污泥处理——以八岗污泥处置厂为例

杨文杰 张孟祥

(郑州大学 水利与环境学院，河南 郑州 450001)

1 污泥

城市污水处理厂污泥是一类危害性极大的固体废弃物，主要有初沉池污泥(P:95-97%)、剩余活性污泥(P:99.2-99.6%)、消化污泥(P:97%左右)和化学污泥。

主要性质参数:污泥含水率P、湿污泥比重、挥发性固体(VS)和灰分、可消化程度、污泥重金属离子含量、污泥肥分

2 常用工艺

常用的污泥处理方法有:污泥浓缩、污泥稳定、污泥机械脱水;最终处置有污泥堆肥、制造建筑材料、填地和填海造地、投海等。

2.1 污泥浓缩

污泥中含有大量的水分(95—97%)，为了提高消化效果，在进入厌氧处理、污泥脱水前，如果含水率太高，要进行浓缩处理。

2.1.1 重力浓缩(71.50%):是污泥中固体颗粒的在重力作用下沉淀和进一步浓缩，而使污泥的含水率降低的方法，污泥含固量可达4—5%。其本质上是一种沉淀工艺，因其操作简单且经济，得到广泛应用。分间歇式浓缩池和连续式浓缩池。连续式有平流式和辐流式两种，辐流式效果好于平流式。

2.1.2 气浮浓缩(7.10%):采用溶气气浮技术。有压力溶气气浮、生物溶气气浮两种。能把含水率99.5%的活性污泥浓缩到94-96%，浓缩效果比重力浓缩法好，但运行费用较高。

2.1.3 机械浓缩(21.40%):有离心浓缩机浓缩、带式浓缩机浓缩、转鼓浓缩机浓缩和螺压浓缩机浓缩。机械浓缩后污泥含固量可达6—7%，所需时间短，工艺适应性强，自动化程度高等一系列优点而被有条件的使用。

2.2 污泥稳定

污水污泥中含有50%以上的有机物，极易腐败，产生恶臭，采用稳定化处理可以是有机物含量降低达到污泥的稳定。常用工艺有:厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥和碱法稳定。

2.2.1 好氧消化(2.81%):通过对可生物降解有机物的氧化产生稳定的产物，减少质量和体积，减少病原菌，改善污泥特性。常见有CAD工艺、A/AD工艺、ATAD工艺等。

2.2.2 厌氧消化(38.04%):污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷气，使污泥得到稳定的过程。一般包括三个阶段即水解、酸化阶段，乙酸化阶段，甲烷化阶段;按温度可分为中温消化、高温消化;按运行方式可分为一级消化、二级消化。

2.2.3 好氧堆肥(3.45%):在有氧条件下，好氧微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。

2.2.4 碱法稳定:通过添加剂使污泥PH值和温度升高来实现污泥的杀菌。但污泥的PH会随着时间逐渐下降，从而使微生物恢复活性，污泥失去稳定性。石灰稳定污泥具有无细菌原体再生风险;除臭除味;成本低，运作简易;改良土壤结构使其更肥沃;提高污泥含固率的优点。

2.3 污泥机械脱水

污泥机械脱水是对浓缩后的污泥进一步减少含水率，经机械脱水后的污泥含水率为50-70%。主要有真空过滤脱水、板框压滤脱水、带式压滤脱水、离心式脱水，螺旋压榨式脱水。

2.4 污泥干化

2.4.1 自然干化法:常采用污泥干化场，是利用蒸发、渗滤、重力分离等使泥水分离，达到脱水的目的。污泥的含水率可降低到75%左右，体积大大缩小，适用于气候比较干燥、有废弃的土地可资利用以及环境卫生容许的地区。

2.4.2 烘干法:污泥脱水后，仍含有大量水分，用加热烘干法进一步处理，使污泥含水率降低至10%左右。由于此法耗费大量的能源，一般不采用。

3 八岗污泥处置场工艺

八岗污泥处置场污泥主要来自郑州市的马头岗污水处理厂(UCT工艺污泥)、王新庄污水处理厂(厌氧消化后污泥)、五龙口污水处理厂(改良型氧化沟延时曝气工艺污泥)。八岗污泥处理工艺采用高温固态好氧槽式发酵(翻抛加好氧堆肥)工艺，流程主要是:预处理～一次发酵～二次发酵～后处理～贮存。

3.1 预处理

混料车间中，斗式储泥仓中的污泥与经皮带机输送的秸秆、回填料在料仓中按一定比例进入无轴螺旋并送至混料机混料，混合后的物料含水率约在60%左右，混合后的物料由装载机送至好氧堆肥车间。

3.2 发酵阶段

物料堆放在好氧堆肥车间的发酵槽内发酵，一期发酵槽33个，槽容300m3，实际布料200m3，约160t。混料污泥需发酵21—23天，分三阶段。第一阶段—升温期:经过六天的升温期，温度从30°升至55°，此阶段主要是中温菌的生成和作用、高温菌的培养过程;第二阶段—高温期:约3—4天，温度保持在55°—75°，长时间的高温基本可以全部杀死污泥中的粪大肠杆菌、蛔虫卵和草籽，实现污泥的无害化;第三阶段—脱水期:约需10天，堆温从55°逐渐下降，通过翻抛工艺和鼓风技术使污泥水分大量蒸发，实现污泥的减量化。在发酵过程中，污泥中的有机质逐步分解降至40%，实现污泥的稳定化。

3.3 后发酵、贮存阶段

出槽腐熟料一部分进入堆肥仓进行后熟发酵;一部分经筛分机筛分晒上物作为回填料，筛下物作为成品营养土入库。

4 结语

污泥问题已是全世界重要的环境问题，污泥处理要以“减量化、无害化、资源化”为原则，尽可能利用处理过程中的能量和物质，实现经济效益和节约能源。处置技术主要有制造建筑材料和土地利用、投海。不同国家、不同地区应根据实际情况选择技术路线。

[1]张自杰，林荣忱，金儒霖，排水工程下册[M]，中国建筑工业出版社，2000.

[2]张辰，污泥处理处置技术与工程实例[M]，化学工业出版社，2006.

{3}李霞，李国金，郭淑琴等，郑州马头岗污水处理厂污泥处理处置方案比选{J}，给水排水，2008