污泥深度处理工艺和应用

摘要：本文设计了一种新型破壁改性污泥深度处理工艺，经该工艺处理过的污泥可以得到含水量较低的泥饼，且经该工艺处理后的污泥，氨气和硫化氢等气体浓度明显降低，臭味大大减弱。污泥脱水过程中产生的废水简单处理即可达到国家《污水综合排放标准》中的一级A 标准。

关键词：废水；污泥；深度处理；工艺

随着工业的飞速发展城镇化进程的不断加快，污水排放量也急速剧增[1]。目前，污水处理厂的湿污泥以年均4.6%的速率快速增长，年总产量已突破7000万吨。E20研究院数据显示，2015年全国各地湿污泥无害化处理率约为32%，处理方式主要为填埋、堆肥、自然干化、焚烧等方式，分别占据污水处理总量的65%、15%、6%、3%等。污泥深度处理工艺落后，处置能力欠缺是目前企业污泥处理面临的主要问题，如果得不到有效解决，会对生态环境和人类的活动造成严重威胁[2]。因此污水污泥的有效处理成为了健康发展必须解决的一大问题[3]。常规污泥含水率要求控制在80%以内，但随着环保力度的加强，许多城市要求脱水污泥含水率控制在60%以内[4]。多数企业采用特殊高压板框压滤机设备来进行深度处理，但此设备运行过程周期较长，所耗费的能源较多[5]。

本设计工艺通过對污泥进行破壁改性处理，从根源上破坏了污泥的原始粘连结构，大大提高了污泥中水的蒸发速率，也提升了污泥的自脱水速率。在同样的压榨设备下，经该工艺处理过的污泥可以得到含水量较低的泥饼，与常规泥饼含水量80%相比，降低了近一半水量，为后期自然晾干工艺打下了良好的基础条件。

1污泥处理工艺现状

（1）传统处理工艺

目前全球多数污水处理企业采用活性污泥技术来对污水进行处理，活性污泥技术处理污水的同时也会残留大量污泥。污泥中的固体物质主要是经截留而残存的悬浮物、生物处理系统排出的有害物质以及化学污泥等。现阶段污泥处理技术方法主要有填海、农用、埋地、焚烧等，此类污泥处理技术在具体应用过程中存在许多缺陷。经填海、农用工艺处理后的污泥，重金属离子含量明显高于相关标准规定，其它寄生虫、寄生卵以及病原体等也会对生态环境造成严重的危害，甚至会对人类生命安全造成威胁。埋地处理工艺占据大量土地资源的同时，也会对地下水造成污染。焚烧技术虽然可以有效降低污泥占用体积，但设备运行时间较长，资源耗费严重。

（2）悬浮污泥过滤工艺

悬浮污泥过滤工艺是在污水中加入絮凝剂，絮凝剂可以和污水中的高分子物质发生化学反应，过滤过程中凝胶状絮凝物可以形成悬浮污泥层，悬浮污泥层也可以作为过滤物料来截留污泥中的固体颗粒，达到污泥深度处理的目的。

（3）生物技术法

生物技术法是向污泥中加入合适的微生物，使得污泥中的有毒有害物质降解为二氧化碳和水等物质。生物技术法主要用于油田废水污泥深度处理工艺。

2破壁改性污泥深度处理工艺及应用

为响应国家对污泥无害化处理的要求，本设计研究开发了一种经济可行的新型污泥除臭减量设备及工艺，大大降低了污泥含水率，提高了污泥除臭效果，降低运输成本及污泥所引发的二次污染，从源头上排除污泥资源化有效利用的障碍。

具体设计工艺流程如下：

工艺步骤为：首先将含水率约80%的污泥加水化浆成含水率约94%的污泥浆，污泥浆经振动筛去除其中的大颗粒，然后进入缓冲池1，充分均化。然后将从缓冲池1 输出的污泥浆依次进入反应池1、反应池2、反应池3进行杀菌、除臭、化学破壁等操作，给药装置1 给药到反应池1，给药装置2 给药到反应池2，给药装置3 给要到反应池3，反应池1、反应池2和反应池3混合后进入缓冲池2。充分均化后进去污泥破壁系统中进行破壁处理。破壁后的污泥浆和给药装置4 中的药物一起进入反应池4，然后在缓冲池3中充分均化。从缓冲池3 输出的污泥浆经絮凝沉降后，输入普通板框压滤机压榨，即可得到含水率为46.8%的泥饼，相比之前76.8%明显降低。最后将泥饼送到污泥晾晒仓，，晾晒三天左右可以得到含水率为21.2%的泥饼，晾晒过程中如果有足够大的空间，可延长晾晒时间以得到含水率更低的污泥。

本污泥深度处理工艺在处理污泥过程中，脱水速率较传统工艺来说脱水速率明显增加，且脱水更彻底。常规工艺脱水后污泥含水率约80%，用同一套普通板框压榨设备，该处理工艺污泥含水率可以降到50%左右，再经室温晾晒后污泥含水率可继续低至20%左右。且经该工艺处理后的污泥，氨气浓度从33.6PPM 降低为3.3PPM，硫化氢浓度处理前为19.8PPM，处理后仪器检测不出硫化氢气体的存在，污泥臭味大大降低，臭气浓度符合《恶臭污染物排放标准》中的相关要求。此外，污泥脱水过程中产生的废水简单处理即可达到国家《污水综合排放标准》中的一级A 标准。综合以上数据来看，本污泥深度处理工艺大大降低了污泥排放量及外运成本，同时从根本上解决了污泥的资源化利用及焚烧发电的瓶颈问题。

3 结论

经济和社会的不断进步使得工业企业污水污泥排放量也逐年增加，加上国家有关部门越来越重视环境保护问题，对污泥处理技术的要求也越来越高。污泥处理技术应该遵守减量、低能源耗损以及无公害。破壁改性污泥深度处理工艺较传统工艺来说具有较多优点，可应用于污泥深度处理工艺。

参考文献：

[1]蔡源浇，兰秋玲.城镇污水处理厂污泥深度处理工艺在重庆地区的应用[J].建筑工程技术与设计，2014（33）：9-10.

[2]张逢玉，吕阳，姜蔚，等.悬浮污泥过滤工艺在油田污水深度处理中的应用[J].现代化工，2007，27（8）：55-58.

[3]李敬美.石化废水的活性污泥—生物膜复合工艺及深度处理研究[D].大连理工大学，2010.

[4]刘广钊，王英辉，彭艺艺.污水厂污泥深度处理的研究[J].中国科技纵横，2014（17）：13-13.

[5]史树辉.悬浮污泥过滤工艺在油田污水深度处理中的应用[J]. 科学与财富，2017（13）：15-15.

作者简介：胡珂珂（1989.08.18）女，汉族，安徽宿州人，硕士学历，从事化学、环保、材料等相关研究工作。现就职于广东科达洁能股份有限公司