城市污水处理厂污泥的处理处置技术分析

城市污水处理厂污泥的处理处置技术分析

陈琳凤

武汉市城市排水发展有限公司，湖北省武汉市，430000

摘要：污泥是水和污水处理过程中产生的固体沉淀物质，随着我国工业化的建设和发展，污水和污泥的处理量逐年增加，数据表明，全国大中城市每日消纳污泥的量不低于2万t。污泥的累积不仅占用大量的土地资源，若未及时处理也可能对地下水和污泥堆放地周边的水体造成污染。基于此，污泥的处理是水环境保护的重要措施之一，应利用合适的污泥处理技术消纳污泥，减少其对水资源的污染。

关键词：城市污水处理厂;污泥处理处置技术

引言

城镇污水处理厂在污水处理过程中产生的污泥含有大量病原菌、致病菌和重金属等有害物质，不经处理的随意排放，将对生态环境和人体健康造成不可逆的危害。随着我国城镇化建设的快速发展，城镇污水和污泥排放量也日益增长，据不完全统计，截止到目前，城镇每年污水和污泥排放量高达7.5×1010m3和6×107t。为保证城镇生态环境及人民生活质量，处理好城镇污水污泥问题已成为政府工作的重点。为此，如何科学合理地对城镇污泥进行有效处理，已成为相关技术及科研人员的关注热点。

1、国内市政污泥的特点

1.1市政污泥的特点

市政污泥主要有4个特点，即①营养物质丰富，污泥中含有氮、磷、钾等元素，其中氮、磷营养元素通常是造成水体富营养化的主要原因；②热值丰富，干基污泥的热值从1800~3000kJ/kg不等，最大热值相当于0.5标准煤的热值；③污泥中含有丰富的有机质，含量40%～60%不等，充足的有机质含量为污泥的发酵提供了可能，经过发酵的污泥可以作为绿化种植土等；④含水率高，剩余污泥的含水率通常可达99%，经过机械压缩等方法处理，可以实现80%含水率或低至65%的含水率。

1.2市政污泥水分的组成分析

污泥脱水为污泥处置的首要问题，在污泥的组分中，水占据了绝大多数，其中95%的水分是由于污泥中胞外聚合物的粘性作用而无法实现有效脱水所致。污泥的水分主要有2类，即物理性结合水和化学性结合水。这种特性为污泥脱水提供了一个新的思路，那就是如果能够有效破坏污泥胞外聚合物的粘性，将大大提高污泥脱水的效率。一是物理性结合水，物理性结合水主要组成形式是间隙水70%、毛细水20%、表面吸附水5%，又被统称为胞外聚合水，需用外力加以去除，如外加热方式。二是化学性结合水，化学性结合水主要组成形式是细胞内部水5%，微量分子水可忽略不计，又被称为平衡水,需打破化学键才能去除[1]。

2、城市污水处理厂污泥的处理处置技术分析

2.1干法水泥旋窑协同处理污泥技术

本技术依托干法旋窑工艺水泥生产线，将处理后的污泥加入水泥的制备中，从而提升水泥的质量。具体处理方法如下：将高含水率的污泥直接送入窑尾烟室或利用分解炉燃烬处理，当处理的污泥量较少，并且分解炉中煤质较好、煤粉燃烧状态良好时，可将污泥用泵雾化喷入窑尾烟室或分解炉燃烬，或将污泥通过机械输送至窑尾烟室燃烬；当处理的污泥量较多，并且分解炉中煤质较差、煤粉燃烧状态不佳时，可将污泥调整分组，在进行压滤或者堆存沥干，处理完毕后送入窑尾烟室或分解炉燃烬，其中，污泥带入的水分量不应超过生料投料量的3%。经过加入处理后污泥的水泥质量检测，当水泥中掺假污泥时，水泥熟料的强度得到提高，并且其凝集时间稍有减少，同时，此方法制备的水泥各项指标符合国家标准，可用于工程建设中。

2.2热干化污泥森林施肥技术

基于污泥的特征，将污泥进行热干化处理，并将处理后的污泥用于森林施肥，从而实现污泥的资源化利用。在对污泥进行处理的过程中采用桨叶式干化工艺，处理步骤如下：首先利用污泥泵将湿污泥输送至桨叶干燥机中干化，在机器中的污泥全部干化之后，将产生的干污泥从机器底部排出，在干污泥调节仓暂存后输送至焚烧炉，进行焚烧处理。除污泥的处理，此工艺还涉及干化载气和洗涤水处理，最终处理后的载气和洗涤水均可通过机器再次投入污泥处理中，极大地提高了资源的利用率。焚烧处理完成后的污泥可用于森林施肥，施肥方法可采取穴施和表施，根据对处理后的污泥所含的各种元素和物质分析，当采取穴施施肥时，应将污泥施在树根能触及的位置，但需避开根系发达区，施肥深度控制在15~30cm；当采取表施施肥时，应将施肥量控制在2kg/m2，并于1a后进行追肥，追肥肥量控制在1kg/m2。经过对某地森林的污泥施肥试验结果分析，可知干化处理后的污泥能改善土壤的理化环境，使土壤的肥力提高，有利于树木的生长[2]。

2.3碳化工艺技术

污泥碳化指的是通过绝氧环境进行热解，获得含碳固体产物，从而使污泥具备燃料功能的处理过程。污泥作为含有大量有机物的物质，在碳化过程中可发生分解，分解的产物主要为热解气体、焦油、碳化物和无机物，经挥发水分和热解气，逐渐形成内部及表皮孔隙多且碳含量多的碳化物，具备活性炭的功能。碳化技术主要分为低温碳化、中温碳化和高温碳化。低温碳化不需要进行预先干化，将碳化环境加压到10MPa左右，温度保持在315℃。碳化后污泥呈现液态，经脱水至含水率50%以内，烘干造粒后可作为辅助燃料，国内污泥低温干化后热值一般在3000kcal/kg以上中温碳化是温度保持在426～537℃，不加压。预先对污泥进行干化处理，使污泥的含水率保持在90%左右，然后进入碳化炉分解。中温碳化的过程中会产生油、冷凝水、沼气和固体碳化物。通过中温碳化，可实现污泥减量化和资源化的目标。高温碳化是污泥在温度649～982℃的情况下，不加压进行的碳化过程。预先对污泥进行干化处理，将污泥的含水率降低至30%，然后进入高温碳化炉进行造粒。经过碳化的颗粒可以作为燃料使用，北方污泥的热值约2000kcal/kg

[3]。

2.4生物处理方法

通过运用微生物的天然能力，我们可以使用生物处理技术去分解废水里的有害成分。活性污泥法是一种广泛应用的生物处理技术，通过培养大量微生物（活性污泥）来吸收和降解水中的有机污染物。在此过程里，微生物以废水中的有机物为食，并通过新陈代谢将其转变成二氧化碳、水和新的微生物。这个方法的关键是控制好污水中的氧气水平，以确保微生物能在最佳条件下进行分解作用。生物膜法则的核心是在特定的介质表面构建一层生物膜，这样的环境中，微生物就能够生存和繁衍，同时也能对经过的污水进行处理。这种方法的优点是占地面积小，处理效率高，适用于空间有限的场所。湿地净化技术是一种更加天然的生态净化手段，通过在人造湿地内的植被、细菌以及堆积物的协同效应，来清除废水里的有害元素，如氮、磷等。此策略不只是效率高，同时也对生态环境有益，并且可以为野生动植物创造居住空间。生物处理方法对于消除污染源的有毒元素具备卓越的效果，其可以明显减少污染源的生化和化学需氧量，这同样是当前污染源处理流程需要重点关注的要点。

结束语

总之，城市生活用水水质检验和污水处理是保障城市居民健康和环境可持续发展的关键环节。通过精确的水质检验，可以确保居民用水安全，防止水传播疾病的发生。污水处理则对于保护自然水体、减少环境污染具有重要意义。随着技术的进步，污水处理不仅关注传统的污染物去除，也越来越注重资源的回收与循环利用。智能化技术的应用使得污水处理更加高效、节能。面对日益增长的城市化挑战，持续投资于水质检验与污水处理的创新技术，实现科技与环保的和谐共生，对于推动城市可持续发展至关重要。

参考文献：

[1]秦翠霞.城市污水处理厂污泥最终处置方式的探讨[J].清洗世界，2019（7）：123-125.

[2]何云.新时期城市污水处理厂污泥的处置与综合利用[J].资源节约与环保，2019（7）：73-76.

[3]常春，刘元.城镇生活污水处理厂污泥处理处置常见问题与对策分析[J].建筑与预算，2019（1）：76-78.