城市污水污泥处理与处置

城市污水污泥处理与处置城市污水污泥处理与处置作者：尹军谭学军任南琪简介：城市污水污泥处理处置是污水处理事业的重要组成部分。本文综述了目前中国现有的城市污水污泥处理工艺流程和污水污泥处理处置的现状以及其中存在的问题。分析了中国污水污泥处理处置应该采取的对策，提出了污泥堆肥和污泥的土地利用应该是符合中国国情的污泥稳定和处置技术，并指出了污水污泥土地利用时应该注意的问题。关键字：污水污泥处理处置污泥处理工艺污泥土地利用污泥堆肥前言：城市污水污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物。随着国内污水处理事业的发展，污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高，产生的污泥量也日益增加，目前在国内一般污水厂中其基建和运行费用约占总基建和运行费用的20%～50%[1]。污水污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。为防止污泥造成的二次污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果，污水污泥的处理处置问题在城市污水处理中占有的位置已日益突出。中国现有人口13亿多，城市640多个，城市人口2.7亿。据中国国家环保总局提供的数字，目前中国每年大约排放污水401亿ｍ３，已建成运转的城市污水处理厂有400余座，日处理能力2534万ｍ３。按污泥产量占处理水量的0.3%~0.5%（以含水率97%计）[2]计算，中国城市污水厂污泥的产量在7.602万ｍ３/d和12.67万ｍ３/d(以含水率97%计)之间。因此，中国在污水处理事业不断取得进步的同时，将面临巨大的污泥处理处置压力。1国内城市污水污泥处理处置现状1.1国内城市污水污泥处理的状况1.1.1现有污水污泥处理工艺国内已建成运行的城市污水厂来看，污水污泥处理工艺大体可归纳为18种工艺流程，见表1。中国城镇水网www.chinacitywater.org1.1.2污泥浓缩污泥浓缩主要是降低污泥中的空隙水，通常采用的是物理处理方法，主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等，它们的处理性能如表2所示[3]：表1国内已建城市污水处理厂污水污泥处理工艺序号污泥处理流程应用比例1浓缩池→最终处置21.63%2双层沉淀池污泥→最终处置1.35%3双层沉淀池污泥→干化场→最终处置2.70%4浓缩池→消化池→湿污泥池→最终处置6.76%5浓缩池→消化池→机械脱水→最终处置9.46%6浓缩池→湿污泥池→最终处置14.87%7浓缩池→两相消化池→湿污泥池→最终处置1.35%8浓缩池→两级消化池→最终处置2.70%9浓缩池→两级消化池→机械脱水→最终处置9.4610初沉池污泥→消化池→干化场→最终处置1.35%11初沉池污泥→两级消化池→机械脱水→最终处置1.35%12接触氧化池污泥→干化场→最终处置1.35%中国城镇水网www.chinacitywater.org13浓缩池→消化池→干化场→最终处置1.35%14浓缩池→干化场→最终处置4.05%15初沉池污泥→浓缩池→两级消化池→机械脱水→最终处置1.35%16浓缩池→机械脱水→最终处置14.87%17初沉池污泥→好氧消化→浓缩池→机械脱水→最终处置2.70%18浓缩池→厌氧消化→浓缩池→机械脱水→最终处置1.35%注：表中未注明的污泥均为活性污泥。表2几种浓缩方法的比能耗和含固浓度比能耗浓缩方法污泥类型浓缩后含水率（%）干固体（Kw·h/t）脱除水（Kw·h/t）重力浓缩初沉污泥90~951.750.20重力浓缩剩余活性污泥97~988.810.09气浮浓缩剩余活性污泥95~971312.18框式离心浓缩剩余活性污泥91~922112.29无孔转鼓离心浓缩剩余活性污泥92~951171.23从表中可以看出，初沉污泥用重力浓缩法处理最为经济。对于剩余污泥来说，由于剩余活性污泥浓度低，有机物含量高，浓缩困难，采用重力浓缩法效果不好，而采用气浮浓缩、离心中国城镇水网www.chinacitywater.org浓缩则设备复杂，费用高，也不适合中国国情。所以，目前国内推行将剩余活性污泥送回初沉池与初沉污泥共同沉淀的重力浓缩工艺，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同时使剩余污泥得到浓缩。国内污水厂对此进行了试验研究，表明这种工艺的初沉池出水水质好于传统工艺[4]。因此，国内当前将重力浓缩法作为主要的污泥浓缩方法，图1为国内污水厂所采用的污泥浓缩方法情况。由于国内经济状态和资金短缺，且污泥中有机物含量低，所以重力浓缩法仍然将是国内今后主要污泥减容手段。1.1.3污泥稳定国内目前常用的污泥稳定方法是厌氧消化，好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用，并且污泥堆肥正处于不断研究阶段，而热解和化学稳定方法或者是由于技术的原因或者是由于经济、能耗的原因而很少被采用[5]。图2为上述几种污泥稳定方法在国内所占的比例。1.1.4污泥脱水国内现有的污泥脱