污泥资源化利用与管理

污泥的概述与利用现状

摘要：近年来，随着我国城市化进程加快，工业生产的迅速发展，城市人口的增加，城市工业废水与生活污水的排放量日益增加；城市污水处理率也逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。污水污泥的成分复杂，它是由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物和无机物组成的集合体，除含有大量水分，还含有用资源，如污泥中含有大量的N，P，K等植物营养元素，也含有对植物生长有利的微生物元素。污泥中含有的有机质和腐殖质对土壤的改良也有很大的帮助；污泥中含有蛋白质、脂肪、微生物等是有价值的动物饲料成分和大量的能量，但也含有对环境不利的因素。未经处理的污泥，不仅会对环境造成新的污染，而且会浪费污泥中的有用资源。因此，研究污泥的减量化、无害化、稳定化和资源化是环境科学的课题之一。

一、污泥的定义

污泥是污水处理后的产物,是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体

等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99%以上),有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物,可以用泵运输,但它很难通过沉降进行固液分离。

二、污泥的来源

污泥的来源分为以下几个方面：

（1）城市污水处理厂产生的污泥；

（2）城市给水厂产生的污泥；

（3）城市排水沟产生的污泥；

（4）城市水体疏浚淤泥；

（5）城市建筑工地泥浆。

城市污水处理厂分为工业废水处理厂和生活污水处理厂。由于工业废水本身性质多变，相应的处理工艺差异很多，因此，工业废水处理产生的污泥来源不易定义，污泥的成分和性质有很大差异。而城市生活污水处理厂的污泥，则因污水性质和处理工艺具有相似性，其在污水处理过程中的来源相对确定。

三、污泥的分类

城市污水处理厂污泥可按不同的分类方法分类，一般可按以下方法分类。

1、按来源分污泥主要有生活污水污泥,工业废水污泥和给水污泥。

2、按污泥的成分和性质分。污泥可分为有机污泥和无机污泥;亲水性污泥和疏水性

污泥。

3、按处理方法和分离过程分污泥可分为以下几类:

（1）栅渣

污水中可用筛网或格栅截留的悬浮物质、纤维织品、动植物残片、木屑、果壳、纸张、毛发等物质被称为栅渣。

（2）沉砂池沉渣

沉渣是废水中含有的泥沙等，以无机物物质为主，但颗粒表面多黏附着有机物质，平均相对密度为2.0g/cm-3，易于沉淀，可用沉砂池沉淀去除。

（3）初沉污泥（sludgefromprimarysedimentationtank）：

指污水一级处理过程中产生的沉淀物;

活性污泥（activitedsludge）：指活性污泥法处理工艺二沉池产生的沉淀物;

腐殖污泥：指生物膜法(如生物滤池、生物转盘、部分生物接触氧化池等)污水处理工艺中二次沉淀池产生的沉淀物。

化学污泥:指化学强化一级处理(或三级处理)后产生的污泥。按污泥的不同产生阶段分：沉淀污泥(primarysettlingsludge):初次沉淀池中截留的污泥,包括物理沉淀污泥,混凝沉淀污泥,化学沉淀污泥。

（4）剩余活性污泥

污水经活性污泥法处理后，沉淀在二次沉淀池中的物质称为活性污泥，其中排放的部分称为活性污泥。

（5）腐殖污泥

生物处理污泥(biologicalsludge):在生物处理过程中,由污水中悬浮状、胶体状或溶解状的有机污染物组成的某种活性物质,称为生物处理污泥。

生污泥(freshsludge)：指从沉淀池(初沉池和二沉池)分离出来的沉淀物或悬浮物的总称; 消化污泥(di-gestedsludge)：为生污泥经厌氧消化后得到的污泥。

4、按污泥处理的不同阶段分为：

（1）生污泥或新鲜污泥，即未经任何处理的污泥。

（2）浓缩污泥（concentratesludge）：指生污泥经浓缩处理后得到的污泥。

（3）消化污泥。经厌氧消化或好氧消化稳定的污泥称为消化污泥。

（4）脱水干化污泥（dehydrationsludge）：指经脱水干化处理后得到的污泥。（5）干燥污泥（Dryingsludge）：指经干燥处理后得到的污泥。

四、污泥的性质

表征污泥性质的主要参数或项目有：含水率与含固率、挥发性固体、有毒有害物含量以及脱水性能等。

1．含水率与含固率

含水率是污泥中水含量的百分数，含固率则是污泥中固体或干泥含量的百分数。湿泥量与含固率的乘积就是干污泥量。含水率降低(即含固量的提高)将大大地降低湿泥量。在含水率高、污泥呈流态时，污泥的体积与含固量基本上呈反比关系。通常含水率在85％以上时，污泥呈流态，65％～85％时呈塑态；低于60％时，则呈固态。所列举的是城市污水处理厂污泥的数量、含水率和比重。

2．挥发性固体

挥发性固体(用VSS表示)，是指污泥中在600℃的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体。它通常用于表示污泥中的有机物的量，常用mg/L表示，有时也用重量百分数表示。VSS也反映污泥的稳定化程度。

3. 污泥中的有毒有害物质

城市污水处理厂的污泥中含有相当数量的氮(约含污泥干重的4％)、磷(约含2.5％)和钾<约含0.5％)，有一定肥效，可用于改善土壤。但其中也含有病菌、病毒、寄生虫卵等，在施用之前应采取必要的处理措施(如污泥消化)。污泥中的重金属是主要的有害物质，重金属含量超过规定的污泥不能用作农肥。工业废水处理厂(站)的污泥的性质随废水的性质变化很大。

4．污泥的脱水性能

用过滤法分离污泥的水份时，常用指数比抗阻值(r)或毛细吸水时间(CST)评价污泥脱水性能。

5、污泥的密度体积

污泥是一种混合物，固体物质包括有机物和无机物。

五、污泥处理处置的现状

1、污泥处理处置的一般原则

（1）减量化污泥的含量高，一般大于90%，不利于贮存、运输和消纳，污泥除水的减量化十分重要。

（2）稳定化污泥中有机物含量很高，极易腐败并产生恶臭。在污泥处理过程中，