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1、v第四章污泥处理处置技术vStillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深vWherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望4.14.1国内外城镇污水处理厂污泥国内外城镇污水处理厂污泥处理处置进展处理处置进展4.1.14.1.1我国城市污水处理的发展历程我国城市污水处理的发展历程 （1 1）19841984年，天津纪庄子污水处理厂年，天津纪庄子污水处理厂(26(26万万m3/d)m3/d)投产运行带动新建数投产运行带动新建数十座污水处理厂。十座污水处理厂。 污泥直接农用，未考虑污泥处置；污泥直接农用，未考虑污泥处置； （2 2）1
2、9961996年年( (“九五九五”期间期间) )，污水处理进入快速发展期，年净增污水，污水处理进入快速发展期，年净增污水处理厂处理厂168168座。座。 污泥问题开始引起关注；污泥问题开始引起关注； （3 3）目前，政府在）目前，政府在“十一五十一五”期间规划投资期间规划投资33003300亿元用于水污染处理亿元用于水污染处理事业。事业。 污泥问题制约污水处理事业发展；污泥问题制约污水处理事业发展； （4 4）国家）国家“十一五十一五”规划的污水处理目标：到规划的污水处理目标：到20102010年，全国城镇污水年，全国城镇污水处理率处理率50%50%，城市污水处理率，城市污水处理率60%60
3、%，重点城市污水处理率，重点城市污水处理率70% 70% 。 污泥污泥处理处置将进入快速发展期处理处置将进入快速发展期4.1.24.1.2我国污泥的产生与污染现状我国污泥的产生与污染现状4.1.2.14.1.2.1我国污水的产生与处置现状我国污水的产生与处置现状4.1.2.24.1.2.2我国污泥的产生与污染现状我国污泥的产生与污染现状4.1.2.3 4.1.2.3 污泥污染的形势严峻污泥污染的形势严峻4.1.3 4.1.3 国内外污泥处置现状国内外污泥处置现状4.1.3.14.1.3.1我国污泥的处置现状我国污泥的处置现状我国典型污泥处置工艺我国典型污泥处置工艺 填埋填埋我国典型污泥处置工艺
4、我国典型污泥处置工艺堆肥堆肥 污泥的产生污泥的产生 污泥消化污泥消化 污泥脱水污泥脱水 污泥堆肥化污泥堆肥化 粗加工有机肥粗加工有机肥 精加工有机肥精加工有机肥堆肥要求：污泥混合堆肥要求：污泥混合后的含固率后的含固率35%，因此需要添加大量的因此需要添加大量的辅料，导致污泥实际辅料，导致污泥实际处理能力有限处理能力有限我国典型污泥处置工艺我国典型污泥处置工艺 焚烧焚烧流流化化床床焚焚烧烧装装置置流流化化床床干干化化处处置置干化干化- -焚烧联合处置焚烧联合处置回回转转窑窑干干化化焚焚烧烧联联合合处处置置 中国污泥处理投资只占污水处理厂总投资的中国污泥处理投资只占污水处理厂总投资的20%-45%
5、20%-45%，而发达国家占污，而发达国家占污水处理厂总投资的水处理厂总投资的50%-70%50%-70%。 污泥填埋的投资和运行成本相对较低；机械化堆肥的成本适中；污泥干污泥填埋的投资和运行成本相对较低；机械化堆肥的成本适中；污泥干化焚烧的投资和运行成本较高，但无害化最彻底。化焚烧的投资和运行成本较高，但无害化最彻底。 填埋、焚烧、堆肥、建材化等技术均需要将污泥的含水率降至填埋、焚烧、堆肥、建材化等技术均需要将污泥的含水率降至60%60%左右，左右，因此污泥的深度脱水是解决污泥问题的关键。因此污泥的深度脱水是解决污泥问题的关键。我国污泥的处置现状我国污泥的处置现状4.1.3.24.1.3.2
6、国外污泥的处置现状国外污泥的处置现状美国的污水处理量及污泥产生量美国的污水处理量及污泥产生量美国的污泥处理处置方式美国的污泥处理处置方式欧洲的污泥处理处置方式欧洲的污泥处理处置方式日本污泥处置比例日本污泥处置比例不同处理设施污泥类产生量不同处理设施污泥类产生量韩国污泥的处置现状韩国污泥的处置现状 20062006年产生量年产生量33,57033,570吨吨/ /日日- - 废水处理污泥废水处理污泥18,46618,466吨吨/ /日日(55.0%)(55.0%)- - 工程污泥工程污泥7,8257,825吨吨/ /日日(23.3%)(23.3%)- - 净水处理污泥净水处理污泥2,5072,5
7、07吨吨/ /日日(7.5%)(7.5%)- - 下水处理污泥下水处理污泥4,7724,772吨吨/ /日日(14.2%)(14.2%)下水处理污泥产生及处理现状下水处理污泥产生及处理现状0606年下水处理污泥年度产生量是年下水处理污泥年度产生量是2,7422,742万吨，比前一年增加万吨，比前一年增加6.62%6.62%处理方法以海洋倾倒为主占处理方法以海洋倾倒为主占73.38%73.38%，再生，再生12.25%,12.25%,焚烧焚烧11.21%,11.21%,填埋填埋1.55%,1.55%,其其他他1.58%1.58%。韩国污泥的处置现状韩国污泥的处置现状韩国污泥的处置现状韩国污泥的处
8、置现状下水处理污泥再生现状下水处理污泥再生现状 单位：吨单位：吨/ /年年 根据伦敦协定根据伦敦协定9696议定书的生效建立下水处理污泥统筹对策议定书的生效建立下水处理污泥统筹对策 （07.507.5）v背景背景：根据伦敦协定根据伦敦协定9696议定书生效大幅度加强了包括下水议定书生效大幅度加强了包括下水处理污泥的废弃物海洋排放标准处理污泥的废弃物海洋排放标准( (海洋污染防治法修订海洋污染防治法修订06.2)06.2)以以20062006年年7 7月建立的月建立的下水处理污泥管理基本计划下水处理污泥管理基本计划为基础建立为基础建立综合对策。综合对策。v目标：目标：到到20112011年底完善
9、下水处理污泥陆地处理设施，海洋排年底完善下水处理污泥陆地处理设施，海洋排放从放从20062006年底的年底的73%73%推进为推进为20112011年底的年底的0%0%。韩国污泥的处置现状韩国污泥的处置现状推进方向推进方向 处理方法的多样化推进处理方法的多样化推进( (适用符合地区特点的再生方法适用符合地区特点的再生方法) )- -填埋场邻近地区填埋场邻近地区- -固化处理后用于覆土材料固化处理后用于覆土材料- -少量产生及农村地区少量产生及农村地区- - 推进堆肥化推进堆肥化- -有条件的地方政府生活废弃物焚烧场有条件的地方政府生活废弃物焚烧场- -混合焚烧混合焚烧- -水泥公司临近地区水泥
10、公司临近地区- -水泥原料化水泥原料化韩国污泥的处置现状韩国污泥的处置现状下水处理污泥有关规定的制定及修订下水处理污泥有关规定的制定及修订- -禁止直接填埋制度改善禁止直接填埋制度改善- -设置填埋气资源化设施的填埋场部分设置填埋气资源化设施的填埋场部分 允许直接填埋允许直接填埋( (水分含量水分含量75%75%以下，以下，1 1天天500500万吨以内万吨以内) )- -改善生活废弃物焚烧设施连接处理规定改善生活废弃物焚烧设施连接处理规定- -根据脱水块儿的水分含量，约占生活废弃物的根据脱水块儿的水分含量，约占生活废弃物的20%20%左右左右2007-20112007-2011年总投资年总投
11、资68216821亿韩元，首都圈广域资源化设施亿韩元，首都圈广域资源化设施1 1座，座，焚烧设施焚烧设施2222座，再生设施座，再生设施4242座等总推广座等总推广6565座座韩国污泥的处置现状韩国污泥的处置现状20112011年底下水污泥处理计划年底下水污泥处理计划 单位：吨单位：吨/ /日日 20112011年底下水污泥再生计划年底下水污泥再生计划再生量再生量5,4585,458吨吨/ /日中覆土材料日中覆土材料3,6783,678吨吨/ /日日(67%)(67%)，水泥原料，水泥原料599599吨吨/ /日日(11%)(11%)，播种土，播种土489489吨吨/ /日日(9%)(9%)，
12、堆肥化，堆肥化385385吨吨/ /日日(7%)(7%)，碳化，碳化271271吨吨/ /日日(5%)(5%) 单位：吨单位：吨/ /日日 4.1.44.1.4 污泥处置的关键难点污泥处置的关键难点4.1.4.1 4.1.4.1 污泥处置的问题分析污泥处置的问题分析1、污泥含水率（1 1）污泥含水率是制约污泥处置和利用的关键问题）污泥含水率是制约污泥处置和利用的关键问题 60%60%是填埋与堆肥的起点，是填埋与堆肥的起点，50%50%是焚烧的起点；是焚烧的起点；（2 2）干化环节是污泥处理处置系统耗能的主要环节；）干化环节是污泥处理处置系统耗能的主要环节；（3 3）干化环节的新技术研发是实现污
13、泥处理系统节能降耗的着力点。）干化环节的新技术研发是实现污泥处理系统节能降耗的着力点。含水率高是污泥处理处置的难点所在含水率高是污泥处理处置的难点所在污泥含水率从污泥含水率从95%95%降至降至80%80%，污泥体积减少污泥体积减少75%75%，从，从80%80%降降至至50%50%体积将再减少体积将再减少60%60%污泥含水率越高，热值越低，污泥含水率越高，热值越低，当含水率低于当含水率低于50%50%时，才适合时，才适合焚烧焚烧含水率与污泥热值含水率与污泥热值2、微生物细胞和胶体物质造成处理困难、微生物细胞和胶体物质造成处理困难v污泥中含有大量微生物污泥中含有大量微生物 细胞和有机胶体物质
14、，细胞和有机胶体物质， 脱水困难；脱水困难； v污泥中有机物主要污泥中有机物主要 以固体形式存在，以固体形式存在， 生物降解困难。生物降解困难。污泥处置的技术难点是：污泥处置的技术难点是：如何进行深度脱水降低如何进行深度脱水降低含水率。含水率含水率。含水率60%60%的的污泥，其资源化潜力显著污泥，其资源化潜力显著增大。增大。原因：固体有机物的水解速率低；原因：固体有机物的水解速率低； 水解为控制步骤。水解为控制步骤。4.1.54.1.5我国污泥的管理现状我国污泥的管理现状v8080年代以前中国对污泥的处理处置始终未予以足够重视。由于没有严年代以前中国对污泥的处理处置始终未予以足够重视。由于没
15、有严格的污泥排放监管，早期建设的污水处理厂未考虑污泥的最终处置问题，格的污泥排放监管，早期建设的污水处理厂未考虑污泥的最终处置问题，也未预留足够的污泥处置空间，污泥处理单元也与污水处理单元剥离开也未预留足够的污泥处置空间，污泥处理单元也与污水处理单元剥离开来。来。v19841984年年5 5月月1818日，中国城乡建设环境保护部发布了日，中国城乡建设环境保护部发布了农用污泥中污染农用污泥中污染物控制标准物控制标准（GB4284-1984GB4284-1984），这是中国最早的针对污泥处置的标准。），这是中国最早的针对污泥处置的标准。该标准重点针对农用特点，对污泥中重金属含量进行了严格规定。该标
16、准重点针对农用特点，对污泥中重金属含量进行了严格规定。4.1.5.14.1.5.1我国污泥管理发展历程我国污泥管理发展历程v9090年代后，随着污水厂的大批投建，污泥的出路问题越来越凸显。由年代后，随着污水厂的大批投建，污泥的出路问题越来越凸显。由于污泥含水率高，体积量大，占地面积大，后续运输成本和处理处置成于污泥含水率高，体积量大，占地面积大，后续运输成本和处理处置成本高，成为制约污水处理厂正常运行的棘手问题。针对含水率问题，建本高，成为制约污水处理厂正常运行的棘手问题。针对含水率问题，建设部和国家环境保护总局分别发布了：设部和国家环境保护总局分别发布了：v城市污水处理厂污泥排放标准城市污水
17、处理厂污泥排放标准（CJ3025-1993CJ3025-1993）v城镇污水处理厂污染物排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18919-2002GB18919-2002）。）。v开始对排放的污泥含水率进行明确要求。这一阶段还是将污泥作为污开始对排放的污泥含水率进行明确要求。这一阶段还是将污泥作为污水处理的一个排放指标来进行管理，水处理的一个排放指标来进行管理，没有将污泥处理后的泥质要求与污没有将污泥处理后的泥质要求与污水处理后的污水水质要求分开单独形成一个标准水处理后的污水水质要求分开单独形成一个标准。v进入新世纪，某些城市开始尝试污泥的各种最终处置技术。同时，为了进入新世纪，某些城市开
18、始尝试污泥的各种最终处置技术。同时，为了在建设污水处理厂的同时解决污泥处置问题，防止二次污染，提高资源化利在建设污水处理厂的同时解决污泥处置问题，防止二次污染，提高资源化利用水平，促进循环经济的发展，用水平，促进循环经济的发展，建设部发布了四个系列泥质标准。建设部发布了四个系列泥质标准。这些标准这些标准针对污泥不同的最终处置途径进行了详细而严格的要求，并且与污水处理分针对污泥不同的最终处置途径进行了详细而严格的要求，并且与污水处理分开，带有明确的指标和较强的独立性。改变了污泥处理依据于污水处理之中开，带有明确的指标和较强的独立性。改变了污泥处理依据于污水处理之中的状况，改善由于标准的不完善而形
19、成重污水处理的现象，的状况，改善由于标准的不完善而形成重污水处理的现象，使污泥处理在排使污泥处理在排水系统工程中与污水处理并驾齐驱，水系统工程中与污水处理并驾齐驱，又细分出一个专业性很强的项目，它的又细分出一个专业性很强的项目，它的基本价值是填补了我国在污泥处理上无单独标准的一个空白。基本价值是填补了我国在污泥处理上无单独标准的一个空白。v农用污泥中污染物控制标准农用污泥中污染物控制标准(GB4284-84)(GB4284-84)(修订中修订中) )v城市污水处理厂污水污泥排放标准城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-1993)(CJ3025-1993)v城镇污水处理厂污染物排放标准城
20、镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) (GB18918-2002) v生活垃圾填埋场污染控制标准生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)(GB16889-2008)v城镇污水处理厂污泥泥质城镇污水处理厂污泥泥质 (CJ247-2007) (CJ247-2007) v城镇污水处理厂污泥处置分类城镇污水处理厂污泥处置分类 (CJ/T239-2007) (CJ/T239-2007)v城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质 (CJ248-2007) (CJ248-2007)v城镇污水处理厂污泥处置混合性填埋泥质城镇污水处理厂污泥处置混合
21、性填埋泥质 (CJ249-2007) (CJ249-2007)v城镇污水处理厂污泥处置农用城镇污水处理厂污泥处置农用 ( (征求意见稿征求意见稿) )v城镇污水处理厂污泥处置焚烧用泥质城镇污水处理厂污泥处置焚烧用泥质 ( (征求意见稿征求意见稿) )v城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质 ( (征求意见稿征求意见稿) )v城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质 ( (征求意见稿征求意见稿) )4.1.5.24.1.5.2我国污泥相关标准我国污泥相关标准 1984.5.18, 1984.5.18, 农用污泥中污染物控制标准农用污泥中污
22、染物控制标准(GB4284-84)(GB4284-84)每年每亩污泥施用量每年每亩污泥施用量2000kg(2000kg(干污泥干污泥) )任何指标接近该标准时，连续施用量任何指标接近该标准时，连续施用量20a20a在沙质土壤和地下水位较高的农田不宜施用污泥在沙质土壤和地下水位较高的农田不宜施用污泥水源保护地不得施用污泥水源保护地不得施用污泥 1993.7.17,1993.7.17,城市污水处理厂污水污泥排放标准城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-1993)(CJ3025-1993)污泥应进行稳定化处理污泥应进行稳定化处理污泥应进行脱水处理，含水率应污泥应进行脱水处理，含水率应80%8
23、0%处理后污泥农用时，应符合处理后污泥农用时，应符合GB4284-84GB4284-84标准标准污泥不得任意弃置污泥不得任意弃置 2002.12.24,2002.12.24,城市污水处理厂污染物排放标准城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)(GB18918-2002)污泥稳定化控制指标污泥稳定化控制指标污泥农用控制指标污泥农用控制指标 2005.12.30,2005.12.30,城市污水处理厂污泥检验方法城市污水处理厂污泥检验方法(CJ/T221-2005)(CJ/T221-2005)污泥中的污泥中的2424个检测项目，共个检测项目，共5454种检测方法种检测方法 2007.
24、1.29,2007.1.29,城镇污水处理厂污泥处置分类城镇污水处理厂污泥处置分类(CJ/T 239-2007)(CJ/T 239-2007) 规定规定“污泥处理污泥处理”, “, “污泥处置污泥处置”, “, “污泥填埋污泥填埋”和和“污泥焚烧污泥焚烧”等术语按照最终消等术语按照最终消纳方式对污泥进行分类纳方式对污泥进行分类( (土地利用、填埋、建材利用和焚烧土地利用、填埋、建材利用和焚烧) ) 2007.1.29, 2007.1.29, 城镇污水处理厂污泥泥质城镇污水处理厂污泥泥质CJ/T 247-2007)CJ/T 247-2007) 2007.1.29, 2007.1.29, 城镇污水
25、处理厂污泥处置混合填埋泥质城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质CJ/T 249- 2007)CJ/T 249- 2007) 2007.3.1, 2007.3.1, 城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质(CJ/T 248-2007)(CJ/T 248-2007)2007.5.21,2007.5.21, 城镇污水处理厂污泥处置农用城镇污水处理厂污泥处置农用( (征求意见稿征求意见稿) )城镇污水处理厂污泥处置焚烧用泥质城镇污水处理厂污泥处置焚烧用泥质( (征求意见稿征求意见稿) )城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质( (征求意
26、见稿征求意见稿) )城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质( (征求意见稿征求意见稿) ) 4.1.6 4.1.6 我国污泥管理存在问题及建议我国污泥管理存在问题及建议v受城市污水处理建设发展水平和认识程度的限制，我国对污泥的处理处受城市污水处理建设发展水平和认识程度的限制，我国对污泥的处理处置始终未予以足够重视。置始终未予以足够重视。v1 1、污泥处理处置责任主体缺位、污泥处理处置责任主体缺位v责任主体不明确有三个主要原因：责任主体不明确有三个主要原因：v一是传统的污水处理厂并非一个民事法人主体，而是事业单位，是为政一是传统的污水处理厂并非一个民事法人主体，而是事业
27、单位，是为政府义务服务的附属实施机构，无法独立承担有关责任；府义务服务的附属实施机构，无法独立承担有关责任；v二是污泥处理没有专门的经济支撑体系，一般城市污水收费尚不足以维二是污泥处理没有专门的经济支撑体系，一般城市污水收费尚不足以维系运行，污泥处理运行费更无着落，使得责任被旁置；系运行，污泥处理运行费更无着落，使得责任被旁置；v三是过分强调三是过分强调“资源化资源化”技术路线，导致企和政府把污泥处理处置作为技术路线，导致企和政府把污泥处理处置作为有价值的资源，而非一种责任。有价值的资源，而非一种责任。4.1.6.14.1.6.1我国污泥管理存在问题我国污泥管理存在问题2 2、污泥监管严重缺位
28、、污泥监管严重缺位 对污泥的长期忽视以及污泥排放的间歇性造成了监控的难度，与污对污泥的长期忽视以及污泥排放的间歇性造成了监控的难度，与污水处理的监管相比，政府对污泥处理处置的监管更为困难。水处理的监管相比，政府对污泥处理处置的监管更为困难。 污泥处理处置的管理缺位还表现在缺少系统规划。中国各城市的总污泥处理处置的管理缺位还表现在缺少系统规划。中国各城市的总体规划中尚未涉及污泥处理处置内容，更无专项规划。目前仅深圳、上体规划中尚未涉及污泥处理处置内容，更无专项规划。目前仅深圳、上海、北京、广州、东莞等大城市初步尝试了污泥处理处置专项规划的编海、北京、广州、东莞等大城市初步尝试了污泥处理处置专项规
29、划的编制，但还处于技术性规划阶段，真正实施还有一段时间。制，但还处于技术性规划阶段，真正实施还有一段时间。3 3、相关标准缺乏系统性、科学性、相关标准缺乏系统性、科学性 目前我国已经制定了一系列与污泥处理处置相关的标准。但中国标准目前我国已经制定了一系列与污泥处理处置相关的标准。但中国标准的制定、评价、修改缺乏规范化和完整性的体系，标准制定不及时，各的制定、评价、修改缺乏规范化和完整性的体系，标准制定不及时，各标准间缺乏协调性和统一性。标准间缺乏协调性和统一性。在污泥相关标准的修改与制定上，需重视污泥处理处置的安全问题，在污泥相关标准的修改与制定上，需重视污泥处理处置的安全问题，特别要注意对生
30、态环境长期影响的监控。污泥的焚烧可以参考已有的垃特别要注意对生态环境长期影响的监控。污泥的焚烧可以参考已有的垃圾焚烧标准；污泥的再利用，应分别参照相应行业的现行标准和规定，圾焚烧标准；污泥的再利用，应分别参照相应行业的现行标准和规定，并结合城市污水处理厂污泥的特性补充现行标准和规定中缺少的指标；并结合城市污水处理厂污泥的特性补充现行标准和规定中缺少的指标；污泥土地利用中涉及农用的污染物控制标准必须重新修订，并增加污泥污泥土地利用中涉及农用的污染物控制标准必须重新修订，并增加污泥施用管理规定，包括施用地点、施用周期、最大施用量等内容，同时制施用管理规定，包括施用地点、施用周期、最大施用量等内容，
31、同时制订污泥质量和土壤质量监测的有关规定订污泥质量和土壤质量监测的有关规定。v4 4、污泥技术路线的误区、污泥技术路线的误区 对于污泥处理处置的技术路线，目前存在夸大其资源化和追求技术路线对于污泥处理处置的技术路线，目前存在夸大其资源化和追求技术路线统一的两大认识误区。统一的两大认识误区。（1 1）对资源化的认识）对资源化的认识 目前污泥处理处置技术的发展程度，尚不能高效地实现能量回收和物目前污泥处理处置技术的发展程度，尚不能高效地实现能量回收和物质回用，以实现经济效益和节约能源的效果。污泥的资源化必须总体考虑，质回用，以实现经济效益和节约能源的效果。污泥的资源化必须总体考虑，不能分割整个处理
32、处置过程而强调某一局部单元工艺的效果，从而得出污不能分割整个处理处置过程而强调某一局部单元工艺的效果，从而得出污泥资源化的概念。泥资源化的概念。 污泥处理处置是需要政府投入和建立收费体系来支撑的公益事业，污泥处理处置是需要政府投入和建立收费体系来支撑的公益事业，应应该以该以“减量化、稳定化、无害化减量化、稳定化、无害化”为目的。为目的。“资源化资源化”并不是目的，并不是目的，而是而是一个重要的原则，要尽可能利用污泥处理处置过程中的能量和物质，以实一个重要的原则，要尽可能利用污泥处理处置过程中的能量和物质，以实现其资源价值。对于污泥处理处置的技术路线，现其资源价值。对于污泥处理处置的技术路线，目
33、前存在夸大其资源化和目前存在夸大其资源化和追求技术路线统一追求技术路线统一的两大认识误区。的两大认识误区。（2 2）因地制宜是重要原则）因地制宜是重要原则v 我国地域辽阔，不同地区的自然环境、人文环境、产业结构和经济我国地域辽阔，不同地区的自然环境、人文环境、产业结构和经济发展水平都不同，各地区应从自身特点出发，采取适宜的技术路线。同发展水平都不同，各地区应从自身特点出发，采取适宜的技术路线。同时，国外技术必须和国内的具体国情相结合，切不可生搬硬套。时，国外技术必须和国内的具体国情相结合，切不可生搬硬套。5 5、生活污水和工业废水混合排放、生活污水和工业废水混合排放v随着城市的重新发展规划和企
34、业的搬迁改造，应加强生活污水管网的随着城市的重新发展规划和企业的搬迁改造，应加强生活污水管网的改造和工业废水和生活污水的分开处理，降低污泥中重金属的含量，提改造和工业废水和生活污水的分开处理，降低污泥中重金属的含量，提高污泥资源化的潜力。高污泥资源化的潜力。6 6、技术政策基本空白、技术政策基本空白（1 1）建立污泥处理处置的评估体系。）建立污泥处理处置的评估体系。立即开展我国污泥产量、污泥立即开展我国污泥产量、污泥质量、污泥处理处置及再利用现状的调研与评价工作；加快城市污水处质量、污泥处理处置及再利用现状的调研与评价工作；加快城市污水处理厂污泥处理处置技术政策的编制工作；抓紧建立污泥处理处置
35、技术的理厂污泥处理处置技术政策的编制工作；抓紧建立污泥处理处置技术的评价体系和方法。评价体系和方法。 （2 2）鉴于目前用于污泥处理处置的资金不足，鉴于目前用于污泥处理处置的资金不足，需制定有关建设和运需制定有关建设和运行的保障性鼓励措施行的保障性鼓励措施，污泥处理处置应与污水处理受到同等重视。根据污泥处理处置应与污水处理受到同等重视。根据当地实际状况，制定合理的污水收费政策和体系（应包括污泥处理处置当地实际状况，制定合理的污水收费政策和体系（应包括污泥处理处置运行费用）。运行费用）。 （3 3）需要财税政策的倾斜。）需要财税政策的倾斜。国家应对污泥处理处置过程中的国家应对污泥处理处置过程中的
36、资源化工程给以政策性引导。通过财政补贴、税收优惠等经济资源化工程给以政策性引导。通过财政补贴、税收优惠等经济杠杆来引导企业积极采用能量回收和物质回用的工艺技术。杠杆来引导企业积极采用能量回收和物质回用的工艺技术。（4 4）建立接纳和鼓励外资、民营资本积极参与污泥）建立接纳和鼓励外资、民营资本积极参与污泥处理处置处理处置投资和运营的相关政策体系，因势利导地发展和探索适合我国投资和运营的相关政策体系，因势利导地发展和探索适合我国国情的污泥处理处置工艺，促进污泥处置的市场化发展。国情的污泥处理处置工艺，促进污泥处置的市场化发展。 污泥事故案例一：污泥事故案例一：时间：时间：2006年夏天年夏天地点地
37、点: 地处三峡库区的重庆市长寿、云阳、忠县等区地处三峡库区的重庆市长寿、云阳、忠县等区事件：事件：由于当地的垃圾填埋场拒绝回收污水处理厂产生的污泥，导致这些来自县城的污泥或者由于当地的垃圾填埋场拒绝回收污水处理厂产生的污泥，导致这些来自县城的污泥或者随意堆放在山头果园，或者积聚在厂区的空地上，形成恶臭难闻的水凼（随意堆放在山头果园，或者积聚在厂区的空地上，形成恶臭难闻的水凼（一种有水的小的或一种有水的小的或者比较小的坑者比较小的坑 ）。）。结果：结果：由重庆市政府和长寿区政府筹措了数百万元资金挖、运、回填由重庆市政府和长寿区政府筹措了数百万元资金挖、运、回填6万多立方米土方来处理这万多立方米土
38、方来处理这一事故。一事故。 随着市政污水越来越多，污水厂越建越多，污泥也越来越多。据有关数据显示，目前我随着市政污水越来越多，污水厂越建越多，污泥也越来越多。据有关数据显示，目前我国每天产生的含水国每天产生的含水80%的污泥，重量上几乎占到城市产生垃圾总量的的污泥，重量上几乎占到城市产生垃圾总量的20%，而且年增长率大，而且年增长率大于于10。根据预测，到。根据预测，到2010年，全国年产生干污泥量将达到年，全国年产生干污泥量将达到880万吨。这些污泥，不但含大万吨。这些污泥，不但含大量有机质、重金属、病原菌、寄生虫（卵）等污染物，而且极难处理。如何以最佳方式处理量有机质、重金属、病原菌、寄生
39、虫（卵）等污染物，而且极难处理。如何以最佳方式处理它们，已经是每一座城市需要面对的紧迫问题。它们，已经是每一座城市需要面对的紧迫问题。 污泥事故案例二：污泥事故案例二：时间：时间：20082008年年5 5月月起因：起因：有村民向中华环保联合会法律中心维权案件督查部投诉，反映有人向门头沟上岸村东侧两有村民向中华环保联合会法律中心维权案件督查部投诉，反映有人向门头沟上岸村东侧两个砂坑里倾倒大量污泥。个砂坑里倾倒大量污泥。调查结果：调查结果：经环保局监察人员现场调查取证发现，污泥中含有多种重金属，同时氨氮、粪大肠菌经环保局监察人员现场调查取证发现，污泥中含有多种重金属，同时氨氮、粪大肠菌群数等指数
40、都严重超标，对该地区造成重大环境污染。该污泥倾倒公司为北京环兴园环保科群数等指数都严重超标，对该地区造成重大环境污染。该污泥倾倒公司为北京环兴园环保科技有限公司技有限公司公诉机关意见：公诉机关意见：环兴园环保科技有限公司非法处置含有传染病病原体的废物，造成重大环境污染环兴园环保科技有限公司非法处置含有传染病病原体的废物，造成重大环境污染事故，致使公私财产遭受重大损失，应当以重大环境污染事故罪追究其刑事责任。事故，致使公私财产遭受重大损失，应当以重大环境污染事故罪追究其刑事责任。该公司法人代表何涛认为：该公司法人代表何涛认为：在该行业中，大多数公司都这样做，因此并不构成犯罪，且污水厂给在该行业中
41、，大多数公司都这样做，因此并不构成犯罪，且污水厂给的污泥处理费根本不够无害化处理污泥，所以他只能联系当地村民和砂坑承包人，经他们同的污泥处理费根本不够无害化处理污泥，所以他只能联系当地村民和砂坑承包人，经他们同意，直接倾倒污泥。意，直接倾倒污泥。 何涛承认，何涛承认，其公司压根也没有做无害化处理的能力。其公司压根也没有做无害化处理的能力。“你们没有能力，为什么污水厂还和你你们没有能力，为什么污水厂还和你们合作？们合作？”对于法官的询问，何涛回答：对于法官的询问，何涛回答：“污水厂一般只要求法人承包，不做其他审查。污水厂一般只要求法人承包，不做其他审查。”“”“那你知不知道你的行为已经严重污染了
42、环境？那你知不知道你的行为已经严重污染了环境？”对此，何涛不置可否。对此，何涛不置可否。4.1.6.2 4.1.6.2 对策对策v中国地广、人多和污泥量大等特点决定了中国地广、人多和污泥量大等特点决定了污泥综合利用污泥综合利用是符合中国国是符合中国国情和现阶段发展要求的处置方法。情和现阶段发展要求的处置方法。v明确责任主体，建立市场运行机制；增加污泥处理处置的资金投入和明确责任主体，建立市场运行机制；增加污泥处理处置的资金投入和渠道；对污泥处理处置企业给与政策倾斜。渠道；对污泥处理处置企业给与政策倾斜。v制定污泥资源化和无害化处理处置的技术政策和相应的环境管理标准制定污泥资源化和无害化处理处置
43、的技术政策和相应的环境管理标准体系。体系。 v因地制宜地进行污泥处理处置的专项规划，开展污泥的综合利用。因地制宜地进行污泥处理处置的专项规划，开展污泥的综合利用。v政府的监管是有效解决污泥环境污染问题的关键。政府的监管是有效解决污泥环境污染问题的关键。 污水污泥问题必将成为我国下一阶段重要的环境问题，各污水污泥问题必将成为我国下一阶段重要的环境问题，各界需对污泥处理处置问题加以重视，认清污泥处理处置的若干界需对污泥处理处置问题加以重视，认清污泥处理处置的若干认识误区，进而帮助和促进有关技术路线和技术政策的制定，认识误区，进而帮助和促进有关技术路线和技术政策的制定，使城市污水处理行业得以健康发展
44、。使城市污水处理行业得以健康发展。v4.2.14.2.1污泥定义及分类污泥定义及分类v1 1、定义、定义v污泥一般指介于污泥一般指介于液体和固体之间的浓稠物液体和固体之间的浓稠物，可以用泵输送，可以用泵输送，但它很难通过沉降进行固液分离。但它很难通过沉降进行固液分离。污泥中悬浮物浓度一般在污泥中悬浮物浓度一般在0.5%0.5%5%5%，低于此浓度常称为泥浆。，低于此浓度常称为泥浆。 v污泥：污泥：在给水和废水处理中，不同处理过程产生的各类沉淀在给水和废水处理中，不同处理过程产生的各类沉淀物、漂浮物等统称为污泥物、漂浮物等统称为污泥（补充资料）。（补充资料）。v如二级污水处理厂，污泥量约占总处理
45、水量的如二级污水处理厂，污泥量约占总处理水量的0.3-0.5%0.3-0.5%（体（体积）。污泥经过浓缩和脱水处理，含水率可以从积）。污泥经过浓缩和脱水处理，含水率可以从99.3%99.3%左右左右降低到降低到60-80%60-80%，其体积约为原来的，其体积约为原来的1/151/151/101/10。4.24.2污泥分类及性质污泥分类及性质v2 2、污泥特点、污泥特点v有机物含量高，容易腐化发臭，颗粒较细，密度较小，含有机物含量高，容易腐化发臭，颗粒较细，密度较小，含水率高且不易脱水，呈胶状结构的亲水性物质，易用管道输水率高且不易脱水，呈胶状结构的亲水性物质，易用管道输送。送。3 3、污泥分
46、类、污泥分类 (1)(1)按来源分：按来源分： 给水污泥给水污泥、生活污水污泥生活污水污泥和和工业废水污泥工业废水污泥三类。三类。 （2 2）按成分和性质分：）按成分和性质分： 有机污泥和无机污泥；亲水性污泥和疏水性污泥。有机污泥和无机污泥；亲水性污泥和疏水性污泥。 （3 3）按污泥从水中分离过程分：）按污泥从水中分离过程分： 沉淀污泥沉淀污泥（包括初沉污泥、混凝沉淀污泥、化学沉淀污泥等）（包括初沉污泥、混凝沉淀污泥、化学沉淀污泥等） 及及生物污泥生物污泥（包括腐殖污泥、剩余活性污泥）。（包括腐殖污泥、剩余活性污泥）。 （4 4）按污泥在不同的处理阶段分：）按污泥在不同的处理阶段分： 生污泥生
47、污泥、浓缩污泥浓缩污泥、消化污泥（熟污泥）消化污泥（熟污泥）、脱水污泥脱水污泥、干污泥干污泥、 干燥污泥干燥污泥及及污泥焚烧灰污泥焚烧灰等。等。4.2.2 4.2.2 污泥的性质污泥的性质v污泥的性质主要包括：污泥的性质主要包括：（1 1）污泥的含水率与含固率）污泥的含水率与含固率（2 2）污泥的密度）污泥的密度（3 3）比阻和压缩系数（污泥的脱水性能）比阻和压缩系数（污泥的脱水性能）（4 4）挥发性固体和固定碳）挥发性固体和固定碳（5 5）污泥的可消化程度（可生化性）污泥的可消化程度（可生化性）（6 6）污泥的肥分）污泥的肥分（7 7）污泥的燃烧价值等）污泥的燃烧价值等1 1、污泥含水率与含
48、固率、污泥含水率与含固率初沉污泥含固率：初沉污泥含固率：2 24 4；剩余污泥含固率：剩余污泥含固率：0.50.50.80.8；脱水泥饼含固率：脱水泥饼含固率：15152525。p1、p2分别为污泥含水率，分别为污泥含水率，1 1、w1、c1分别为分别为P1时的污泥时的污泥体积、质量及固体物浓度；体积、质量及固体物浓度； 2 2、w2、c2分别为分别为P2时的污泥时的污泥体积、质量及固体物浓度；体积、质量及固体物浓度； s s为干固体相对密度为干固体相对密度为孔隙率，一般为为孔隙率，一般为40-50%40-50%消化污泥体积与含水率的变化关系消化污泥体积与含水率的变化关系v讨论：讨论： 100
49、0L 1000L含水率含水率95%95%的生活污水污泥，如含水率的生活污水污泥，如含水率PwPw降降到到85%85%，其体积约为多少；降到，其体积约为多少；降到50%50%，其体积又为多少；进一，其体积又为多少；进一步降低到步降低到20%20%时，其体积又为多少；这说明什么问题时，其体积又为多少；这说明什么问题2 2、污泥的密度、污泥的密度单位体积污泥的质量，其数值常用相对密度，即污泥与水的密度之比单位体积污泥的质量，其数值常用相对密度，即污泥与水的密度之比来表达。来表达。3 3、污泥比阻和压缩系数、污泥比阻和压缩系数污泥的脱水性能一般用污泥的比阻来衡量，比阻越大的污泥越难脱水。污泥的脱水性能
50、一般用污泥的比阻来衡量，比阻越大的污泥越难脱水。比阻比阻(avav）为单位过滤面积上，滤饼上单位固体质量所受到的阻力，其单）为单位过滤面积上，滤饼上单位固体质量所受到的阻力，其单位为位为m/kgm/kg。 v式中，式中，p p为过滤压力为过滤压力( (滤饼上下表面间的压力差滤饼上下表面间的压力差) )，N Nm m2 2；vA A为过滤面积，为过滤面积，m m2 2；vk kb b为过滤时间为过滤时间/ /滤液体积，滤液体积，s/ms/m3 3；v为滤液动力黏度，为滤液动力黏度，N*s/mN*s/m2 2；v为滤液所产生的滤饼干质量，为滤液所产生的滤饼干质量，Kg/mKg/m3 3。v污泥比阻
51、用来衡量污泥比阻用来衡量污泥脱水的难易程度污泥脱水的难易程度，它反映了水分通过污泥颗粒，它反映了水分通过污泥颗粒所形成的泥饼层时所受阻力的大小。比阻与过滤压力以及过滤面积的平所形成的泥饼层时所受阻力的大小。比阻与过滤压力以及过滤面积的平方成正比，与滤液动力黏度和滤液所产生的滤饼干质量成反比，方成正比，与滤液动力黏度和滤液所产生的滤饼干质量成反比，并取决并取决于污泥的性质于污泥的性质。v一般来说，比阻小于一般来说，比阻小于10101111 m/kg m/kg的污泥易于脱水，大于的污泥易于脱水，大于10101313 m/kg m/kg的污的污泥难于脱水。泥难于脱水。v压缩系数压缩系数s s用来反映
52、污泥的用来反映污泥的渗滤性质渗滤性质，压缩系数大的污泥，其比阻随过滤压缩系数大的污泥，其比阻随过滤压力的升高而上升较快压力的升高而上升较快。压缩系数可用来评价污泥。压缩系数可用来评价污泥压滤脱水性能压滤脱水性能。压滤系数压滤系数大大的污泥宜采用的污泥宜采用真空过滤真空过滤或或离心脱水离心脱水的方法进行脱水，的方法进行脱水，压缩系数小压缩系数小的污泥宜的污泥宜采用采用板框或带式压滤机板框或带式压滤机进行脱水进行脱水v(a(aavav) )1 1、 (a(aavav) )2 2压力分别为压力分别为pp1 1、pp2 2时的比阻，时的比阻，m/kgm/kg；v4 4、挥发性固体与灰分、挥发性固体与灰
53、分v挥发性固体能够近似地表示污泥中有机物含量，又称为挥发性固体能够近似地表示污泥中有机物含量，又称为灼烧减量。灼烧减量。灰分则灰分则表示无机物含量，又称为表示无机物含量，又称为固定固体固定固体或或灼烧残渣。灼烧残渣。 v挥发性固体含量的测定方法如下：将测完含水率的污泥样放在电炉上炭化挥发性固体含量的测定方法如下：将测完含水率的污泥样放在电炉上炭化（烧至不冒烟），再放入（烧至不冒烟），再放入600600高温炉中，灼烧高温炉中，灼烧0.5h0.5h，然后放冷或将温度降，然后放冷或将温度降至至110110左右。取出放入左右。取出放入105105110110的烘箱中烘的烘箱中烘0.5h0.5h。取出放
54、入干燥器内干。取出放入干燥器内干燥燥0.5h0.5h，然后称量记录质量，然后称量记录质量W W3 3，代入下式，即可求出挥发固体含量。，代入下式，即可求出挥发固体含量。v式中VsVs：为挥发性固体含量，：为挥发性固体含量，% %； W W1 1：为空蒸发皿质量，：为空蒸发皿质量，g g； W W2 2：为烘干污泥试样质量与蒸发皿总质量，：为烘干污泥试样质量与蒸发皿总质量，g g； W W3 3：为灼烧后的污泥样与蒸发皿总质量，：为灼烧后的污泥样与蒸发皿总质量，g g。4.2.3 4.2.3 污泥水分布结构污泥水分布结构根据污泥中所含水分与污泥结合的情况，污泥中所含水分可分为根据污泥中所含水分与
55、污泥结合的情况，污泥中所含水分可分为自由自由水和结合水水和结合水。自由水自由水指的是不直接与污泥结合，也不受污泥颗粒影响的那部分水，指的是不直接与污泥结合，也不受污泥颗粒影响的那部分水，可以通过浓缩去除可以通过浓缩去除。污泥中大部分水分以自由水形式存在。污泥中大部分水分以自由水形式存在。结合水结合水分为：间隙水、毛细水、水合水。间隙水存在于絮体或有机体分为：间隙水、毛细水、水合水。间隙水存在于絮体或有机体的空隙之间，条件变化时可变成自由水。毛细水指结合力大、结合紧的的空隙之间，条件变化时可变成自由水。毛细水指结合力大、结合紧的多层水分子。重力浓缩不能去除这部分水，必须用人工干化、机械脱水多层水
56、分子。重力浓缩不能去除这部分水，必须用人工干化、机械脱水或热处理方法去除。水合水存在于细胞内，只有热处理才能去除。或热处理方法去除。水合水存在于细胞内，只有热处理才能去除。污泥在不同状况下去除水的能力可以用污泥的污泥在不同状况下去除水的能力可以用污泥的浓缩性能浓缩性能、脱水性能脱水性能和和可压缩性能可压缩性能三个指标衡量。三个指标衡量。 1 1、间隙水、间隙水 2 2、毛细管水、毛细管水 3 3、表面吸附水表面吸附水 4 4、内部水、内部水固固 体体 废废 物物 中中 水水 的存在形式的存在形式存在颗粒间隙中的水。约存在颗粒间隙中的水。约 占固体水分的占固体水分的70%70%左右左右, ,用用
57、 浓缩法浓缩法分离分离在毛细管中充满的水分在毛细管中充满的水分. .约占水约占水分的分的20%20%左右左右，采用高速离心机脱采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水水、负压或正压过滤机脱水吸附在颗粒表吸附在颗粒表 面的水，约占水分面的水，约占水分的的7%7%，可用，可用加热法加热法 脱除脱除 在在颗颗粒粒内内部部或或微微生生物物细细胞胞内内的的水水，约约占占水水分分的的3%,3%,可可采采用用生生物物法法破破坏坏细细胞胞膜膜除除去去胞胞内内水水或或高高温加热法、冷冻法温加热法、冷冻法去除去除 4.2.4 4.2.4 污泥产生量污泥产生量 我国实行二级处理的城市污水厂污泥产生量中，初沉污泥约占
58、我国实行二级处理的城市污水厂污泥产生量中，初沉污泥约占60%60%70%70%，生化污泥为，生化污泥为30304040。 目前国内生活污水污泥产生量平均值约目前国内生活污水污泥产生量平均值约1t1t（干重）（干重） / /万吨万吨废水，折合含废水，折合含水水8080的湿污泥为的湿污泥为5 5吨吨/ /万吨废水万吨废水。 v1 1、城市污水处理厂污泥产生量、城市污水处理厂污泥产生量v（1 1）理论计算法）理论计算法v活性污泥工艺剩余污泥量的计算目前大致有三种方法：传统计算法、污活性污泥工艺剩余污泥量的计算目前大致有三种方法：传统计算法、污泥龄法和数学模型法。三种方法在实际运用中难易程度及计算结果
59、的精确泥龄法和数学模型法。三种方法在实际运用中难易程度及计算结果的精确度均不相同，根据国内外资料统计，度均不相同，根据国内外资料统计，采用污泥龄法计算最为准确可行采用污泥龄法计算最为准确可行。其中其中 k k：修正系数；根据不同工艺其：修正系数；根据不同工艺其k k值不同；值不同； SS SSi i：进水：进水SSSS浓度，浓度，mg/Lmg/L； Q Qc c：污泥龄，：污泥龄，d d； Q Qi i：进水量，：进水量，m m3 3/d/d； f fT,HT,H=1.072=1.072（T-15T-15）温度修正系数；）温度修正系数； T T：平均气温；：平均气温； BOD BODi i、
60、BODBODe e分别为进水分别为进水BODBOD5 5浓度，浓度，mg/Lmg/L；（2）实测法）实测法 对污水处理厂污泥产量进行实际调查。对污水处理厂污泥产量进行实际调查。2、混凝沉淀的污泥产生量、混凝沉淀的污泥产生量 该部分由同学自己查找资料，然后讨论。该部分由同学自己查找资料，然后讨论。2 2、给水厂污泥产生量计算、给水厂污泥产生量计算v（1 1）污泥的来源）污泥的来源v对常规净水工艺对常规净水工艺( (混凝一沉淀一过滤一消毒混凝一沉淀一过滤一消毒) )而言，所排污水由沉淀池排而言，所排污水由沉淀池排泥水和滤池反冲洗水两部分组成，其中滤池反冲洗排泥水量较大泥水和滤池反冲洗水两部分组成，
61、其中滤池反冲洗排泥水量较大( (约占产水约占产水量的量的3.53.55 5) )、泥的含水率较高、泥的含水率较高(99.9(99.9左右左右) )，如果将其集中于排水池，如果将其集中于排水池静置后大部分可以回流且沉泥较少；沉淀池排泥水约占产水量的静置后大部分可以回流且沉泥较少；沉淀池排泥水约占产水量的1.51.5 2 2 ，含水率相对较低，含水率相对较低(99.7(99.7左右左右) )，可将这部分排泥水收集于排泥池均，可将这部分排泥水收集于排泥池均和后再进入浓缩池，通过静沉其含水率一般为和后再进入浓缩池，通过静沉其含水率一般为99.099.0左右。左右。v净水厂的化学凝聚沉淀污泥主要由原水中
62、的悬浮物、胶体物净水厂的化学凝聚沉淀污泥主要由原水中的悬浮物、胶体物质、有机物以及胶状金属氢氧化物等组成。若原水中有机物含质、有机物以及胶状金属氢氧化物等组成。若原水中有机物含量不高，则净水厂污泥中的固体物含量大体上可由原水中量不高，则净水厂污泥中的固体物含量大体上可由原水中SSSS总总量加上投加的药剂量计算得到。量加上投加的药剂量计算得到。v（2 2）产泥量计算公式选择）产泥量计算公式选择v国内水厂产泥量计算大多参照英国、和国内水厂产泥量计算大多参照英国、和美国公式：美国公式：英国公式英国公式v污泥处理指南污泥处理指南给出了排泥水中污泥给出了排泥水中污泥含量计算公式，即：含量计算公式，即：v
63、DS= SS+0.2B +1.53C +1.9FDS= SS+0.2B +1.53C +1.9Fv或：或：DS=T.A+0.2B+1.53C+1.9FDS=T.A+0.2B+1.53C+1.9Fv净水厂污泥处理量为：净水厂污泥处理量为：vS=QDS10S=QDS10-6-6 。v式中式中DSDS 干污泥量，干污泥量，mgmgL LvSSSS 原水中悬浮固体量，原水中悬浮固体量，mgmgl lvA A 所去除的浊度，所去除的浊度，NTUNTUvB B 所去除的色度，倍所去除的色度，倍vC C 投加的铝盐投加的铝盐( (以以AlAl2 2O O3 3计计) )，mgmgL LvF F 投加的铁盐投
64、加的铁盐( (以以FeFe计计) )，mgmgL LvT T 浊度与悬浮物的换算系浊度与悬浮物的换算系数，需经取样测试后才能确定。数，需经取样测试后才能确定。v式中式中 S S 计划处理的污泥计划处理的污泥干固体量，干固体量，t td dvQ Q 处理水量，处理水量，m m3 3d d 美国公式美国公式vM MJ J小休默尼克认为干泥量主要由原水小休默尼克认为干泥量主要由原水中的悬浮固体及由中的悬浮固体及由AlAl3+3+或或FeFe3+3+形成的氢氧化物形成的氢氧化物组成，即总的干污泥组成，即总的干污泥= =进水悬浮固体进水悬浮固体+ +沉淀物。沉淀物。vS= Sss +ScS= Sss +
65、ScvSss=QSS10Sss=QSS10-6-6vSc=Q D W 10Sc=Q D W 10-6-6 v式中式中 S S计划处理的污泥计划处理的污泥干固体量，干固体量，t td d。vSssSss 原水中由悬浮物形成原水中由悬浮物形成的污泥量，的污泥量，t td dvQ Q 处理水量，处理水量，m m3 3d dvSSSS 进入沉淀池的原水悬进入沉淀池的原水悬浮物，浮物，mgmgL LvScSc 由投加的药剂产生的由投加的药剂产生的污泥量，污泥量，t td dvD D 投药量，投药量，mgmgL LvW W 药剂量和由药剂产生的药剂量和由药剂产生的污泥量的比值，即每加入污泥量的比值，即每加
66、入l mgl mgL AlL Al2 2O O3 3( (质量分数为质量分数为1717) )会产生会产生0.44 mg0.44 mgL L的干污泥。的干污泥。4.3 4.3 污泥浓缩技术污泥浓缩技术v污水处理过程中排出的污泥含水率和体积都很大，初次沉淀污泥含水率污水处理过程中排出的污泥含水率和体积都很大，初次沉淀污泥含水率介于介于96%96%98%98%，剩余活性污泥达，剩余活性污泥达99%99%以上。以上。v污泥浓缩的主要目的和意义污泥浓缩的主要目的和意义在于减少污泥的体积，降低后续构筑物或处在于减少污泥的体积，降低后续构筑物或处理单元的压力，如减少消化池的溶剂和加温污泥所需的热量。理单元的
67、压力，如减少消化池的溶剂和加温污泥所需的热量。v污泥浓缩污泥浓缩主要是降低污泥中的自由水和部分空隙水，污泥浓缩采用的是主要是降低污泥中的自由水和部分空隙水，污泥浓缩采用的是物理处理方法物理处理方法，主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩、带式浓缩，主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓机械浓缩机浓缩和转鼓机械浓缩（机械浓缩法）（机械浓缩法）等。等。几种浓缩方法的比能耗和含固浓度几种浓缩方法的比能耗和含固浓度 初沉污泥用初沉污泥用重力浓缩法处理最为经济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。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
68、，采用重力浓缩法效果不好，而采污泥浓度低，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、离心浓缩，则设备复杂，费用高，也不适合中国国情。所以，用气浮浓缩、离心浓缩，则设备复杂，费用高，也不适合中国国情。所以，目前中国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目前中国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。泥得到浓缩。 1 1、重力浓缩、重力浓缩 重力浓缩的特征是重力浓缩的特征是区域浓缩区域浓缩，重力浓缩池中有
69、四个基本区域：，重力浓缩池中有四个基本区域：（1 1）澄清区）澄清区 为固体浓度极低的上层清液；为固体浓度极低的上层清液； （2 2）阻滞沉降区）阻滞沉降区 为该区悬浮颗粒以恒速向下运动，一层沉降固体从区域底部形成；为该区悬浮颗粒以恒速向下运动，一层沉降固体从区域底部形成； （3 3）过渡区）过渡区 特征是固体沉降速率减小；特征是固体沉降速率减小； （4 4）压缩区）压缩区 在该区由于污泥颗粒的集结，下一层的污泥支撑着上一层的污泥，上在该区由于污泥颗粒的集结，下一层的污泥支撑着上一层的污泥，上一层的污泥压缩下一层的污泥，污泥中间隙水被排挤出来，固体浓度不断一层的污泥压缩下一层的污泥，污泥中间隙
70、水被排挤出来，固体浓度不断提高直至达到所要求的底流浓度，并从底部排出。提高直至达到所要求的底流浓度，并从底部排出。 2 2、污泥气浮浓缩、污泥气浮浓缩v气浮浓缩气浮浓缩是采用大量的微小气泡附着在污泥颗粒的表面，从而使污泥颗是采用大量的微小气泡附着在污泥颗粒的表面，从而使污泥颗粒的相对密度降低而上浮，实现泥水分离的浓缩方法。粒的相对密度降低而上浮，实现泥水分离的浓缩方法。v气浮浓缩适用于浓缩气浮浓缩适用于浓缩活性污泥和生物滤池等颗粒活性污泥和生物滤池等颗粒相对密度较低的污泥。相对密度较低的污泥。v气浮浓缩可以是活性污泥的气浮浓缩可以是活性污泥的含水率从含水率从99.499.4浓缩到浓缩到9494
71、9797。v气浮浓缩的浓缩污泥含水率低于采用重力浓缩的浓缩污泥，可以达到较气浮浓缩的浓缩污泥含水率低于采用重力浓缩的浓缩污泥，可以达到较高的固体通量，但是运行费用比重力浓缩高，适合于人口密度高、土地稀高的固体通量，但是运行费用比重力浓缩高，适合于人口密度高、土地稀缺的地区。缺的地区。 v插入典型的气浮浓缩图片v气浮浓缩工艺气浮浓缩工艺：压力溶气气浮（压力溶气气浮（DAF)DAF)、生物溶气气浮、涡凹气浮、真、生物溶气气浮、涡凹气浮、真空气浮、化学气浮、电解气浮等。空气浮、化学气浮、电解气浮等。v气浮浓缩气浮浓缩是采用大量的微小气泡附着在污泥颗粒的表面，从而使污泥是采用大量的微小气泡附着在污泥颗
72、粒的表面，从而使污泥颗粒的相对密度降低而上浮，实现泥水分离的浓缩方法。颗粒的相对密度降低而上浮，实现泥水分离的浓缩方法。v气浮浓缩气浮浓缩适用于浓缩适用于浓缩活性污泥和生物滤池等颗粒活性污泥和生物滤池等颗粒相对密度较低的污泥。相对密度较低的污泥。v气浮浓缩气浮浓缩可以是活性污泥的可以是活性污泥的含水率从含水率从99.499.4浓缩到浓缩到94949797。3 3、污泥机械浓缩、污泥机械浓缩v机械浓缩所需时间更短，以离心浓缩为例，仅需几分机械浓缩所需时间更短，以离心浓缩为例，仅需几分钟，浓缩污泥的浓度比重力浓缩要高，但是动力消耗大，钟，浓缩污泥的浓度比重力浓缩要高，但是动力消耗大，设备价格高，维
73、护管理工作量大。设备价格高，维护管理工作量大。v从污泥浓缩的可靠、有效性，特别是尽量减少污泥的从污泥浓缩的可靠、有效性，特别是尽量减少污泥的释磷量的要求来判断，应考虑机械浓缩。释磷量的要求来判断，应考虑机械浓缩。v机械浓缩包括：机械浓缩包括：（1 1）离心浓缩法）离心浓缩法（2 2）带式浓缩机浓缩）带式浓缩机浓缩（3 3）转鼓、螺压浓缩机浓缩）转鼓、螺压浓缩机浓缩4.4 4.4 污泥破解与调质技术污泥破解与调质技术4.4.1 4.4.1 污泥破解和污泥调质技术种类污泥破解和污泥调质技术种类1 1、污泥破解、污泥破解 污泥破解污泥破解就是破坏污泥的结构及微生物细胞壁，使污泥絮就是破坏污泥的结构及
74、微生物细胞壁，使污泥絮体结构发生变化，细胞内的内含物流出，同时释放出酶，酶的体结构发生变化，细胞内的内含物流出，同时释放出酶，酶的作用使其余未被破解的微生物细胞失去环境适应能力，易被厌作用使其余未被破解的微生物细胞失去环境适应能力，易被厌氧微生物消耗，变难降解的固体性物质为易降解的溶解性物质，氧微生物消耗，变难降解的固体性物质为易降解的溶解性物质，促进污泥厌氧消化。促进污泥厌氧消化。促进污泥破解的方法主要有三类：促进污泥破解的方法主要有三类： 物理方法、化学方法、生物方法物理方法、化学方法、生物方法2 2、污泥的调质、污泥的调质v(1(1）定义：）定义：污泥调质或调理是为了提高污泥浓缩和脱水效
75、率，污泥调质或调理是为了提高污泥浓缩和脱水效率，采用多种方法，改变污泥的理化性质（减小与水的亲和力，调采用多种方法，改变污泥的理化性质（减小与水的亲和力，调整固体粒子群的性质及其排列状态），使凝聚力增强，颗粒变整固体粒子群的性质及其排列状态），使凝聚力增强，颗粒变大。它是污泥浓缩和脱水过程中不可缺少的工艺过程。大。它是污泥浓缩和脱水过程中不可缺少的工艺过程。v(2(2）目的：）目的：污泥调理的目的是为了提高污泥浓缩脱水的效率、污泥调理的目的是为了提高污泥浓缩脱水的效率、经济地进行后续处理而有计划地改善污泥性质的措施。经济地进行后续处理而有计划地改善污泥性质的措施。v有机质污泥（包括初沉污泥、腐
76、殖污泥、活性污泥及消化污有机质污泥（包括初沉污泥、腐殖污泥、活性污泥及消化污泥）均是以有机物微粒为主体的悬浊液。泥）均是以有机物微粒为主体的悬浊液。v颗粒大小不均且很细小，具有胶体特性。由于和水有很大的亲和力，可颗粒大小不均且很细小，具有胶体特性。由于和水有很大的亲和力，可压缩性大，过滤比阻抗值也大，因而过滤脱水性能较差。其中活性污泥由压缩性大，过滤比阻抗值也大，因而过滤脱水性能较差。其中活性污泥由各类粒径胶体颗粒组成，过滤比阻抗值高，脱水更为困难。各类粒径胶体颗粒组成，过滤比阻抗值高，脱水更为困难。 v污泥调质的方法主要有三类：污泥调质的方法主要有三类：物理方法、化学方法、生物方法物理方法、
77、化学方法、生物方法v污泥调理方法污泥调理方法主要为主要为洗涤（淘洗调节）、加药（化学调节）、热处理及洗涤（淘洗调节）、加药（化学调节）、热处理及冷冻熔融法。冷冻熔融法。以往主要采用以往主要采用洗涤法和以石灰、铁盐、铝盐等无机混凝剂为洗涤法和以石灰、铁盐、铝盐等无机混凝剂为主要添加剂的加药法主要添加剂的加药法，近年来，高分子混凝剂得到广泛采用，特别是，近年来，高分子混凝剂得到广泛采用，特别是阳离阳离子聚丙烯酸胺子聚丙烯酸胺的应用对强化污泥的脱水性能起了重要作用。的应用对强化污泥的脱水性能起了重要作用。 （1 1）化学调理）化学调理（Chemical conditioningChemical co
78、nditioning） 在在污污泥泥中中加加入入适适量量的的混混凝凝剂剂、助助凝凝剂剂等等化化学学药药剂剂，使使污污泥泥颗颗粒粒絮絮凝凝，改善其脱水性能。改善其脱水性能。（2 2）淘洗）淘洗（ElutriationElutriation） 将污泥与将污泥与3 34 4倍污泥量的水混合而进行沉降分离。倍污泥量的水混合而进行沉降分离。（3 3）加热加压调理）加热加压调理（Heating and pressure conditioningHeating and pressure conditioning） 对对污污泥泥进进行行加加热热加加压压调调理理，使使亲亲水水性性有有机机胶胶体体物物质质水水解解
79、，改改变变其其颗颗粒粒结结构构，同同时时也也可可使使部部分分有有机机物物分分解解。根根据据温温度度不不同同又又可可分分为为高高温温加加压压调调理理(170(170200200，1.01.01.5MPa)1.5MPa)和和低温加压调理低温加压调理(150(150以下以下) )。（4 4）冷冻融化调理）冷冻融化调理（Freezing and thawing conditioningFreezing and thawing conditioning） 将将污污泥泥交交替替进进行行冷冷冻冻与与融融化化，通通过过改改变变其其物物理理结结构构，使使污污泥泥易易于于浓浓缩脱水缩脱水v4.4.2 4.4.2
80、污泥物理破解调质技术污泥物理破解调质技术1.1.珠磨法珠磨法2.2.高压喷射法高压喷射法3.3.超声法超声法4.4.加热法加热法5.5.冷冻法冷冻法6.6.辐射法辐射法7.7.淘洗法淘洗法v1 1、球磨法、球磨法v主要用于污泥的破解和有机物的释放，促进污泥厌氧消化。主要用于污泥的破解和有机物的释放，促进污泥厌氧消化。v其主要设备是珠磨机。工作原理为在球磨法机内由于电机带动的圆盘高其主要设备是珠磨机。工作原理为在球磨法机内由于电机带动的圆盘高速旋转，将进入球磨法的细胞悬浮液与极细的玻璃珠一起搅拌，由于研磨速旋转，将进入球磨法的细胞悬浮液与极细的玻璃珠一起搅拌，由于研磨作用，使细胞破碎，释放出内含
81、物。细胞的破戒由剪切力层间的碰撞与珠作用，使细胞破碎，释放出内含物。细胞的破戒由剪切力层间的碰撞与珠的滚动引起。的滚动引起。v研究结果表明，当能量输出为研究结果表明，当能量输出为10000kj/kgSS10000kj/kgSS时，时，CODCOD的溶出率可达的溶出率可达90%90%。 v2、高压喷射法高压喷射法v高压喷射法主要用于污泥的破解，其工作原理是利用高压泵高压喷射法主要用于污泥的破解，其工作原理是利用高压泵将污泥循环喷射到一个固定的碰撞盘上，通过该过程产生的机将污泥循环喷射到一个固定的碰撞盘上，通过该过程产生的机械力来破坏污泥内微生物细胞的结构，使得细胞内物质被释放械力来破坏污泥内微生
82、物细胞的结构，使得细胞内物质被释放出来，从而显著提高污泥中蛋白质含量，促进水解进行。出来，从而显著提高污泥中蛋白质含量，促进水解进行。 但是该法机械能损失较大，在实际工程应用中难以推广。但是该法机械能损失较大，在实际工程应用中难以推广。 v3 3、超声波技术处理污泥、超声波技术处理污泥v超声波的频率范围一般为超声波的频率范围一般为20kH20kH至至10MHz10MHz，如图所示。当一定强度的超声波，如图所示。当一定强度的超声波施于某一液体系统中时，施于某一液体系统中时，将产生一系列的物理和化学效应，并明显改变液将产生一系列的物理和化学效应，并明显改变液体中溶解态和颗粒态物质的特性。体中溶解态
83、和颗粒态物质的特性。这些反应是由声场条件下大量空化气泡这些反应是由声场条件下大量空化气泡的产生和破灭引起的。的产生和破灭引起的。v在很高的声强度下，特别是在低频和中频范围内，将产生大量气泡，这在很高的声强度下，特别是在低频和中频范围内，将产生大量气泡，这些气泡靠吸收液体中的空气和蒸汽变大。它们随声波改变大小并最终在瞬些气泡靠吸收液体中的空气和蒸汽变大。它们随声波改变大小并最终在瞬间破灭。这种气泡在瞬间破灭的现象称为间破灭。这种气泡在瞬间破灭的现象称为空化空化。 v污水污泥主要由颗粒有机物（微生物）组成。通常对原污水污泥主要由颗粒有机物（微生物）组成。通常对原生污泥采用厌氧消化工艺进行稳定处理，
84、其终产物是消化生污泥采用厌氧消化工艺进行稳定处理，其终产物是消化污泥，但其中仍包含污泥，但其中仍包含5050有机固体。有机固体。 v超声波反应器可与其他污泥处理工艺任意组合。采用这超声波反应器可与其他污泥处理工艺任意组合。采用这种新型工艺，可使污泥分解所需声化时间大大缩短。从图种新型工艺，可使污泥分解所需声化时间大大缩短。从图可看出，仅仅经过可看出，仅仅经过96s96s的声化反应，泥样的上清液的声化反应，泥样的上清液CODCOD即上即上升到升到6000mg6000mgL L-1-1。v4 4、加热法、加热法 v在热处理的连续过程中，污泥在压力容器内加热至在热处理的连续过程中，污泥在压力容器内加
85、热至260 260 ，压力达到，压力达到275MPa275MPa，经短暂的时间进行实质性的稳定过程和调理过程，使污泥处于不，经短暂的时间进行实质性的稳定过程和调理过程，使污泥处于不加化学药剂而能使固体脱水的状态。加化学药剂而能使固体脱水的状态。v当污泥经受高温和高压时，热的作用使污泥释出结合水，最终形成固当污泥经受高温和高压时，热的作用使污泥释出结合水，最终形成固体凝结物。此外，还使蛋白质水解，使细胞破坏，并放出可溶性有机化合体凝结物。此外，还使蛋白质水解，使细胞破坏，并放出可溶性有机化合物和氨氮。物和氨氮。v热处理既是稳定过程，也是调理过程。热处理既是稳定过程，也是调理过程。 v5 5、冷冻
86、法、冷冻法 v冷冻处理法是将污泥降温至凝固点以下，然后在室温条件下融化的处理冷冻处理法是将污泥降温至凝固点以下，然后在室温条件下融化的处理方法。方法。v通过冷冻形成冰晶再融化的过程胀破细胞壁，使细胞内的有机物溶出，通过冷冻形成冰晶再融化的过程胀破细胞壁，使细胞内的有机物溶出，加速污泥厌氧消化过程的水解反应，同时使污泥中的胶体颗粒脱稳凝聚，加速污泥厌氧消化过程的水解反应，同时使污泥中的胶体颗粒脱稳凝聚，颗粒粒径由小变大，失去毛细状态，从而有效提高污泥的沉降性能和脱水颗粒粒径由小变大，失去毛细状态，从而有效提高污泥的沉降性能和脱水性能。性能。v该法为不可逆过程，即使再用机械或水泵搅拌也不会重新变为
87、胶体。该法为不可逆过程，即使再用机械或水泵搅拌也不会重新变为胶体。v该法适用于寒冷地区。目前主要用于给水污泥的调质。该法适用于寒冷地区。目前主要用于给水污泥的调质。 v6、淘洗法淘洗法 v淘洗法主要用于消化污泥的调质，目的为降低污泥碱度。节省药剂用量。淘洗法主要用于消化污泥的调质，目的为降低污泥碱度。节省药剂用量。v淘洗法可采用单极、多极串联或逆流洗涤等多种形式。通过吹入空气或淘洗法可采用单极、多极串联或逆流洗涤等多种形式。通过吹入空气或机械搅拌，使污泥处于悬浮状态，与水充分接触。淘洗法容积以最大表面机械搅拌，使污泥处于悬浮状态，与水充分接触。淘洗法容积以最大表面负荷负荷40-50kgSS/m
88、40-50kgSS/m2 2.d.d为宜，水力负荷不超过为宜，水力负荷不超过28 m28 m3 3/m/m2 2.d.d。v淘洗时可将细颗粒和部分有机物微粒除去，降低污泥的黏度，提高污泥淘洗时可将细颗粒和部分有机物微粒除去，降低污泥的黏度，提高污泥的浓缩和脱水性能。淘洗水可使用初沉池或二沉池的出水或自来水、河水，的浓缩和脱水性能。淘洗水可使用初沉池或二沉池的出水或自来水、河水，用量为污泥量的用量为污泥量的2-32-3倍。倍。 1 1、加碱法、加碱法v碱处理可在常温下以较低用量达到溶解脂类物质促进细胞分解的目的，碱处理可在常温下以较低用量达到溶解脂类物质促进细胞分解的目的，污泥经过碱处理后进行厌
89、氧消化，底物去除速率明显增加。若消化的时间污泥经过碱处理后进行厌氧消化，底物去除速率明显增加。若消化的时间较短，则碱处理有助于提高污泥稳定性。较短，则碱处理有助于提高污泥稳定性。v碱处理法的优点主要体现在：增加污泥碱处理法的优点主要体现在：增加污泥CODCOD和和VSVS的降解率，增加产气的降解率，增加产气量，提高甲烷含量，缩短污泥消化时间，同时使污泥处于适宜厌氧消化的量，提高甲烷含量，缩短污泥消化时间，同时使污泥处于适宜厌氧消化的pHpH。4.4.3 4.4.3 污泥化学破解调质技术污泥化学破解调质技术v在石灰稳定中，将足够数量的石灰加到处理的污泥中，在石灰稳定中，将足够数量的石灰加到处理的
90、污泥中，将污泥的将污泥的pHpH值提高到值提高到1212或更高。高或更高。高pHpH值所产生的环境不利于值所产生的环境不利于微生物的生存，则污泥就不会腐化、产生气味和危害健康。微生物的生存，则污泥就不会腐化、产生气味和危害健康。石灰稳定并不破坏细菌生长所需要的有机物，所以必须在污石灰稳定并不破坏细菌生长所需要的有机物，所以必须在污泥泥pHpH值显著降低或会被病原体再感染和腐化以前予以处理。值显著降低或会被病原体再感染和腐化以前予以处理。 2 2、氧化法、氧化法（1 1）臭氧氧化法）臭氧氧化法（2）过氧化氢氧化法）过氧化氢氧化法3 3、湿式氧化法处理污泥、湿式氧化法处理污泥v湿式氧化法（湿式氧化
91、法（WOWO法）是一种物理法）是一种物理- -化学法。这种方法在高温化学法。这种方法在高温下（临界温度为下（临界温度为150150370370）和一定压力下用来处理高浓度有）和一定压力下用来处理高浓度有机废水和不易生化的废水十分有效。机废水和不易生化的废水十分有效。 v用湿式氧化法处理活性污泥，反应温度对总用湿式氧化法处理活性污泥，反应温度对总CODCOD的降解效果的降解效果影响很大。在影响很大。在300300和和30 min30 min的停留时间下，总的停留时间下，总CODCOD可去除可去除80%80%，反应温度对剩余污泥氧化作用的影响大于活性污泥中溶解氧，反应温度对剩余污泥氧化作用的影响大
92、于活性污泥中溶解氧浓度的变化对湿式氧化效果的影响。浓度的变化对湿式氧化效果的影响。 4 4、超临界水氧化法、超临界水氧化法v超临界水氧化法（超临界水氧化法（SCWOSCWO）是处理有机废水废物的一种最具优）是处理有机废水废物的一种最具优势的新技术，作为一种新兴的环保技术受到广泛重视。势的新技术，作为一种新兴的环保技术受到广泛重视。v超临界流体状态是介于气体和液体之间的一种特殊状态，当超临界流体状态是介于气体和液体之间的一种特殊状态，当温度和压力超过临界点（温度和压力超过临界点（TcTc、 pcpc）时就形成超临界流体。）时就形成超临界流体。 v水的临界温度和压力为水的临界温度和压力为374 3
93、74 和和22.5 MPa22.5 MPa，超临界水，超临界水（SCWSCW）具有高度选择性、极强的溶解能力和高度可压缩性。）具有高度选择性、极强的溶解能力和高度可压缩性。超临界水的密度、介电常数、氢键及其他一些物理性质和通常超临界水的密度、介电常数、氢键及其他一些物理性质和通常的水大不一样，超临界水能与非极性物质（烃类）和其他有机的水大不一样，超临界水能与非极性物质（烃类）和其他有机物完全互溶，能与正庚烷、苯、酚类以任意比例混溶，甚至某物完全互溶，能与正庚烷、苯、酚类以任意比例混溶，甚至某些木材也可以完全溶解在超临界水（些木材也可以完全溶解在超临界水（SCWSCW）中。相反无机盐溶）中。相反
94、无机盐溶解度却非常低，例如解度却非常低，例如NaClNaCl在超临界水中的溶解度低于在超临界水中的溶解度低于1001010010-6-6，当温度超过，当温度超过723K723K时，无机物的溶解度会急剧下降。时，无机物的溶解度会急剧下降。 v理论上，在超临界条件下，无需机械搅拌，有机物、空气理论上，在超临界条件下，无需机械搅拌，有机物、空气（氧）和水均相混合就能开始自发氧化，无需外界供热，在很（氧）和水均相混合就能开始自发氧化，无需外界供热，在很短的反应停留时间内，短的反应停留时间内，99.99%99.99%以上的有机物能被迅速氧化成以上的有机物能被迅速氧化成H H2 2O O、COCO2 2、
95、N N2 2等其他小分子。等其他小分子。v超临界水氧化法过程可以完全消除有害物质，去除率高达超临界水氧化法过程可以完全消除有害物质，去除率高达99% 99% ，目前已经试验的物质有苯、多氯联苯、硝基苯、氰化物、，目前已经试验的物质有苯、多氯联苯、硝基苯、氰化物、酚类、重金属等。下图是超临界水氧化法处理纸浆厂污泥的流酚类、重金属等。下图是超临界水氧化法处理纸浆厂污泥的流程示意。程示意。 1 1、投加微生物物质、投加微生物物质（1 1）生物酶溶胞技术）生物酶溶胞技术 通过投加能够分泌细胞外酶的细菌或溶菌酶等抗生素水解细菌的细通过投加能够分泌细胞外酶的细菌或溶菌酶等抗生素水解细菌的细胞壁，达到溶胞目
96、的，同时这些细菌还将不易生物降解的大分子有机物分胞壁，达到溶胞目的，同时这些细菌还将不易生物降解的大分子有机物分解为小分子物质，有利于厌氧菌对底物的利用，促进厌氧消化进行。解为小分子物质，有利于厌氧菌对底物的利用，促进厌氧消化进行。（2 2）微生物絮凝调质技术）微生物絮凝调质技术 生物物质可以作为生物絮凝剂处理污泥，机理主要有三种：桥联作用、生物物质可以作为生物絮凝剂处理污泥，机理主要有三种：桥联作用、中和作用和卷扫作用。生物絮凝剂是带电荷的生物大分子。中和作用和卷扫作用。生物絮凝剂是带电荷的生物大分子。 生物絮凝剂具有无毒、无二次污染、可生物降解、污泥絮体密实、高生物絮凝剂具有无毒、无二次污
97、染、可生物降解、污泥絮体密实、高效、价格较低、对环境和人类无害等优点。效、价格较低、对环境和人类无害等优点。4.4.4 4.4.4 污泥生物破解调质技术污泥生物破解调质技术2 2、好氧消化和厌氧消化调质、好氧消化和厌氧消化调质 （1 1）污泥厌氧消化）污泥厌氧消化v污泥厌氧消化即在无氧的条件下，借兼性菌及专性厌氧细菌降解污泥中污泥厌氧消化即在无氧的条件下，借兼性菌及专性厌氧细菌降解污泥中的有机污染物，使污泥中有机物最终矿化成一些无机物和气体。的有机污染物，使污泥中有机物最终矿化成一些无机物和气体。 （2 2）污泥好氧消化）污泥好氧消化v好氧消化池内的微生物生长于内源代谢期，通过该法处理，使污泥
98、中有好氧消化池内的微生物生长于内源代谢期，通过该法处理，使污泥中有机物被最终转化为机物被最终转化为COCO2 2和和H H2 2O O以及以及NONO3 3- -、SOSO4 42-2-、POPO4 43-3-等。好氧处理需供应足够等。好氧处理需供应足够的空气，保证污泥有至少的空气，保证污泥有至少1 12 mg2 mgL L-1-1溶解氧，并有充分的搅拌使泥中颗粒溶解氧，并有充分的搅拌使泥中颗粒保持悬浮状态。污泥的含水率需大于保持悬浮状态。污泥的含水率需大于9595左右，否则难于搅拌起来。污泥左右，否则难于搅拌起来。污泥好氧处理系统的设计根据经验数据或反应动力学进行，消化时间根据试验好氧处理系
99、统的设计根据经验数据或反应动力学进行，消化时间根据试验确定。确定。 （3 3）两相厌氧消化）两相厌氧消化v两相厌氧消化是近年发展起来的一种高效稳定的新型污泥处理工艺，两相厌氧消化是近年发展起来的一种高效稳定的新型污泥处理工艺，它将产酸相和产甲烷相分别在不同的生长环境内进行，形成各自的相对优它将产酸相和产甲烷相分别在不同的生长环境内进行，形成各自的相对优势，以便提高整个消化过程的处理效率、反应速度及稳定性。势，以便提高整个消化过程的处理效率、反应速度及稳定性。v目前，国际上污泥稳定化处理的总的方向是以厌氧消化为主，欧美、目前，国际上污泥稳定化处理的总的方向是以厌氧消化为主，欧美、日本、原独联体等
100、国家和地区采用厌氧消化处理污泥已占所产污泥量的一日本、原独联体等国家和地区采用厌氧消化处理污泥已占所产污泥量的一半以上。中国城市污水处理厂污泥处理起步较晚，半以上。中国城市污水处理厂污泥处理起步较晚， 2020世纪世纪8080年代中期才年代中期才开始建设城市大型污水厂，污泥处理采用的也是中温厌氧消化，主要先进开始建设城市大型污水厂，污泥处理采用的也是中温厌氧消化，主要先进技术和设备都是引进的。近十多年来，中国城市污水厂的污泥处理技术和技术和设备都是引进的。近十多年来，中国城市污水厂的污泥处理技术和某些单项专用设备有较大发展，积累了不少中温厌氧消化技术方面的经验。某些单项专用设备有较大发展，积累
101、了不少中温厌氧消化技术方面的经验。 4.54.5污泥机械脱水技术污泥机械脱水技术v污泥浓缩主要是分离污泥中绝大部分污泥浓缩主要是分离污泥中绝大部分空隙水空隙水，但污泥经浓缩之后，其含，但污泥经浓缩之后，其含水率仍在水率仍在95%95%以上以上，呈流动状态，体积庞大，且易腐败发臭，不利于运输和，呈流动状态，体积庞大，且易腐败发臭，不利于运输和处置，给后续处理带来相当大的困难。处置，给后续处理带来相当大的困难。 v脱水主要是将污泥中的脱水主要是将污泥中的表面吸附水和毛细水表面吸附水和毛细水分离出来，这部分水分只占分离出来，这部分水分只占污泥中总含水量的污泥中总含水量的15 %15 %25%25%，
102、但经过脱水以后，污泥呈固体状态，但经过脱水以后，污泥呈固体状态，体积减体积减少为原来的少为原来的1/101/10以下，大大降低了后续处理的难度。以下，大大降低了后续处理的难度。 4.5.14.5.1污泥脱水性能的评价指标污泥脱水性能的评价指标l污泥比阻污泥比阻l毛细吸水时间（毛细吸水时间（CSTCST） 污泥与滤纸接触时，在毛细管作用下，水分在滤纸上渗透污泥与滤纸接触时，在毛细管作用下，水分在滤纸上渗透1cm1cm长度长度的时间，以的时间，以s s计。在一定范围内，毛细吸水时间与其比阻有一亿对应关系。计。在一定范围内，毛细吸水时间与其比阻有一亿对应关系。 污泥过滤时间（污泥过滤时间（Time
103、to Filtration,TTFTime to Filtration,TTF） 污泥过滤时间污泥过滤时间TTFTTF，即滤液体积达到污泥体积一半时的过滤时间。，即滤液体积达到污泥体积一半时的过滤时间。Vander- meydenVander- meyden等对几种不同性质的污泥分别进行了等对几种不同性质的污泥分别进行了CSTCST（毛细吸附时间）（毛细吸附时间）、TTFTTF和和SRFSRF（比阻）试验，结果如表（比阻）试验，结果如表3 3所示。所示。v 三种方法的结果都具有相似的趋势。石灰污泥的三种方法的结果都具有相似的趋势。石灰污泥的CSTCST、TTFTTF和和SRFSRF值最小，脱水
104、难度由易到难的污泥依次为：石灰值最小，脱水难度由易到难的污泥依次为：石灰污泥、铁盐污泥、铝盐污泥和聚合氯化铝污泥。这说明三污泥、铁盐污泥、铝盐污泥和聚合氯化铝污泥。这说明三种方法对于污泥脱水性能的表征都是有效的。种方法对于污泥脱水性能的表征都是有效的。 表表3-2 3-2 净水厂污泥脱水参数统计汇总表净水厂污泥脱水参数统计汇总表Tab.3-2 The parameters of sludge dehydrationTab.3-2 The parameters of sludge dehydration污泥类型CST(s)TTF(s)SRF(1013m/kg)样本数中值标准差样本数中值标准差样本
105、数中值 标准差铝盐污泥38194.1195.438319.5412.63815.821.3铁盐污泥9103.064.59104.779.596.48.1聚合氯化铝污泥5289.8258.85410.9562.5513.811石灰污泥970.034.5934.320.490.50.82 真空抽滤装置真空抽滤装置v衡量污泥机械脱水衡量污泥机械脱水效果与效果与效率效率的指标：的指标：（1 1）脱水泥饼的含水率）脱水泥饼的含水率（2 2）脱水过程的固体回收率）脱水过程的固体回收率泥饼中固体量与原污泥中的固体量之比。泥饼中固体量与原污泥中的固体量之比。（3 3）脱水泥饼产率）脱水泥饼产率单位时间内在单位
106、过滤面积是产生的滤饼的干质量，单位时间内在单位过滤面积是产生的滤饼的干质量，kg/mkg/m2 2.s.s。v常用的脱水方法有常用的脱水方法有自然干燥自然干燥和和机械脱水机械脱水两种。两种。v自然干燥自然干燥是利用自然力量（如太阳能）将污泥脱水干化。是利用自然力量（如太阳能）将污泥脱水干化。传统上常用的是污泥干化床。该方法适用于气候比较干燥、传统上常用的是污泥干化床。该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。 v芦苇芦苇等沼生植物进行脱水引起人们的关注。该方法可将污等沼生植物进行脱水引起人们的关注。该方法可将污泥干固体含量由排出时的泥
107、干固体含量由排出时的1 1左右增加到左右增加到40%40%，还可富集过量还可富集过量的的重金属重金属。 4.5.2 4.5.2 常用污泥机械脱水方式常用污泥机械脱水方式1 1、 真空过滤脱水真空过滤脱水（Vacuum filtration dehydration/ dewateringVacuum filtration dehydration/ dewatering） 普遍使用的是转鼓式真空过滤脱机。普遍使用的是转鼓式真空过滤脱机。2 2、 压滤脱水压滤脱水（Press filtration dehydration/ dewateringPress filtration dehydration
108、/ dewatering） 主要有自动板框压滤机和厢式全自动压滤机两种。主要有自动板框压滤机和厢式全自动压滤机两种。3 3、 滚压脱水滚压脱水（Squeegee dehydration/dewateringSqueegee dehydration/dewatering） 有对置滚压式和水平滚压式两种。有对置滚压式和水平滚压式两种。4 4、 离心脱水离心脱水（Centrifugal dehydration/dewateringCentrifugal dehydration/dewatering） 按按离离心心脱脱水水原原理理可可分分为为离离心心过过滤滤机机、离离心心沉沉降降脱脱水水机机和和沉沉降
109、降过过滤滤式式离心机三种。离心机三种。5 5、 造粒脱水机造粒脱水机（Model grain dewateringModel grain dewatering） 固体废物常用的脱水方法及效果固体废物常用的脱水方法及效果 脱水方法脱水装置脱水后含水率（）脱水后状态浓缩脱水重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩9597近似糊状自然干化法自然干化场、晒砂场7080泥饼状机械脱水真空过滤真空转鼓、真空转盘等6080泥饼状压力过滤板框压滤机4580泥饼状滚压过滤滚压带式压滤机7886泥饼状离心过滤离心机8085泥饼状干燥法各种干燥设备1040粉状、粒状焚烧法各种焚烧设备010灰状v一、带式压滤机一、带式压滤机1
110、1、组成：带式压滤机主要由滤带、辊、絮凝反应器（污泥、组成：带式压滤机主要由滤带、辊、絮凝反应器（污泥混合筒）、驱动装置、滤带张紧装置、滤带调偏装置、滤带冲混合筒）、驱动装置、滤带张紧装置、滤带调偏装置、滤带冲洗装置、滤饼剥离及排水装置组成洗装置、滤饼剥离及排水装置组成2 2、原理：带式压滤机是把压力施加在滤布上，用滤布的压、原理：带式压滤机是把压力施加在滤布上，用滤布的压力和张力使污泥脱水力和张力使污泥脱水 3 3、工工作作过过程程：带带式式压压滤滤机机的的脱脱水水过过程程分分为为：污污泥泥絮絮凝凝、重重力脱水、楔形脱水和压榨脱水力脱水、楔形脱水和压榨脱水四步进行。四步进行。污泥浓缩与脱水设
111、备污泥浓缩与脱水设备4 4、设备特点：带式压滤机是连续运转的污泥脱水设备，、设备特点：带式压滤机是连续运转的污泥脱水设备，进泥的含水率一般为进泥的含水率一般为9696- -97%97%，脱水后滤饼的含水率为，脱水后滤饼的含水率为7070- -80%80%。操作简便，可维持稳定的运转，其脱水效果主要取决于滤带操作简便，可维持稳定的运转，其脱水效果主要取决于滤带的速度和张力；结构紧凑、简单，低速运转，易保养；处理的速度和张力；结构紧凑、简单，低速运转，易保养；处理能力高、耗电少，允许负荷有较大范围的变化；无噪声和振能力高、耗电少，允许负荷有较大范围的变化；无噪声和振动，易于实现密闭操作。动，易于实
112、现密闭操作。 v二、带式浓缩机二、带式浓缩机v1 1、工作原理、工作原理: :v根据沉淀池排出的污泥含水率高的特点利用带式压滤机重力根据沉淀池排出的污泥含水率高的特点利用带式压滤机重力脱水段的原理设计的一种新型的污泥浓缩设备。脱水段的原理设计的一种新型的污泥浓缩设备。 v2 2、特点：、特点：v工程上通常将带式浓缩机与带式压滤机配合使用，经带式浓工程上通常将带式浓缩机与带式压滤机配合使用，经带式浓缩机浓缩后的污泥可直接进入带式压滤机进行脱水。缩机浓缩后的污泥可直接进入带式压滤机进行脱水。v带式浓缩机具有占地面积小、土建投资省的特点，可代替混带式浓缩机具有占地面积小、土建投资省的特点，可代替混凝
113、土浓缩池及大型带浓缩栅耙的浓缩池凝土浓缩池及大型带浓缩栅耙的浓缩池 v三、板框压滤机三、板框压滤机v1 1、组成：板框压滤机主要由滤板、滤框和滤布等组成。、组成：板框压滤机主要由滤板、滤框和滤布等组成。v2 2、工作原理：板框压滤机的脱水工作循环进行。一个工作周、工作原理：板框压滤机的脱水工作循环进行。一个工作周期包括：板框压紧、进料、压干滤渣、放空（排料卸荷）、正期包括：板框压紧、进料、压干滤渣、放空（排料卸荷）、正吹风、反吹风、板框拉开、卸料、洗涤滤布九个步骤。吹风、反吹风、板框拉开、卸料、洗涤滤布九个步骤。v3 3、特点：板框压滤机的优点是：结构简单，操作容易、运、特点：板框压滤机的优点
114、是：结构简单，操作容易、运行稳定，故障少，保养方便，机器使用寿命长；过滤推动力大，行稳定，故障少，保养方便，机器使用寿命长；过滤推动力大，所得滤饼的含水率低；过滤面积的选择范围较宽，且单位过滤所得滤饼的含水率低；过滤面积的选择范围较宽，且单位过滤面积占地较少；对物料的适应性强，适用于各种污泥；滤液澄面积占地较少；对物料的适应性强，适用于各种污泥；滤液澄清，固相回收率高。其主要的缺点是间歇操作，处理量小、产清，固相回收率高。其主要的缺点是间歇操作，处理量小、产率低，劳动强度大，滤布消耗大率低，劳动强度大，滤布消耗大. .适合于中小型污泥处理场合。适合于中小型污泥处理场合。 四、隔膜板框压滤机四、
115、隔膜板框压滤机四、隔膜板框压滤机四、隔膜板框压滤机v五、离心脱水机五、离心脱水机v1 1、组组成成：转转筒筒式式离离心心机机主主要要由由转转筒筒、螺螺旋旋输输送送器器及及空空心心轴轴等组成等组成v2 2、工工作作原原理理：应应用用离离心心沉沉降降原原理理进进行行泥泥水水浓浓缩缩或或脱脱水水的的机机械叫离心脱水机。械叫离心脱水机。v3 3、特点：离心脱水机可自动控制，能长期连续运行，可封、特点：离心脱水机可自动控制，能长期连续运行，可封闭操作，环境条件好；对污泥进料含固率变化的适应性强；絮闭操作，环境条件好；对污泥进料含固率变化的适应性强；絮凝剂投量少，常年运行费用低；结构紧凑，占地面积小，维修
116、凝剂投量少，常年运行费用低；结构紧凑，占地面积小，维修方便。但污泥必须使用高分子聚合电解质（如高分子聚丙烯酰方便。但污泥必须使用高分子聚合电解质（如高分子聚丙烯酰胺）作为混凝剂进行预处理。胺）作为混凝剂进行预处理。 v六、真空过滤机六、真空过滤机v1 1、结结构构：（以以转转鼓鼓真真空空过过滤滤机机为为例例）主主要要由由空空心心转转鼓鼓、污泥槽和压缩空气管路等组成污泥槽和压缩空气管路等组成v2 2、原原理理：污污泥泥的的过过滤滤脱脱水水是是以以过过滤滤介介质质（一一种种多多孔孔性性物物质质，如如滤滤布布）两两面面的的压压力力差差作作为为推推动动力力，使使污污泥泥中中的的水水分分强强制制通通过过
117、过过滤滤介介质质，固固体体颗颗粒粒被被截截留留在在介介质质上上形形成成滤滤饼饼（或或称称泥泥饼饼），从从而而达达到到脱脱水水的的目目的的。过过滤滤介介质质两两侧侧的的压压差差由由真真空空设备提供动力完成的称为真空过滤机。设备提供动力完成的称为真空过滤机。v3 3、特特点点：真真空空过过滤滤机机曾曾经经是是应应用用较较多多的的一一种种脱脱水水设设备备，其其特特点点是是能能够够连连续续操操作作，运运行行平平稳稳，可可自自动动控控制制，滤滤液液澄澄清清率率高高，单单机机处处理理量量大大；但但是是真真空空过过滤滤机机附附属属设设备备较较多多，占占地地面面积积大大，滤滤布布消消耗耗多多，更更换换清清洗洗
118、麻麻烦烦，工工序序复复杂杂，运运行行管管理理费费用用较较高高，正正逐逐步步被被带带式式压压滤滤机机和和板板框框压压滤滤机机所所代代替替。真真空空过过滤滤机机主主要要用用于于初初沉沉池池污污泥泥的的脱脱水水。其其中中带带式式转转鼓鼓真真空空过过滤滤机机能能处处理理低低浓浓度度、小颗粒、高粘度的污泥。小颗粒、高粘度的污泥。v过滤介质两侧的压差由真空过滤介质两侧的压差由真空设备提供动力完成的称为真空设备提供动力完成的称为真空过滤机过滤机 。v真空过滤机主要用真空过滤机主要用 于初沉池污泥的脱水于初沉池污泥的脱水 。 脱水设备脱水设备 类类 型型 优优 点点 缺缺 点点适用范围适用范围 真空过滤机真空
119、过滤机 能能连连续续操操作作，运运行行平平稳稳， 可可以以自自动动控控制制，处处理理量量较较大大，滤饼含水率较高滤饼含水率较高污泥脱水前需进行预污泥脱水前需进行预处理，附属设备多，处理，附属设备多，工序复杂，运行费用工序复杂，运行费用较高较高适适应应于于各各种种污泥的脱水污泥的脱水 板框过滤机板框过滤机 制造较方便，适应性大，制造较方便，适应性大，自动压滤剂进料、卸料、滤自动压滤剂进料、卸料、滤饼含水率较低饼含水率较低 间歇操作，处理量较间歇操作，处理量较低低适适应应于于各各种种污泥的脱水污泥的脱水 滚压带式滚压带式 压滤机压滤机 可连续操作，设备构造可连续操作，设备构造简单，投资低、自动化程
120、度简单，投资低、自动化程度高高操作麻烦，处理量较操作麻烦，处理量较低低不不适适于于粘粘性性较较大大的的污污泥泥脱水脱水 离心脱水机离心脱水机 占地面积小，附属设备占地面积小，附属设备少，投资低，自动化程度高少，投资低，自动化程度高分离液不清，电耗量分离液不清，电耗量较大，机械部件磨损较大，机械部件磨损较大较大不不适适于于含含沙沙量高的污泥量高的污泥 造粒脱水机造粒脱水机 设备简单，电耗低，管设备简单，电耗低，管理方便处理量大理方便处理量大刚才消耗量大，混凝刚才消耗量大，混凝剂消耗量较高，污泥剂消耗量较高，污泥泥丸紧密性较差泥丸紧密性较差使使用用于于含含油油污泥的脱水污泥的脱水图图图图2 2 2
121、 2 转鼓真空过滤机工艺流程转鼓真空过滤机工艺流程转鼓真空过滤机工艺流程转鼓真空过滤机工艺流程1.1.1.1.真空过滤机真空过滤机真空过滤机真空过滤机 2.2.2.2.气水分离桶气水分离桶气水分离桶气水分离桶 3.3.3.3.空气平衡桶空气平衡桶空气平衡桶空气平衡桶 4.4.4.4.真空泵真空泵真空泵真空泵 5.5.5.5.鼓风机鼓风机鼓风机鼓风机图图图图3 3 3 3 自动板框压滤机工作过程自动板框压滤机工作过程自动板框压滤机工作过程自动板框压滤机工作过程1.1.1.1.滤布滤布滤布滤布 2.2.2.2.滤框滤框滤框滤框 3.3.3.3.橡胶模橡胶模橡胶模橡胶模 4.4.4.4.隔板隔板隔板
122、隔板 5.5.5.5.滤板滤板滤板滤板6.6.6.6.多孔网板多孔网板多孔网板多孔网板 7.7.7.7.上滚筒上滚筒上滚筒上滚筒 8.8.8.8.下滚筒下滚筒下滚筒下滚筒 9.9.9.9.进料口进料口进料口进料口图图图图4 4 4 4 离心过滤机离心过滤机离心过滤机离心过滤机图图图图5 5 5 5 圆筒型离心机圆筒型离心机圆筒型离心机圆筒型离心机图图图图6 6 6 6 湿式造粒机的构造示意图湿式造粒机的构造示意图湿式造粒机的构造示意图湿式造粒机的构造示意图1.1.1.1.隔板隔板隔板隔板 2.2.2.2.溢流管溢流管溢流管溢流管 3.3.3.3.泄水缝泄水缝泄水缝泄水缝 4.4.4.4.提泥螺
123、旋板提泥螺旋板提泥螺旋板提泥螺旋板 5.5.5.5.孔口孔口孔口孔口4.6 4.6 污泥的热干燥污泥的热干燥 v经传统的浓缩和脱水工艺处理之后，污泥的含水率不可能达经传统的浓缩和脱水工艺处理之后，污泥的含水率不可能达到到60% , 60% , 如机械脱水泥饼含水率为如机械脱水泥饼含水率为7575左右。要达到对污泥的左右。要达到对污泥的深度脱水，比较经济的方法是引人化工操作中常用的热干燥技深度脱水，比较经济的方法是引人化工操作中常用的热干燥技术。术。 v4.6.14.6.1污泥的热干燥处理污泥的热干燥处理 v水分在污泥中有水分在污泥中有4 4种存在形式：自由水分、间隙水分、表面种存在形式：自由水
124、分、间隙水分、表面水分以及结合水分，分别反映了水分与污泥固体颗粒结合的情水分以及结合水分，分别反映了水分与污泥固体颗粒结合的情况，如下图所示：况，如下图所示： 污泥热干燥曲线污泥热干燥曲线 v（1 1）自由水分。蒸发速率恒定时去除的水分。）自由水分。蒸发速率恒定时去除的水分。v（2 2） 间隙水分。蒸发速率第一次下降时期所去除的水分，间隙水分。蒸发速率第一次下降时期所去除的水分，通常指存在于泥饼颗粒间的毛细管中的水分。通常指存在于泥饼颗粒间的毛细管中的水分。v（3 3）表面水分。蒸发速率第二次下降时期所去除的水分，通）表面水分。蒸发速率第二次下降时期所去除的水分，通常指吸附或黏附于固体表面的水
125、分。常指吸附或黏附于固体表面的水分。v（4 4）结合水分。在该干燥过程中不能被去除的水分。这部分）结合水分。在该干燥过程中不能被去除的水分。这部分水一般以化学力与固体颗粒相结合。水一般以化学力与固体颗粒相结合。 4.6.2 4.6.2 现行的污泥热干燥处理技术现行的污泥热干燥处理技术 v按照介质是否与污泥相接触，现行的污泥热干燥技术可以分按照介质是否与污泥相接触，现行的污泥热干燥技术可以分为两类：直接热干燥技术和间接热干燥技术。为两类：直接热干燥技术和间接热干燥技术。v直接热干燥技术又称对流热干燥技术。此技术热传输效率及直接热干燥技术又称对流热干燥技术。此技术热传输效率及蒸发速率较高，可使污泥
126、的含固率从蒸发速率较高，可使污泥的含固率从2525提高至提高至85%85%95%95%。v但由于与污泥直接接触，热介质将受到污染，排出的废水和但由于与污泥直接接触，热介质将受到污染，排出的废水和水蒸气需经过无害化处理后才能排放；同时，热介质与干污泥水蒸气需经过无害化处理后才能排放；同时，热介质与干污泥需加以分离，给操作和管理带来一定的麻烦。旋转式热干燥器需加以分离，给操作和管理带来一定的麻烦。旋转式热干燥器以及闪蒸热干燥器都是典型的直接热干燥装置。以及闪蒸热干燥器都是典型的直接热干燥装置。v在间接热干燥技术中，热介质并不直接与污泥相触，而是在间接热干燥技术中，热介质并不直接与污泥相触，而是通过
127、热交换器将热传递给湿污泥，使污泥中的水分得以蒸发，通过热交换器将热传递给湿污泥，使污泥中的水分得以蒸发，因而热介质不仅限于气体，也可用热油等液体，同时热介质因而热介质不仅限于气体，也可用热油等液体，同时热介质也不会受到污泥的污染，省却了后续的热介质与干污泥分离也不会受到污泥的污染，省却了后续的热介质与干污泥分离的过程。的过程。 4.7 污泥的处置技术污泥的处置技术 v城市污泥的处置途径很多，土地利用、卫生填埋、焚烧和水城市污泥的处置途径很多，土地利用、卫生填埋、焚烧和水体消纳（排入江河湖海）是许多国家常用的方法。体消纳（排入江河湖海）是许多国家常用的方法。v1 1、土地利用、土地利用v污泥的土
128、地利用是一种积极、有效而安全的污泥处理处置方污泥的土地利用是一种积极、有效而安全的污泥处理处置方式。式。 v中国已开始将污水处理厂污泥用于城市绿化林地改造。在国中国已开始将污水处理厂污泥用于城市绿化林地改造。在国外，污泥及其堆肥作肥源土地利用，已有外，污泥及其堆肥作肥源土地利用，已有6060多年的历史，城市多年的历史，城市污泥土地利用比例最高的是荷兰，占污泥土地利用比例最高的是荷兰，占55% 55% ；其次是丹麦、法国；其次是丹麦、法国和英国，占和英国，占45%45%；美国占；美国占2525。 v2 2、土地填埋、土地填埋v污泥的土地填埋始于污泥的土地填埋始于2020世纪世纪6060年代，是在
129、传统填埋的基础上，从保护环境年代，是在传统填埋的基础上，从保护环境角度出发，经过科学选址和必要的场地防护处理，以严格的管理制度和科角度出发，经过科学选址和必要的场地防护处理，以严格的管理制度和科学的工程操作来加以实施的污泥处置方法。到目前为止，这种方法已发展学的工程操作来加以实施的污泥处置方法。到目前为止，这种方法已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。该技术的基本方式是城市污泥经过简成为一项比较成熟的污泥处置技术。该技术的基本方式是城市污泥经过简单的灭菌处理后，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。它的好处是处理单的灭菌处理后，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。它的好处是处理成本低、不需要高度脱水
130、（自然干化），既解决了污泥出路问题，又可以成本低、不需要高度脱水（自然干化），既解决了污泥出路问题，又可以增加城市建设用地，故成为大多数西方国家主要的污泥处置方法之一。增加城市建设用地，故成为大多数西方国家主要的污泥处置方法之一。v据有关资料统计，据有关资料统计， 19921992年欧盟采用填埋法处理的污泥量大年欧盟采用填埋法处理的污泥量大约占总发生量的约占总发生量的40%40%。法国污泥填埋量高达污泥总发生量的。法国污泥填埋量高达污泥总发生量的80%80%；据日本；据日本19941994年的资料统计，日本通过陆地和海洋填埋的污泥年的资料统计，日本通过陆地和海洋填埋的污泥也达到了总发生量的也达
131、到了总发生量的35%35%。v建设污泥填埋场如同生活垃圾卫生填埋场一样，地址需选择建设污泥填埋场如同生活垃圾卫生填埋场一样，地址需选择在底基渗透系数低且地下水位不高的区域，填坑应铺设防渗性在底基渗透系数低且地下水位不高的区域，填坑应铺设防渗性能好的材料，卫生填埋场还应配设渗滤液收集装置及净化设施。能好的材料，卫生填埋场还应配设渗滤液收集装置及净化设施。目前中国修建的卫生填埋场中，都用高密度聚乙烯为防渗层，目前中国修建的卫生填埋场中，都用高密度聚乙烯为防渗层，这样可避免对地下水及土壤的二次污染。这样可避免对地下水及土壤的二次污染。v3 、污泥焚烧、污泥焚烧v焚烧的优势在于可以迅速和较大程度地使污
132、泥达到无害化和焚烧的优势在于可以迅速和较大程度地使污泥达到无害化和减量比，其产物为无菌、无臭的无机残渣，含水率为零，且在减量比，其产物为无菌、无臭的无机残渣，含水率为零，且在恶劣的天气条件下不需存储设备。近年来焚烧法由于采用了合恶劣的天气条件下不需存储设备。近年来焚烧法由于采用了合适的预处理工艺和焚烧手段，达到了污泥热能的自持，并能满适的预处理工艺和焚烧手段，达到了污泥热能的自持，并能满足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的部分污泥。部分污泥。 v19951995年，日本有近年，日本有近50%50%的污泥采用了焚烧的方法进行
133、处置，的污泥采用了焚烧的方法进行处置，而欧盟各国采用焚烧方法处置的污泥也超过了而欧盟各国采用焚烧方法处置的污泥也超过了10%10%，并预测到，并预测到20052005年这一比例将增至年这一比例将增至38%38%。v污泥焚烧处置方法有利也有弊，主要缺点是，污泥中的重金污泥焚烧处置方法有利也有弊，主要缺点是，污泥中的重金属会随着烟尘的扩散而污染空气，残余灰烬也富含污染物，再属会随着烟尘的扩散而污染空气，残余灰烬也富含污染物，再进行填埋处置也易造成环境污染，而且焚烧的成本是其工艺进行填埋处置也易造成环境污染，而且焚烧的成本是其工艺2 24 4倍；另一方面，污泥必须保证比较低的含水率才能用作倍；另一方
134、面，污泥必须保证比较低的含水率才能用作“合成燃烧合成燃烧”，这就需要提高污泥的脱水程度。，这就需要提高污泥的脱水程度。 4.8 污泥资源化技术污泥资源化技术 v1 1、污泥的堆肥化、污泥的堆肥化v污泥堆肥是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。污泥堆肥是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。它是利用好氧的嗜温菌、嗜热菌的作用，将污泥中有机物分它是利用好氧的嗜温菌、嗜热菌的作用，将污泥中有机物分解，并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒，提高污泥肥分。解，并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒，提高污泥肥分。v污泥堆肥化过程中经常要用调理剂和膨胀剂。调理剂是指加污泥堆肥化过程中经常要用调理剂和膨胀剂。调
135、理剂是指加进堆肥化物料中的有机物，借以减小单位体积的质量，增加进堆肥化物料中的有机物，借以减小单位体积的质量，增加碳源及与空气的接触面积，以利于需氧发酵。污泥堆肥化过碳源及与空气的接触面积，以利于需氧发酵。污泥堆肥化过程中常用的调理剂有木屑、秸秆、稻壳、粪便、树叶、垃圾程中常用的调理剂有木屑、秸秆、稻壳、粪便、树叶、垃圾等有机废料。膨胀剂是指用有机或无机物制成的固体颗粒，等有机废料。膨胀剂是指用有机或无机物制成的固体颗粒，把它加人湿的堆肥化物质中时，能有足够的大小保证物料与把它加人湿的堆肥化物质中时，能有足够的大小保证物料与空气的充分接触，并能依靠粒子之间的接触起到支撑作用。空气的充分接触，并
136、能依靠粒子之间的接触起到支撑作用。常用的膨胀剂有木屑、团粒垃圾、破碎成颗粒状的轮胎、塑常用的膨胀剂有木屑、团粒垃圾、破碎成颗粒状的轮胎、塑料、花生壳、秸秆、树叶、岩石及其他物质。料、花生壳、秸秆、树叶、岩石及其他物质。 v2 2、污泥的燃烧化、污泥的燃烧化 v（1 1）污泥的沼气化）污泥的沼气化 v（2 2）污泥的液化）污泥的液化 v它可使污泥中有机质的它可使污泥中有机质的 40 % 40 % 以上转化为燃料油（热值以上转化为燃料油（热值33MJ33MJkg-1kg-1），），相应的有机碳转化率达到相应的有机碳转化率达到 90 90 左右。左右。 整个过程为能量净输出过程。整个过程为能量净输出
137、过程。 v3、污泥热解制燃料油污泥热解制燃料油v目前最常见的污泥处理方法是农用、填埋和焚烧。由于前两目前最常见的污泥处理方法是农用、填埋和焚烧。由于前两种方法均需要一定的土地，而占总处理成本种方法均需要一定的土地，而占总处理成本25%25%50%50%的燃料费的燃料费用又使焚烧成为相当昂贵的污泥处理方法。因此，通过改善污用又使焚烧成为相当昂贵的污泥处理方法。因此，通过改善污泥的燃烧性质，取得污泥燃烧的能量自身平衡是节约污泥热化泥的燃烧性质，取得污泥燃烧的能量自身平衡是节约污泥热化学处理过程所耗能源的有效途径。学处理过程所耗能源的有效途径。v污泥低温热解是利用污泥有机质在加热条件下的部分热裂解污
138、泥低温热解是利用污泥有机质在加热条件下的部分热裂解过程，产生污泥衍生燃料的技术。过程，产生污泥衍生燃料的技术。 v4 4、污泥制造建材、污泥制造建材v污泥中除了有机物外往往还含有污泥中除了有机物外往往还含有20%20%30%30%的无机物，主要是的无机物，主要是硅、铁、铝和钙等。因此即使将污泥焚烧去除了有机物，无机硅、铁、铝和钙等。因此即使将污泥焚烧去除了有机物，无机物仍以焚烧灰的形式存在，需要做填埋处置。如何充分利用污物仍以焚烧灰的形式存在，需要做填埋处置。如何充分利用污泥中的有机物和无机物，污泥的建材利用是一种经济有效的资泥中的有机物和无机物，污泥的建材利用是一种经济有效的资源化方法。源化方法。v污泥的建材利用大致可以归结为以下方法：制轻质陶粒、制污泥的建材利用大致可以归结为以下方法：制轻质陶粒、制熔融资材和熔融微晶玻璃，生产水泥等，制砖已经很少应用。熔融资材和熔融微晶玻璃，生产水泥等，制砖已经很少应用。过去大部分以污泥焚烧灰作原料生产各种建材，近年来为了节过去大部分以污泥焚烧灰作原料生产各种建材，近年来为了节省投资（建设焚烧炉），充分利用污泥自身的热值，节省能耗，省投资（建设焚烧炉），充分利用污泥自身的热值，节省能耗，直接利用污泥作原料生产各种建材的技术已开发成功。直接利用污泥作原料生产各种建材的技术已开发成功。 谢谢！谢谢！本章结束！本章结束！
