城镇小型污水处理厂污泥的处理方法

　　《江西水利科技》(季刊)创刊于1975年，主管单位为江西省水利厅，主办单位为江西省水利科学研究院，江西省水利厅科技情报站，江西省水利学会。本刊宗旨：全面贯彻党的水利水电方针政策，报道省内外水利水电方针及建设成就;交流省内水利水电规划，设计，施工，科研，管理等方面的技术成果和经验;介绍国内外水利水电行业的先进技术。

　　为了控制水污染和实现污水资源化，十二五期间，我国对城市污水处理提出了更高的要求，随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂的污泥产生量将有较大的增长，由此引起的二次污染问题已不容忽视。因此如何合理地处理、处置污泥，已成为城市污水处理厂和相关部门必须引起重视的问题。

　　国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及焚烧等，或用其中几个方法组合处置。应该说，对城市污水处理厂污泥的处理与处置，我们与先进国家相比，差距较大。

　　城市污水处理厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等，不加处理任意排放，会对环境造成严重的污染。对污泥处理总的要求是稳定化、无害化和减量化。目前我国对污泥无害化、资源化的处理处置率仅占30%左右，无害化、资源化的处理处置是指将污泥焚烧、制肥、建材等。在我国，对污泥的处理主要还是填埋，但在政策上并不鼓励这种做法，只能是作为一种近期临时的处理处置方式。

　　国家对城市污水污染控制的技术政策及新颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)，对城市污水处理厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是，污水处理厂的建设往往只注意污水处理要达到排放标准，而忽视污泥处理与处置的问题。近几年，由于脱磷脱氮要求，演变出不少污水生物处理工艺，而对污泥处理和处置，设计中一般只是将脱水污泥简单的外运或综合利用，未计算其投资和运行费用，这势必会造成二次污染。污水处理厂建得越多，污泥的二次污染亦越广泛。未经稳定处理的污泥，因有机物含量较高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，极易造成传染病的传播。下面结合我厂运行实际，浅谈一下城镇小型污水处理厂污泥的处理和处置。

　　一污泥的处理和处置

　　通常把污水处理厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率70%~80%)称作污泥的处理;将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用，称为污泥的处置。如果脱水污泥中有毒有害物质超过农用标准，就要考虑卫生填埋和污泥干化焚烧技术。从国外污泥处理的发展来看，对污泥用于农田控制越来越严，而对污泥进行干化和加热处理的比例正逐年增加。

　　1. 污泥的处理

　　污泥稳定处理分为好养稳定和厌氧稳定，好养稳定有很多优点，但能耗很高，只有当污泥量较少时才采用;污泥厌氧稳定处理通常采用中温(35℃)厌氧消化方法。国内仅有十几座大型污水处理厂采用此方法，污泥经消化后，有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，污泥消化过程中还产生大量沼气(消化降解1kgCOD可产生350L沼气)可以回收利用。但由于消化装置工艺复杂，一次性投资大，运行有难度。污泥厌氧消化和沼气利用装置费用，约占污水处理厂投资和运行费的30%左右，而且大多需进口技术和设备。从调查已建消化池的实际运行看，只有少数达到预期的效果。有管理、设计问题，亦有沼气利用的经济性和安全性问题。鉴于以上存在的问题，大部分小型污水处理厂未设此设施。

　　污泥的稳定问题，除了采取污泥厌氧消化外，还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。例如，污水处理工艺设计中采用延长污水曝气时间，减少污泥的产量;设计参数中增大污泥泥龄，(如泥龄20天以上)，尽量采用污泥趋向稳定的污水处理工艺。对中小型污水处理厂来说，采用带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟等处理工艺)是可取的。有的污水处理工艺投资低(如AB法的A段)，而污泥量较多，增加了污泥的处理成本。故应当把污水处理和污泥处理统一考虑，一并计算投资和运行费用。

　　污泥的稳定并不等于污泥无害，用于农田还需要符合国家标准中关于污泥农用时污染物控制标准限值。其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的，应该通过严格控制工业废水源头的排放来控制污泥的性质。

　　国外在污泥稳定方面，除了用生物法(包括中温消化、高温消化及利用微生物和某些添加剂)外，还采用了化学法，有的将脱水后的污泥加盐酸调PH至2~3，反应一小时后再加硝酸钠;有的对脱水污泥添加石灰。

　　2. 污泥的处置

　　(1)制复合肥

　　按我国目前的经济条件，对大多数小型污水处理厂来说，污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素，对农作物有增产作用;污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至近郊作为农肥，是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性，不需要泥肥时，污水处理厂会泥满为患，影响正常运行。于是一些污水处理厂支付费用，让农民把污泥拉走，而不问其去向，这很容易造成二次污染。

　　(2)卫生填埋

　　卫生填埋污泥分为单独填埋和混合填埋两种，脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多。污泥能否填埋主要考虑两个因素：污泥本身的土力学性质及填埋对环境产生的影响。

　　有些地方的污水处理厂对污泥处置提出“处理一点，填埋一点，利用一点”的原则，这就需要按卫生填埋要求建设污泥填埋场。根据污泥性质、含水率及力学特性等因素进行设计，填埋场底部设有盲管将渗滤液再输送到污水处理厂进行处理。此法一般占地面积大，运行工作量大，遇雨季污泥更难以压实，一般污泥填埋场都有一定的使用期限，到使用期限后还需另选场址，卫生填埋场在实际运行中的造价也不低，对有些污水处理厂来说，采用污泥卫生填埋也是不得已的权宜之计。鉴于地价上升和填埋场有臭味等因素，近几年来，污泥卫生填埋的比例越来越小，有的填埋场还将逐步关闭。

　　还有些地方的污水处理厂将污泥运至城镇垃圾填埋场进行混合填埋，这容易存在两个实际问题：一是管理体制上的问题。垃圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资，属环卫部门管理，而污水处理厂的污泥属市政部门管理，设计垃圾填埋场使用年限和布点距离一般未考虑接纳污水处理厂污泥，在管理体制上需进一步理顺。二是技术方面，目前污水厂的脱水污泥含水率一般在70%~80%，而运往垃圾填埋场的污泥，要求含水率不大于30%，这类污泥不能满足填埋场的要求，且不宜碾压填埋，除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂等预处理后才能进入填埋场填埋。无论作何种填埋，污泥都易采取高干度脱水。

　　(3)干化、焚烧

　　国内近几年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚烧场。但污水处理厂的污泥做焚烧处置还很少见。由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少，处理成本低，故污泥干化往往是焚烧的前处理。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%，减少了污泥的体积和重量，降低了运输费和填埋费，而且污泥的臭味大为减少。干化装置分直接干化和间接干化，其能量消耗与污泥成份和水分有关。间接干化(利用沼气通过热交换器)一般推荐用立式干化装置，并选用流化床工艺。干化与焚烧串联工艺中，干化的程度取决于污泥的热值和回收焚烧炉的热能，使干化的能量尽量平衡，不另外添加燃料。污泥流化床焚烧炉，温度在800℃以上，炉内有砂粒循环使用，外排气体要适当处理。污泥焚烧炉远比垃圾焚烧炉的工艺简单得多，且污泥焚烧不会产生二恶英。由于受条件的限制，污泥的干化和焚烧，可能将是一些大城市大型污水处理厂的发展方向，但对于中小型污水处理厂来说短期内还较难实现。

　　(4)填埋与焚烧的比较

　　国内上海与浙江一些单位做过污泥卫生填埋及焚烧处置的方案比较。其主要工艺流程为：

　　原污泥→浓缩→消化→脱水→卫生填埋

　　原污泥→浓缩→消化→脱水→焚烧→焚烧灰填埋

　　对于焚烧处理工艺，为了避免消化后污泥热值减少，也可以不做污泥消化处置。上述两个工艺的经济性比较结果，无论采用国产设备或进口设备，二者的处置工程费用基本相同。按国产设备对污泥进行处置，运行费用折成污泥干固体，处理总成本约为800元/吨。以10000吨/日污水处理厂产生2吨计，每吨污水处理成本约为0,16元，与国内大型污水处理厂污水处理成本(不计折旧和还贷利息)0.3~0.45元/方相比，需增加成本35%~50%(中小型污水处理厂略高一些)，这与国外实例相当。

　　既然污泥的卫生填埋与污泥的焚烧其工程费和运行成本大致相当，那么，从污泥无害化和减量化看，焚烧方案有明显的优点，这也是国外污泥焚烧发展较快的原因。焚烧后产生的焚烧灰可以用于改良土壤、路基路面的骨料、砖瓦制品、陶瓷、混凝土填料和工程建设的回填土等。

　　二污泥处理和处置应注意的问题

　　我国目前存在着重废水处理，轻污泥处理处置的倾向，污泥的处理处置起步较晚，且存在一些问题，主要表现在以下几个方面：污泥处理技术设备落后;污泥处理管理、设计水平低;污泥处理处置投资低;污泥处理处置状况较为混乱;除几个大型城市外，国内各城市的总体规划中缺少污泥处理处置内容，更无专项规划。

　　在十二五期间我国对污水处理厂污泥处理处置提出的主要技术目标是：1.加强源头削减和全过程控制;2.要求减量化、稳定化、无害化;3.尽量回收利用资源能源，达到安全、环保、经济;4.鼓励符合条件的污泥进行土壤改良、园林绿化等土地利用方式，不符合条件的污泥则推行干化后焚烧或者运往燃煤电厂、水泥厂协同处置; 5.污泥脱水稳定后填满处置。

　　针对以上现实情况，以后在进行污泥处理处置时更应注意：

　　1. 设计城市污水处理设施时，要把工业污染源控制、污水处理工艺和污泥的处理和处置作为一个系统来考虑，不认真处置污水处理厂的污泥，污水处理是不完整的。

　　2. 对污泥的最终处置，我们还缺乏经验，如污泥的干化和焚烧装置的设计，比污水处理工艺复杂得多，我们应认真学习、引进、消化、吸收国外的先进技术和经验，同时要制定和完善污泥处置有关的法规和标准。我国一些污水处理厂已运行的污泥消化、沼气利用装置，基本上都是引进国外的技术和设备。

　　3. 采用多途径来解决污泥问题。小厂与大厂不一样，南方与北方亦不一样。有的地方污泥可与垃圾处置相结合，有的地方污泥可与发电厂燃煤相结合。对量大面广的小型污水处理厂的污泥，要总结农用的经验。在污泥干化和加热技术上，还可考虑利用太阳能、微波、湿式氧化等多种方案。有的污泥可与工业废水治理中的污泥一并处理。要善于总结各地的经验和教训，大力发展国产化设备，这是一项朝阳产业。要积极探索适合国情的低成本、无害化、多用途的污泥处理和处置途径，以达到最终消化、降解的目的。