污水处理厂污泥处置技术及再利用研究

陈晨咏

（广东粤港供水有限公司，广东 深圳 518021）

污水处理厂的污泥主要是污水处理过程中沉淀的悬浮物质，其中包括各种重金属等，对环境造成不良影响。传统的污泥处理方法主要是填埋法，这种处理方式对土壤产生严重的危害，会导致填埋区域周围无法生长植物，而污泥露天堆放对空气造成一定的污染。如何处置污水处理厂污泥成为环境保护领域的课题之一。另一方面，污泥中含有大量的有机物或植物生长所需的营养元素，污泥经过处理后可以实现再利用，从而提高我国资源的利用率。然而，污泥的再处理成本较高，近年来，研究人员不断探索污泥处置技术，希望在提高污泥再利用的基础上，降低污泥的处置成本。

1 污泥的特性及危害

污水处理厂排放的污泥含有大量的有机物、细菌和病原菌等。这些有害物质在污泥中积累，如果不能得到妥善处理，会对人身健康和环境产生较大的危害。污泥中还含有有机物和矿物质，其可以被植物利用，促进植物的生长。且污泥中含有的氮、磷和钾等物质可以提高土壤的肥力，改善土壤的理化性质，当污泥中的有害物质被处理后，可以作为肥料用于农业生产。但是，污泥中含有的重金属物质对生态环境的破坏是较大的，未经过处理处置的污泥不能随意利用，否则也会造成环境的二次污染[1]。

2 污水处理厂污泥处置原则

2.1 减量化原则

污泥处理的第一步是脱水，主要是去除污泥中的自由水，分离结合水和毛细水，该处理可以有效降低污泥中的水含量。污水处理厂污泥的含水率为90%以上，在处理污泥时，如果不能有效脱除污泥中的水，则无法进行后期的处理和利用。采用污泥脱水的方式可以实现污泥的减量化目的，缩小污泥的体积，方便后续的处理处置和运输[2]。

2.2 稳定性原则

在处理污泥过程中，需要采取科学的方法，避免造成二次污染。同时，注意防护污泥的运输和储存，如果发生污泥变质，会加大后期对其的处理难度，提高处理成本，因此，污泥处置应遵循稳定性原则。

2.3 无害化原则

污泥处置需要符合无害化的要求，从而充分发挥污泥的利用价值。因此，需要坚持无害化处理原则，保证处理后污泥的各项指标符合要求，实现资源化转变。

3 污水处理厂污泥处置技术

3.1 污泥浓缩技术

污泥浓缩技术是将污泥进行浓缩，从而降低污泥的含水率，缩小污泥的体积。其主要是利用污泥颗粒中含有的缝隙，将水从缝隙中挤出来，主要利用的物理方法如重力法、离心力法等[3]。通过污泥浓缩技术可以减少污泥处置的步骤，节约处理成本，并提高污水的处理效率，降低污水处理厂的日常运营费用，提高企业的经济效益。

3.2 污泥脱水处理技术

经过浓缩处理后，污泥中的水含量仍较大，含水率大于80%，因而污泥的体积较大，流动性较好，不利于后期的污泥处置。因此，在经过污泥浓缩处理后，还需要进行污泥脱水处理。其主要是将浓缩后的毛细水和空隙水进行过滤分离[4]。常用的污泥机械脱水方式包括真空脱水、离心脱水和压滤脱水等。真空脱水是利用真空转鼓过滤机将过滤网一段压缩成真空模式，从而挤出污泥中多余的水分，大大降低污泥的体积。离心脱水的原理是通过离心力的作用，将污泥中的水分分离出去。压滤脱水是利用压力挤压污泥中的水分，使其通过介质过滤到另一侧，从而实现污泥中水分的脱除。这几种方式在污水处理厂十分常用，可以大大提高污泥的处理效率。

3.3 污泥消化处理技术

污泥消化分为好氧消化和厌氧消化，主要是降低污泥中有机物的含量，保持污泥的稳定性。其中，厌氧消化主要消除污泥中的病原菌，而好氧消化可提高污泥的曝光量，加快有机物的分解。有机物的消化主要经历两个步骤，即水解酸化和产甲烷，通过水解酸化可以分解污泥中的蛋白质，而在产甲烷阶段，可以将乙酸等物质再次分解成为甲烷分子，然后再通过新陈代谢作用分解为甲烷，从而将污泥的价值进行充分利用[5]。

3.4 污泥焚烧处理技术

焚烧处理就是将污泥进行焚烧，这种方式较为直接，可以减小污泥的体积，最快的消除污泥中的水分。但是这种方式会产生一定的有害气体，尤其在污泥不能充分燃烧的条件下，会产生更多的有害气体，如一氧化碳，对生态环境造成较大破坏。因此，如果应用污泥焚烧处理技术，就需要保证污泥的充分燃烧，利用燃烧产生的热量，去除重金属物质[6]。

4 污水处理厂污泥处理后再利用途径

4.1 用于土壤改良

污泥中含有大量的微生物及氮、磷、钾等营养元素，经处理后可应用于土壤改良领域。为此需要进行好氧菌发酵处理，降解污泥中的有机物，改变污泥的性质，提高污泥的营养成分。同时，通过高温发酵可以消除污泥中的病原体，实现污泥的无害化处置。将处理好的污泥用于土壤改良，可以提高土壤的肥力，改善土壤的化学及物理性能，促进植物的生长。这种利用方式，也是污泥再利用的主要方式之一[7]。

4.2 用作建筑原材料

剩余污泥经处理后可应用于建筑工程方面。经脱水和焚烧处理后，污泥可作为建筑工程的原材料，这样不仅能实现对资源的回收利用，还可提高工程建设的经济效益，促进我国建筑业的发展。

4.3 用作农业肥料

污泥经过处理后可以作为肥料应用。将污泥中的重金属去除后，剩余污泥可以被制作成肥料应用于农业种植领域，实现资源的充分利用[8]。

5 结语

随着我国经济的发展以及城市人口数量的增长，城市污水处理厂的处理量逐年增加，从而增加污泥的处理量和处理难度。而如果不能做好相应的污泥处理工作，将对生态环境带来极大的威胁。因此，政府部门需要加大污泥处置和再利用的技术研发和投入，提高污泥的处理效率，降低污泥的处理成本，并减小污泥对环境的影响，甚至将污泥进行资源化利用，提高污水处理厂的处理效果[9]。同时，我国需要引进国外的先进技术设备，并建立适合自身情况的污水处理机制，避免因随意处置污泥而污染环境。此外，污水处理厂也应扩展污泥再利用的领域，促进污泥多元化再利用。