城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術適用性

1、24SPECIALTOPIC專題水工業(yè)市場2012年第4期一、我國污水、污泥與有機垃圾處理處置現(xiàn)狀1、污水數(shù)據(jù)顯示，中國是同期世界上污水處理設施和處理能力增長最快的國家?！笆晃濉逼陂g（20052010年）是中國城鎮(zhèn)污水處理設施建設的大發(fā)展時期。在此期間，污水處理廠的數(shù)量年均增長8%，截止到2010年9月，已建成2630座污水處理廠，污水處理能力達到122億m3d，處理能力從2005年的5000萬m3d增加了近一倍，5年內增加的處理能力

2、比前50年的總和還多。還有1849座污水處理廠正在建設，在建污水處理能力達到4900萬m3d。2、污泥2010年全國城鎮(zhèn)污水處理廠大約產(chǎn)生含水率80%的污泥2060萬噸日，其中設市城市和縣城為1955萬噸日，約占污泥產(chǎn)生量的95%。預計“十二五”期間，全國規(guī)劃范圍內的654座城市、1636座縣城和重城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術適用性分析文黃鷗(北京市市政工程設計研究總院副總工)點建制鎮(zhèn)需新增污泥處理處置量28229萬噸年（773萬噸日

3、），折合干質污泥5645萬噸年（155萬噸日）。3、問題污泥處理處置工作總體上處于起步階段，但發(fā)展迅速。目前我國污泥處理處置中主要存在以下問題：(1)污泥無害化處置比例過低（見表1）污水處理設施環(huán)境效益降低，效能將被抵消，帶來生態(tài)環(huán)境隱患，直接威脅環(huán)境安全和公眾健康。如果造成地下水的污染，即便采用現(xiàn)有的工程手段治理兩百年，都難以解決污染殘留物。(2)污泥處理形式單一，減量化、穩(wěn)定化程度不高脫水是國內大部分城市的主導污泥處理工藝，但處理后

4、的泥餅含水率仍高達80%。深度脫水、厭氧消化、熱干化、干化焚燒、堆肥等穩(wěn)定化程度較高的處理方式，則應用較少，但也正在逐步開始增加。(3)污泥處理處置建設和運行經(jīng)費不足“十一五”期間，污泥處26SPECIALTOPIC專題水工業(yè)市場2012年第4期泥，但做到了物盡其用。2、好氧發(fā)酵（堆肥）－降低含水率、提高污泥穩(wěn)定性、回歸土地好氧發(fā)酵通常是指高溫好氧發(fā)酵，是通過好氧微生物的生物代謝作用，使污泥中的有機物轉化成穩(wěn)定的腐殖質的過程。代謝過程中

5、產(chǎn)生熱量，可使堆料層溫度升高至55℃以上，可有效殺滅病原菌、寄生蟲卵和雜草種籽，并使水分蒸發(fā)，實現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無害化、減量化。好氧堆肥的控制因素包括含水率、CN比、通風量、pH值等。含水率應控制在55%65%，否則會影響升溫，CN比控制在2540，pH值需調整到785范圍之內。發(fā)酵時間12、14、16、18、20、30天均有。垛內溫度在45℃55℃之間。好氧發(fā)酵分為靜態(tài)條垛式發(fā)酵、靜態(tài)條垛式堆肥、槽式發(fā)酵等幾類。設施設備相對（干化焚燒）

6、簡單，投資和運行費相對較低，適用于中、小型城鎮(zhèn)污水處理廠，以及主要以處理生活污水為主、以土地利用為主要方向的地區(qū)。好氧發(fā)酵工藝要求調理劑（如秸稈、蘑菇渣、木屑等）有保障，須供應充分。韓國從亞洲其他國家（包括中國）買進木屑用于污泥堆肥。另外也要求產(chǎn)品須有出路（綠化、沙荒地改良、苗圃、造紙速生桉、工業(yè)酒精木薯等）。(1)條垛式堆肥動態(tài)條垛式堆肥：工藝簡單，所需的設備最少，運行費用較低，但占地面積大，堆肥時間長，受環(huán)境影響較大，處理產(chǎn)品的穩(wěn)定

7、性稍差。適用于土地較為寬裕，對最終處理產(chǎn)品要求相對較低的情況。靜態(tài)條垛式堆肥：工藝比較簡單，堆肥發(fā)酵的時間較短，最終產(chǎn)品質量控制較好，需增加專門的曝氣設備。(2)槽式堆肥槽式堆肥工藝與條垛式堆肥工藝相比，最大的優(yōu)點是土地利用效率高。在同等堆肥車間的面積下，槽式堆肥工藝比條垛式堆肥工藝可以提高約67％的能力。但同時對物料的空隙和松散程度要求也比較高，如果物料前期預處理階段污泥與調理劑及返混污泥的混合不好，將對曝氣系統(tǒng)造成比較大的影響，降低

8、堆肥槽的發(fā)酵能力。3、脫水污泥石灰穩(wěn)定－減少水分、除味滅菌石灰干化基于下列反應：1kgCaO0.32kgH2O=1.32kgCa(OH)21177kJ混合反應中以及后續(xù)的時間里，污泥還會發(fā)生很多后續(xù)反應，如進一步放熱：1.32kgCa(OH)20.78kgCO2=1.78kgCaCO30.32kgH2O2212kJ污泥通過加鈣混合處理可以實現(xiàn)：滅菌，從而保證利用或處置的衛(wèi)生安全性；改性、顆?；?，從而改善儲存和運輸條件，避免二次飛灰、滲濾

9、液泄漏；半干化、固化，從而顯著降低含水率（但增加固含量），便于不同的再利用或者填埋。石灰穩(wěn)定工藝分為混合器式、回轉窯式、組合式、反應器式等幾類。工程技術經(jīng)濟參數(shù)：投加比10％30％，出泥含水率≤60%。石灰供應穩(wěn)定便宜（北京市345元噸生石灰），適用于在現(xiàn)有污水處理廠內建設，不新增加用地。因此，石灰穩(wěn)定法具有投資小、見效快的特點，適用于后續(xù)處置為填埋及建材利用的處置方式，并適合于過渡期間和應急處理。4、污泥調理深度脫水－對污泥調質、深度

10、脫水化學調理是通過向污泥中投加調質劑，產(chǎn)生電性中和與吸附架橋的作用，破壞污泥膠體顆粒的穩(wěn)定，使分散的小顆粒之間相互聚集形成大顆粒，從而改變污泥的脫水性能。一般采用石灰和三氯化鐵為調理劑。先投加三氯化鐵，鐵離子水解形成膠體羥基聚合物或氫氧化物沉淀，通過靜電粘附、網(wǎng)捕等作用，改變大顆粒污泥的穩(wěn)定性，卷掃小顆粒污泥，形成有一定承載力的絮體顆粒。石灰作為助凝劑從以下幾個方面改變污泥的脫水性能：第一，提高pH值，加強鐵鹽的水解、絮凝作用；第二，通

11、過與污泥中腐殖酸的作用形成多網(wǎng)格狀的骨架，增強絮體的強度，降低可壓縮性，在壓濾機的高壓擠壓下，仍可保持透水性濾層；第三，石灰會破壞以蛋白質為基礎的細胞壁和酶、酸性RNA、碳水化合物的細胞組織和油質，釋放污泥顆粒中的細胞水。深度脫水方式：剩余污泥＋石灰（FeCl3）＋板框壓濾機。適用于現(xiàn)有污水廠改造，使污泥含水率進一步降低，出泥含水率≤60%，利于后續(xù)填埋甚至熱干化。石灰干化穩(wěn)定設備設施相對簡單，投資相對較少，運行費用一般相對較高。石灰調