城镇污水处理厂污泥处置探讨

白 静

（重庆市设计院，重庆 400015）

我国在处理城镇化发展留下的环境问题时，往往存在顾此失彼的现象。比如，污水处理已经成为国家和社会重点关注的环境治理内容，但是污泥处理容易被忽视。近年来，我国城镇污水处理厂迅猛发展，但污泥处理处置设施相对落后，存在重污水处理、轻污泥处置的倾向[1]。目前，我国污水处理厂的污泥处理处置主要采用脱水、填埋等常规方式，如何结合具体情况，开发高效、低成本的污泥处理处置技术，是我国污水处理行业发展需要关注的重点。

1 城镇污水处理厂污泥的特性

污泥是污水经过物理法、化学法、物理化学法和生物法等方法处理后的副产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无有颗料、胶体等组成的非均质体，并呈介于液体和固体两种形态之间的胶体状态。污泥的特性主要有以下几点。

1.1 成分多

我国城镇污水处理厂的污泥中含有较多有机物，容易引发细菌的滋生，散发腐臭异味；污泥中含有较多的盐分以及氮磷等植物养分，同时含有铜、锌、铬、汞等重金属离子；污泥中含有大量的寄生虫卵、微生物、病原体以及难降解的有毒有害物质。污泥用于土地用途时，其中的有机物能明显改善土壤的物理、化学特性，某些微量元素还有利于植物的生长。但如果施用不当或处理不善，污泥中的有毒有害物质不断地渗进土壤和水体中，不仅污染了环境，给人们的生活安全也造成极大的威胁。

1.2 含水率高

污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。污泥中水的存在形式有：空隙水、毛细水、表面吸附水和内部结合水。通常污泥含水率在85%以上时，污泥呈流态；65%～85%时呈塑态；低于60%时则呈固态。初始污泥含有很多水分，未脱水污泥含水率大于90%，初步脱水污泥含水率也达80%，当污泥被浓缩后含水率一般仍然能达到60%。当污泥含水率高时，运输成本高，堆放占地面积大，因此降低含水率具有重要的意义[2]。

2 城镇污水处理厂污泥处理技术

常见的污泥处理有污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水等阶段。其中，污泥浓缩的主要目的是使污泥初步减容；污泥消化是使污泥中的有机物分解，使污泥趋于稳定；污泥脱水是使污泥进一步减容，便于运输。污泥经过以上处理后，实现减量化、稳定化、无害化。

2.1 污泥浓缩

污水处理系统产生的初始污泥，含水率高，体积大，输送、处理或处置都不方便。污泥浓缩可以缩小污泥体积，为后续处理或处置带来方便。污泥浓缩主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。重力浓缩应用较普遍，而以氧化沟、A2O等工艺为主的污水处理也常采用气浮浓缩和离心浓缩。重力浓缩本质上是一种沉淀工艺，因此占地大、时间长；气浮法适用于浓缩活性污泥和生物滤池等的较轻污泥，其含水率低于重力浓缩的含水率，但运行费用较高；离心浓缩的动力是离心力，它比重力浓缩大大节约空间，时间也较短。

2.2 污泥消化

污泥消化处理分为厌氧消化和好氧消化两类，其目的是为了稳定污泥，以利于污泥后续处理。

污泥厌氧消化是污泥消化最常用的方法。在无氧环境下，由兼性菌和厌氧菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷以及水等，使污泥得到稳定。该方法可以减少污泥有机物含量、有效去除臭味，杀死污泥中的寄生虫卵，并可以将污泥回收利用。但该方法占地大、成本较高，适于规模较大的污水处理厂的污泥消化[3]。

污泥好氧消化实质就是生物污泥内微生物的有机体的内源代谢，即细胞的原生质在有氧条件下发生生物氧化。好氧消化方式处理污泥效果较好，因为好氧消化对有机质的降解程度非常高、产泥量少；加之在好氧消化的过程中，污泥不会产生臭气，不需要复杂的操作运营管理。但该方法运行成本较高，消化污泥的规模有限，而且受温度和环境的影响较大，因此不适于大规模的污泥处理。

2.3 污泥脱水

污泥脱水处理属于污泥处理中一个比较常见的办法，指将原生流态的污泥脱出水分，将其转化成固态或者半固态的形式，这样方便运输加以处理。一般脱水处理分为干化法和机械脱水法。干化法又可以分为自然干化法、石灰石稳定干化法以及热干化法。其中，自然干化法所依靠的是下渗作用以及蒸发作用；石灰石稳定干化法则主要借助石灰和水之间的化学作用来进行脱水处理；热干化主要是对污泥进行烘干处理，直接降低污泥中的细菌含量，同时降低污泥臭味。另外，机械脱水法则主要借助物理的力量，如离心分离以及各种过滤方法，降低污泥含水量。

3 城镇污水处理厂污泥处置技术

污泥的最终处置，基本上有弃置法和回收利用两种方法。其中，弃置法包括卫生填埋、焚烧法，回收利用包括土地利用以及工业利用等方法。

3.1 弃置法

3.1.1 卫生填埋

卫生填埋是我国污泥处理应用较多的一种方式，因为这种方法成本较低，见效也快。但该方法占地大、场地四周极易产生恶臭，渗滤液又会引起地下水源的污染。随着我国污泥产量的加大，适宜污泥填埋的场所越来越有限。因此，我国在采用填埋法处理污泥时要充分掌握周边情况，必须保证合理可行，同时积极降低该方法的使用率[4]。

3.1.2 焚烧法

污泥中含有很多有机成分，可以采用污泥焚烧的方式处理。污泥焚烧处理技术可以采用单一焚烧，即将污泥投入焚烧炉中加以处置，也可以通过污泥、污泥衍生燃料与其他可燃物混合焚烧的方式处理污泥。污泥焚烧处理的优势在于可以迅速和较大程度地使污泥实现减量化，能有效降低污泥中的重金属等有毒有害物质含量，使其填埋或进行其他利用都不再发生二次污染。但焚烧法在运行时会产生有毒气体以及炉渣烟灰等，对环境也会造成不利影响。

3.2 回收利用法

3.2.1 土地利用法

污泥的土地利用主要包括污泥用作农肥、污泥用于森林与园艺绿化、土壤改良等。剩余污泥包含丰富的有机物以及氮、磷、钾等营养元素，一些微量元素也会对土壤结构产生积极的效果，人们可以利用污泥来增加土壤肥力，促进植物生长。但是，污泥中含有大量病原菌、寄生虫（卵）以及重金属和放射性元素等难降解的有毒有害物质，污泥必须经无毒化处理后（污泥高温堆肥）才能用于土地利用。

3.2.2 工业利用法

污泥的建材利用是工业利用中的一种，污泥燃烧灰可以作为沥青、砖头以及陶粒和水泥混凝土等建筑材料的原料。因为污泥的磷含量较高，所以采用污泥制作的砖块和水泥熔点低，不能用在高层建筑材料中，不得用于饮用水建设工程中。此外，污泥还可用作发电厂燃料掺合料，污泥干馏可提取焦油焦炭、燃料油和燃气等。

4 污泥处理处置技术分析

污泥的处理处置技术种类较多，人们应根据具体情况，选用经济合理的处理处置方法。典型的污泥处理工艺流程包括浓缩、消化、脱水等阶段。但由于各地的条件不同，人们可采用一些简化流程。当污泥采用自然干化法脱水时，可采用污泥浓缩→干化场→处置的工艺；当污泥采用卫生填埋时，可采用污泥浓缩→脱水→卫生填埋工艺；也可以不采用脱水工艺，直接将湿污泥用做农肥；采用焚烧工艺时，为不降低污泥灰分的热值，降低助燃燃料的消耗量，也可不设消化阶段，采用污泥浓缩→脱水→焚烧的工艺流程[5]。

当周边有条件时，采用卫生填埋是较经济的一种污泥处置方式。当现有的填埋场地面积不足或远离填埋场时，抑或由于污泥的性质或量大不能进行农用时，污泥焚烧可能是比较经济有效的一种处置方式。污泥如果达到国家有关标准可用于农田种植，从我国目前的社会发展情况来说，这是最可行、最现实的处置方式。对于其他工业利用方式，人们可根据具体情况合理选用。

5 结论

目前，我国城镇污水处理企业污泥处置能力不足、处置手段落后、大量污泥没有得到规范化的处理，污泥处理处置的无害化和资源化利用率仍较低。近年来，国家对污泥处理行业日益重视，要求大力推进污泥稳定化、无害化和资源化处理处置，并出台了一系列涉及污泥处理处置的政策，为污泥处理处置行业发展提供了有力的支持。人们需要积极吸收国际先进技术和经验，不断完善污泥处理处置技术，减少其对环境的危害。