和体积庞大的特征，污泥处理首先应采取有效的减容、减量等手段降低其体积和质量，减少后续运输、贮存、处理和处置污泥量。一般采用浓缩，脱水和干化等技术及设备。

1.2稳定化：污泥还有污染物总类多和高度浓缩的特点。含有大量易腐败降解的有机质，必须进行稳定化处理，稳定化是指通过技术手段

使污泥中的有机物在一定程度降解为无机物的过程，有厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥等三种稳定化工艺。

1.3无害化：经过减量化、稳定化后要进行无害化处理，无害化的主要目的是去除和杀灭污泥中的病原菌和寄生虫卵。这一系列处理为后续的土地利用、填埋、焚烧和综合利用等最终安全处置提供技术保障。

1.4资源化：我国《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》中明确没有把四原则中的资源化列入。污泥中包含有机质和营养元素，人们误以为污泥是一种资源。任何一种自然资源的利用和开发，要根据有用物质含量和开发的成本来确定资源的可利用性，当开发所需资金、技术和能源投入小于产出时，才能谈到资源利用。投入大于产出时，就失去了资源可利用性。事实上，我国污泥有机质含量低，营养元素含量也不高，所以很难资源化利用。但这并不排斥厌氧消化技术回收沼气、采用好氧发酵技术产品返还土地和建材等综合利用的处理处置方法，国家鼓励优先采用能回收和利用污泥中资源的技术和工艺。

1.5因地制宜原则：资源化利用在地广人稀、机械化发达的美国、加拿大等国多用作土地利用，其施用污泥土地的污泥负荷较低，污泥使用的机械化程度高，所以土地利用效率高。欧洲总体发展不平衡，德国、荷兰、北欧各国的居民环保意识强，对污泥利用方式要求严格，一些国家已经禁止污泥农用，到2020年全年禁止；日本由于经济发达，人口密度大，地少人多所以大多采用污泥焚烧的建材利用技术。污泥资源化在全世界的不同发展告诉我们，资源化不是唯一，只有最

适合本国国情的利用才是最好。我国坚持因地制宜的原则，在经济不发达、地广人稀的西部、东北可采取土地利用；对东南沿海可考虑优先发展建材利用等，充分借鉴国外经验。

1.6源头削减原则：污泥的源头是污水处理工艺，选择适宜的工艺可实现污泥处理的节能降耗。污泥处理的能耗和物耗集中在稳定化，好养稳定能耗最高，特别是延时曝气系统。这种处理是不适合我国发展中国家国情的。厌氧工艺在降解有机物的同时可以产生沼气，沼气发电可满足污水厂电耗的20%～30%，是低碳处理工艺。大连夏家河污水处理厂采用德国技术在源头削减上有较好的示范

2．国内外污泥处理现状：

2.1上海市白龙港污泥处理设计：污泥处理采用重力、机械浓缩→中温厌氧消化→脱水→部分干化的处理工艺

图1 污泥处理设计工艺流程

2.1.1污泥处理工程由6个系统组成：

1) 浓缩系统。对污水处理工程产生的化学污泥、初沉污泥、剩余污

泥进行浓缩处理，将污泥含固率提高到约5%,减小污泥消化池容积，降低造价，先采用重力浓缩，剩余污泥再进行机械浓缩。2) 厌氧消化系统。对浓缩物你进行中温一级厌氧消化，降解污泥中

的有机物，产生污泥气供消化系统和干化系统利用，使污泥得到稳定化和减量化。

3) 污泥气利用系统。对消化产生的污泥气进行处理、储存和利用，

作为污泥消化系统的污泥加热热源和脱水污泥干化处理系统的干化热源，污泥气脱硫采用生物脱硫和干式脱硫分级串联组合工艺。

4) 脱水系统。对消化污泥进行脱水，降低污泥含水率，减少污泥体

积，将脱水后的污泥输送至污泥干化处理系统进行干化处理，或直接输送至存料仓储存后外运。

5) 干化系统。利用污泥消化产生的污泥气对部分脱水污泥进行干化

处理，进一步提高污泥含固率，污泥干化处理系统采用消化处理产生的污泥气作为能源，以天然气作为备用能源，污泥干化能力按在满足消化处理条件下可利用的气量决定。

其中最重要的是中温厌氧消化系统。厌氧消化的机理分为三个阶段。第一阶段是在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物，蛋白质与脂肪水解与发酵转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段是在产氢产乙酸菌作用下，把第一阶段产物转化为氢、二氧

1由氢化碳和乙酸。第三阶段通过不同的产甲烷菌作用，生成甲烷。

3

2由乙酸脱羧产生。整体过程特别是第三阶段的产和二氧化碳转化，

3

甲烷菌为绝对的厌氧菌。

2.1.2影响厌氧消化的主要因素有

1) 温度。甲烷菌按对于温度的适应性分为两类。中温甲烷菌（30～

36℃）和高温甲烷菌（50～53℃）用中温甲烷菌进行厌氧消化处理就是中温消化。消化对温度要求很高，当温度表动±3℃消化将被抑制。

2) 污泥龄与负荷。有机物降解程度与污泥龄有关，由于甲烷菌增殖

慢，对环境敏感，要获得稳定的处理效果就要保持较长的污泥龄。

3) 碳氮比。该值过高，细胞氮量不足，缓冲能力低，PH降低；该值

过低，氮量过多，PH上升，会抑制消化。

4) 有毒物质。重金属离子对甲烷消化抑制有两方面，与酶结合使酶

变质；重金属离子絮凝作用，使酶沉淀。

该工程充分体现了四原则。利用污泥处理最佳可行技术BAT技术，污泥处理后可以土地利用；消化池污泥含固率提高5%，有效满足了减量化。消化、干化有机结合，将沼气用于干化，干化余热用于消化预加热，最大限度实现节能减排，综合处理成本仅120元/t。

2.2武昌南污泥处理厂

武昌南污泥处理厂主要处理两个污水处理厂的脱水污泥。总设计规模为400t/d（含水率80%）。

2.2.1污泥特征：

1) 由于污泥泥质有机质与热值不高，无法单独焚烧。经分析后若将

污泥干化（含水率<30%）与热电厂燃煤进行混烧可满足。