淺談污泥處理處置及太原水廠污泥處理發展方向

南 昊

（太原學院 市政與環境工程系 030032）

淺談污泥處理處置及太原水廠污泥處理發展方向

南 昊

（太原學院 市政與環境工程系 030032）

本文就我國城市污泥處理現狀及存在的問題進行了闡述，分析了污泥種類，特性及相應處理技術，針對太原水廠污泥處理處置工藝存在的問題，提出了相應的解決方案。

污泥特性；污泥處理處置技術；水廠污泥

1 我國污泥處理現狀與其現存問題

目前我國污水處理廠所采用的水處理技術愈發完善，以活性污泥法較為突出，然而，同時也是城市污泥產生的主要來源。據統計，中國城市污水處理廠每年排放干污泥約2×105t,，以濕污泥算約為（3.8～5.5）×106t，并以每年20%的速度逐增[1]。我國對污泥的處理主要是填埋與土地應用，然而污泥在有些地方直接露天堆存，處理不當將會帶來二次污染。對污泥進行減量化，穩定化，無害化，資源化處理[2]，今后要采用哪種污泥處理工藝成為繼污水處理后較為嚴峻的社會性問題。

2 污泥的性質及特征

污泥的體積隨含水率的變化規律如圖 1所示，而含水率的多少與污泥狀態及處理工藝密切相關。

圖1 污泥體積與含水量關系圖

可見，含水率從99%下降至90%時，污泥體積下降90%左右，通過重力濃縮，可大幅度地減少污泥的體積。當其濃縮至85%左右時，此時的污泥可用泵來輸送；含水率在75%～70%時污泥呈現不易流動的柔軟態；濃縮一般只可達到60%左右，此時多為固體狀態。然后可通過干化，焚燒或熱處理使其進一步除去水分，以此來適應不同需求。

3 污泥處理處置技術

3.1 污泥的濃縮

污泥的濃縮程度直接影響其減容化及處理成本的大小。從污水廠排出來的污泥其體積及含水率均較高，通過濃縮可在一定程度上降低污泥含水率，現有方法為：重力濃縮，氣浮濃縮，框式離心濃縮等[1]。剩余污泥濃縮方法較復雜且費用昂貴，主要的方法是與初沉污泥混合后絮凝。

3.2 污泥的穩定化的前處理方法

3.2.1 厭氧消化前處理方法

厭氧消化是在密閉消化槽中，溫度為30℃下持續停留30天左右[1]。在兼性菌及專性厭氧菌的作用下，得到較為穩定的堆肥產物。厭氧消化法具有較高的產氣率，且污泥含水率大大降低。但該項處理工藝管理要求高，消化槽需密閉，池容大，池數多[4]。

有研究顯示，利用超聲波對污泥進行前處理，可以使污泥中大分子絮狀體分散減小，同時提高生物酶活性，使微生物分解能力加強。經超聲波處理30min后，其SCOD/STOD由0.16提高到了0.7左右最高達到0.8[5]。在厭氧消化處理中，該方法可以縮短處理時間，提高效率。

根據國外相關研究表明，污泥固體濃度在0.5%～2%，堿用量在8～16gNaOH/TS時，污泥溶解性可達46%，產甲烷氣量可達29%～112%[6]。

3.2.2 好氧消化前處理方法

污泥好樣消化工藝運行費用高，消化污泥量少，降解程度隨溫度波動大[4]?？蓪ζ溥M行臭氧氧化前處理，利用臭氧的強氧化性，將污泥中的胞內物質氧化溶解出來，為微生物的好氧消化提供較為充足的營養物質。作為一種特殊的溶胞劑，臭氧可增加細胞衰減速率，強化污泥的隱性生長[7]。

3.3 污泥的熱干燥

熱干燥技術主要應用于污泥的深度脫水。通常將其分為兩類：直接熱干燥與間接式熱干燥技術[1]。

間接式后期不需要將介質與污泥進行分離，但由于其接觸面積并不充分，在處理方面效果不大。直接式熱干燥技術處理效率高，但須注意之后的污泥無害化處理，前景廣闊。

污泥熱干燥處理技術綜合應用的途徑包括：（＞70%DS）直接填埋；（＞40%DS）直接焚燒，堆肥處理；（＞90%DS）供農業園藝做肥料用，作建材，作劣質燃料用等[1]。

4 太原水廠污泥處理工藝探討

太原市呼延水廠是山西省萬家寨引黃入晉工程的配套工程，也是太原市第一座大型地面水處理廠。其污泥處理系統主要參照國外有關技術文獻及國內類似工程的設計經驗進行設計[9]。

其工藝流程為：水廠絮凝池和沉淀池所排污泥經由排泥溝排至排泥池，在排泥池內由提升泵送至污泥濃縮池，濃縮池上清液被泵至水廠配水井回收利用，濃縮污泥則由螺桿泵送至污泥脫水車間進行脫水。目前存在的問題有：（1）排泥量較低時，濃縮池無法正常運行。(2)沉淀池排泥水含水率較高(實測約在 99．5%以上)，影響了污泥機械脫水的效果。(3)原設計藥劑投加螺桿泵沒有設置自動反沖系統和干運轉保護裝置，致使在系統長時間停止工作后，由于其中殘留的藥劑變干，致使泵燒壞。

有研究顯示，當濃縮池濃縮采取重力濃縮或者氣浮濃縮時，在一定程度上可降低污泥含水率；在脫水車間進行脫水時可采用真空過濾機，或者借鑒國外最新發展的一種節能型活性污泥脫水系統，該系統污泥被一個熱表面脈沖短暫壓縮，在熱表面和污泥之中產生的蒸汽又可以使污泥中的一部分以液體蒸出[9]。

5 結束語

我國污泥處理技術起步較晚，存在不合理堆砌，利用效率低的問題[8]。通過增加對污泥的前處理及熱干燥技術，可以一定程度上解決污泥污染的問題。結合太原呼延水廠污泥處理工藝的實踐，通過技術改進，可有效解決污泥含水率等方面的問題。

[1]張小平.固體廢物污染控制工程[M].化學工業出版社，2013,147～164.

[2]陳 蘇，孫麗娜，孫鐵絎，等.城市污泥處理處置技術及資源化利用研究[J].生態科學，2006,25（40)：375～378.

[3]趙慶祥.污泥資源化技術[M].化學工業出版社，2002,9：1～17.

[4]張自杰等.排水工程[M].中國建筑工業出版社，328～411.

[5]曹秀芹，陳 珺，唐 臣，等.超聲處理后剩余污泥性質變化及分析[J].環境工程，2005,23（5）：84～86.

[6]林志高，張守中.廢棄活性污泥加堿預處理后厭氧消化的試驗研究[J].給水排水，1997,23（1）：10～16.

[7]孫德棟，王 琳，黃海萍.利用臭氧氧化實現污泥的減量[J].水處理技術，2006,32（6）：48～51.

[8]張 靜，王東鑫，胡 超，等.海南省城鎮污水處理廠污泥處理處置現狀研究[J].環境科學與技術，2013,36（12）：328～331.

[9]周建軍.崔玉川 太原市呼延水廠污泥處理工程簡介[會議論文]-2006

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1007-6344（2017）02-0117-01