水处理工程（七）：污泥的处理与处置

1.概述

1.1.污泥的分类

化学污泥：化学混凝法；生物污泥：生物处理；初沉污泥：沉砂池、初沉池。

城市污水处理厂所产生的污泥约为处理的水的体积的0.5~1.0%（0.3～ 0.5%）左右，）, 含水率99.2% 左右。

将改变污泥性质称为处理，安排出路称为处置。

在城市污水处理厂中，污水处理和污泥处理所需的费用基本相等。

处理的目的：降低含水率， 使其变流态为固态，同时减少数量；稳定有机物， 使其不易腐化，避免对环境造成二次污染。

1.2.污泥的表征参数

含水率是污泥中所含水份的重量与污泥总重量之比的百分数；含固率：是污泥中固体或干泥含量的百分数。

挥发性固体(用VSS表示)，是指污泥中在600ºC的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体，反映污泥的稳定化程度。

重金属约50%转移到污泥中，污泥作为肥料，重金属离子含量应不超过标准。

污泥的脱水性能用比阻 (r) 或毛细吸水时间 (CST)。

污泥中的水分：游离水（存在于污泥颗粒间隙中的水，称为间隙水或游离水，约占污泥水分的70%左右。这部分水一般借助外力可与泥粒分离）、毛细水（存在于污泥颗粒间的毛细管中，称为毛细水，约占污泥水分的20%左右。也有可能用物理方法分离出来）、附着水和内部水（黏附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部( ( 包括生物细胞内的水) ) 的内部水，约占污泥中水分的 10%左右。只有干化才能分离，但也不完全）。

污泥处理的方法常取决于污泥的含水率和最终的处置方式。含水率大于98%的污泥，一般要考虑浓缩，使含水率降至96%左右，以减少污泥体积，有利于后续处理。为了便于污泥处置时的运输，污泥要脱水，使含水率降至80%以下，失去流态。某些国家规定，若污泥进行填埋其含水率要在60%以下；这就决定了要用板框压滤机进行污泥脱水。

2.污泥处理的一般方法

2.1.浓缩

从沉淀池来的污泥呈液态，含水率常高于95%，降低污泥含水率的 最简单有效的方法是浓缩，浓缩可使剩余活性污泥的含水率约从99.2%，下降到97.5%左右，污泥体积缩到原来的1/3左右，但浓缩污泥仍呈液态。

沉降法( 重力浓缩 )、气浮浓缩法、离心浓缩法。

2.2.稳定

为了避免污泥进入环境时，其有机部分发生腐败，污染环境，常在脱水之前先进行降解。

好氧消化法、氯气氧化法、石灰稳定法、热处理法、厌氧消化。

2.3.调理

经过稳定的污泥如果脱水性能差，则还需调理。

调理就是破坏污泥的胶态结构，减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性能。污泥的调理方法有加药调理法、淘洗加药调理法、加热调理法、冷冻调理法、加骨粒调理法等。

2.4.脱水

进一步降低含水率的方法是脱水，经过脱水污泥从液态转化为固态。

污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小其体积，减轻其质量。

比阻抗值r：m/kg ，单位过滤面积上，单位干重饼所具有的阻力，比阻抗值越大的污泥，越难过滤，其脱水性能也越差。

毛细吸水时间 (CST)：其值等于污泥与滤纸接触时，在毛细管的作用下，水分在滤纸上渗透 1cm 长度的时间，以秒计。

污泥的自然干化、污泥的机械脱水及其设备（带式压滤机、污泥离心脱水和转筒式离心机、板框压滤机）

2.5.干化

脱水污泥的含水率仍旧相当高，一般在60%～80%左右，需进一步干化，以降低其重量。干化污泥的含水率一般低于1%。经过各级处理，100kg 湿污泥转化为干污泥时，重量常不到5kg 。

2.6.污泥的干燥与焚烧

污泥脱水干化后，体积仍较大，为了便于利用与处理，可以进一步作干燥处理或焚烧。

干燥处理后，污泥含水率可降至 20 ％以下，体积可大大减小，便于运输、利用或最终处理。通过焚烧可将污泥中水分和有机杂质完全去除，并杀灭病原微生物。

污泥干燥是将脱水污泥通过处理，去除污泥中绝大部分毛细管水、吸附水和颗粒内部水的方法。

常用的污泥干燥设备有回转圆筒干燥机、急骤干燥器和带式干燥器。

污泥焚烧分两种：完全焚烧和湿式燃烧( ( 不完全焚烧) ) 。

2.7.污泥处置前的前处理

浓缩、稳定、调理( 调节) 、脱水、干化、消毒。

3.污泥的处置与资源化

3.1.作为农肥利用

污泥中含有丰富的氮、磷、有机质等，是良好的土壤改良剂。

3.2.制化工原料

污泥经干化、脱水、干燥后，可采用低温裂解和高温干馏裂解的方法制取可燃气、焦油及苯酚、丙酮、甲醇等化工原料，所需的能量由产生的燃料燃烧提供，剩余能量以燃料形式回收。

3.3.建筑材料利用

污泥可用作制砖、制纤维板材与灰渣水泥和混凝土。

3.4.填地与填海造地

不符合利用条件的污泥，或当地需要时，可利用脱水污泥填地或填海造地。

3.4.排海

投海污泥最好是经过消化处理的污泥，而且投海地点必需远离海岸。管道输送或船运。