污泥深度處理工藝和應用

摘要：本文設計了一種新型破壁改性污泥深度處理工藝，經該工藝處理過的污泥可以得到含水量較低的泥餅，且經該工藝處理后的污泥，氨氣和硫化氫等氣體濃度明顯降低，臭味大大減弱。污泥脫水過程中產生的廢水簡單處理即可達到國家《污水綜合排放標準》中的一級A 標準。

關鍵詞：廢水；污泥；深度處理；工藝

隨著工業的飛速發展城鎮化進程的不斷加快，污水排放量也急速劇增[1]。目前，污水處理廠的濕污泥以年均4.6%的速率快速增長，年總產量已突破7000萬噸。E20研究院數據顯示，2015年全國各地濕污泥無害化處理率約為32%，處理方式主要為填埋、堆肥、自然干化、焚燒等方式，分別占據污水處理總量的65%、15%、6%、3%等。污泥深度處理工藝落后，處置能力欠缺是目前企業污泥處理面臨的主要問題，如果得不到有效解決，會對生態環境和人類的活動造成嚴重威脅[2]。因此污水污泥的有效處理成為了健康發展必須解決的一大問題[3]。常規污泥含水率要求控制在80%以內，但隨著環保力度的加強，許多城市要求脫水污泥含水率控制在60%以內[4]。多數企業采用特殊高壓板框壓濾機設備來進行深度處理，但此設備運行過程周期較長，所耗費的能源較多[5]。

本設計工藝通過對污泥進行破壁改性處理，從根源上破壞了污泥的原始粘連結構，大大提高了污泥中水的蒸發速率，也提升了污泥的自脫水速率。在同樣的壓榨設備下，經該工藝處理過的污泥可以得到含水量較低的泥餅，與常規泥餅含水量80%相比，降低了近一半水量，為后期自然晾干工藝打下了良好的基礎條件。

1污泥處理工藝現狀

（1）傳統處理工藝

目前全球多數污水處理企業采用活性污泥技術來對污水進行處理，活性污泥技術處理污水的同時也會殘留大量污泥。污泥中的固體物質主要是經截留而殘存的懸浮物、生物處理系統排出的有害物質以及化學污泥等。現階段污泥處理技術方法主要有填海、農用、埋地、焚燒等，此類污泥處理技術在具體應用過程中存在許多缺陷。經填海、農用工藝處理后的污泥，重金屬離子含量明顯高于相關標準規定，其它寄生蟲、寄生卵以及病原體等也會對生態環境造成嚴重的危害，甚至會對人類生命安全造成威脅。埋地處理工藝占據大量土地資源的同時，也會對地下水造成污染。焚燒技術雖然可以有效降低污泥占用體積，但設備運行時間較長，資源耗費嚴重。

（2）懸浮污泥過濾工藝

懸浮污泥過濾工藝是在污水中加入絮凝劑，絮凝劑可以和污水中的高分子物質發生化學反應，過濾過程中凝膠狀絮凝物可以形成懸浮污泥層，懸浮污泥層也可以作為過濾物料來截留污泥中的固體顆粒，達到污泥深度處理的目的。

（3）生物技術法

生物技術法是向污泥中加入合適的微生物，使得污泥中的有毒有害物質降解為二氧化碳和水等物質。生物技術法主要用于油田廢水污泥深度處理工藝。

2破壁改性污泥深度處理工藝及應用

為響應國家對污泥無害化處理的要求，本設計研究開發了一種經濟可行的新型污泥除臭減量設備及工藝，大大降低了污泥含水率，提高了污泥除臭效果，降低運輸成本及污泥所引發的二次污染，從源頭上排除污泥資源化有效利用的障礙。

具體設計工藝流程如下：

工藝步驟為：首先將含水率約80%的污泥加水化漿成含水率約94%的污泥漿，污泥漿經振動篩去除其中的大顆粒，然后進入緩沖池1，充分均化。然后將從緩沖池1 輸出的污泥漿依次進入反應池1、反應池2、反應池3進行殺菌、除臭、化學破壁等操作，給藥裝置1 給藥到反應池1，給藥裝置2 給藥到反應池2，給藥裝置3 給要到反應池3，反應池1、反應池2和反應池3混合后進入緩沖池2。充分均化后進去污泥破壁系統中進行破壁處理。破壁后的污泥漿和給藥裝置4 中的藥物一起進入反應池4，然后在緩沖池3中充分均化。從緩沖池3 輸出的污泥漿經絮凝沉降后，輸入普通板框壓濾機壓榨，即可得到含水率為46.8%的泥餅，相比之前76.8%明顯降低。最后將泥餅送到污泥晾曬倉，，晾曬三天左右可以得到含水率為21.2%的泥餅，晾曬過程中如果有足夠大的空間，可延長晾曬時間以得到含水率更低的污泥。

本污泥深度處理工藝在處理污泥過程中，脫水速率較傳統工藝來說脫水速率明顯增加，且脫水更徹底。常規工藝脫水后污泥含水率約80%，用同一套普通板框壓榨設備，該處理工藝污泥含水率可以降到50%左右，再經室溫晾曬后污泥含水率可繼續低至20%左右。且經該工藝處理后的污泥，氨氣濃度從33.6PPM 降低為3.3PPM，硫化氫濃度處理前為19.8PPM，處理后儀器檢測不出硫化氫氣體的存在，污泥臭味大大降低，臭氣濃度符合《惡臭污染物排放標準》中的相關要求。此外，污泥脫水過程中產生的廢水簡單處理即可達到國家《污水綜合排放標準》中的一級A 標準。綜合以上數據來看，本污泥深度處理工藝大大降低了污泥排放量及外運成本，同時從根本上解決了污泥的資源化利用及焚燒發電的瓶頸問題。

3 結論

經濟和社會的不斷進步使得工業企業污水污泥排放量也逐年增加，加上國家有關部門越來越重視環境保護問題，對污泥處理技術的要求也越來越高。污泥處理技術應該遵守減量、低能源耗損以及無公害。破壁改性污泥深度處理工藝較傳統工藝來說具有較多優點，可應用于污泥深度處理工藝。

參考文獻：

[1]蔡源澆，蘭秋玲.城鎮污水處理廠污泥深度處理工藝在重慶地區的應用[J].建筑工程技術與設計，2014（33）：9-10.

[2]張逢玉，呂陽，姜蔚，等.懸浮污泥過濾工藝在油田污水深度處理中的應用[J].現代化工，2007，27（8）：55-58.

[3]李敬美.石化廢水的活性污泥—生物膜復合工藝及深度處理研究[D].大連理工大學，2010.

[4]劉廣釗，王英輝，彭藝藝.污水廠污泥深度處理的研究[J].中國科技縱橫，2014（17）：13-13.

[5]史樹輝.懸浮污泥過濾工藝在油田污水深度處理中的應用[J]. 科學與財富，2017（13）：15-15.

作者簡介：胡珂珂（1989.08.18）女，漢族，安徽宿州人，碩士學歷，從事化學、環保、材料等相關研究工作。現就職于廣東科達潔能股份有限公司