污泥的定義和性質(zhì)

在給水和廢水（包括污水）處理中，采用各種分離方法去掉溶解的、懸浮的或膠體的固體物質(zhì)，從中產(chǎn)生的沉渣稱(chēng)為污泥。污泥中有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭；顆粒較細(xì)，密度較小，含水率高且不易脫水。污泥中還含有氮、磷、鉀等植物營(yíng)養(yǎng)素，可以作為肥料。干燥污泥具有較高熱值，可以燃燒。由于城市污水中混有醫(yī)院排水和某些工業(yè)廢水，污泥中常常含有寄生蟲(chóng)卵、細(xì)菌和重金屬等有害物質(zhì)。

污泥處理的目的

污泥處理的主要目的有三個(gè)方面。

(1)是減少污泥的體積，即降低含水率，為后續(xù)處理、利用、運(yùn)輸創(chuàng)造條件，并減少污泥最終處置前的容積。

(2)使污泥無(wú)害化、穩(wěn)定化。污泥中常含有大量的有機(jī)物，也可能含有多種病原菌，有時(shí)還含其他有毒有害物質(zhì)，必須消除這些會(huì)散發(fā)惡臭、導(dǎo)致病害及污染環(huán)境的因素。

(3)通過(guò)處理改善污泥的成分和某種性質(zhì)，以利于應(yīng)用并達(dá)到回收能源和資源的目的。

污泥的濃縮

污泥濃縮就是通過(guò)去除污泥顆粒間的自由水分，以達(dá)到減容的目的，從而減輕污泥后續(xù)處理、處置和利用設(shè)備、設(shè)施的壓力。由于剩余活性污泥的含水率很高，一般都應(yīng)進(jìn)行濃縮處理。污泥濃縮的基本方法有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。

污泥的消化與調(diào)理

為了改善污泥脫水性能，提高機(jī)械脫水設(shè)備的處理能力，污泥濃縮或脫水前常采用消化或化學(xué)調(diào)理等方法進(jìn)行預(yù)處理。

污泥的消化是在人工控制下，通過(guò)微生物的代謝作用使污泥中的有機(jī)物穩(wěn)定化。污泥消化可分為厭氧消化（生物還原處理）和好氧消化（生化氧化處理）兩種，一般說(shuō)的污泥消化常指厭氧消化。厭氧消化是目前國(guó)際上最為常用的污泥生物處理方法，是大型污水處理廠最為經(jīng)濟(jì)的污泥處理方法；好氧消化需添加曝氣設(shè)備，能耗大，多用于小型污水處理廠。

污泥的調(diào)理在污泥濃縮或機(jī)械脫水前，其目的是改善污泥濃縮和脫水的性能，提高機(jī)械脫水設(shè)備的處理能力。調(diào)理的方法有化學(xué)調(diào)理、淘洗、加熱加壓調(diào)理和冷凍融化調(diào)理等。

污泥的脫水（干化和干燥）

干化和干燥是污泥深度脫水的一種形式，其所應(yīng)用的污泥脫水能量（推動(dòng)力）主要是熱能。干化、干燥是使熱能傳遞至污泥中的水，并使其汽化過(guò)程。主要應(yīng)用自然熱源（太陽(yáng)能）的干化過(guò)程稱(chēng)自然干化；使用人工能源當(dāng)熱源的則稱(chēng)污泥干燥以示區(qū)別。由于污泥干燥能耗相當(dāng)高（每千克水去除的能耗為3000~3500kJ），因此污泥干燥僅適用于脫水污泥的后續(xù)深度脫水。

污泥的焚燒

焚燒過(guò)程是將干化后的污泥與空氣中的氧在高溫下發(fā)生燃燒反應(yīng)，使其氧化分解，達(dá)到減容、去除毒性并回收能源的目的。焚燒后的最終產(chǎn)物為化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的無(wú)害化灰渣。污泥焚燒設(shè)備主要有立式多段爐（多段豎爐）、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和流化床焚燒爐。

污泥的綜合利用

污泥的綜合利用有農(nóng)田林地利用、建筑材料應(yīng)用、填埋、污泥投海和能源回收等。污泥中含有的氮、磷、鉀、微量元素等是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)成分，其含量高于常用的農(nóng)家肥；有機(jī)腐殖質(zhì)（初沉池污泥含33％，消化污泥含35％，活性污泥含41％，腐污泥含47％）可改善土壤結(jié)構(gòu)、提高保水能力和抗侵蝕性能，經(jīng)過(guò)處理的污泥是良好的土壤改良劑。污泥堆肥產(chǎn)品還可以與市售的無(wú)機(jī)化肥（尿素、氯化銨、碳酸氫銨、磷酸銨、過(guò)磷酸鈣、鈣鎂磷肥氯化鉀和磷酸鉀等）共同生產(chǎn)有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)混肥。污泥可用于制磚和制纖維板。污泥制磚有干化污泥直接制磚和污泥灰渣制磚兩種方法。污泥可單獨(dú)填埋，也可與垃圾等其它固體廢棄物一起填埋。污泥投海最好是經(jīng)過(guò)消化處理的污泥。污泥的主要成分是有機(jī)物，其中有一部分能夠被微生物分解，產(chǎn)物是水、甲烷（CH4）和二氧化碳；另外干污泥具有熱值，可以燃燒，所以通過(guò)制沼氣、燃燒及制成燃料等方法，可以回收污泥中的能量。污泥進(jìn)行厭氧消化即可制得沼氣。污泥中含有大量的有機(jī)物和部分纖維木質(zhì)素，脫水后具有一定的熱值。前正在發(fā)展一種新的熱能利用技術(shù)—低溫?zé)峤猓丛?00~500℃、常壓和缺氧條件下，借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬（尤其是銅）的催化作用將污泥中的脂類(lèi)和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成碳?xì)浠衔?，最終產(chǎn)物為燃料油、氣和碳。

結(jié)束語(yǔ)　

隨著工業(yè)和城市的發(fā)展，污水處理率的提高，城市污泥產(chǎn)量必然越來(lái)越大。目前，污泥已經(jīng)被認(rèn)為是一種很有利用價(jià)值的潛在資源，由于我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，將經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化、無(wú)害化處理后的污泥進(jìn)行土地循環(huán)利用，應(yīng)該是我國(guó)污泥資源化利用較有前景的一種途徑。鑒于污泥土地利用所涉及的研究與利用等方面的種種問(wèn)題，要想達(dá)到安全有效的目標(biāo)，需要政府有計(jì)劃地組織環(huán)境保護(hù)部門(mén)同農(nóng)業(yè)部門(mén)開(kāi)展污泥土地利用方面的科學(xué)研究，以經(jīng)濟(jì)、安全、合理、有效、有益的原則利用污泥，以發(fā)揮其巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

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