河道底泥的处理处置途径分析

河道底泥的处理处置途

径分析

Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

河道底泥的处理处置途径分析

景长勇霍保全

（中国环境管理干部学院，河北秦皇岛 066004）

摘要：主要介绍了河道底泥的主要成分和特征，阐明了河道底对水体水质的危害，并对河道底泥的处理处置途径进行了阐述和研究，指出了河道底泥资源化处置的方向和存在的问题。

关键词：河道底泥，处理处置，资源化

河道底泥是城市市政排水系统的副产品，主要来源于城市排水系统，包括排水管道、泵站和污水处理厂。一般地，以无机物为主要成分的称为“沉渣”，呈大颗粒，易脱水，不腐化且流动性差。以有机物为主要成分的称为“污泥”，如污水处理厂的剩余污泥等。根据不同的处理方法和稳定化程度，污泥还可分为生物泥、熟污泥、化学污泥等。不同种类的污泥，其性状特点有着较大的差异，采取的最终处理处置措施也应具有针对性。

1．河道底泥的组成和性状特点

污泥成分对处理方案的选择具有重要意义，一般以下指标是确定污泥性质的主要依据：含水率、有机物和无机物在干物质中的含量、无机物与惰性成分、挥发性成分（如氯等）的百分比、金属等重污染物的浓度。

1.1含水率

污泥颗粒中水有不同的相性，包括可经重力沉淀和机械作用去除的自由水、必须通过较复杂或需要较高的能量（如加热、焚烧等）才能去除的物理性结合水、间隙水、胶态表面吸附水、化学性结合水、生物细胞内的水和分子水等。

水分在污泥中的存在形式与含量，直接影响具有重要减量化处理效果的污泥工艺的选择。市政污泥的亲水性较污水处理厂污泥低，相当部分的水分以自由间隙水的形式存在于污泥中，易于在机械脱水过程中去除，但由于无机砂含量较高，对脱水机械的磨损也较为严重。

1.2有机物和无机物在干物质中的含量

污水经生物处理产生的污水污泥中很大一部分是微生物团，因污泥成分不同，未消化的市政污水污泥的有机物含量约占干物质的60%~75%，高效厌氧消化处理后可降至38%左右，其中有机硝酸盐构成污泥中的有机物有效成分，当施用到土壤，硝酸盐经生物降解可改善土壤。

在污水处理过程中，细菌及大部分寄生生物在初级和二级沉淀中沉积下来，并与污泥混合，病毒则吸附在污水中的颗粒上，再随颗粒的沉淀沉积在污泥中。大肠菌、大肠粪菌、粪链球菌由哺乳动物直肠正常排出，它们的数量在污水和污泥中均保持恒定。相对应的，各种病原菌如沙门氏菌、痢疾菌、肠道病毒（例如脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、肝炎病毒、轮状病毒等）和寄生生物（例如蛔虫、鞭虫、阿米巴虫等）在污水污泥中的比率同当地传染病的流行有关。

市政污泥虽然有机物含量仅接近消化污泥的水平，但仍具有污染环境的能力，必须进一步处理并安全利用或消纳。

1.3无机物与惰性成分

污泥中的无机物或矿物质主要由下列物质组成：矿物盐（硝酸盐、亚硝酸盐、氨盐等）、石灰（干CaO或含水的Ca(OH)2等）、砂(SiO2)和灰分。在污水处理厂中，生物处理的细菌种类并不影响污水和污泥中的矿物质成分。惰性成分来源于污水中的沙粒、灰分和盐分等。

1.4挥发性成分

污泥中的挥发性成分如高浓度氯可导致污泥处理设备的腐蚀，而且腐蚀也会妨碍污泥作为燃料的应用。

1.5金属等重污染物的浓度

重金属的存在妨碍污水污泥在农业方面的应用，1984年5月18日国家建设部发布并于1985年3月1日实施了《农用污泥中污染物控制标准》，该标准主要为贯彻《中华人民共和国环境保护法（试行）》、防治农用污泥对土壤、农作物、地面水、地下水的污染而制订，对污泥中金属

的含量提出了严格的要求。一般城市污水由生活污水和工业污水两部分组成，且工业污水所占比例较高（大于40％），历年监测结果表明，个别重金属含量指标超标的现象经常发生。

2.河道底泥的处理处置技术分析

2.1河道底泥处理处置的目的

针对河道底泥的处理与管理而言，其主要目的在于：

（1）减量化

所谓减量化是指减少最终处理（处置）污泥的容积。污泥一般由比较松散的小块组成，含水率较高，故污水污泥的容积可达其所含固体容积的许多倍，减量化处理可为污泥最终处理（处置）减少技术上的困难和经济上的压力。

（2）无害化

如前所述，由于污水污泥含有的大量污染物，必须通过无害化处理避免其造成二次污染并使最终产品的卫生学指标达到要求。

（3）资源化

污水污泥富含营养物质，有的还具有较高的热值，具备一定的资源化利用的条件，但在制定污水污泥管理策略时，必须充分注意到污泥的资源化和再利用价值只能作为确定处理工艺时附加考虑的因素，即必须首先满足无害化、减量化的目的，才能在安全规范的前提下制定再利用的方案。

2.2河道底泥处理处置常见技术介绍

2.2.1传统处理技术

由于城市污水处理厂的普及率快速提高，针对污水处理厂污水污泥的传统处理技术发展较为完整、成熟，主要工艺包括：浓缩、消化、自然干化、机械脱水、消毒等，主要依据污水处理工艺技术特点和预测的污水污泥泥质特性加以选择确定。

污泥浓缩的主要方式有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩。通过浓缩一般可使污泥体积减少50%～70%，使后续处理的规模、能耗大幅度降低并为之创造条件。

污水污泥的消化处理是污泥稳定化的过程，可分为好氧消化和厌氧消化，工程上一般采用厌氧中温消化，厌氧消化过程中产生的沼气可通过集中收集后加以利用，通过消化过程，污泥中的有机物含量可降低至40%左右，达到初步稳定化效果。值得指出的是，经污水处理厂消化（稳定化）处理后的污泥，仍未失去其较强的污染环境的能力，而脱水污泥的排放问题一直困扰着污水处理厂的管理者们，因此污泥的后处置技术的发展和应用不仅是必要的也是必须的。

污泥自然干化的目的在于进一步降低污水污泥的含水率，从而减小其体积。污泥自然干化过程的完成一般在污泥干化场内，根据泥质的不同，干化机理可分为渗滤作用、蒸发或撇除。污泥干化场占地面积较大，受环境气候条件影响严重，而且操作卫生条件恶劣，目前已基本被淘汰。

污泥机械脱水前一般需要进行预处理，主要目的在于提高其脱水性能，降低运行成本。预处理主要方法有化学调理法、热处理法、冷冻法及淘洗法等。一般采用投加絮凝剂的化学调理法。脱水机械设备依据不同的脱水原理一般有带式压滤机、真空过滤机、离心脱水机、螺压脱水机等。目前工程上应用较多的为带式脱水机和离心脱水机。

2.2.2卫生填埋处置技术

污泥卫生填埋处置场中污泥的处置工艺采用卫生填埋技术，即在利用自然界代谢功能的同时，通过工程手段和环保措施，使污泥得到安全的消纳并逐步达到充分稳定无害的污泥处置效果，主要借鉴城市生活垃圾卫生填埋场的工程经验进行建设。

污泥卫生填埋方式基本属于厌氧性填埋，仅在初期填埋污泥表层及填埋区内排水排气管路附近由于空气的接触扩散形成局部的准好氧填埋方式。虽然污泥在污水处理厂中经过了厌氧中温消化处理，但由于这一过程没有达到完全的降解（进入填埋区的污泥有机物含量仍在40%左右），因此，污泥在填埋过程中依然存在着一个稳定化降解过程。