污泥處理——以八崗污泥處置廠為例

楊文杰 張孟祥

(鄭州大學 水利與環境學院，河南 鄭州 450001)

1 污泥

城市污水處理廠污泥是一類危害性極大的固體廢棄物，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)和化學污泥。

主要性質參數:污泥含水率P、濕污泥比重、揮發性固體(VS)和灰分、可消化程度、污泥重金屬離子含量、污泥肥分

2 常用工藝

常用的污泥處理方法有:污泥濃縮、污泥穩定、污泥機械脫水;最終處置有污泥堆肥、制造建筑材料、填地和填海造地、投海等。

2.1 污泥濃縮

污泥中含有大量的水分(95—97%)，為了提高消化效果，在進入厭氧處理、污泥脫水前，如果含水率太高，要進行濃縮處理。

2.1.1 重力濃縮(71.50%):是污泥中固體顆粒的在重力作用下沉淀和進一步濃縮，而使污泥的含水率降低的方法，污泥含固量可達4—5%。其本質上是一種沉淀工藝，因其操作簡單且經濟，得到廣泛應用。分間歇式濃縮池和連續式濃縮池。連續式有平流式和輻流式兩種，輻流式效果好于平流式。

2.1.2 氣浮濃縮(7.10%):采用溶氣氣浮技術。有壓力溶氣氣浮、生物溶氣氣浮兩種。能把含水率99.5%的活性污泥濃縮到94-96%，濃縮效果比重力濃縮法好，但運行費用較高。

2.1.3 機械濃縮(21.40%):有離心濃縮機濃縮、帶式濃縮機濃縮、轉鼓濃縮機濃縮和螺壓濃縮機濃縮。機械濃縮后污泥含固量可達6—7%，所需時間短，工藝適應性強，自動化程度高等一系列優點而被有條件的使用。

2.2 污泥穩定

污水污泥中含有50%以上的有機物，極易腐敗，產生惡臭，采用穩定化處理可以是有機物含量降低達到污泥的穩定。常用工藝有:厭氧消化、好氧消化、好氧堆肥和堿法穩定。

2.2.1 好氧消化(2.81%):通過對可生物降解有機物的氧化產生穩定的產物，減少質量和體積，減少病原菌，改善污泥特性。常見有CAD工藝、A/AD工藝、ATAD工藝等。

2.2.2 厭氧消化(38.04%):污泥在無氧條件下，由兼性菌和厭氧細菌將污泥中的可生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷氣，使污泥得到穩定的過程。一般包括三個階段即水解、酸化階段，乙酸化階段，甲烷化階段;按溫度可分為中溫消化、高溫消化;按運行方式可分為一級消化、二級消化。

2.2.3 好氧堆肥(3.45%):在有氧條件下，好氧微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，釋放出可供微生物生長活動所需的能量，而另一部分有機物則被合成新的細胞質，使微生物不斷生長繁殖，產生出更多生物體的過程。

2.2.4 堿法穩定:通過添加劑使污泥PH值和溫度升高來實現污泥的殺菌。但污泥的PH會隨著時間逐漸下降，從而使微生物恢復活性，污泥失去穩定性。石灰穩定污泥具有無細菌原體再生風險;除臭除味;成本低，運作簡易;改良土壤結構使其更肥沃;提高污泥含固率的優點。

2.3 污泥機械脫水

污泥機械脫水是對濃縮后的污泥進一步減少含水率，經機械脫水后的污泥含水率為50-70%。主要有真空過濾脫水、板框壓濾脫水、帶式壓濾脫水、離心式脫水，螺旋壓榨式脫水。

2.4 污泥干化

2.4.1 自然干化法:常采用污泥干化場，是利用蒸發、滲濾、重力分離等使泥水分離，達到脫水的目的。污泥的含水率可降低到75%左右，體積大大縮小，適用于氣候比較干燥、有廢棄的土地可資利用以及環境衛生容許的地區。

2.4.2 烘干法:污泥脫水后，仍含有大量水分，用加熱烘干法進一步處理，使污泥含水率降低至10%左右。由于此法耗費大量的能源，一般不采用。

3 八崗污泥處置場工藝

八崗污泥處置場污泥主要來自鄭州市的馬頭崗污水處理廠(UCT工藝污泥)、王新莊污水處理廠(厭氧消化后污泥)、五龍口污水處理廠(改良型氧化溝延時曝氣工藝污泥)。八崗污泥處理工藝采用高溫固態好氧槽式發酵(翻拋加好氧堆肥)工藝，流程主要是:預處理～一次發酵～二次發酵～后處理～貯存。

3.1 預處理

混料車間中，斗式儲泥倉中的污泥與經皮帶機輸送的秸稈、回填料在料倉中按一定比例進入無軸螺旋并送至混料機混料，混合后的物料含水率約在60%左右，混合后的物料由裝載機送至好氧堆肥車間。

3.2 發酵階段

物料堆放在好氧堆肥車間的發酵槽內發酵，一期發酵槽33個，槽容300m3，實際布料200m3，約160t。混料污泥需發酵21—23天，分三階段。第一階段—升溫期:經過六天的升溫期，溫度從30°升至55°，此階段主要是中溫菌的生成和作用、高溫菌的培養過程;第二階段—高溫期:約3—4天，溫度保持在55°—75°，長時間的高溫基本可以全部殺死污泥中的糞大腸桿菌、蛔蟲卵和草籽，實現污泥的無害化;第三階段—脫水期:約需10天，堆溫從55°逐漸下降，通過翻拋工藝和鼓風技術使污泥水分大量蒸發，實現污泥的減量化。在發酵過程中，污泥中的有機質逐步分解降至40%，實現污泥的穩定化。

3.3 后發酵、貯存階段

出槽腐熟料一部分進入堆肥倉進行后熟發酵;一部分經篩分機篩分曬上物作為回填料，篩下物作為成品營養土入庫。

4 結語

污泥問題已是全世界重要的環境問題，污泥處理要以“減量化、無害化、資源化”為原則，盡可能利用處理過程中的能量和物質，實現經濟效益和節約能源。處置技術主要有制造建筑材料和土地利用、投海。不同國家、不同地區應根據實際情況選擇技術路線。

[1]張自杰，林榮忱，金儒霖，排水工程下冊[M]，中國建筑工業出版社，2000.

[2]張辰，污泥處理處置技術與工程實例[M]，化學工業出版社，2006.

{3}李霞，李國金，郭淑琴等，鄭州馬頭崗污水處理廠污泥處理處置方案比選{J}，給水排水，2008