浅析城市污水厂污泥处理方法

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　　摘要：我国城市建设最近几年发展非常迅速的同时基础设施建设越来越完善。近年来，随着人们对环境问题的日益关注和城市污水处理能力的不断提升，污泥处理问题日益凸显。
　　关键词：城市污水厂;污泥处理方法
　　引言
　　我国经济的快速发展推动我国城市基础建设发展迅速。2007年至2016年我国生活污水的排放量由310亿吨上升至405亿吨，工业污水排放量由246亿吨增长至305亿吨，依照此趋势推测，2020年我国废水总排放量将升至约800亿吨，而污泥也将与日俱增，据估计2020年，我国污泥量约6000～9000万吨。因此如何将污水厂的污泥进行无害化处理，并做好污泥的资源化再利用，发挥污泥的最大化经济效益和社会效益是当前污水处理行业急需解决的重要课题。
　　1工艺原理
　　污水处理厂的剩余污泥经脱水处理后污泥含水率在80%左右，含水率较高，高含水率给污泥后续处理、运输及处置均带来很大困难。为解决污泥高含水率的问题，采用板框压滤机，将药剂调理后的污泥经过板框压榨脱水，使污泥含水率≤70%。板框压滤机的工作原理是板与框相间排列而成，在滤板的两侧覆有滤布，用压紧装置把板与框压紧，在板与框之间构成压滤室。在板与框的上端中间相同部位开有小孔，压紧后成为一条通道，加压的污泥由该通道进入压滤室，滤板的表面刻有沟槽，下端有供滤液排出的孔道，滤液在压力下通过沟槽和孔道排出压滤机，使污泥脱水。
　　2污泥的分类及组成
　　根据不同的特点、来源特性以及处理阶段可分为以下几类：①按来源分类：市政污泥、管网污泥，工业污泥、河海污泥;②按物化特性分类：亲油性污泥、亲水性污泥、有机污泥等;③按处理阶段分类：初沉污泥、腐殖污泥、浓缩污泥、干燥污泥等[1]。污泥的主要成分是有机质、无机质和水分，其中①组成无机质的元素包括氮、磷、钾、碳、氢、钠、钙、锰、铁、锌、铜、镁、硼等，其中氮、磷和钾三种元素在污泥的资源化利用方面有着关键的作用，而镍、铬、铅、铜、镉、汞等为重金属污染物;②有机物质，污泥中有多种含碳元素长链分子构成的有机物质，同时蛋白质、脂肪也在污泥有机物范围内，这些物质会对土壤的物理化学性质有着重要影响。
　　3污泥处理的方法
　　3.1工程规模
　　某市某污水处理厂污水处理能力17万m3/d，用地红线面积12.22hm2。分2期建设，一期已建规模6万m3/d，二期扩建规模11万m3/d;一、二期出水均执行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准及地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准的较严值。该污水厂污泥处理规模225t（含水率80%污泥计）/d，分两期建设，一期已建规模100t（含水率80%污泥计）/d，二期扩建规模125t（含水率80%污泥计）/d。
　　3.2好氧堆肥工艺设计
　　（一）污泥好氧发酵原理，堆肥化处理是指依靠自然界分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，对有机物有控制地进行生物降解，使之转化为腐殖质的过程。污泥好氧发酵是利用好氧嗜热菌对有机物的分解过程产生的热量，使堆料层温度升高至55C°以上，能有效杀死病原体、寄生虫卵和病毒，提高污泥肥分。（二）工艺流程，本工程好氧堆肥发酵采用条垛式高温膜覆盖好氧发酵工艺，工艺流程如下：进泥（含水率≤65%）→预处理→一次发酵→二次发酵→外运（污泥含水率≤40%）[2]。（1）预处理：厂外及厂内含水率65%的污泥和辅料、返混的熟料混合破碎，使混合料呈疏松状，同时粒径小于20mm，含水率60%左右。通过预处理后的混合料需满足含水率、C/N比、颗粒粒径及比表面积、孔隙率等要求。（2）一次发酵：混合料通过布料机均匀布料后覆盖功能膜，在鼓风系统作用下，发酵体内形成低压内腔，使堆体在均匀供氧条件下实现好氧发酵。一次发酵周期14d，发酵后污泥含水率达55%。（3）二次发酵：二次发酵周期9d，发酵过程中通过翻堆供氧，最终发酵成品通过装载机出料。部分熟料作为回料再次进入预处理系统。二次发酵后出泥含水率为40%[3]。（三）建筑物设计，二期好氧堆肥发酵车间位于污水厂北侧、污泥处理区的西侧、一期发酵车间的南侧。发酵车间尺寸151.4m×40.8m，高12.45m，地面标高为5.30m，结构设计采用排架结构，中间设中柱，跨度为24m及16m，开间为7～9.25m。屋盖部分采用钢管平面桁架，下部采用钢筋混凝土排架柱。二期发酵车间分为3个区域，西侧为预处理车间，东侧由布料平台分为一次发酵区和二次发酵区。（1）预处理车间：该区尺寸28.0m×40.8m，布置有中控室及熟料仓库。预处理车间西侧毗邻污泥脱水机房，二期脱水后的污泥通过皮带输送机输送到预处理车间，再与辅料、回料混合后输送进入一次发酵区。车间内分别设置有污泥、回料、辅料加料机，混合料进料、出料、熟料等带式输送机，以及混合破碎机等设备[4]。（2）一次发酵区：该区域尺寸123.4m×20.54m，设计有15条条堆。每条条堆尺寸为6.2m×16.5m，设置3条通风排水槽。预处理后的污泥通过混合料输送机输送到一次发酵区，被桁架式均匀布料机均匀分布在条堆内;条堆内的污泥覆盖功能膜后，通过鼓风系统向膜内堆体鼓风进行好氧发酵，一次发酵温度控制在70C°内。一次发酵后的物料由装载机出料，通过翻仓发酵给料机、翻仓带式输送机输送到二次发酵区。（3）二次发酵区：该区域尺寸为123.4m×20.36m，设计有4条条堆。每条发酵仓尺寸为3.0m×105.1m，设置2条通风排水槽。一次发酵后的物料通过翻仓布料输送机、翻仓带式输送机布料至二次发酵区，每天布料一个条堆，通过翻抛机进行翻抛。二次发酵温度控制在50C°内。（四）除臭设计，高温膜覆盖好氧发酵工艺一次发酵过程覆盖功能膜，能有效控制恶臭产生，因此本工程除臭设计考虑预处理车间常规除臭（换气次数10次/h）及发酵区临时强制通风（换气次数1次/h）。
　　3.3污泥气化
　　污泥气化工艺是在一定的温度和压力条件下，使用特定气化装置发生反应。在还原性氛围中与气化剂如氧气、水蒸气、空气的作用下，使污泥中的有机成分气化并且发生反应，获得混合含碳、和烃类的气体等的一种技术。其具有产生高附加值可燃气体、二次污染小的优势，但目前技术尚不成熟、处于研究阶段。
　　3.4脱水污泥输送和堆放
　　压榨后的处理物落入下部的脱水污泥输送机，通过输送机将脱水污泥送至污泥堆置区，通过运输车外运。
　　结语
　　目前，我国市政污水处理技术不斷的提高，但污泥的处理技术并未明显改善，为了使污泥资源得到充分利用、减少环境污染，应该采取在技术方面和经济方面均行之有效的技术措施以此来解决污泥处理过程中存在的弊端，同时需做到污泥无害化综合利用从而达到保护生态环境的目的。
　　参考文献：
　　[1]韦义军，田甜.如何做好城市污水处理厂节能降耗工作[J].中国战略新兴产业，2018（1）：1-3.
　　[2]何强，吉芳英，李家杰.污泥处理处置及资源化途径与新技术[J].给水排水，2016（2）：1-3.
　　[3]杨立，叶文龙.西安市污泥处理处置现状分析及对策研宄[J].中国给水排水，2015（20）：8-13.
　　[4]陈晓娟，吕小芳.浅谈城市污泥的处理、处置与资源化利用[J].环境保护与循环经济，2012（01）：41-45.
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