小城鎮污水處理廠污泥處置工藝分析

肖紅梅 佘浩

摘 要：隨著城市進程不斷加快，小城鎮的發展與日俱增，與此同時人們對小城鎮的污染治理也更加重視，其中污水治理就是重點對象，由于小城鎮污水廠規模一般較小，相對污泥產量也較少。因此，將污泥機械脫水加衛生填埋工藝作為小城鎮污水廠污泥處置的一種污泥過度處置方式最合適，將提高小城鎮污水處理效率。

關鍵詞：小城鎮；污泥處置；工藝

中圖分類號：TU992 文獻標志碼：A

0 前言

目前我國城市化發展增速，城市水污染問題日漸凸顯。相對污水而言，污泥屬副產品，若不能妥善安置，則會導致二次污染發生。污泥填埋、低溫干化、焚燒、脫水等均是目前我國常用的污泥處置方式，據國外經驗，污泥處置需耗費大量資金，而我國在此投入遠遠不足。針對上述問題，本文通過探討小城鎮污水處理廠目前的污泥處置現狀和進一步發展，使我國小城鎮污水處理向高效率、高質量邁進，推動可持續發展。

1 小城鎮污水處理廠污泥處置的現狀

相對其他國家而言，我國污泥處置起步較晚，且在發展中受各種因素制約，例如成本、技術、環境等，所以在凈化過程中出現重水輕泥現象。污泥的大量堆積嚴重影響城市污水廠的運管，從而使污水處理、污泥處置之間惡行循環，給周邊水源、生態環境、居民造成了極為嚴重的影響。且由于在設計中對污泥產量的預見錯誤，可能導致污泥去向出現誤差。

2 小城鎮污水處理廠污泥處置存在的問題

我國小城鎮污水廠污泥處置受各因素制約，存在著多方面的問題，主要有：

2.1 資金投入不足。這是小城鎮污水廠污泥處置無法順利進行的最大制約因素，無論是基礎建設、還是設備引進以及后期運管，都需資金維護。但由于政府財政資金緊張，在這方面的建設、運管上并沒有充足的資金支持，這樣很容易導致污水廠處于停運狀態，最終無法提升處理效果。

2.2 技術方案適應性差。多樣化、大量化是我國城市污水總體趨勢，且由于污水中污染因子、污染濃度、水量變化大，污泥成分也呈現多樣化，在方案設計時須充分考慮這些特點。但實際設計中，由于干擾因素較多，導致設計方案適應性、可行性差。

2.3 技術瓶頸。目前常用的污泥脫水設備有帶式壓濾機、筒式螺旋脫水機、離心機和板框壓濾機等。技術路線和設備已和國際接軌，但常規設備的泥餅含水率在75%～85%，很難直接達到50%以下，因此含水率<50%是常規污泥脫水的技術瓶頸。

3 小城鎮污水處理廠污泥處置的主要工藝

污泥處置包括兩方面：污泥處理和污泥安置。常用的污泥處置技術有：厭氧消化、低溫干化、填埋、焚燒及脫水等。

3.1 厭氧消化

厭氧消化是利用微生物的中的兼性菌種和厭氧性菌種在缺氧、無氧狀態下將污泥中的有機物質從大分子分解為小分子，從而使污泥得到分解的一種處理工藝。通過對有機質的分解和降解，使污泥的穩定性提高，同時還可以降低在污泥后期運輸及處置過程中造成的環境影響。在厭氧消化過程中，還會產生部分可回收能源——沼氣，因此可降低污水廠能耗。

3.2 低溫干化

經過常規工藝脫水后的污泥含水率一般很難滿足要求，為了進一步降低污泥含水率，可對初步脫水后的污泥進行低溫干化，污泥通過料斗輸送至干化箱內，在箱內通過發熱設備、風機等聯合運轉，使污泥中的水分蒸發。低溫干化屬于近年來的高新技術，但運行還欠穩定、電耗較高，整體運行成本高。

3.3 污泥脫水

常用的污泥脫水設備有帶式壓濾機、筒式螺旋脫水機、離心機和板框壓濾機、濃縮脫水機等，由于常規污泥脫水泥餅含水率在80%左右，無法滿足污泥含水率<50%的要求。

3.4 填埋

填埋做為污泥處置的最終去向，是目前最常用的處置方式。污泥首先在污水廠經過減量化、無害化的脫水處理后，運送至專用的垃圾填埋場，但填埋場的庫容有限，一般規劃為10～20年，庫容填滿后將進行永久性的場地封固，并配套建設滲濾液處理設施。由于填埋場對入場垃圾有較高要求，一般污泥難以滿足準入要求而被拒收。

3.5 焚燒

由于垃圾產量日益劇增，占用的空間愈來愈大，只有從根本上實行物質轉換、能量轉換才能有效解決空間占用問題，將污泥焚燒不失為一種較好的處理工藝。首先將污泥導入焚燒爐，在輔助燃料的催化作用下同時燃燒，能耗高，焚燒中產生的二惡英存在潛在威脅，一般只適宜在開闊地區使用。

4 小城鎮污水處理廠污泥處置的技術路線

4.1 工藝選擇

由于小城鎮污水廠多占用面積較小，同時受多種因素限制，導致不適合建設復雜的處置工藝。就目前而言，我國小城鎮污水廠建設規模一般是1×103m3/d～1×104m3/d，其泥量根據測算，最小為0.5t/d～5t/d（含水率80%），因此，采用污泥機械脫水加衛生填埋是作為污泥過渡處置最為合適的一種方式。但在填埋中一定要遵循《城鎮污水處理廠污泥處置混合填埋泥質》規定，混合填埋泥含水率≤60%，污泥含水率≤50%。工藝流程如圖1所示。

4.2 工藝原理

污泥中固體顆粒主要為膠體粒子，有復雜的結構，與水的親和力很強。污泥中所含水分形態有4種，即：表面吸附水、間隙水、毛細結合水和內部結合水。其中表面吸附水由于表面張力作用水分很多；間隙水一般占污泥中含水總量的65%～85%，這部分水是污泥濃縮的主要對象；毛細結合水約占總含水量的15%～25%；內部結合水和表面吸附水共占污泥總含水量的10%左右。

污泥在進行機械脫水前，需進行加藥調質，調質污泥技術是基于膜界面電子轉移與氧化還原微反應理論，常溫常壓下，在氧化導向劑作用下完成氧化劑高能態電子在s-g、s-l界面與污泥膠束結構鍵合鍵軌道對稱性轉移，實現污泥菌膠團結構和菌胞膜的氧化破解，使污泥中大量結構水、毛細水和晶胞水變成間隙水，聚沉后經板框壓濾將污泥顆粒包圍著的間隙水壓濾出來，一次脫至含水率50%以下，達到《城鎮污水處理廠污泥處置混合填埋泥質》規定，污泥含水率<50%。

4.3 工藝特點

（1）該工藝可將污泥含水率從99%左右一次性降低至50%以下，實現穩定化、減量化要求，符合填埋處置要求。由于該工藝不需先將污泥脫水至80%，因此可節省常規脫水設備投資及運行費用。

（2）污泥處理處置方式簡便，成本較低。

（3）整個污泥處理工藝采用全自動控制，降低操作人員勞動強度。

結語

現今，小城鎮發展越來越快，污水處理率不斷提高，致使污泥產量也隨之增大，而在已開發的處理技術上，其適用范圍、方向并不一致，且均有優缺點。由于小城鎮污水廠規模小，不宜采用較復雜的污泥處置工藝，因此采用污泥機械脫水加衛生填埋作為污泥過渡處置方式最合適，將使小城鎮污水廠污泥處置向高效率、高質量邁進。

參考文獻

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