城市污水處理廠污泥處理工藝研究

　　自改革開放的不斷深入，我國城市化進程的發展速度與日加快，所以也因此帶動了我國城市規模的不斷擴大以及人口數量的快速飆升。對于城市污水處理廠來說，城市化進程的加劇，對其污水處理，特別是污泥處理提出了更加嚴格的要求。因此，作為城市污水處理廠的管理者，其有必要對污泥的危害有著細致的了解，并知曉如何運用現代化的污泥處理工藝來更有效的對污泥加以處理，避免因污泥而導致城市生態環境惡化，對進一步加快城市發展有著積極的意義。

　　一、污泥的含義、分類與特性

　　1、污泥的含義

　　所謂污泥，指的是在處理城市污水過程中，其中所形成的固態或半固態物質。對于污泥來說，其中的微生物病原體、有機物以及膠體等是構成污泥的主要成分。此外，在污水處理過程中，不管使用何種處理工藝，均會導致污泥在此期間形成。

　　2、污泥的分類

　　通常來說，使用自然沉降法難以對固液混合狀態下的污泥進行固液分離，所以可依據以下方式來對污泥加以更有針對性的分類，例如依據污泥分離階段和處理方法的不同，可將污泥分為生物處理污泥與沉淀污泥。現階段，對于大部分污水處理廠來說，其中所處理的污泥多為沉淀污泥與生物處理污泥。此外，根據處理對象的不同，污泥可分為腐殖污泥、剩余污泥與初次沉淀污泥。最后，按照來源的不同，污泥又可分為河道湖泊淤泥、生活污泥與工業污泥。

　　3、污泥的特性

　　對于污泥來說，含水率高、有顯著臭味以及內部存在各種寄生蟲與微生物，同時含有大量的重金屬等是污泥最為顯著的特性，如不妥善的對其加以處理，則勢必會對環境造成嚴重的污染。

　　3.1 重金屬污染

　　隨著我國工業化發展速度的加快，大量重金屬在污泥中的含量日益提高，而一旦含有重金屬的污泥長期累積于地表層，則一旦滲入到農作物以及動物體內，則勢必會對農作物的生長以及動物的生存造成嚴重的影響，甚至會危害人類的身體健康。因此，重金屬的存在將會對污泥在土地中的利用有著嚴重影響。

　　3.2 有機質污染

　　對于污泥來說，大量的有機質在污泥中存在，并不斷的在其中進行分解腐爛，導致大量的寄生蟲、微生物等在其中得以生存，如果不對污泥中所寄生的病原體加以有效處理，而一旦將未妥善處理的污泥排放到自然環境中，并與水體相結合，對人體的健康無疑將有著嚴重的威脅。

　　3.3 含水率較高

　　通常來說，在對污泥的含水率進行計算時，主要是用污泥中水的質量與污泥的總質量相除所得出來的。其中，之所以污泥中的含水率較高，主要是因為不同類型的水分在污泥中大量構成所引發的。相關研究表明，呈游離狀態的自由間隙水在污泥中的占比可達到65%左右，并且可通過濃縮脫水工藝加以消除，毛細結合水的占比為20%左右，通常可使用離心脫水或者壓濾等機械脫水方式進行消除，而剩下的則為表面吸附水與胞內水，通常可使用加熱或者生物分離法來進行去除。

　　二、城市污水處理廠污泥處理工藝

　　在現階段，我國大部分城市污水處理廠所用的污泥處理工藝主要有三種，即：濃縮脫水處理工藝、污泥厭氧消化處理工藝、污泥好氧發酵處理工藝以及熱解（炭化）處理工藝，下面本文將對此一一加以敘述研究。

　　1、濃縮脫水處理工藝

　　所謂濃縮，指的是運用濃縮的方法來最大限度的降低污泥之中的含水率，有助于進一步減小污泥自身的體積。對于濃縮方式來說，其可分為兩種方式，即：機械濃縮與重力濃縮。其中，與重力濃縮相比，機械濃縮的占地面積更小，而且建設投入成本也更具優勢，操作環境更為優越。此外，在厭氧條件下，為了避免活性污泥出現二次放磷現象，污水處理長在對污泥進行處理過程中，需要對污泥的停留時間加以嚴格控制。與此同時，對于脫水來說，其指的是將吸附水與毛細水從污泥中分離出來，以此來使污泥變成半固態或者固體黏土狀態。當污泥完成脫水處理環節后，其中的含水量會出現顯著降低，并且對于脫水效果來說，其不僅與污泥本身的性質有關，而且也與脫水設備的脫水性能有著直接關系。在進一步脫水過程中，污泥的干燥程度也會加劇，一般來說，污泥在干燥后，其中的含水率不得高于10%。在脫水過程中，大部分污水處理廠所用的方法有機械脫水法、自然干燥法以及造粒法，每種脫水方法均存在一定的適用性，所以城市污水處理廠可根據自身情況來選擇更加合理的脫水方法。

　　2、污泥厭氧消化處理工藝

　　由于污泥中的有機物含量較高，所以對于污泥厭氧消化處理工藝來說，其指的是在厭氧條件下，污泥中可以被生物降解的有機物會被厭氧菌所分解，從而得到二氧化碳、甲烷以及水等，同時產生沼氣，而且污泥在此環境下也會變得更加穩定。對于厭氧消化技術來說，其優勢在于污泥可以在厭氧菌的分解作用下生成甲烷，而所得到的甲烷便可用來發電，并且也可最大限度的降低污泥中有機物的含量，縮減固體污泥的體積。此外，污泥脫水能力的提升，污泥中的臭味便可得到顯著降低，有助于縮減后續處理環節的成本支出。同時，在高溫作用下，污泥中的寄生蟲卵可以得到有效消除，有助于提升病原體的去除率。然而，厭氧消化處理工藝的缺點也十分明顯，例如，處理方法復雜、占地面積大以及建設投入成本高等，所以厭氧消化處理工藝多在大規模的污水處理廠中應用。

　　3、污泥好氧發酵處理工藝

　　污泥好氧消化也被稱作好氧堆肥，是污泥中的嗜熱菌、好氧嗜熱菌分解有機物的內源代謝過程，最后形成類似腐殖質土壤的物質。通過曝氣的方法在污泥堆中充入氧氣，活性污泥中有機體自身氧化分解，轉化為水、二氧化碳、氨氣等。有機降解的過程中產生熱量，使堆料層中形成高溫，能有效殺滅病原體、寄生蟲卵等微生物，使污泥得到穩定，從而實現污泥穩定化、減量化和無害化。好氧發酵階段通常采用一次發酵方式，有時需要干燥和造粒。

　　4、熱解（炭化）處理工藝

　　熱解（炭化）技術是利用有機物的熱不穩定性，在缺氧或無氧環境條件下對污泥進行加熱，使污泥中的有機物發生熱裂解，生成燃料氣、裂解油和裂解炭。燃料氣和裂解油可以作為燃料再利用，裂解炭可以作為污水、廢氣處理的吸附劑使用。由于污泥熱解是在缺氧或無氧條件下進行，可抑制有害氣體二噁英類物質的產生；污泥熱解過程可以降低重金屬的有效性，可以使碳酸鹽結合態和可交換態重金屬向殘渣態和硫化物結合態轉化，從而降低污泥資源化利用的環境風險。因此，污泥熱解既能利用自身能源，減少能量消耗，降低污泥林用的環境風險，同時也為污水及煙氣處理提供吸附原料，具有較好的市場應用前景。

　　三、結語

　　城市化進程以及工業發展的加劇，其中所排放污泥的含量也呈現快速提升的狀態。因此，對于城市污水處理廠來說，其必須要對污泥的危害有著清楚的認識，并采取更為合理、科學的處理工藝來更加徹底的對污泥加以處理，對提升我國城市污水廠整體污泥處理水平有著積極的幫助作用。