城市污水处理厂污泥的处理处置技术分析

张 宣

（河北新澜环保工程集团有限公司，河北 保定 071000）

0 引言

在城市污水处理厂的运行过程中，通常会伴随着较多的污泥产生。如果这些污泥得不到及时有效的处理与处置，不仅会降低城市污水处理厂的后续运行效果，同时也会对城市环境造成一定程度的污染，从而对城市经济和环境的发展带来诸多不利。基于此，城市污水处理厂和相关技术人员一定要对其中的污泥特征做到充分了解，然后根据实际情况，采取合理的技术措施对其进行处理与处置。通过这样的方式，才可以让城市污水处理厂中的污泥问题得以良好解决，促进城市经济、环境之间的协调可持续发展。

1 城市污水处理厂的主要污泥特征

在城市污水处理厂的运营过程中，其处理工艺将会对污泥产量及其特征产生很大程度的影响作用。比如，在对某市污水处理厂的污泥含量调查中发现，其中的有机质、氯、钾和磷的含量都比较高。表1 为某市污水处理厂污泥中的主要有机质和营养物质含量情况：

表1 某市污水处理厂污泥中的主要有机质和营养物质含量情况

通过表1 数据可以看出，在该市的污水处理厂污泥中，无论是有机质还是营养物质，其含量都比较高。另外，在该市污水处理厂的污泥中，也含有一些的重金属，包括Hg、Cr、Cd、Ni、Cu、Zn 等，且其中也存在很多的病原微生物。由此可见，该市污水处理厂中的污泥污染程度比较严重，如果不经过科学的处理与处置，便会对该市的生态环境造成严重污染，并危及到人们的身体健康[1]。因此，城市污水处理厂和相关单位应加大力度对污泥处理与处置技术进行研究，通过合理的技术措施进行污泥处理与处置，以此避免环境污染问题产生。

2 城市污水处理厂中的污泥处理技术应用

在对城市污水处理厂中的污泥进行处理时，其主要的处理技术包括污泥浓缩处理技术、污泥稳定处理技术、污泥调理处理技术以及污泥脱水处理技术等。以下是对这几种主要污泥处理技术所进行的应用分析。

2.1 污泥浓缩处理技术的应用

在对城市污水处理厂的污泥进行处理时，污泥浓缩是一种比较常用的处理技术，其主要目的是将污泥中的含水率降低，使其污染体积减小，以此来为后续的污泥处理工作提供足够便利。就目前来看，应用在污泥浓缩处理中的技术比较多，如离心浓缩技术、气浮浓缩技术、沉降浓缩技术等。其中，离心浓缩技术的主要原理是对污泥液相和固相之间的密度差加以利用，通过离心机的高速旋转来实现污泥的固液分离，从而达到良好的污泥浓缩效果；气浮浓缩技术的主要原理是让微小的气泡黏附在淤泥颗粒上，让污泥的密度小于水的密度，从而使其从水中被分离出来，达到良好的污泥浓缩效果；沉降浓缩技术的主要原理是将污水引入连续污泥浓缩池或间隙污泥浓缩池中，借助于污泥固体颗粒和水的密度差异来实现污泥沉降，从而达到良好的污泥浓缩效果。

2.2 污泥稳定处理技术的应用

在城市污水处理厂的污泥处理中，污泥稳定处理技术也是一项关键的处理技术。通过该技术的合理应用，可让污泥中所含有的挥发性物体含量得以显著降低，从而使污泥更加稳定，避免其中的挥发性固体对环境产生污染。就目前来看，应用在城市污水处理厂中的污泥稳定处理技术主要包括石灰稳定处理技术、好氧消化稳定处理技术以及厌氧消化稳定处理技术等，其中最为常用的稳定处理技术是厌氧消化稳定处理技术。

所谓厌氧消化稳定处理技术，就是让污泥处在没有氧的环境中，通过兼性菌以及厌氧细菌来降解污泥中的挥发性有机物，使其转变为甲烷、二氧化碳、硫化氢气体和水，从而达到良好的污泥稳定效果。在通过厌氧消化稳定处理技术对城市污水处理厂中的污泥进行处理时，一定要对其温度和pH 等参数加以严格控制。通常情况下，其高温需要控制在50～55 ℃，中温需要控制在33～35 ℃，pH 值需要控制在7.0～7.3[2]。为实现消化效率的进一步提升，消化处理中，工作人员一定要对消化池做好搅拌工作，使其中的营养和微生物在处理中接触充分，从而有效促进微生物在消化池中的生长和繁殖，达到更好的消化处理效果。在此过程中，应根据每天需要处理的污泥总量和污泥投配率来为消化池合理设计有效容积，具体设计中，可按照公式（1）来进行消化池的有效容积计算：

式中：V 为消化池的有效容积，m3；V′为污水处理厂中每一天需要进行厌氧消化稳定处理的污泥总量，m3/d；P 为污水处理厂中的污泥投配率，%。同时，在通过此项技术进行污水处理厂中的污泥稳定处理时，由于处理过程中会伴随着大量的沼气产生，所以在对消化池进行设计时，设计者需要使其和一些沼气收集与储存等设施相配合，以此来实现沼气的良好回收和利用。图1 为污水处理厂中的污泥厌氧消化稳定处理工艺流程示意图。

图1 污水处理厂中的污泥厌氧消化稳定处理工艺流程示意图

2.3 污泥调理处理技术的应用

在对污水处理厂中的污泥进行处理时，为实现其脱水性能的良好改善，还需要做好污泥调理工作。具体处理中，污泥调理的技术有很多，比如加热调理技术、冷冻调理技术、加药调理技术等，其中最为常用的是加药调理技术。在通过此项技术进行污泥调理时，需要将化学絮凝剂加入到污泥中，让污泥和水的亲和力被破坏，并实现污泥自身比抗值的降低。就目前来看，应用在污水处理厂污泥调理处理中的加药处理技术主要包括臭氧稳定处理技术、氯稳定处理技术以及石灰稳定处理技术。其中最有效的是臭氧稳定处理技术，具体调理中，其主要的技术方法是通过泵送的方式将污泥泵入到臭氧化反应装置内，通过臭氧化作用让污泥内的细胞水以及间隙水得以有效释放，从而实现污泥脱水性能的良好改善[3]。该方法不仅安全有效，且具有良好的消毒杀菌作用，经该方法处理之后，并不会出现二次污染情况。因此，在污水处理厂对具有较高危险性的污泥进行调理处理时，臭氧稳定处理技术非常适用。

2.4 污泥脱水处理技术的应用

污泥脱水就是将污泥中的含水率降低到80%以下，这样便可将附着在污泥表面上的水分和污泥中含有的毛细水去除，从而实现污泥体积及其质量的进一步减小。在对污水处理厂中的污泥进行脱水处理时，其主要的技术有两种，一是自然干化脱水技术，此项技术主要是通过自然晾晒的方式让污泥中的水分蒸发出去。但是具体应用中，该技术难免存在一定的局限性，只有在确保气候足够干燥、土地面积充足且卫生条件良好的情况下才可以应用。二是机械脱水处理技术，相比较自然干化处理技术而言，此项技术的应用更加灵活，就目前来看，应用在此项污泥脱水处理技术中的机械设备主要包括板框压滤机、转筒离心机和带式压滤机等，具体处理中，需根据实际情况和实际需求来进行机械的合理选择和布置[4]。

3 城市污水处理厂中的污泥处置技术应用

在通过污泥处理技术对城市污水处理厂中的污泥进行处理之后，虽然其体积已经得到了显著缩小，但是出于城市面貌和空间土地规划等各方面综合因素的考虑，还需要对剩余的污泥残渣等进行进一步处置。就目前来看，应用在城市污水处理厂污泥处置中的主要技术包括污泥干化焚烧处置技术、污泥填埋处置技术、污泥土地利用处置技术以及污泥建筑材料利用处置技术。以下是对这几种常用污泥处置技术进行分析。

3.1 污泥干化焚烧处置技术的应用

在对城市污水处理厂中的污泥进行处置时，干化焚烧处置技术是最为常用的一种技术形式。该技术的主要原理是在高温焚烧炉中让待处理污泥在过量空气进行氧化燃烧，其温度通常在800～1 200 ℃，在这样的高温燃烧条件下，污泥中所含有的病原体和有机质将全部被氧化和热解，从而被彻底破坏。同时，在经过干化焚烧处置之后，污泥残渣所占体积仅仅在原来的10%左右，从而达到良好的污泥处置效果[5]。图2是城市污水处理厂中的污泥干化焚烧处理技术流程示意图。

图2 城市污水处理厂中的污泥干化焚烧处理技术流程示意图

3.2 污泥填埋处置技术的应用

所谓污泥填埋处置技术，就是将污水处理厂中经过脱水处理之后的污泥进行简单的消毒处理，然后直接将其运输到城市垃圾填埋场中，和城市中的生活垃圾一起填埋处理。因为污泥填埋处理技术的运行十分简单，操作十分便利，且不需要花费更多的经济成本，所以在很多城市污水处理厂的污泥处置中，此项技术都很受欢迎。但是在实际的应用过程中，污泥填埋处理技术也体现出了很多的弊端，首先是此项技术的应用需要占用的土地面积很大，并不能满足现代化城市的土地规划及其实际发展需求；其次是在进行污泥填埋处置的过程中，如果不能对其滤液进行科学处理，便很容易对环境造成二次污染，导致填埋场及其周边的地下水和土壤条件被破坏。由此可见，污泥填埋处理技术在城市污水处理厂污泥处置中并不能真正达到良好的资源化以及减量化效果。基于此，在城市发展与污水处理厂污泥处置需求的增加中，此项技术的应用将更具局限性。

3.3 污泥土地利用处置技术的应用

在对污水处理厂中的污泥进行科学处理之后，可将污泥或污泥产品用作肥料或用作土壤改良中的材料。比如，在本次所研究的某市污水处理厂中，由于其主要的污水是生活污水，应用到其中的污水处理工艺主要是生物处理。该市污水处理厂中的污泥具有较高的有机物含量，同时其中的钾、磷和氯等含量也比较高，但是其中的重金属含量以及有毒有害物质的含量相对较低。基于此，在对其污泥进行处置的过程中，便可将其用作农用堆肥，以此来达到土壤团粒的形成、土壤肥力的提升和土壤热化等效果，同时也可以让土壤温度适当提高，并使其具备更好的保水保肥效果[6]。通过这样的方式，不仅可以让污泥处置所导致的土地资源浪费问题得以有效解决，同时也可以实现污水处理厂中污泥的资源化利用，从而收获到相应的经济效益。但是在此项处置技术的具体应用中，为防止环境受到二次污染，相关单位和技术人员还需要加强污泥处理技术及其处理效果的监督，以此来保障污泥在土地中的利用效果。

3.4 污泥建筑材料利用技术的应用

对于污水处理厂中处理过后的污泥，除了可以将其用作肥料施加到土地中之外，还可以将其应用到建筑材料中，从而达到良好的资源化利用效果。比如，可将处理好的污泥作为添加料添加到水泥中，或将处理好的污泥用作陶粒和砖材制作中的轻质骨料，从而使其在建筑材料中得以良好应用。目前，污水处理厂中的污泥建筑材料利用技术已经受到了世界各国的高度重视，而在我国的很多经济发达地区，此项污泥处置技术也已经投入了应用。这对于污水处理厂中的污水处置、建筑材料制造技术的提升、社会经济与环境的发展都将起到非常积极的促进作用。

4 结语

随着城市污水处理厂污水处理量的增加，其运行过程中的污泥产量也在进一步增长。为实现污水处理厂中污泥的良好处理与处置，避免污泥处理和处置不当所导致的二次污染以及土地资源浪费情况，城市污水处理厂、相关单位和技术人员应加大力度对其处理和处置技术进行深入研究，结合城市污水处理厂中污泥的实际情况与城市的实际发展需求，采取合理的技术措施来进行污泥处理和处置。通过这样的方式，才可以有效确保城市污水处理厂中的污泥处理和处置效果，满足污水处理厂的运行与城市发展需求，并使城市环境得到良好保障。