城镇污水厂污泥处理处置技术的研究进展

562019年第3期中国非金属矿工业导刊总第136期【环境工程】城镇污水厂污泥处理处置技术的研究进展张丽霞（中材地质工程勘查研究院有限公司，北京100102)【摘要】随着污水处理规模逐年增加，污泥产生量也在逐年增长，如何对污泥进行无害化、减容化和资源化利用成为城市建设发展中重要内容。本文通过对现阶段污水厂处理处置污泥的先进技术方法进行归纳总结，并对现阶段有关试验研究方向及成果阐述。【关键词】污泥处理处置技术；热水解；协同消化；热干化；焚烧【中图分类号】X703【文献标识码】A【文章编号】1007-9386(2019)03-0056-04ResearchProgressofSludgeTreatmentandDisposalTechnologyinUrbanSewagePlantsZHANGLi-xia(CNBMGeologicalEngineeringExplorationAcademyCo.,Ltd.,Beijing100102,China)Abstract:Withtheincreaseofsewagetreatmentscaleyearbyyear,thesludgeproductionisalsoincreasingyearbyyear.Howtousethesludgeharmlesslyandreducethevolumehasbecomeanimportantpartofurbanconstructionanddevelopment.Inthispaper,theadvancedtechnologyandmethodsofsludgetreatmentanddisposalinsewagetreatmentplantaresummarized,andtheresearchdirectionandresultsoftheexperimentatthisstagearedescribed.Keywords:sludgetreatmentanddisposaltechnology;hotwaterhydrolysis;synergisticdigestion;thermaldrying;incineration1引言城镇污水处理厂污泥主要是在污水处理过程中产生的沉渣与沉淀物，主要来源于初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环节。城镇污泥属于有机污泥，其特点是有机物含量高，容易腐化发臭，颗粒较细，密度较小，含水率高且不易脱水，便于管道运输。城镇污泥兼具资源性和危害性双重特性。一方面，污水中约40%～50%的污染物最终进入城镇污泥中，据美国环保署(以下简称USEPA)对污泥中污染物定向调查分析，在2006～2007年间对3337座国有污水处理厂污泥中145种目标污染物进行了调查，包括4种阴离子污染物(亚硝酸盐、硝酸盐、氟化物、水解磷)、28种金属、4种多环芳烃、2种半挥发性物质、11种阻燃剂、72种药品、25种激素和类固醇等，调查结果表明，上述污染物中129种污染物存在于污水处理厂的污泥中，由此表明城镇污泥中存在大量污染物，环境风险较高[1]。另一方面，污泥中还含有大量的有机质、氮、磷等营养物质，其资源化、能源化潜力巨大。如欧洲一些污水处理厂通过城镇污泥中生物质能源的回收和综合利用，能够满足污水处理过程60%的电耗需求。污泥中的磷具有潜在利用价值，因此如果将污泥中的磷提取出来进行综合利用将缓解磷资源匮乏的现状。此外，对污泥中蛋白质和腐殖酸资源进行提取和开发，作为动物饲料和新型农业肥[2]，也是实现污泥资源化的重要途径。2污水处理技术污泥处置技术主要包括污泥热水解技术、协同消化技术、好氧发酵技术、污泥热解技术、污泥富氧混烧技术等。2.1污泥热水解技术污泥热水解技术(ThermalHydrolysisPre-Treatment)是以含固率15%～20%脱水污泥作为处理对象，采用处理温度150～200℃、压力600～2500kPa情况下对污泥进行处理[3]。污泥热水解可能发生以下四个变化：污泥絮体分解、细胞破碎及有机物释放、有机物水解及发生美拉德反应。热水解处理实现污泥无害化、减小污泥体积、提高污泥脱水性，促进污泥厌氧消化；同时污泥在高温状态时易生成难降解的多聚氮，一定程度上降低了污泥生化性。热水解工艺流程主要包括混匀预热、水解反应和泄压闪蒸。具体操作步骤分为：①通过传输泵从浓缩池中将待处理污泥输送到热水解反应器中；②闪蒸蒸57汽对热水解反应器中的污泥进行预加热，使其温度提高到80℃；③反应器温度150～170℃、压强0.6～2.5MPa、保持20～30min，由蒸汽锅炉提供热水解所需温度和压力；④反应结束后，蒸汽被释放到污泥预热反应器中；⑤热水解污泥被释放到缓冲池中贮存。此循环过程不需要泵，仅利用反应器内剩余压力即可完成。陶梅平等[4]