《安全环境-环保技术》之污泥的深度处理

1、污泥的深度处理概观水是人类生存的基本条件，是影响和制约社会发展的最关键因素。一方面，世界大部分地区严重缺乏水资源；另一方面，随着人口的快速增长和工业的不断发展，人类不断产生大量的污染物，污染了本已稀缺的水资源。水资源短缺和水污染是社会和人类面临的两大问题。自上个世纪以来，随着人与自然关系的不断加剧，人们逐渐认识到只有污水处理和污水回用才是解决水资源短缺和水污染的最有效方法。众所周知，目前的污水处理厂首先通过各种物理、化学或生物方法将污染物从水中分离出来，分离出来的水变成“干净的水”并排入水体。然后，对分离出的“固体”污泥进行浓缩处理，浓缩了污染的“本质”。显然，如果污泥处理问题得不到彻底解决，

2、污泥中的污染物将通过各种渠道回归自然，最佳的水处理效果只会掩耳盗铃，保护环境。彻底去除污泥中的污染物是解决水污染问题的关键步骤。1污泥处理的任务和方法1.1污泥清洁水的实际性能之所以称为污水，是因为它在使用后含有有机物、重金属、病毒、细菌和其他对人类和自然有害的物质。从某种意义上说，污水的净化就是将这些污染物部分分离并转化为污泥。与污水相比，污泥的污染成分相似，浓度更高。实践表明：(1)恶臭：许多易腐有机物在污泥处理、运输和储存过程中散发出各种恶臭，影响环境；(2)高风险：污泥中含有大量的病毒、细菌、原生动物和高浓度的重金属，如锌、铜、铬、铅、镉、有毒有机化合物等。这是对水资源和人类健康的潜在

3、风险；1.2污泥处理污泥处理的几项主要任务是对污泥进行深度无害化处理，彻底解决污泥对环境的污染和对人类的危害。通常有以下主要任务：(1)减少污泥量：采用生物或化学方法直接减少水处理过程中的污泥产量，以避免和减少污泥产量；(2)提高污泥处理系统中污泥的固体含量；(2)污泥性质稳定：去除了污泥中易腐烂变质的有机物；(3)无害污泥：去除污泥中对人体或自然有害的病毒、细菌、原生动物、重金属等；(4)污泥资源化利用：利用氮、磷、钾等回收有机肥。富含污泥以改善土壤条件和促进作物生长；(2)焚烧污泥中大量有机物储存的热量，回收热能。目前，为了实现污泥的最终无害化处理，完整流程如下图所示：上图显示污泥处理包括

4、四个主要阶段：污泥浓缩、机械脱水、干燥或焚烧以及最终废物处置。其中，前三个阶段是污泥处理阶段。主要特点如下：处理后污泥的固体含量受处理方式的影响。处理后的污泥主要成分的浓度使污泥体积减少3-8%，用原污泥机械脱水使污泥体积减少15-35%，用原污泥干燥使污泥体积减少，污泥性质稳定，无害化焚烧40-93%的少量有机和无机灰分，使污泥体积减少，污泥性质稳定，无害化和热能回收 99%无机灰分1.3污泥处理最终废物处置和要求(1)农业利用：去除长期使用对人体和土地造成的病原体、重金属和其他副作用(2)具有施用期短、贮存期长的特点。它应该使肥料易于运输、储存和操作，并改善卫生条件。(3)制定全面的应用标

5、准，减少对环境的不利影响，消除用户的不信任；(2)填埋：尽可能小；(2)预防从以上可以看出，目前的浓缩和机械脱水不能减少污染或满足卫生要求，不能满足污泥处置的要求。污泥干化或焚烧的深度处理是污泥处理发展的必然选择。(1)除污要求：浓缩脱水不能去除污染物；干燥或焚烧是完全去除污染负荷的有效方法；(2)当地法律法规要求：一些欧洲国家禁止未经深度处理的污泥处置；(3)对最终污泥处置的要求：污泥的农业再利用、污泥填埋和建筑材料的使用都要求无毒污泥符合卫生要求；(4)经济要求：深度处理后的污泥量仅为脱水污泥量的一半至五分之一，从而降低了运输和储存成本以及填埋成本(欧洲国家的填埋成本按体积计算，价格非常昂

6、贵，为200 300欧元/m3)。(5)工艺发展保障：污泥干化焚烧技术的成熟发展降低了投资和运行成本，提高了处理效率。2污泥干燥工艺干燥是用热源加热脱水污泥，进一步去除污泥中的毛细水，使污泥的固体含量达到70% 90%的工艺。目前，安蒂奥德里曼公司已经开发并使用了各种干燥工艺，例如利用太阳能加热的HELIANTS工艺、利用有机物质高温氧化的MINERALIS工艺以及各种形式的加热和干燥工艺。2.1 HELIANTS太阳能干燥工艺将脱水污泥置于温室中，60-80%的干燥污泥可通过太阳能蒸发污泥中的水分获得。在运行过程中，污泥可通过搅拌轮翻转平放在地面上，或增加强制通风以提高蒸发效率。该工艺设计简单，投资和运行成本低，但占地面积大，适用于污泥产量低、污泥用于农业和长期储存的场合。2.2矿物高温湿式氧化工艺将污泥和纯氧同时引入温度为290且压力为80-1