引言

隨著我國(guó)城市和工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)污水和生活污水的排放量日益增多，從而導(dǎo)致污水中所產(chǎn)生的污泥量也是不斷地增加，如何有效安全地處理好這些污泥，這是值得我們深入思考的問(wèn)題。目前污泥處理的常用方法有焚燒、堆肥和填埋，但是這些處理方法的應(yīng)用都會(huì)或多或少地受到污泥的高含水率的限制。本文就污泥脫水技術(shù)進(jìn)行研究。

一、污泥分類(lèi)

1.1初沉池污泥

初沉池污泥源于沉降過(guò)程。這些懸浮的顆粒（或大或小的顆粒）可以利用沉淀法分離。初沉池污泥中的揮發(fā)份含量較低（大概在55%到60%之間），易于脫水。該污泥在脫水之前，很容易通過(guò)靜態(tài)濃縮，提高原泥濃度，但該污泥容易發(fā)酵。

1.2生物污泥

生物污泥來(lái)源于生物法處理的廢水。它是一種含有微生物的混合物，可以通過(guò)凈化分離器將微生物和水質(zhì)分離。只有部分生物污泥被送去進(jìn)行脫水處理，其它將被循環(huán)利用，用來(lái)保持生化池中的細(xì)菌總量。該污泥脫水能力中等，主要是由其揮發(fā)份含量決定，過(guò)高的揮發(fā)份含量不易于泥水分離。

1.3混合污泥

混合污泥是初沉池污泥與生物污泥經(jīng)過(guò)混合形成，由于混合污泥的性質(zhì)介于生物污泥與初沉池污泥之間，該類(lèi)污泥較容易脫水處理。

1.4消化污泥

消化污泥來(lái)自于消化處理過(guò)程中生物穩(wěn)定步驟。穩(wěn)定步驟是通過(guò)生物污泥或者混合污泥來(lái)實(shí)現(xiàn)的，此過(guò)程可在不同的溫度條件下進(jìn)行，也可以在有氧或無(wú)氧條件下進(jìn)行（即耗氧菌或者厭氧菌）。在經(jīng)過(guò)穩(wěn)定處理后，污泥應(yīng)該具有如下性質(zhì)：具有較低的揮發(fā)份含量：揮發(fā)份含量大概占到50%，在消化過(guò)程中，污泥出現(xiàn)無(wú)機(jī)化現(xiàn)象；固含量大概在20g/L到40g/L之間；具有較好的脫水能力。

1.5礦物污泥

之所以取名為礦物污泥，是由于這種污泥是在礦物處理過(guò)程中產(chǎn)生的，如采石廠或者精選礦的過(guò)程。礦物污泥的性質(zhì)直接與各種礦物的性質(zhì)有關(guān)（包括粘土），它容易通過(guò)重力的作用來(lái)進(jìn)行泥水分離。

二、開(kāi)展污泥脫水技術(shù)的意義

2015年我國(guó)污水排放總量已經(jīng)達(dá)到了482.4億噸，其中含有261.3億噸城鎮(zhèn)生活污水，221.1億噸工業(yè)廢水，482.4億噸廢水中COD排放量可以達(dá)到1339.2萬(wàn)t。

如果我們采用生物法來(lái)處理65%的污水，那么全國(guó)將產(chǎn)生847萬(wàn)t（干質(zhì)量）污泥（按1t干質(zhì)量污泥=0.38萬(wàn)t廢水計(jì)算）。而我們?nèi)绻僭O(shè)這些污泥中含水量達(dá)到了80%，那么則這些污泥的質(zhì)量可以達(dá)到4233萬(wàn)噸。污泥的處理如此之大，由此可看出，污水處理廠在處理這些污泥時(shí)所面臨的困難。污泥處理處置的成本主要包括填埋費(fèi)用、場(chǎng)外運(yùn)輸費(fèi)用和場(chǎng)內(nèi)傳輸費(fèi)用。

而污泥的量是最能夠影響成本的，如果我們積極開(kāi)展污泥脫水技術(shù)，哪怕只是將含水率降低至一半，那么全國(guó)都至少能夠減少一半的運(yùn)輸費(fèi)用和填埋用地費(fèi)用，能夠減少2116萬(wàn)噸污泥，使得管理成本大幅度降低，所以污泥脫水技術(shù)有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

三、污泥脫水技術(shù)的應(yīng)用

3.1干化脫水技術(shù)

干化脫水技術(shù)根據(jù)加熱方式和熱能來(lái)源的不同，可分為對(duì)撞流干燥、紅外輻射干燥、間壁干燥、過(guò)熱蒸汽干燥、流化干燥等，是一種能夠有效利用熱能快速蒸發(fā)掉污泥中水分的處理工藝，目前主要采用的是流化床干化。

干化脫水技術(shù)的缺點(diǎn)在于對(duì)操作技術(shù)和管理技術(shù)有較高要求，運(yùn)行費(fèi)用高，資金投資大。優(yōu)點(diǎn)在于穩(wěn)定、安全、易控制、占地少，處理過(guò)程中產(chǎn)生的氣體不易爆難燃，不易產(chǎn)生沼氣，污泥不易粘結(jié)、性狀穩(wěn)定，干化后污泥體積減小很多，含水率低于10%。適用于集中處理多個(gè)中小型污水處理廠污泥，還有那些土地緊張的大型污水處理廠。

3.2Huber SRT工藝

Huber SRT工藝系統(tǒng)一方面利用太陽(yáng)能，另一方面回收來(lái)自污水處理廠的熱能。該系統(tǒng)的面積占用率低，經(jīng)處理后的污泥可以獲得相對(duì)穩(wěn)定的含固率，干化污泥呈顆粒狀。其主要特點(diǎn)是污泥通過(guò)吸收太陽(yáng)光線的熱能實(shí)現(xiàn)干化，而當(dāng)太陽(yáng)光線不足時(shí)，可以通過(guò)熱力泵代替太陽(yáng)光來(lái)提供污泥干化所需熱能。該熱力泵通過(guò)回收污水處理廠的污水中的熱量來(lái)獲取加熱空氣，從而保證一年內(nèi)的污泥干化效果維持在恒定水平，其處理結(jié)果可以達(dá)到90%含固率。該污泥處理系統(tǒng)可真正實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化、減量化、穩(wěn)定化和資源化，已通過(guò)國(guó)家建設(shè)部的專家論證，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)利用新能源處理處置污泥的新紀(jì)元。技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，可廣泛用于市政、化工、冶金、電力、煤炭等多種行業(yè)的污泥處理處置。整個(gè)過(guò)程無(wú)污染而且環(huán)保，可以做到把污泥水分從80%降到30%左右，使污泥體積縮小為原來(lái)的三分之一到五分之一，可處理每天500到2000噸不等量的污泥，蒸發(fā)1T水每小時(shí)耗電量?jī)H為60-80kw。干化處理后可用于農(nóng)業(yè)堆肥、制磚、燃煤。遠(yuǎn)程監(jiān)控方便快捷，實(shí)現(xiàn)了資源可持續(xù)，處理了環(huán)境難題。

3.3水熱技術(shù)

污泥的水熱處理技術(shù)其原理是污泥的微生物在加熱的過(guò)程中出現(xiàn)微生物細(xì)胞破裂、絮體解散，這樣一來(lái)就導(dǎo)致污泥中有機(jī)物出現(xiàn)水解的現(xiàn)象。有機(jī)物的水解降低了黏性物質(zhì)的束縛，同時(shí)也降低了污泥的黏度，導(dǎo)致污泥顆粒更容易與水分子發(fā)生分離，從而有效地降低脫水污泥的含水率。這種方法將高含水率的污泥（如含水率80-99.5%）直接降至含水率50%以下。污水處理廠的原污泥（含水率99.2%左右）或經(jīng)濃縮的污泥（含水率95-98%），通過(guò)水熱工藝深度脫水，可以避免污泥二次脫水，大為節(jié)省設(shè)備投資、運(yùn)輸費(fèi)用和再處理成本。適用以下類(lèi)型的污泥：a）經(jīng)過(guò)初步脫水的污泥（含水率80-85%）；b）經(jīng)過(guò)濃縮處理的污泥（含水率95-97%）；c）未經(jīng)處理的原污泥（含水率98-99.5%）。整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，PLC全程自動(dòng)控制，流水線生產(chǎn)。比較其他高脫水率的方式，如干化、機(jī)械脫水，化學(xué)改性+特種壓濾的常溫脫水工藝，是處理成本更低的方式。

結(jié)束語(yǔ)

總之，污泥脫水技術(shù)是一個(gè)長(zhǎng)期值得探索的問(wèn)題。隨著城市的進(jìn)一步發(fā)展，污水處理廠將發(fā)揮著更加重要的角色，污泥的脫水技術(shù)勢(shì)必朝著效率高、控制方便、過(guò)程穩(wěn)定、能耗低的方面發(fā)展，也將會(huì)給城市環(huán)境保護(hù)提供更大的貢獻(xiàn)。