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摘要：在城市化发展过程中，污水处理之后，其所产生的污泥量大量增加了，如何使得污泥能够得到有效处理以及无害化、资源化利用，这成为了举国上下需重视的一个问题。本文对污泥干化减量处理和处置的技术进行研究分析，得出污泥低温干化和无害化、资源化利用已经成为日后污泥处理和处置的主要发展方向。
关键词：污泥处理现状；高效调理；深度脱水；低温干化；无害化、资源化处置。
引言
随着环境质量标准要求的提高，水处理量越来越大的同时，污水处理之后所产生的污泥量也越来越多。目前，大部分城镇污水厂的剩余污泥经过脱水之后含水率可降至约80%左右，再外运填埋。由于城市化的发展需要，填埋用地越来越紧缺。为使污泥得到减量化处理和无害化、资源化处置，在污泥处理阶段降低污泥含水率尤为重要。目前，污泥深度脱水及干化的技术日趋完善，能够大大地降低污泥含水率，减量化显著。本文主要阐述了城镇污水处理厂污泥“减量化、稳定化、无害化、资源化”一站式全过程处理技术及其发展趋势。
一．污泥一站式处理
1．1高效浓缩
当污水厂污泥含水率比较高的时候，需对其进行浓缩预处理。通过高效浓缩，可提高污泥处理效率，同时也能够为调理阶段有效减少药剂浪费。污水厂所产生的污泥含水量比较高，一般会达到 99% 以上。如果未经过浓缩就对污泥进行投加药剂调理，会造成成本过大和调理药剂的浪费，所以在进行深度脱水之前需对污泥进行浓缩处理。污泥浓缩后会使污泥成为大颗粒的沉淀，排出污泥中存在的间隙水。本文介绍的是使用机械设备对污泥进行浓缩，可提高浓缩效率和浓缩效果。
1.2污泥调理
经过浓缩之后的污泥含水率一般在94%~96%之间，为使得污泥具有更好的过水性，降低污泥的亲水性，从而提高污泥脱水效果。本次介绍的调理药剂有聚合硫酸铁、聚合硫酸铝和氧化钙，其中铁盐和铝盐能够破坏污泥胶体结构的稳定性，使小颗粒凝聚成大颗粒；而氧化钙则能够通过一些化学反应，使污泥创造出许多通道来进行水分子的滤过。两者结合使用，不仅能够使 pH 值增加，因为产生化学反应也会使温度升高，对污泥的细胞膜造成破坏从而实现结合水的释放。改变污泥絮体的大小，而且能去除部分胞外聚合物，进而改善了污泥脱水效果。
污泥调理是污泥深度脱水处理的核心技术。因为污泥中的污染物可能含有重金属、有机污染物、病原体等多种有毒有害物质。而污泥调理可以降低污泥中有毒有害物质的危害性，减少对环境的影响，便于后续污泥的处理和处置。
1.3污泥深度脱水
污泥中水的分布形态主要有四种：间隙水(或游离水)、毛细水、表面吸附水和内部结合水。本文讲是用定制的板框压滤机对污泥进行深度脱水，其工作原理是：调理之后的污泥进入板框压滤机，流经过滤介质(滤布)，固体停留在滤布上，并逐渐在滤布上堆积形成过滤泥饼。而滤液部分则渗透过滤布，成为不含固体的清液。随着过滤过程的进行，泥饼厚度逐渐增加，过滤阻力加大。过滤时间越长，分离效率越高。与其它固液分离设备相比，压滤机过滤后的泥饼有更高的含固率和优良的分离效果，板框泥饼的含固率可达到45%左右。
1.3低温干化
经过定制的板框压滤机深度脱水之后，污泥含水率在55%左右。泥饼软硬适中，再通过预处理设备和低温干化机等配套的设备，对污泥的细胞水进一步干化，最终得到含水率约35%的颗粒状干泥，其干污泥的热值接近2000大卡/kg
污泥低温干化处理，这种处置方法主要是指利用热风破坏污泥的胶凝结构，并对污泥进行消毒灭菌。干化之后能使污泥显著减量，产品稳定。干化处理后的干污泥用途多，可以用作肥料、土壤改良剂、水泥窑协同焚烧、垃圾混烧、替代能源等。
二．干污泥资源化处置
2.1水泥窑协同焚烧
污水厂污泥经过脱水干化之后，含水率约35%左右，经输送及喂料设备可直接送入分解炉焚烧。由于分解炉的温度高、热熔大，使得污泥能快速、完全燃烧。污泥烧尽后的灰渣随物料一起进入窑内煅烧。
利用水泥回转窑处理污泥具有以下特性：
（1）有机物彻底分解
在回转窑中内温度一般在1350℃-1650℃之间，甚至更高，燃烧气体在此停留时间>8s，高于l100℃时停留时间>3s。燃烧气体的总停留时间为20s左右，且窑内物料呈高湍流化状态。因此窑内的污泥中有害有机物可充分燃烧，焚烧率可达99.999%，即使是稳定的有机物如二恶英等也能被完全分解。
(2)抑制二恶英形成
由于干化污泥喂入点处在高于850℃的分解炉，分解炉内热容大且温度稳定，有效地抑制了二恶英前躯体的形成。从国内外水泥窑处置有毒有害废弃物的实践表明，废弃物焚烧后产生的二恶英排放浓度远低于排放限值。
(3)不产生飞灰
煅烧排出废气粉尘经窑尾布袋收尘器收集后作为水泥原料重新进入窑内煅烧，没有危险废弃物飞灰产生。
(4)同化重金属
回转窑内的耐火砖、原料、窑皮及熟料均为碱性，可吸收SO2，从而抑止其排放。在水泥烧成过程中，污泥灰渣中的重金属能够被固定在水泥熟料的结构中.从而达到被固化的作用。
(5)资源化效率高
污泥中的有机成分和无机成分都能得到充分利用，资源化效率高。污泥中含有部分有机质和可燃成分，它们在水泥窑中煅烧时会产生热量;污泥的低位热值是11MJ/kg左右，在热值意义上相当于贫煤。贫煤含55%灰分和10%-15%挥发分，并具有热值10-12.5MJ/kg。
(6)处理量大、见效快
水泥生产量大，需要的污泥量多;水泥厂地域分布广，有利于污泥就地消纳，节省运输费用;水泥窑的热容量大，工艺稳定，处理污泥方便，见效快。
2.2烧结制砖
污水厂污泥经过一站式脱水干化处理之后，成品污泥为粉粒状，含水率35%左右，适合直接制砖使用。处理人员需要在干污泥内加入粘土、干粉、淤泥等配料，考虑到污泥颗粒很细，坯体的干燥敏感系数相当大，制成砖坯容易干燥开裂的情况，原料最好按照砖体百分比投放，干化淤泥微粉控制在60%左右，混合料干泥控制在 15%左右，放入配料后再次将其进行干燥，第二次干燥完成之后即可烧制，烧制砖坯的温度控制在950℃以上，1050℃以下，烧制时长为 3~5 h，最后冷却出产品烧结砖。
污泥制砖结砖的优势：污泥烧结砖资源化利用的优势很多，它虽是污泥焚烧及建材利用的一种，但其成本更低，脱水干化后的污泥含水率35%左右，无需在烧结砖之前再进行干化预处理。烧结砖的应用范围也非常广泛，特别是城镇化建设迅速推进的大背景下，建筑工程对建筑材料的需求率增高，烧结砖的使用途径和市场前景都很广阔。
制烧结砖时会加入一定的配料，如粉煤灰等，这些原料会使污泥碱化，经过碱化后的污泥其有机物的腐烂程度会减轻，不会出现恶臭的问题，且在烧制中污泥的重金属也会逐渐稳定。另外，在工艺流程中污泥制烧结砖的烧结温度在 950~1050 ℃，这样的高温会杀死污泥中的病原菌，使污泥中的有机物、细菌、寄生虫被高温彻底分解，生成CO2和H2O，有机物中含的硫变为 SO2，在进入烟道后在脱硫塔中被去除。也就是说，在污泥制烧结砖的过程中，其内部含有的有机物会被全部碳化，降低了二次污染的可能性，实现绿色经济及生态循环。
三．结束语
通过对城镇污水处理厂污泥“高效浓缩-调质-深度脱水-低温干化”一站式处理，以及干化后的污泥资源化利用的研究分析得知，污水厂内污泥干化减量+资源化利用已经成为日后国内外污泥“减量化、稳定化、无害化、资源化”的主要技术路线，具有广泛的市场应用前景，为城市化绿色、健康发展起到良好的推动作用。
参考文献:
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[2]黄春桃,邱银锋,徐晴晴.城镇剩余污泥深度脱水技术方案研究综述[J].广东化工,2020,47(06):151-152.