浅析城市给水厂污泥的处理

徐濛

上海市崇明区自来水公司 上海 202150

目前，中国城市人口密度高，城市数量不断增加，供水系统数量不断增加，导致水厂污泥产量增加。泥质对天然水的破坏变得越来越重要。因此，重要的是要知道如何无害地处理来自供水系统的污泥。

1 城市污水在处理方面的欠缺之处

第一，由于水处理厂产生的污泥占总产水量的很大一部分，如果直接径流会对环境造成严重后果，对环境非常重要。污泥中的悬浮固体含量可高达1000毫克/升，远高于州水含量中的悬浮固体含量。在当今社会，中国的一些城市不直接处理河流中的废水或将其直接转移到未开垦的土壤层，导致水和土壤的严重污染，这种处置方法严重破坏了自然建设环境；第二，不利影响主要体现在以下几点：首先供水系统污泥中的颗粒沉淀在水底，形成泥层。该污泥层具有高密度，容易导致水底缺氧。污泥中含有的金属元素容易溶解在水中，水的pH降低，释放出刺激性气味。以崇明区自来水公司的运营和生产为例：聚氯化铝在水系统中用作凝结剂，聚合氯化铝在自来水处理中起着举足轻重的作用，采用的原材料是：氢氧化铝粉生产工艺是：板框压滤型或喷雾干燥型，其中三氧化二铝含量一般在29%-31%，水不溶物在0.6以下，盐基度在40-90之间，其次最重要的指标是重金属含量不能高于GB15892-2009指标。采用聚合氯化铝作为混凝剂的沉淀池所排出的污泥如随意排入河道将会使河水中A1(OH)3浓度的增加，水底动植物的死亡率也随之持续升高；实验证明，水中藻类的生长环境中铝盐的含量会对其造成影响[1]。

2 目前给水污泥的常规处置方法有如下几种

（1）将排泥水直接排入自然水体。这种方法对环境的影响较大，排泥水中含有的大量聚合氯化铝以及污泥沉积会对水生态造成一定影响，大量污泥排入水体还会造成河道阻塞、河床抬高，进而影响航运、降低防洪排涝能力。（2）排入城市污水管网。这种污泥处置方式需要严格限制污泥排放时间、排放量、固体悬浮物的含量等；同时，这种方法容易导致污水管道堵塞、腐蚀等问题，而且管道清淤与维护也需要大笔费用。（3）填埋。给水厂脱水污泥可单独填埋，也可以与生活垃圾混合填埋。但是，污泥中的重金属可能会污染地下水，应格外注意污泥中毒物和渗滤液问题。调查发现，很多给水厂已经遇到垃圾填埋场拒收给水污泥的问题。综上所述，我国基本上把给水污泥作为废弃物进行处置，现有的处置方法对于环境存在一定的危害。因此，寻找新的给水污泥处置方法就显得非常重要。研究人员对给水厂污泥的物质组成进行了分析，发现给水厂污泥的含水率为15.25%，有机物含量为25.85%，无机物含量为58.9%，无机物中有大量的SiO2、Al2O3和Fe2O3，且重金属含量较低。我国相关研究人员对给水污泥的无机成分测定结果显示SiO2占41%，Al2O3占15.1%，Fe2O3占8.5%，CaO占5.2%，MgO占1.8%，烧失量占16%。可以看出，给水污泥物质组成与粘土相似，同时其中存在混凝剂的残渣，因此给水污泥存在资源化利用的价值。

3 城市给水厂污泥处理的步骤

第一，建造新的集中池。建立浓缩罐的目的是降低污泥的含水量，从而减少污泥的体积，浓缩方法包括各种浓缩方法，如重力浓缩。主要是重力浓度，浓缩水箱中的浑水浓度，主要有两个控制因素：时间和浓度条件。通常，将杆装置添加到增稠容器的增稠装置中。如果污泥刮刀在内壁上旋转期间刮擦浆料，则杆可以加速浓缩并提高固体含量的效率，以崇明区自来水公司下属的水厂为实例，水厂都采用新建浓缩池来对污泥进行浓缩处理，具体流程为水厂沉淀池每天产生的污泥统一排入水厂排泥池，滤池反冲洗时候产生的污水排入排水池，排水池的污水经过潜水排污泵抽入水厂预浓缩池进行浓缩处理，然后排入水厂排泥池，排泥池的污水再有排泥池中的潜水排污泵抽入浓缩池进行进一步的浓缩处理[2]。

第二，污泥的预处理。由于废水中含有大量污泥，很难直接排出。因此，有必要通过预处理该步骤来降低脱水的难度。污泥预处理主要分为物理预处理和化学预处理。物理预处理可以通过加热或冷冻脱水。这实现了固体分离的目的。化学预处理主要包括酸处理，碱处理和用聚合物凝结剂处理。添加聚合物混凝剂是最常用的污泥预处理方法，该混凝剂的用量主要取决于其类型，pH值和污泥性质。

一般来说，水处理厂的污泥处理分为五个部分：调节，浓缩，脱水，干燥和处置（图1）。当然，水系统污泥的处理过程不得包括上述五个过程，水系统可根据实际情况节省一些过程。污泥脱水是污泥处理的重要组成部分：脱水后污泥量大大减少，对污泥后处理产生积极影响。现有的污泥脱水方法基本上是机械脱水，可以细分为各种脱水方法，如真空，板框压滤机，带式压滤机和离心机。酰胺作为凝结剂。

图1 城市给水厂污泥处理工序

4 城市给水厂污泥处理技术的期望发展

用于水处理厂的污水处理厂的排水过程包括各种机器，例如离心机，过滤带和板和框架：第一，目前，我国进口昂贵，结构复杂，维护困难，耗电量大的进口离心机，沙子在机器上有一些磨损，伴有大声噪音；第二，板框式脱水机在发动机振动时发生碰撞现象，发动机磨损率高，维护成本高，噪音大。

利用烧结砖坯来处理污泥：由于水厂污泥中含有有机物含量较高，伴随着水厂污泥添加量的增加，导致烧结的过程中有机物发生燃烧和氧化等反应从砖体中去除，从而导致在砖体中留下空隙，砖体的孔隙率增大从而使得砖体的透水系数会有相应的增强。与此同时，由于砖体内空隙的增多，导致结构不够致密，从而导致了砖体抗压强度的降低。与之相对应的是伴随着水厂污泥添加量的增加使得黏土的添加量减少，由于水厂污泥的塑性较差，而黏土具有较好的塑性，因此水厂污泥的量越大则砖坯的可塑性越差，导致在压制砖坯的时候，砖坯的成型效果差，导致砖坯的密度降低，颗粒间的黏结性低，对后期的烧结造成隐患。启动城市县城生活垃圾填埋场管理办法的制定工作，建立健全城镇生活垃圾填埋场规范化运行台账，完善运行管理制度，不断提升规范化运行管理水平。结合中央环境保护督察反馈意见整改、城市黑臭水体整治、污水处理提质增效三年行动等工作，实施好在建的生活垃圾、污水处理项目建设，确保生活垃圾、污水处理能力满足需要，确保到2020年城市生活垃圾无害化处理率、污水处理率同步达到95%的目标。

使用土地处理给水污泥特别是通过将给水污泥注入土壤表面或土壤中。根据不同类型的土地利用，提到了四个目的：农业用途，森林保护，绿化区域的美化和受损区域的恢复。给水污泥中的养分取决于其来源，养分主要是植物养分，包括氧化铝，腐烂种质和其他物质。使用农作物时，给水污泥中的养分含量低于污水处理厂，肥料效率甚至低于有机肥。当向土壤表面添加适量的水时，有机物质可以降解，为植物生长提供养分，为土壤微生物提供生命能量，并能有效改善土壤结构。其他不可降解的有机物质可以增加土壤中的有机物质。浓度反过来改善了土壤，使贫瘠的土地成为促进农业和提高土壤肥力的土地。给水污泥是从水资源净化过程中获得的，其中有毒有机物的含量较低，在国内使用是非常可行的。可以看出，在农业和绿化中使用给水污泥是巨大的。

政府提供一定的政策支持，不断对污泥处理相关制度和条例进行完善，并对各个有关单位的职责、利益分配进行明确，采用政策和制度支持的方式促进污泥处理相关企业的多渠道融资模式的建设发展，并促进整体的市场化运营机制的完善。政府还可以通过加大宣传和支持力度的方式，改变人们对污泥制品的传统认知，进一步扩大市场规模，通过系统规划市场运用机制的建立完善，从根本上为市场中所存在的成本、投资、售价、市场问题提供解决途径和方法。第三点现阶段我国的水泥窑协同处置污泥的资源化利用方式已经得到初步发展，此时为保证市场秩序应该建立市场准入条件，通过对相关的制度、流程、要求进行明确并严格执行，从而促进市场规范化发展。提升对尾气控制治理的重视程度，加强对相关技术和设备的研究，进一步提升技术以及环境的可行性。

5 结束语

启动城市县城生活垃圾填埋场管理办法的制定工作，建立健全城镇生活垃圾填埋场规范化运行台账，完善运行管理制度，不断提升规范化运行管理水平。结合中央环境保护督察反馈意见整改、城市黑臭水体整治、污水处理提质增效三年行动等工作，实施好在建的生活垃圾、污水处理项目建设，确保生活垃圾、污水处理能力满足需要，确保到2020年城市生活垃圾无害化处理率、污水处理率同步达到95%的目标。