名称：垃圾处理专家谈经济发展给社会带的垃圾处理问题之污水污泥处理
文章来自：垃圾处理企业[http://www.hd-ccep.com]
随着社会经济的快速发展和城市化水平的不断提高，工业污水和生活污水的排放量日益增多，垃圾处理的工作量成倍增加，其中污水和污泥的处理占据很大的比例,导至污水处理厂污泥产量急剧增如。据统计，2006年我国城市污水处理厂产生污泥(含水率80％)高达15咖kt，是生活垃圾清运量的8％。我国环境保护“十一五”规划明确要求，到2010年，所有城市的污水处理率不低于60％。我国住房和城乡建设部计划从2006牟到2010年，新建城市污水处理厂1枷余座，污水处理能力将由删年的12咖kyd增加到5MN—kyd，污水处理厂污泥(含水率80％)年排放量将达到3叨OOkt。
此外，我国紧邻城市的河流和湖泊已经受到严重污染，合有高浓度重金属和有毒有机物的底泥急需挖掘、疏浚和处理。有些湖泊的底泥，其有机物合量很高，污水处理厂处理污泥的方法也适合于处理湖泊底泥。
为方便起见，本丛书把污水处理厂污泥和受到严重污染的河流湖泊底泥一起统称为污泥。但是，在可能的情况下，仍然会把污水处理厂污泥和河流湖泊底泥分别描述。
我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚，与国外先进国家相比，我国的污泥处理和处置技术还有一定差距。我国大多数较早建设的污水处理厂没有完善的污泥处理系统，新建的规模较大的污水处理厂虽然一般都有比较完善的污泥处理工艺，但真正完全投入运行又运行情况良好的污水处理厂还不多，其中，利用污泥消化产生的沼气发电的就更少了。究其原因，一方面是我国经济实力所限；另一方面是我国污泥处理起步较晚，缺乏设计及运行经验，管理规范不健全、资金投入不足，缺少成套处理处置技术设备以及足够数量的管理和科技人才。
污泥中合水率很高，其中高合量有机物守生着各种细苗t病毒和寄生生物．同时，污泥中还浓缩着锌、铜、铅和锅等重金属化合物以及有毒化合物、奈虫剂等。污泥结构的复杂多变性决定了对其进行高效处理存在一定的难度。
在污泥堆肥方面，通过添加木后、块状物等材料增加污泥孔陈率，降低污泥含水率，以实现强制通风。污泥堆肥存在的主要问题是污泥所合重金属和盐量往往高于有机肥，使用受到限制。必须指出的是，未经适当处理的污泥，是不允许农用的，也无法作为绿化有机肥使用。
在污泥千化焚烧方面，一般采用相变干化技术，含水率可从80％下降到 50％—60％，热值大幅度提高，从而实现污泥的高效焚烧。不过，图焚挽过程耗能较大，所以限制了干化焚烧的应用。
在污泥厌氧发酵方面，技术比较成熟，一般厌氧发酵厂紧邻污水处理厂建设，厌氧发酵厂的沼液可曰污水处理厂处理，也可进一步好氧堆肥居利用。厌氧发酵在我国存在的问通是二沉池污泥含有过多的砂和渣，在厌氧发酵过程中，这些砂和渣沉积在管道和发酵罐底部，严重堵塞管路。
在今后相当长的时间里，污泥卫生填埋仍然是我国污泥处理最重要的方法之一。一个城市在选择污泥出路时，首先应该考虑的就是卫生填理。卫生填埋场建设周期短，投资相对较低，可以分期投入，管理方便，现场运行比较简单。另外．填理场污泥降解速度较快，若千年后可进行开采和利用，腾出的空间可用来重新填埋新鲜污泥。因此，填埋场应视为污泥处理的反应器和中转站，而不是最终归宿，是一种低成本的可持续污泥处理方法。然而，污泥填埋作业也存在一些困难：由于脱水后污泥含水率仍较高，污泥在作业机械碾压时呈现很强的流变性，在污况推铺和压实过程中，压实机和推土机容易打滑甚至陷入泥中；另外，由于污泥中高含量的有机质的亲水性，在雨季进行污泥填埋后．可能导致填埋场成为人工沼泽地，使后续埃埋作业无法进行，严重影响填理场正常运行。
在污泥资源化方面，主要包括制砖、烧水泥、热解等，目前这些处理技术还在发展之中。污泥资源化的主要问题是消纳量偏小，污泥所合的盐影响了产品的质量和使用范围。
在受污染底泥的处理与资源化方面，工程应用实例极其有限。实际中，一些河流和湖泊的底泥疏速后堆故在岸边而未加无害化处置，造成了二次污染。 近年来，我国陆续出版了几种关于污泥处理的著作，对污泥处理与资源化事业的发展起了重要的推动作用。然而，因缺乏相关资料，一些著作在污泥卫生填埋、堆肥、厌氧发酵方面的描述存在一些欠缺。本丛书根据作者多年来在污泥方面的研究成果。结合国内外的公开报道，系统地描述了污泥处理与资源化各方面的最新进展，力求避免已出版著作中的不足，理论联系实践，重在指导性和应用性。本合丛书主要内容包括污泥管理与控制政策、污泥表征与预处理技术、污泥循环卫生填埋技术、污泥生物处理技术、污泥干化与焚烧技术、污泥贵源化利用技术及污泥处理与资源化应用实例等。
1 污泥处理与资源化利用概况
1.1 污泥的基本特性
污泥(sIud8e)通常是指污水处理过程所产生的含水固体沉淀物质。其物质组成包括： (1)水分：含水量达95％左右或更高；(2)挥发性物质和灰分：前者是有机杂质，后者是天机杂质；(3)病原体：如细菌、病毒和寄生虫卵等，这些病原体大旦存在于生活污水、医院污水、食品工业废水和制革工业废水等的污泥中；(4)有毒物质：如氰、汞、铬或某些难分解的有毒有机物。
在污水处理过程中，将污染物与污水分离，在完成污水的净化的同时，产生丁大量污泥。这些污泥中合有各种污染物质，如果不加以有效的处理处置，仍然会污染环境，同时，污泥又是一种特殊的废物，若经适当处理，可以成为资源加以利用。因此，污泥的处理与资源化是目前环境工程和给排水专业研究的重点领域之一，是水处理和固废处理领域共同的课题，是给水厂及污水处理厂投资建设的重点方向，也是业内日益关注的热点问题和发展重点。
1．1．1 污泥的来源和分类
1．1．1．1 污泥的来源
污泥一般来自于市政给徘水处理系统和工业废水处理系统。前者包括给水、雨水、生活污水等收集处理处置过程，所产生的污泥称为市政污泥。后者来自于厂矿企业所产生的污泥称为工业污泥。工业废水本身性质多变，处理工艺各异，导致工业污泥来源环节和性质复杂，而市政污泥则来源相对确定，通常包括以下几种；
(1)水广污泥：来自于自来水厂水处理工艺；
(2)污水污泥：来自于污水处理厂污泥，包括初沉污泥、剩余活性污泥、化学污泥等；
(3)疏浚污泥：来自于河道疏浚产生的河道底泥；
(4)通沟污泥：来自于城市排水管道通沟污泥；
(5)栅渣；来自泵站。
在上述各种污泥中，污水污泥产量最大，对环境的不良影响最大，处理处置的难度最大，目前也是人们最关心的污泥种类。污水污泥处理已经成为当前污水处理的重点、难点和热点问题。因此，在排水或市政行业所说的污泥通常指的是污水污泥，因此，本书描述的主要是污水污泥。
除污水污泥外，通沟污泥也是不可忽略的。屈沟污泥的处理在国内刚刚起步，但随着城市排水系统的治理和完善，在保持城市暴雨时下水通畅通的同时，通沟污泥量也在逐渐增大。
1．1．12 污泥的分类
由于污泥的来源和水处理方法的不同，产生的污泥性质不一，导致污泥的种类较多，分类较为复杂。日前一般有以F几种常月的分类。
校产生源头分类
按产生源头可分为：
(1)入k废水处理厂污泥(简称J刀k污泥)；
(2)口来水厂污泥(简称水厂污泥)；
(3)城巾沾水处理厂洛观(简称污水污泥)；
(4)消道疏浚产生的污泥(简称疏浚污泥)；
(5)城市排水系统迫沟污泥(简称通沟钙泥)；
(6)泵站系统栅渣(简称栅渣)；
B 污水污泥进—步分类
a 按性质
按性质可将污水憎泥分为以打机物为主的污泥和以无视物为主的汉渣。 (1)有机污泥：以有机物为主的污泥(有机物占60％以‘L)，如生活污水处理过程产生的混合污泥，丁业废水处理过程产生的生物处理污g6等。有机污泥流动性好，管道输送容易，但脱水性能差。
(2)无机污泥：以无机物为主的污泥，如混凝沉淀污泥、化学沉淀污泥、沉砂池的沉陷等。无机污泥流动性差，但容易脱水。
l)按处理工艺
拨处理分：艺可分为韧沉污泥、剩余污泥、消化灼泥和化学汇泥，
(1)初沉污泥(办m’ry‘1Mdge)：指“级处理过程小产生的污泥，也就是在初沉池中沉淀 F来的污泥，含水率—般为96％—98％。 (2)剩余污泥(测9lus Blud8e)：指在生化处理上艺等：级处理过程中排放的污泥p含水率一般为99．2％以上。
(3)消化污泥(6尔sMd eludge)：指初沉污泥、剩余污泥经消化处理后达到稳定化、无害化的污泥，其中的有机物大部分被消化分解，因旧不扬腐败，同时污泥个的奋生虫卯和病原微生物被乐灭
(4)化学污泥(chemicalsLu(1P)：是指絮凝沉淀和化学深度处理过程中产生的污泥石灰法除磷、酸、碱废水少和以及电解法等产生的沉淀物。
1．1．2 污泥的基本性质
正确把握污泥的性质是科学合理地进行行泥处理与资源化应用的前提条件，只有将污泥的性质，才能正确选择有效的处理工艺和资源化设施。
1．1．2．1 物理特性
污泥是由水巾悬浮固体经不向方式胶结凝聚而成的，结构松散，形状不规则，比表面积与孔隙卒极高(孔隙率常大于99％)，含水坦南，脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。
1．1．22 化学特性
生物沁泥以微生物为主体，同时包括混人生活ff水的泥沙、纤维、动植物残体等rg体颗粒以及可能吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质。污泥中也含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质o
1．1．2．3 污泥中水分的存在形式及其性质
污泥中的水分有四种形态：表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。毛细结合水又分为裂隙水、空隙水和楔形水。
表面张力作用吸附的水分为表面吸附水。
间隙水一般要占污泥中总含水量的65％—85％，这部分水是污泥浓缩的主要对象。 毛细结合水：浓缩作用不能将毛细结合水分离，分离毛细结合水需要有较高的机械作用力和能量，如真空过滤、压力过滤、离心分离和挤压等方法可去除这部分水分。各类毛细结合水约占污泥中总含水量的15％—25％。
内部结合水：指包含在污泥微生物细胞体内的水分，含量多少与污泥中微生物细胞体所占的比例有关。去除这部分水分必须破坏细脑膜，使细胞液渗出，由内部结合水变为外部液体。内部结合水—船只占污泥总含水量的10％左右。
1．1．2．4 生物利用特性
一般污水处理厂产生的污泥为含水迢在75％—99％不等的固体或流体状物质。其中的问体成分主要中有机残片、细菌苗体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成，是一种以有机成分为主，组分复杂的混合物。污泥中包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾 (K)和各种微量元素 。
1。L 3 污泥的环境影响
污泥有机物含量南，易腐烂，有强烈的臭味，并且含有寄生虫卵、病原微生物和铜、锌、铬、汞等更金属以及盐类、多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质，如不加以妥善处理，任意排放，将会造成二次污染。
污扼中主要污染物质简单介绍如
1．1．3．] 有机污染物
污泥中有机污染物主要有苯、氯酚、多氯联苯(PcBs)、多氯苯并gE喃和多氯二苯并二恶英(PcDD／严cDF)等。污泥中含有的有机污染物不易降解、毒性残留长，这些有毒有害物质进入水体与土壤中将造成环境话染
1．1．3．2 病原微生物
污水中的病原微生物和寄生虫卵经过处理会进入污泥，污泥个病原体对人类或动物的污染途径包括：(1)直接与污泥接触；(2)通过食物链与污泥直接接触；(3)水源被病原体污染；(4)病原体首先污染了土壤，然后污染水体。
1．1．3．3 重金属
在污水处理过程今，70％—如％的重金属元素会通过吸附或沉淀而转移到污泥中。 一部分重金属元素主要来源于工业排放的废水，如锅、铬；另“部分重金属来源于家庭生活的管道系统，如铜、锌等。
1．1．3．4 其他危害
污泥对环境的一—次污染还包括污泥盐分的污染和氮、磷等养分的污染。污泥含盐量较高时，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡，抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害。在降雨量较大，且土质硫松的地区大量施用富含氮、磷等的污泥之后，当有机物的分解速度大于植物对氮、磷的吸收速度时，氮、磷等养分就有可能随水流失而进人地表水体造成水体的富营养化，或进入地下引起地下水的污染。
