城市污水污泥的处理技术及处置工艺研究

朱敬平

摘  要：城市化在不断推进的过程中，各个城市应积极响应国家的号召，将可持续发展作为发展核心。基于此，城市应关注城市环境与生态效益。在城市中，城市污水厂应提高对污泥处理与处置中的重视，通过严格的污泥治理，将降低污泥中的重金属以及病原体等对城市环境的影响。基于当前我国污泥处理技术和处理设备的不断更新，城市污水厂必须加强对污泥的合理化处置。文章则通过对当前较为常用的污泥处理技术与处置工艺的探讨，并结合实例，对新型的污水污泥处理处置技术的具体应用进行了详细分析。

关键词：城市环境;污水污泥;处理工艺

中图分类号：X703         文献标志码：A              文章编号：2095-2945（2019）24-0111-02

Abstract： In the process of urbanization， all cities should actively respond to the call of the country and regard sustainable development as the core of development. Based on this， the city should pay attention to the urban environment and ecological benefits. In the city， the municipal sewage treatment plant should pay more attention to the sludge treatment and disposal， through the strict sludge treatment， will reduce the impact of heavy metals and pathogens in the sludge on the urban environment. Based on the continuous updating of sludge treatment technology and equipment in China， municipal sewage treatment plants must strengthen the rational disposal of sludge. In this paper， through the discussion of the commonly used sludge treatment technology and disposal technology， and combined with examples， the specific application of the new sewage sludge treatment and disposal technology is analyzed in detail.

Keywords： urban environment; sewage sludge; treatment process

1 城市污水厂污泥处理技术

1.1 污泥浓缩技术

污泥中是存在水分的，在对污泥进行处置时，污泥浓缩技术的要义就在于使污泥中的水分降低，从而控制污泥体积。通过减轻污泥体积，设备工作符合会得以减轻，从而会使设备的处理效率更高。对污泥进行浓缩处理时，可以采取不同的浓缩处理方法，包括重力浓缩、机械浓缩和气浮浓缩。在所有的浓缩技术中，重力浓缩技术较为常用，因其投入较少且维护费用较低，因而能够发挥出较高的处理效益。

1.2 污泥厌氧消化技术

污泥厌氧消化技术的应用能够将污泥中的有机物进行转化，通过微生物可以将有机物转化成沼气，从而实现污泥有机物的矿物化处理。在实施污泥厌氧消化技术时，应遵循处理程序，主要应把握三个阶段，即中温、高温厌氧消化阶段以及两相厌氧消化阶段。在具体处理时，应根据污水处理厂的规模对污泥厌氧消化技术进行选用，提高技术适应性。

1.3 热解（炭化）技术

在对污泥进行处理时，可以创设一种无氧或缺氧环境，并对污泥进行加热，此种方法即为污泥的热解（炭化）技术。在热环境下，有机物的稳定性会受到影响，并发生热裂解，进一步生成相应的物质，包括炭、裂解油以及燃料气等。热裂解生成的部分物质包括裂解油以及燃料气可以进行再次利用，而生成的裂解炭则可以用来处理废气。对污泥进行热解处理，无氧或缺氧环境对有害气体的生成会起到阻滞作用，同时可以将重金属效能进行降低，因而可以在再次利用资源时避免出现较严重的环境风险。而裂解炭本身也能对相应的物质进行吸附，因而热解（炭化）技术能够帮助实现高效率的污水和废气处理，并彰显出较大的市场价值。

1.4 石灰投加技術

在对污泥进行脱水处理后，要将石灰和氨基磺酸添加到污泥中，但是要对石灰投量以及氨基磺酸的投量进行控制，按照湿泥量的10%-15%投放石灰，并按照石灰投量的1%投放氨基磺酸。在利用石灰投加技术时，其能够创设出强碱性环境，因而能够更加彻底的杀菌。同时可以沉淀大部分金属离子，控制其可溶性以及活性。石灰投加技术还能够将污泥中的臭气去掉，实现对环境污染的控制。该技术在实施过程中，可以实现自动化控制，因而更加便于操作。且通过氨基磺酸的少量加入，能够通过反应生成氨气，能够更加高效的进行杀菌。

1.5 污泥焚烧技术

当出现较多的污泥时，可以对污泥进行焚烧处置。对城市污泥中的物质进行分析可知，其主要包括有机物以及纤维木质素，要对其进行脱水干化处理并进行焚烧，则可以实现对有机物的全部碳化，并且可以将污泥中的病原体全部杀除，形成稳定的灰渣，从而进一步减少污泥体积。在对污泥进行焚烧处置时，要选用合理的焚烧设备。

2 城市污水厂污泥的处置工艺

2.1 农田林地施用

城市污水厂排出的污泥，其中含有丰富的有机营养成分和微量元素，通过对污泥成分的合理提取与利用，包括氮、磷、钾等，将其应用在土壤中可以改良土壤质量。污泥可以用作肥料实现对土壤的滋养，和普通的农家肥相比，污泥能够更加有效改善土壤肥力，对于土壤中的农作物而言，能够促进其茁壮成长。在将污泥应用到农田林地中时，要遵循相应的流程：要首先对污泥进行处理，包括堆肥处理等，通过这一步骤可以实现对污泥的灭菌和除臭，处理合格的污泥则可以用作城市园林以及林业用地的施肥作业。通过工程实践可知，将处理后的污泥应用到农田林地的施用工作中，能够实现农田林地增产，并且可以一定程度上改善蔬菜品质。

2.2 生产建筑材料

污泥本身可以看作是一种潜在资源，可以将其应用到建筑材料的生产之中，可以作为生产原料，从而减少资源消耗。通过将污泥应用到生产建筑材料之中，符合污泥的资源化管理理念。在将污泥应用到生产建筑材料之中时，可以将污泥灰与沥青相混合，和传统的材料相比，二者性能差别不大。而对污泥进行干化处理后，则可以将其投入到制砖工艺中，并通过微调其成分，可代替粘土完成制砖。在建筑材料中对污泥进行利用，还可以对污泥中的有机物进行处理，并将其转变为污泥树脂，通过将其与废料的共同压制，则可以制成满足国家三级硬质纤维板标准的新型板材。

2.3 土壤修复

在我国众多的城市中，都存在一定的生态破坏现象，对于存在生态破坏的地区而言，其普遍存在土壤贫瘠的问题。因而需要对土壤进行修复，基于污泥胶体状的形态特质，且具备良好的吸水性能与黏性，因而能够与地表更好的附着在一起，污泥中富豪的相应的营养元素，能够实现土壤改良的目的，从而帮助生态恢复平衡，实现对土壤肥力的有效提升。

3 城市污泥处置应用实例分析

某城市污水处理厂为有效处理污泥开发污泥热解处理项目，可处理污泥达到25t/d，所得污泥处理率为60%，该项目所用污泥处置工艺为“混合式干化+污泥热解+烟气处理”，所用处置设备主要为：混合式干化炉，二次燃烧炉、热解炉、辅助燃烧炉、尾气处理装置，工艺流程见图1。

脱水污泥传送至输入装置之中，再由该装置将初步处理后的污泥传送达混合式干化炉内，在其中，污泥从前向后逐渐移动，在移动处理的过程中会受到内外双重加热，将其加热至160～200℃，在此，含水率可降至20%左右，通过上述步骤即完成干化。通过降温除尘——吸附处理两方面对干化过程中所产生的烟气进行处理，处理后的气体可达到排放要求。

输送螺旋机将干化污泥送达外热式热解炉，此过程中，污泥在炉体内会由前向后旋转移动，借助炉壁实现其与高温烟气见的热量转换，由此完成热解，其中的产物可由热解炉尾部排出，同时通过冷却输送装置进行冷却降温，随后排出，此过程中的热解温度设置在550℃，停留处置时间通常控制在30min左右。

二次燃烧炉的加热是借助生物质燃烧生成的高温烟气完成，随后烟气会通过干化炉，从而加热湿污泥，燃烧炉生成的热烟气可在炉壁加热干化炉污泥，在此过程中生成的气体为分一氧化碳、有机烃类、水蒸气等，这些气体物质可通过处理装置生成废水，而后在污水处理装置中进行处理，经过此次处理生产的气体会达到二次燃烧炉中进行进一步燃烧，直至对污泥热量进行有效且充分的利用，达到减少能耗的效果。

此设备在实验上主要运用自制热解设备，主要为热解炉+裂解气处理装置两部分，高温作用下热解炉会热解干化污泥，经过热解会生成热解物（冷却取出）与裂解气（通过处理装置进行降温、干燥排放），整个装置应用工艺为图2。

利用生物质燃烧可为热解装置提供需要的热量，今儿计算其热量消耗，计算可得，每吨污泥通过400℃的热解可降低生物质消耗量达到26.1kg，现今，本市生物质价格约在1000/t左右，通过此工艺每吨可节约26.1元，本项目原本估算成为约为350元/t，基于此，可计算得出节约生产成本大于为7.46%左右，倘若在该工艺实施中缩短热解时间，将热解时间控制在20min，那么热解物产能增加达到33%，可以该污泥处理项目中所使用的热解技术实效性、节能效果突出，市场竞争力加强。

4 结束语

随着国家工业生产行业的不断发展，城市污水处理厂中产生的污泥量不断增加，越来越严重的环境污染使得污泥处理工作人员更加重视对污泥的有效治理。在对污水处理厂中的污泥进行处理时，要采取合理的处理技术与科学的处置工艺，政府应加强政策扶持，社会要实现共治，污水处理厂则要加强质量措施，遵循工艺生产的环保化原则，真正的兼顾生态效益与经济效益，确保采用的污泥处理和处置途径符合行业发展与城市发展要求。

参考文献：

[1]章婷婷，刘霞，何群彪.城市污水污泥处置技术及资源化利用研究进展[J].轻工科技，2019（06）.

[2]张鑫.NaCl盐度对活性污泥处理系统的影响分析[J].科技创新與应用，2019（16）.