污泥处理方法
污泥处理方法范文第1篇
关键词: 污泥 减量化 无害化 污泥处理 污泥处置 方法探究
引言
目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约 140 万吨,且以每年10%以上的速度增长。污泥产生的环境污染问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。由于污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质,如果这些污泥得不到安全、环保处理处置,就会对环境造成较大危害。因此,采用切实可行的对污泥处理处置技术,按照污泥处理、处置工艺 “减量化、稳定化、无害化”原则,加强污泥处理处置的全过程管理,并在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等资源物质,从而达到节能减排和循环经济的目的。
1.城市污水处理厂的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水处理厂产生的污泥为含水量在75～99%不等的固体或流体状物质。其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、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,其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。
⑴ 物理特性
污泥组成为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成,结构松散,形状不规则,比表面积与孔隙率极高(孔隙率常大于99%),含水量高,脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。
⑵ 化学特性
生物污泥以微生物为主体,同时包括混入生活污水泥沙、纤维、动植物残体等固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。
⑶ 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。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:指包含在污泥中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胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。内部结合水一般只占污泥中总含水量的10%左右。
1.2 污泥对环境的危害
污泥有机物含量高、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、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二英、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;污泥对环境的二次污染还包括污泥盐份的污染和氮、磷等养分的污染。污泥盐分含盐量较高,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;在降雨量较大地区且土质疏松土地上大量施用富含氮、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入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。
2.城市污水处理厂的污泥处理
2.1污泥处理
根据污泥所在处理单元不同,采用的不同的方法达到污泥减量化的目的。在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。污泥处理工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工艺过程。
2.1.1城市污泥处理的减量化方法
2.1.1.1调整污水处理工艺实现污泥减量化
在污水处理过程中,可以通过调整污水处理工艺,增设污泥浓缩池或适当增加污泥浓度和延长污泥龄,使污泥自身氧化分解的能力增强,减少微生物的数量,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.2利用膜处理装置化技术实现污泥减量化
污水处理中的活性污泥微生物一般由细菌(菌胶团)、真菌、原生动物和后生动物等组成,其中以细菌为主,且种类繁多。微型动物中以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等原生动物,以细菌为食料;后生动物如纤毛虫、线虫、轮虫等,以细菌、原生动物为食料。采用填料装置化设施,在氧化沟、二沉池中设置利于原生动物和后生动物寄生的生物膜,利用生物接触氧化法技术,减少污泥的产量。通过膜装置化技术在氧化沟、二沉池中的应用,使活性污泥中的微生物通过系统内部的生物链的物质循环,消化部分污泥,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技术或超声波实现污泥减量化
利用紫外线高级氧化功能而发展起来的光化学氧化和光催化氧化都是近年来新兴的水处理技术。光化学氧化法是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解,从而达到水中污染物质的高效降解。臭氧是一种强氧化剂,能破坏存在于空气中或水中的微生物的细胞壁,使微生物立刻死亡。通过在回流污泥中,利用臭氧发生器加入一定量的臭氧或紫外线照射,可使部分污泥分解再利用,达到污泥减量化的目的。超声波使得污泥中的部分细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质和胶质、矿物质以及细胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,从而达到污泥减量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化处理、污泥消化、污泥发酵技术实现污泥减量化
脱水后剩余污泥污泥的干化处理,一是通过晾晒蒸发水分,是最简单的减量方法,但所需场地大,且受天气的影响太大,不适合大规模的处理污泥;二是在污泥产生量比较大,且难以有效利用其它热源的情况下,采用干化焚烧方式可称为可行技术。污水污泥干化,最好是利用回收的焚烧热量,在装置正常运行工况条件下,通常不需要添加辅助燃料(如:在此情况下,除开机、停机和偶尔使用辅助燃料维持燃烧温度)。
通过污泥的消化降解,建设污泥厌氧发酵池,由于建设费用高,运行不安全,运行费用高,再则厌氧后的污泥还需进一步处理,以达到进一步减量化和稳定化的目的。因此,大、中型城镇污水处理厂应优先选用厌氧消化工艺处理污泥,产生的沼气宜优先考虑综合利用;有条件进行土地园林利用的小型城镇污水处理厂可优先考虑选用好氧堆肥处理工艺。
通过污泥的好氧发酵,建阳光大棚发酵池、静态发酵池或使用立式发酵器、卧式发酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的达到减量的目的,且通过高温发酵,分解内部的高分子有机物、纤维素、木质素,增加有机质含量,对污泥中的细菌、病毒、蛔虫卵进行了高效灭活,起到了污泥稳定化、无害化的处置目的。
2.1.1.5通过污泥焚烧实现其减量化、无害化的目的
另外,通过污泥焚烧,也可实现其减量化、无害化的目的。建设专门的污泥焚烧厂,对产生的城市污泥进行高温焚烧,废渣可用来制砖或填路;也可对现有的热电厂、火电厂进行改造,把污泥当做添加料进行焚烧,可节约大部分投资。因此,污泥热干化工艺宜选在就近可持续稳定获得余热热源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚烧发电厂、火力发电厂、水泥厂等,利用其废热、烟气余热作为干化热源。不宜单独设置污泥干化设施,也不宜选用优质一次能源作为热源。由于污泥燃烧产生Hg、二英等,影响镇内生活空气质量,不宜采用自然干化技术。
2.1.1.6污泥处理从污泥的稳定化、无害化着手。
2.1.1.6.1污泥处理稳定化原理概述.
好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成发酵物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡,而达到无害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥处理的好氧发酵工艺应达到的技术指标
好氧发酵后污泥的含水率 35～45%;
污泥的有机物降解率>50%;
蠕虫卵死亡率>95%;
粪大肠菌群菌值>0.01;
种子发芽指数≥75%。
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。
只要污泥中的重金属不超标,利用好氧发酵堆肥法处置污泥,无论从污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化哪方面考虑,无异议是一种优良的污泥处置方式。
2.2.最佳工艺技术路线的选择
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。同时,国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源,达到节能减排和循环经济的目的。
统一技术路线,因地制宜确定污泥处置方式,以往,由于污泥处理处置技术路线的不统一造成了很多建设运营方面的混乱,明确对污泥处置的技术路线,就是综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。鼓励采用土地利用方式处置符合标准的污泥。污泥土地利用主要包括园林绿化、土地改良、农用等,泥质不但应符合相关标准,还需进行场地环境影响评价和环境风险评估。
3.城市污水处理厂的污泥处置
污泥处置以自然或人工方式使经处理后的污泥或污泥产品污泥能够达到长期稳定综合利用的方式来处置和消纳污泥,并对生态环境无不良影响的最终消纳方式是污泥处置的过程。污泥处置主要包括土地利用、污泥农用、填埋和焚烧以及综合利用(建材利用)等。
3.1 污泥处理处置工艺
一般而言,在污水处理厂内污泥经过预处理(浓缩、脱水及相关辅助设施)后,在厂内(或厂外)根据后续处置的不同,采用不同的处理方式,主要处置污泥的方式有土地利用、焚烧等。
3.1.1污泥土地利用方式
污泥土地利用的方式主要包括城市园林绿化、苗圃、林地利用以及土壤修复及改良。污泥城市园林绿化指处理后的污泥用于行道树、灌木、花卉、草坪等栽培过程中作为肥料、基质和营养土。
苗圃及林地利用是将处理后的污泥用于为城市绿化提供幼树、苗、草坪、花卉的生产基地的介质土以及大片的林地等。
土壤修复及改良堆肥处理后的污泥用于严重扰动土地的改良,包括采煤场,各种采矿业开采场(金属矿、粘土矿、砂子的采掘场等)、矸石场、露天矿坑、尾矿堆、取土坑、城市垃圾填埋场等。粉煤灰堆积场以及森林采伐地,森林火灾毁坏地,滑坡和其它天然灾害需要恢复植被的土地等。
3.1.2污泥的焚烧
污泥焚烧最佳可行技术主要技术关键内容为“干化+焚烧”技术,同时包含污泥预处理过程、烟气处理、烟气余热利用、废水收集处理以及灰渣、飞灰收集处理环境管理实践等相关内容。
污泥焚烧关键技术包含:干燥器、干污泥贮存仓、焚烧炉、烟气处理系统、烟气再循环系统、废水收集处理系统、灰渣、飞灰收集处理系统等。
4. 结论
污水处理厂通过脱水后的剩余污泥,含水率在80%左右,长期放置不但占用大量的土地,而且会厌氧消化,产生的废水影响地下水质,散发的气味影响空气质量,同时,又造成细菌在空气中的传播。严重的可能会造成二次污染,与我们的环境治理背道而驰。所以,污泥的稳定化、无害化处理和处置非常重要,不能简单的一埋了事,2004年发生的“SARS”事件应在我们环保人耳边警钟长鸣!因此,对污水处理厂污泥的稳定化、无害化处置,连同污泥的减量化处置一并考虑,找到最适合本身污水厂污泥处置的最佳技术路线和途径,结合资源化的目的,以达到共赢的效果。
污泥处理方法范文第2篇
关键词：污泥处置 卫生填埋 污泥焚烧 资源化
我国是一个淡水资源严重匮乏的国家，工业化进程的加快，城市工业废水与生活污水排量日益增大，有效处理废水，将废水污泥资源化处置是实现资源循环利用，缓解我国水资源匮乏现状的必要措施。研究技术上先进、经济上合理的污泥处理方法是十分重要的。
1 常规污泥处理方法
1.1 污泥农用
在污水处理的过程中产生的污泥是一种很有利用价值的生物能源，含有大量N、P、K等植物必需的营养元素，综合肥力远高于普通农家肥。但污泥中含大量病原菌、重金属和难降解的有毒有害物质，处理不当，将会对土壤及水体造成二次污染，故污泥农用必须符合国家标准的《农用污泥中污染物控制指标》[1]。
1.2 卫生填埋
卫生填埋的操作相对简单，投资费用和处理费用都低，适应性强。但侵占土地现象严重，如防渗技术不过关，将会导致土壤和地下水潜在的污染。目前污泥填埋已成为一项较落后的污泥处置技术[2]。因渗滤液对地下水会产生的潜在污染导致城市用地减少，所以世界上许多国家和地区坚决反对新建填埋场。
1.3 海洋倾倒
海洋倾倒操作简单，对沿海城市来说处理费用低，但随着生态环境意识的进一步加强，人们越来越关注污泥的海洋倾倒对海洋生态系统和环境可能存在的不利影响。
2 污泥无害化处理的先进技术
2.1 污泥高温好氧堆肥
高温好氧堆肥技术[3]是将含水率80%的脱水污泥和体积大约为1倍的含水率10%以下的干污泥、菌种和添加剂等混合，使混合后物料的含水率大约为55%，然后通过布料设备均匀送至好氧发酵仓里，强制通风使物料充分进行好氧发酵，并通过翻堆机的搅拌使其均匀发酵，推动物料向前运动。
2.2 污泥晾晒的处理工艺
近年以来，许多污水处理厂在污泥处理处置方面做了大量的工作，比如大型的污泥消纳场，每天可以消纳300～400t含水率约为80%的脱水污泥。在阳光大棚内将含水率大约为80%的脱水污泥以0.4—0.6m的厚度均匀堆放，经常使用专用设备对污泥进行晾晒翻堆，使污泥的含水率为80%快速减到60%左右，以达到污泥好氧发酵所需要的条件。
2.3 用于建筑材料
污泥还可制建筑材料。利用城市污水厂排放的污泥和一些其他原料均匀混合来生产建筑材料制品，一方面利用了污水处理厂排放的大量污泥，另一方面高温分解了污泥中的有毒有害及致癌物质，城市污泥的二次污染问题得到了完全解决。污泥还可用于制砖和纤维板，污泥制砖有污泥灰渣制砖和干化污泥直接制砖两种方法；污泥制纤维板主要利用了活性污泥中含有的大量粗蛋白和球蛋白能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐水溶液的性质，在碱性条件下经过加热、干燥、加压后，蛋白质发生了变性，从而制成了活性污泥树脂，使之与经漂白、脱脂处理的废纤维结合压制成板材，其质量要优于国家三级硬质纤维板。
2.4 污泥碳化技术
污泥碳化是通过一定的手段，使污泥所含的水分释放出来，同时最大限度地保留了其中的碳值，使最终产物中碳的含量大幅提高。主要分为3种：高温碳化、中温碳化、低温碳化。污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件。
2.5 污泥焚烧
以焚烧为核心的处理处置方法是非常彻底的，能使有机物全部炭化并杀死病原体，可以最大限度地减少污泥的体积。其缺点在于基础处理设施投资较大、处理费用较高，有机物焚烧时会产生二恶英等一系列剧毒物质。为避免二恶英等有害气体的产生，通常要求焚烧温度要高于850度，焚烧后产生的灰渣可用于改良土壤、陶瓷、制砖瓦、混凝土填料和筑路等。
3 污泥处理和资源化利用新技术展望
3.1 污泥超声波破解技术
污泥超声破解技术是一项污泥稳定化、减量化、资源化新技术，它可应用于污泥消化预处理以强化消化效率，将剩余污泥破解后回流再处理达到减少外排污泥的目的，破解丝状菌消除污泥膨胀、破解固体物提高废水消毒效果等[10]。超声降解污泥主要利用声波的能量，即利用极短时问内的超声空化作用形成的局部高温、高压条件，伴随强烈的冲击波和微射流，轰击微生物细胞，达到污泥中微生物细胞壁破裂的目的。
3.2 好氧消化
污泥好氧消化实质上是活性污泥法的继续，工作原理是污泥中的微生物有机体的内源代谢过程通过曝气充人氧气，活性污泥中的微生物有机体自身氧化分解，转化为二氧化碳、水和氨气等，使污泥得到稳定。美国、日本和加拿大等发达国家都有不少中、小型污水处理厂采用好氧消化处理污泥。这项技术近年来在北美和欧洲取得了较大的发展。在我国开展此方面的研究有一定的应用价值。特别适合于小型污水处理厂采用，对于解决我国小城镇污水处理厂的污泥处理处置问题也具有重要意义。
3.3 厌氧消化
从污泥生物能利用和保护环境的角度分析，剩余污泥的厌氧消化是可持续发展的技术，最经济合理的选择，其中以中温33～35℃厌氧消化最为普遍。究其原因是通常采用的污泥中温厌氧消化工艺，存在着反应速度慢，污泥在池内的停留时间过长，池体体积庞大，操作管理复杂，产气中甲烷含量低，输入能量较输出甲烷等气体能量大等缺点，并且我国的城市污水普遍存在有机物含量低，其中脂肪所占比例小、含量高的特点，所以消化产生的沼气纯度不高，燃烧时产热量较低，污泥资源难以有效利用。
4 结语
尽管污水处理厂的污泥处理方法有很多，但实际应用中应根据污泥的产量、性质和重金属含量等情况，选择适合的处理方法。未来，在多种方法有效结合的基础之上，根据不同城市，不同地区的实际情况发展新型高效的处理技术，是实现经济效益、环境效益和社会效益相互统一的必由之路。
参考文献：
[1]杨立敏.污泥焚烧处理技术分析[J].内蒙古石油化工，2010 （11）：101—103.
污泥处理方法范文第3篇
关键词：自来水厂 排泥水 污泥量 污泥处理
0 概述
自来水厂排泥水含有大量来自原水的污染物，排泥水直接排放，会对地表水体造成污染。随着经济的发展和人们环保意识的提高，我国自来水厂排泥水处理已经提上议事日程。
实施排泥水处理，首先必须确定合理的污泥量，因为污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模，从而影响到设备配置和投资规模。自来水厂的污泥量受多种因素影响，包括原水水质、水处理药剂投加量、采用的净水工艺和排泥的方式等。污泥量确定包括两方面内容：一是排泥水总量，它决定浓缩池规模；二是总干泥量，确定污泥脱水设备的规模。
污泥量确定一般需要较长时间数据的统计结果，因此即使目前没有建设排泥水处理工程计划的自来水厂，着手进行有关水厂污泥产量资料的收集工作仍然是明智之举。
1 排泥水总量确定
排泥水总量可分为沉淀池(或澄清池，下同)排泥水量和滤池反冲洗废水量两部分。
通常可以认为自来水厂一泵房取水量和二泵房出水量之间的差值即为自来水厂排泥水的总量。但它不能分别确定出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量，且这一估算方法不够准确。
已投产的自来水厂，根据水厂的有关运行参数可以较准确地计算出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量。水厂沉淀池采用人工定时排泥，只需根据每天排泥次数、每次排泥历时和排泥流量以及沉淀池格数，就可以计算出沉淀池的排泥水量。同样道理，也可以根据滤池每天冲洗次数、每次冲洗历时、冲洗强度及单格滤池面积和格数，计算出滤池反冲洗废水量。如果沉淀池排泥和滤池反冲洗实现了自动化运行，则需要对水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗进行现场观测，了解沉淀池排泥和滤池反冲洗流量、每次历时和统计每天排泥或冲洗的次数，然后进行计算。
尚未建成或仍处在设计阶段的自来水厂，沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量可根据沉淀池排泥和滤池反冲洗的设计参数进行估算，也可以参照已建成投产的、条件相近的自来水厂实际运行资料进行估算。
排泥水总量的确定，最好能绘制出排泥水量在一天内的变化曲线。由于水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗都是在较短的时间内完成，瞬间流量很大，绘出变化曲线，对确定排泥水截留池和浓缩池设计规模有很大帮助。
2 干污泥产量确定
2.1 计算法
根据投加混凝剂在混凝过程中的化学反应、原水中悬浮固体对污泥量的贡献及其它污泥成份的来源，可以近似地计算出干污泥的产量。当硫酸铝用作混凝剂时，化学反应可简化为：
Al2(SO4)3·14H2O+6HCO3-=
2Al(OH)3+6CO2+14H2O+3SO42-(1)
由式(1)可知，氢氧化铝是形成污泥的主要产物。根据方程式的计量关系，投加1 mg/L的Al2(SO4)3·14H2O大约会产生0.26 mg/L的氢氧化铝沉淀物。原水中的悬浮物因为在混凝过程中不发生化学变化，它将产生相同重量的干污泥。其它水处理中的添加物，如高分子絮凝剂或粉末活性炭，也可认为以1∶1的比例产生污泥。
根据以上分析，可以建立干污泥量的计算公式。同样的分析也适用于铁盐作混凝剂的净水工艺。
日本水道协会［1］推荐采用(2)式计算干污泥量：
S=Q(TE1+CE2)×10-6(2)
式中S--干污泥量，t/d；
Q--自来水厂净水量，m3/d；
T--原水浊度，NTU；
E1--原水浊度与SS的换算率；
C--铝盐混凝剂投加率(以Al2O3计)，mg/L；
E2--铝盐混凝剂(以Al2O3计)换算成干污泥量的系数，取1.53。
英国水研究中心［2］推荐用(3)式计算干污泥量：
S=2T+0.2C+1.53A+1.9F
(3)
式中S--干污泥量，mg/L；
T--去除的原水浊度，NTU；
C--去除的原水色度，H；
A--铝盐混凝剂投加率(以Al2O3计)，mg/L；
F--铁盐混凝剂投加率(以Fe计)，mg/L。
美国Cornwell［3］推荐用(4)式和(5)式分别计算用铝盐和铁盐作混凝剂时的污泥产量：
S= 8.34Q(0.26Al+SS+A)
(4)
S= 8.34Q(1.9Fe+SS+A)
(5)
式中S--干污泥量，lb/d(1 lb/d=0.453 6 kg/d)；
Q--自来水厂净水量，mgd(1 mgd=3.785×103 m3/d)；
Al--铝盐混凝剂投加率(以Al2(SO4)3·14H2O计)，mg/L；
Fe--铁盐混凝剂投加率(以Fe计)，mg/L；
SS--原水总悬浮固体，mg/L；
A--水处理中其它添加剂，mg/L。
同时Cornwell推荐(6)式为原水浊度T与SS关系式：
SS=bT
(6)
式中b--SS与浊度T的相关系数；
T--原水浊度，NTU。
Cornwell认为，在原水色度不高的情况下，b在0.7～2.2之间变化。综合以上3种计算公式，可知它们均出于同一思路，具有相似的形式，都要求测定原水浊度与SS的相关关系，这主要是因为SS的测定比较烦琐，自来水厂一般不对原水的SS做常规分析，而对原水浊度则有每天的记录。
2.2 混凝剂物料平衡分析法
该方法是根据自来水处理系统中混凝剂成份的物料平衡进行分析的。无论在净水过程中加入什么样的混凝剂，它在水处理系统中的物料进入和排出应该是平衡的。该法第一步，分析所用混凝剂中的铝(或铁)的实际含量，然后计算出净水过程中向原水加入铝(或铁)的投加率；第二步，获取自来水厂原水、沉淀池排泥水、滤池反冲洗废水和出厂水样品，并对这些样品进行铝(或铁)含量的分析；第三步，对排泥水平行样品进行总悬浮固体的分析。经过以上的分析，干污泥产量就可以计算出来。
例如，假设一个10万m3/d的自来水厂，由混凝剂投入原水的铝为5 mg/L，沉淀池排泥水分析测得总悬浮固体浓度为1.0%，其中铝的含量测得为400 mg/L。这里忽略原水、滤池反冲洗废水和出厂水中微量铝的影响，则每天加入净水系统的铝为： 10×104×103×5=5.0×108mg/d。
因为排泥水中含有400 mg/L的铝，则总排泥水量为1.25×106 L/d(5.0×108/400)或1250 m3/d，则干污泥量为1.25×104 kg/d(12.5 t/d)。
由于任何一种方法都难以准确地确定自来水厂的干污泥量，因此建议以两种方法所得到的结果进行相互校核。
3 原水浊度与SS相关性分析
计算法是应用较多的干污泥量确定方法，该方法需要确定原水浊度T与SS之间的相关关系。不同地域、不同水源及不同季节这个相关关系可能存在较大差异，因此建议每个自来水厂都对原水进行浊度T与SS相关关系的测定，测定的时间应尽可能长些，有一年以上的时间跨度。测定结果可以进行分月、分季度原水浊度T与SS相关关系分析。
Cornwell［4］列举了一个浊度T与SS相关关系的例子(见图1)。由图1可知，该测定结果有较强的相关性。
图1 Cornwell的原水浊度T与SS相关关系
图2和图3分别是作者对上海市A水厂和B水厂原水浊度T与SS相关性分析的结果，从图中可以看出，自来水厂原水浊度T和SS有较好的相关性。
图2 上海市A水厂原水浊度T与SS相关关系
图3 上海市B水厂原水浊度T与SS相关关系
从以上图中可以看出，不同水源水的相关关系存在较大差别。实际上，即使在同一水源，不同季节测定的相关关系也可能会有变化。
在测定浊度T与SS相关关系时，原水SS的测定必须认真仔细。因为部分滤纸能滤过的颗粒在混凝时则能够从水中去除，因此有条件的地方应采用0.45 μm的滤膜代替滤纸进行过滤，以提高测定的准确性。有很多水厂的原水浊度T和SS都很低(如湖泊、水库水)，为了提高测定的准确性，SS测定时需要采集1 L甚至几L水样进行过滤。各自来水厂可以通过摸索后确定实际测定的水样量。
如果原水的色度很高，对污泥产量会存在影响。因为大多数原水的色度在滤纸过滤时不会被截留，而在水处理工艺中色度会被混凝、沉淀、过滤工艺去除，形成色度的物质也会存在于污泥中。在这种情况下，计算干污泥量时应考虑色度的影响。
4 自来水厂排泥水处理干污泥量设计值的选取
自来水厂干污泥产量随原水浊度、处理水量、混凝剂投加率变化，因此水厂的干污泥产量是一个变量。那么，选择怎样的干污泥产量设计值才是经济合理的呢?
一般可以用两种方法来确定自来水厂干污泥量设计值。一种方法是目前设计单位常采用的，就是通过试验分析原水浊度T和SS的相关关系，通过资料分析确定原水浊度的设计值和混凝剂投加率设计值，再结合水厂规模，根据计算公式算出干污泥量设计值。用原水浊度最大值和混凝剂最大投加率对设计值进行最不利情况校核。例如：试验得出B水厂原水浊度T与SS 的相关关系为：y=0.6x，考虑一定的安全系数，取浊度T和SS的比值为1∶1。该水厂原水浊度和混凝剂投加率分析分别见图4和图5。
图4 B水厂原水浊度统计分析结果
图5 B水厂混凝剂投加率统计分析结果
从图4可以看出，B水厂原水浊度主要分布在20～75 NTU之间，其中在40～45 NTU之间出现的概率最高。从累积概率曲线看，浊度65 NTU以下占近80%。因此取65 NTU作为浊度设计值。从图5可以看出，该厂混凝剂投加率主要在12～14 mg/L之间，投加率16 mg/L以下的累积概率在75%左右，因此取16 mg/L作为混凝剂投加量设计值。由于该厂是以Al2(SO4)3·18H2O计量混凝剂投加率，它与Al(OH)3的化学计量关系为0.234。另外，该厂去除色度约10 度，水处理规模为40万m3/d，根据以上数据可以计算该厂干污泥量的设计值：
S =4.0×10 8×(0.234×16+65×1+10×0.2)÷1.0×109
=28.3 t/d
该厂原水浊度最大值为109 NTU，混凝剂最大投加率为29.8 mg/L，则最大干污泥产量：
Smax =4.0×10 8×(0.234×29.8+109×1+10×0.2)÷1.0×109
=47.2 t/d
如果以28.3 t/d设计脱水设备，每天运行1班，则增加1班就可满足处理最大日污泥量的要求。
选取干污泥量设计值的另一种方法是根据水厂每天的处理水量、原水平均浊度及当天的混凝剂投加率，计算出每天的干污泥产量。然后对一定时间内日干污泥产量进行统计分析，就可以得到：平均每天的干污泥产量；最高日的干污泥产量；出现概率最高的干污泥产量范围。
如果脱水设备正常情况下每天运行1班，则干污泥产量设计值可以依据以下原则选取：
(1)该设计值必须大于平均每天的干污泥产量；
(2)该设计值要大于最高日干污泥产量的1/3；
(3)该设计值应不小于概率最高的干污泥日产量范围。
依据这三条原则确定的干污泥量设计值，当干污泥产量在最大概率的污泥日产量以下时，可以使污泥脱水在正常运行模式下完成。当干污泥产量超 过设计值时，可以通过以下途径解决：
(1)增加污泥脱水设备运行班次，直至每天24 h运行；
(2)通过排泥水处理工艺系统的平衡调节池贮存过量的污泥。
例如B水厂日干污泥产量分析见图6，其平均干污泥产量为12.66 t/d，最大干污泥产量为30.94 t/d。
图6 B水厂干污泥日产量分析结果
从图6可以看出，该厂干污泥日产量出现概率最高为8～10 t/d，有90%的概率是在18 t/d以下，如果选取18 t/d作为干污泥日产量的设计值完全符合上述选取原则，也可以满足处理要求。需要说明的是，以上所举两例，前一种方法计算干污泥量时每天的处理水量是以40万m 3/d进行计算的，后一种方法是以每天实际处理水量来进行计算的，由于实际处理水量不到40万m3/d，因此两者所选取的值差别较大。比较以上两种方法所得到的结果可知，前一种方法偏于安全。
上述方法确定的干污泥量设计值，既能保证排泥水处理的正常运转，又充分考虑了利用排泥水处理运行模式可挖掘的潜力，是经济可行的选取方法。
5 结论
(1)实施自来水厂排泥水处理工程，确定经济合理的污泥产量十分重要。
(2)污泥量确定包括排泥水量和干污泥产量，排泥水量决定排泥水处理工程中浓缩池规模，干污泥量则决定脱水设备规模。
(3)排泥水量需根据自来水厂沉淀池排泥方式和滤池反冲洗方式确定，相对较容易。
(4)干污泥量可用计算法和物料平衡分析法进行确定，其中计算法使用较多。建议用两种方法所得到的结果进行相互校核。
(5)计算法要求分析自来水厂原水浊度T与SS的相关性。研究表明，同一水源浊度T与SS均有一定的相关性，但不同水源间这一相关关系差别较大，因此每一水厂都应进行原水浊度T与SS相关性的分析。
(6)干污泥量设计值的选取有两种方法，一种方法是先选取原水浊度的混凝剂投加率的值，然后进行计算获得；另一种方法是先计算出一定时间范围内水厂每天的干污泥产量，然后分析得出干污泥产量设计值。前一种方法偏安全。
参考文献
1 日本水道协会.水道设施设计指南·解说.1990
2 英国水研究中心.九十年代污泥处理手册.1992
污泥处理方法范文第4篇
关键词：污泥处置 利用 展望。
所谓污泥处置，是指利用人工或自然方式使处置后的污泥或污泥产品能够长期处于稳定状态并且对生态环境无不良影响的最终消纳方式。随着人们对生态环境保护的日益重视，世界各国对污泥的处置已经开始制定相应的法律法规，对污泥利用进行宣传教育。由于我国相应的法律法规还不够周全，也缺乏对污泥处置的宣传教育，因此还存在大量盲目回收利用污泥而造成危害的现象，这就要求我们必须借鉴国外污泥处置的先进方法，并结合自身的实际情况，努力提高我国污泥处置的水平。
1 国外污泥处置现状分析。
1.1 国外污泥处置的常见方法分析。污泥的处置应该遵循减少污泥中有机物的含量、使污泥中的有机物转化为无机化合物、杀灭污泥中病原菌等微生物以及充分利用污泥中所含的有用物质的原则。
世界各国对污泥的处置由来已久，目前国外的污泥处置方法主要有以下几种：
1.1.1 卫生填埋。卫生填埋的方法始于 20 世纪 60 年代，它在传统填埋的基础上，经过严格的科学选择和场地防护，极大地减少了对环境的污染，具有操作简单、处理费用低的优点。但是卫生填埋需要大面积的场地，对处理技术要求标准高，渗透液对环境危害大，而且随着可填埋土地的日趋减少，因此此种方法在国外污泥处置中所占的比重越来越小。
1.1.2 污泥焚烧。污泥焚烧是处置污泥最彻底的办法，它能将污泥中的有机物全部碳化，杀死多种微生物，减少污泥的体积，具有不需要专门的存储设备，经济有效的优点。但是污泥焚烧过程中会产生大量剧毒物质和有害气体，因此需要专门的设备对尾气进行处理。
1.1.3 土地利用。污泥的土地利用历史悠久，污泥中含有丰富的有机物质及多种微量元素，因此可以用于农田、森林、园艺或者是废弃场地的改造。土地利用具有能够变废为宝、充分回收利用污泥中的各种养分以及能耗低的优点，因此近几年在国外受到越来越多的重视和应用。
1.1.4 海洋倾倒。海洋倾倒虽然具有操作简单、不需要特殊处理装置的优点，但是随着人们对海洋环境保护意识的日趋增强，各国现已开始禁止向海洋倾倒污泥。
从国外对污泥处置的数据分析来看，国外目前对污泥的处置侧重于土地利用和污泥焚烧，卫生填埋和海洋倾倒已经开始逐渐退出历史舞台。分析国外对污泥的处置情况，可以得到以下几点体会：①不同的国家和地区需要根据本国的实际情况（土地资源、产业结构等）采取合适的污泥处置办法；②污泥既是一种污染物又是一种可再利用的资源，将污泥的处置和利用结合起来是最好的解决办法；③污泥的综合利用要根据本国和本地区的实际情况，兼顾生态环境、社会和经济，开发合适的处理办法，实现资源的可持续利用。
1.2 国外污泥处置的新方法分析。除了上述的污泥处置办法外，目前国外开发出一些新的污泥处置方法，具体说来：
1.2.1 污泥制砖。污泥制砖的办法主要有两个，一是将污泥焚烧后制砖，二是使用干化污泥直接制砖。日本在污泥焚烧制砖方面走在世界的前列，由于污泥焚烧制具有砖操作简单、产品可以销售的优点，因此在日本受到越来越多的关注。
1.2.2 污泥制水泥。将污泥置于水泥回转窑中焚烧，不仅可以减少污泥的体积、杀灭病原体等微生物，并且燃烧后的残渣将成为污泥熟料的一部分，因此可以不用对焚烧后的灰烬进行处理，是一种两全其美的好方法。
1.2.3 污泥制油。污泥制油是通过低温热化学反应，将污泥中的脂肪族化合物和蛋白质转化为油、炭、气和反应水。但是污泥制得的油含氧量较高，稳定性比较差，易发生聚合反应，粘度较大，且油气味太重，因此限制了其在市场销售。
2 我国污泥处置现状分析。
研究数据表明，我国目前有很大一部分污泥没有经任何处置而随意弃置，这给环境带来了极大的危害。未经处置的污泥会散发污染空气的臭气，含有的病原体等微生物对人类的健康有极大的危害，重金属和有害物质会污染地表和地下水系统。造成我国污泥处置落后的主要原因有：①我国污泥处置起步较晚，很多地方没有专门的污泥处置场所和设备，使得很多污泥得不到合适的处置；②我国污泥综合利用的基础比较薄弱，人们对污泥利用缺乏认识，没有意识到污泥处置对环境的重要性；同时缺乏合适的污泥利用方法，很多地方选择将污泥储存后运到郊区或农村直接堆放，这样不仅造成对当地环境的破坏，也造成污泥资源的浪费。
3 国外污泥处置对我国污泥处置的启示。
3.1 逐渐放弃卫生填埋，充分利用土地利用。由于卫生填埋具有操作简单、处理成本低的优势，因此目前在我国污泥处置中占据了较大的比例。但是卫生填埋对污泥的处理所需时间较长，容易污染环境，因此必须逐渐放弃这种处置方式。土地利用是我国污泥处置必须充分利用的一种有效途径，我国有很多的林田和农田，相对于其他污泥处置方式，土地利用比较符合我国的国情，具有较大的应用前景。
3.2 改进工艺，充分利用污泥焚烧的方式。污泥焚烧具有能将污泥中的有机物全部碳化，杀死多种微生物，减少污泥的体积，并且还能提供热量的优势。但是污泥焚烧成本较高，需要专业的设备，因此我国必须多与发达国家进行交流与合作，改进焚烧工艺，提高污泥焚烧的经济性。
3.3 污泥的资源化利用是未来污泥最终处置的发展方向。污泥可以制水泥、制砖、制油、制陶粒等，但是由于这些技术对于设备和工业的要求较高，因此必须进一步研究。但是随着科学技术的不断发展，污泥的资源化利用必然是未来污泥最终处置的发展方向。
3.4 政府对污泥处置必须进行高效监管。政府有关部分必须高度重视污泥处置的重要性和必要性，加大对污泥处置的教育宣传，提高人民对污泥处置重要性的认识，加强对污泥处置的监督和管理，加大对污泥处置研究的投入。
4 结果与讨论。
污泥处置是我国实现可持续发展的必然要求，是保护生态环境的必然趋势，因此对其进行研究具有重要的意义。我国污泥处置起步较晚，相应的技术也不成熟，政府必须加大对其的监控，人民必须提高对其的认识，这样才能提高污泥处置的水平。在选择污泥处置方式时，必须因地制宜，从环境、资源利用、经济效益等方面来选择适合的方案，同时借鉴国外的先进经验，使得我国污泥处置得以良性发展。
参考文献：
[1]尹军，谭学军编著。污水污泥处理处置与资源化利用。化学工业出版社。2005，1.
[2]李金红，何群彪。欧洲污泥处理处置概况。中国给水排水。2005，1.
[3]唐小辉，赵力。污泥处置国内外进展。环境科学与管理。2005，6.
污泥处理方法范文第5篇
关键词：污水厂污泥；处置；发展方向；深圳
城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态废弃物。含有大量有机物、丰富的氮磷等营养物、以及致病菌和重金属等。不加处理任意排放会对环境造成严重的污染。深圳市24座污水处理厂2011年处理污水量303.61万吨/天，年产生污泥量达77.94万吨(含水率约75%)。今后随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污泥的产生量必将有较大的增长，如何合理地处置污水厂污泥，已成为城市污水厂和相关部门急需解决的问题。
1、深圳城市污泥处置现状及存在问题
1.1污泥处置现状
目前深圳污水处理厂普遍采用的污泥处置方法是填埋。建设较早的下坪垃圾填埋场承载着深圳关内绝大部分的污泥处置，但目前已接近饱和状态，2009年投产的福永污泥填埋场也已泥满为患，值得肯定的是近几年深圳开始注重污泥处置的其他途径，比如在建的上洋污泥焚烧项目和老虎坑污泥焚烧项目等，为不堪重负的污泥填埋场缓解了压力。
1.2存在问题
填埋所需成本低，但是要占用大量的土地资源，而且填埋场周围的环境也会受影响，易造成二次污染；污泥简单干化后含水率高，流动性大，可能堵塞填埋场集气井和排水管，从而干扰填埋场的正常运行；污泥热干化、焚烧处理虽然减量化程度很高，但投资大、运行费用较高，存在废气治理的问题。
2、国内外污泥处置的现状及发展方向
国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、土地利用、填埋及焚烧等不同方法，或用其中某几个方法组合处置。污泥的最终出路不外乎部分或全部资源化利用或以某种形式回到环境中去。
2.1污泥的土地利用
污泥中含有丰富的氮、磷、有机质及多种微量元素，是一种经济有效的肥料来源，也是很好的土壤改良剂，污泥土地利用是实现污泥高效处置，同时也是使污泥中有机质和养分得到资源化利用的重要方式[1]。
2.2污泥的卫生填埋
污泥的卫生填埋始于上世纪60年代，是在传统填埋的基础上从保护环境角度出发，经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格管理制度的科学填埋方法。分为单独填埋、与垃圾合并填埋两种方式。到目前为止，已发展成为一项成熟的污泥处置技术，优点是投资较少、容量大、见效快。
2.3污泥焚烧
土地资源紧张的发达地区，可采用污泥焚烧。分为单独焚烧、与水泥窑协同焚烧、与热电厂协同焚烧、与生活垃圾混烧等方式[1]。
污泥焚烧的优势在于可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化，近年来焚烧法由于采用了合适的预处理工艺和焚烧手段，达到了污泥热能的自持，并能满足越来越严格的环境要求，用于处理不适宜于资源化利用的部分污泥。
2.4其他污泥处置方法
主要是建材利用技术、污泥制作道路材料和垃圾填埋场覆盖材料、养蚯蚓法、提取蛋白质法、污泥碳化技术和污泥熔融技术等。
3、深圳污泥处置途径的选择
3.1污泥特性
深圳市污水厂污泥的无机物含量较高，以龙华污水厂为例达50%左右；污水厂污泥的氮、磷、及有机质含量比较高，并且从长远看，随着脱氮除磷工艺的发展，氮、磷含量将会有所增长；污泥热值较低；含水率较低，一般低于75%。
3.2污泥处置方法的选择
选择有效的污泥处置方法，应兼顾到环境生态效益与经济效益之间的均衡。一种有效的、适合本地具体情况的污泥处置方法应该是在环境卫生上、社会上被接受及经济可靠的方法。
无论从经济因素还是从资源利用因素出发，污泥的土地利用是一种符合我国国情的处置方法。
①边坡绿化：采用干化污泥配制成的边坡绿化专用喷播基材，与边坡结合紧密，稳定性好，基材肥沃，灌木、草本种子发芽率好，苗木生长旺盛。与传统的喷播绿化相比，能提前3 ～5天成坪，后期灌木根系发达，生长明显加速。
②市政园林绿化：深圳园林绿化土壤很多是客土，这些土壤往往是从其它地方运来的回填土或者从土壤深层挖掘的生质土壤，加之深圳地区的土壤通常为花岗岩风化的赤红壤，沙砾含量很高，肥力却很低，大部分营养处在“饥饿”状态。作为园林绿化介质土和有机肥，干化污泥非常适合用于城市市政园林绿化建设，而且具有非常大的应用潜力。
③种植桉树等造纸经济作物。在深圳雨水充沛的前提下，在山区大力发展桉树种植是一个经济和环境双赢的选择。桉树生长周期短、养分需求量大，而热干化后的污泥刚好可以满足桉树种植中对养分的大量需求。
即便污泥的土地利用是一种经济有效的处置方式，但考虑应用范围的限制以及大众接受意识的局限，现阶段，我们仍需寻找一种符合深圳实际情况的污泥处置方式。结合《深圳市污泥处置布局规划》（2006-2020年），焚烧后填埋便成为了适合深圳实际发展需要的另一种污泥处置方式。跟直接卫生填埋相比，污泥焚烧后填埋的减量化程度很高。值得注意的是，污泥焚烧厂的选址应符合当地城镇建设总体规划和环境保护规划的原则；通过环境影响评价，符合大气污染防治、水资源保护、环境保护政策的需要。另外污泥焚烧厂的选址应遵循就近原则，优先考虑在污水处理厂内建设焚烧设施[1]。深圳上洋污泥焚烧项目就是遵循这样的原则。
4、结论与建议
①深圳市2011年全市污水处理设计规模390万吨/天，实际负荷303万吨/天，随着经济社会的发展，污水处理厂将很快实现满负荷运转。2012年7月龙华二期40万吨/天项目投产，深圳的污泥产量将迎来一个新的高峰。结合深圳山地较多，土地较贫瘠的实际情况，为污泥处置的土地利用提供了一个良好的发展契机；同时考虑深圳土地资源紧缺、经济发达的特点，实施污泥的焚烧减量填埋也是一个合适的选择。污泥的土地利用和焚烧填埋应相辅相成，作为深圳今后污泥处置的发展方向。这也是与《深圳市污泥处置布局规划》（2006-2020年）的发展战略相吻合的。
②就目前来看，污泥的土地利用和焚烧填埋处理仍处在起步阶段，经验和案例尚有欠缺，有待于进一步积累和提高。所以，现阶段深圳市污泥处置的方式仍以卫生填埋为主。卫生填埋的标准和技术已较为成熟，以福永污泥填埋场为例，其污泥含水率的控制、地下水和土壤的保护、臭气和环境的治理等已经比较到位，能够满足深圳环境和社会的需要。值得一提的是，如果污水处理厂脱泥系统能够大力推广污泥深度脱水技术，把出厂的污泥含水率控制在60%左右，那么不管是对污泥运输还是污泥填埋来讲，都具有积极的意义。相信随着今后污泥土地利用和焚烧项目的不断发展，传统的卫生填埋将慢慢退出深圳污泥处置的舞台。
③在现有污泥处置方法基础上，需要深圳市环保企业和政府管理部门集思广益，大胆创新，积极探索适合深圳经济和社会发展的污泥处理、处置新方法。
