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一、污泥处理工艺流程
污泥处理的一个重要环节，对污泥的处理效果及最终处理产物具有重要的影响。我国污水处理厂污泥处理的主要目的在于减少有机物含量，降低污泥对环境空气和水的污染，对水进行无害化处理。污泥处理工艺主要包括物理处置、化学处置和生物处置三种。污泥处理的工艺参数主要是：污泥处理时间（通常为30~40min)、有机物含量（浓度<20%)、pH值（酸碱度按pH值调整）和处理温度(30~60℃）。由于不同地区污泥的特点以及地理环境等因素引起了不同污泥处理工艺对实际情况不同的影响。我国各地区环境情况也有很大差异。我国各地城市污水处理厂不同程度地存在着不同程度且具有自身特点的运行管理模式。我国各城市污水处理厂对污泥处理工艺流程均采用统一规划、统一污泥处理处置的模式。由于我国地区环境状况差异较大且具有自身特点和地区发展特征及其复杂等多种因素影响，我国各地污泥处理处置体系也存在着一定差别。
1、物理处置工艺
物理处置是以物理方法将污泥中的有机物转化为稳定可利用的固体物质，从而使污泥得到有效处理的过程。一般将污泥浓缩到所需体积后，采用压实污泥的方法实现。通常采用的方法包括：含水率低于20%;加载时间一般不超过40min;加载压力一般不超过0.25MPa;调节系统压力不超过20MPa。这些方法常与传统方法相结合运用于污泥处置。污泥经脱水后形成一定颗粒或细粉，并被混合使用于肥料中。但目前尚无一种适宜污泥处置的方法实现污泥最大限度资源化及无害化。物理处置是将一定体积内的污泥转变为可利用物质或固体废物，常见设备有重力加载法、振动干燥器和旋流器等，其中振动干燥器是我国使用最广泛的一种机械加载污泥方法。这种方法需要消耗大量人力物力，投资成本较高且不能实现稳定安全地处理污泥，但可以作为污泥浓缩后的处置场地使用。目前市场上常用于湿式混合和干式运输方式，在城市污水处理厂中广泛应用。
2、化学处置工艺流程
化学处置工艺包括物理化学法、化学除铁法等。该工艺在经济上有一定优势，也可满足较大规模污泥处置要求。但是由于该方法需消耗大量电能，且由于污泥中含有大量有毒有害物质，使得化学处理技术较为复杂，设备投资较大，投资回收期较长。而且化学处置对污泥种类及组成有较大影响，在污泥中加入不同种类的药剂进行化学处理，将会使污泥产生不同程度的污染，且药剂具有毒性，如果药剂对人体产生不良影响不能排除，还可能会对环境造成二次污染，因此限制了该方法的广泛应用。其中以常用的氧化剂铁和氧化剂活性炭为代表。常用氧化剂铁的选择可参考以下几点：①铁可以作为还原剂使用，但由于其价格昂贵，不宜大规模推广使用。②铁是氧化剂，但氧化时其反应速度不够快；③铁以氧化物形式存在于铁中，因此易形成亚铁离子；④铁和氧化剂反应缓慢，难以反应形成氢氧化铁；⑤铁可以用作还原剂等。因此氧化铁的选择是污水厂在生产中必须考虑且非常重要。由于活性炭具有良好的吸附性能，故它是一种很好的有机吸附剂，在各种类型污泥脱水过程中得到了广泛应用。
二、污泥处理方式
污泥处理方式可分为卫生填埋、土地利用和污泥焚烧。我国采用土地利用方式的污泥处理方式主要有土地利用、土地改良和土地利用。土地利用方式包括耕地、草地、林地、农用地和建设用地。土地利用方式是指对土地资源利用的过程。土地利用方式主要包括土地复垦、土地租赁和人工造林等3种形式。污泥土地利用方式可分为填埋、堆肥、干化、发酵、焚烧等7种方式。其中最常用的污泥处理方式是干化和堆肥。城市污泥干化的方法主要有卫生填埋、机械厌氧发酵、热解制碳等。
1、卫生填埋
填埋是将污泥制成小的填埋体，并在其上覆盖一层不透水的混凝土，然后将其贮存在土壤中，在其上盖一层土，再用土覆盖以防止流失，并将土用于绿化以及填埋后的管理等。卫生填埋的缺点是占用土地和费用高，并且需要较大的投资。我国城市污水处理厂处理规模为800~1000t/d,城市生活垃圾处理率仅为25%,城市污泥处理率仅为10%~15%。在我国一些发达城市，污泥填埋已经发展到相当高的水平，随着我国城市规模逐渐扩大，城市污泥排放量逐年增加，我国每年都有大量生活垃圾倾倒，导致环境污染，而且城市垃圾填埋产生噪声、臭气影响周围居民生活质量，对居民健康造成危害。目前国家要求各级城市至少建设3座填埋场，全国共有6座城市建成填埋场，每年都要投入大量资金用于填埋处理场的建设与运行。这些填埋场的产生造成环境污染，并占用了大量土地。城市垃圾填埋后，污染地下水、地表水和土壤，污染地下水及土壤中植物根结，对地下水和土壤造成严重影响，并会对周围农作物及生态环境造成严重影响，并且对城市垃圾填埋场周边环境造成污染和二次污染，严重威胁着人们的健康和社会可持续发展。
2、机械厌氧发酵
厌氧发酵是将污泥置于适宜温度、pH和酸碱度的环境中，在适宜发酵条件下，使其微生物产生一系列代谢产物的过程。随着厌氧发酵工艺的不断发展，厌氧发酵过程中产生的沼气越来越丰富，厌氧发酵也成为许多城市污泥中含水率低且易腐败的主要因素。机械厌氧发酵主要是通过将污泥厌氧发酵产生的沼气输送到反应器中，实现对污泥干化后的沼气利用处理。目前国内外使用最多的厌氧发酵技术即为膜反应器技术，它可将污泥中的有机废物转化为二氧化碳和水，从而使污染物得到降解或减少；同时可使污水得到循环利用，减轻了对环境造成的污染等优点。采用膜反应器技术的厌氧发酵处理装置在我国广泛使用，但由于存在运行费用高、占地面积大和容易发生水淹等缺点，目前国内尚未大规模推广应用，但是由于其在处理效率方面具有明显优势，因此膜反应器技术得到了迅速发展。我国城市污水处理厂中采用厌氧发酵技术最多，而且在运行管理方面较国际先进水平均有较大提高。但由于膜反应器技术存在能耗高、污染大、占地面积大等缺点和设备运行费用高等缺点，制约了其在我国城市污水处理厂中的广泛应用研究与推广应用。
3、热解制碳
热解是指将污泥置于高温的熔融状态，利用高温将污染物转化为无害物质，例如挥发性有机物，或者可以用来生产燃料或者化学品的过程。热解过程主要包括两个步骤:(1)将热解产生的可燃物释放到大气中，减少温室效应;(2)把废弃物分解成无害物质，降低对大气的污染程度。热解过程不仅对环境污染很小，而且能耗很低。热解制碳技术是目前国际上最先进的技术，其关键步骤如下：将经过处理后的有机污泥与一定比例的氮气（或其他氮气）反应，使有机污泥发生炭化反应；接着炭化过程可将生物质分解为不易燃物质，并减少环境污染；最后对残渣进行无害化处理，制成合格产品；利用余热或其他能源发电。"利用残渣制碳"或"用不易燃物质替代部分燃料"等方法也是近年来国际上研究较为成功的处理方式之一。随着热解技术在不断进步，应用范围也在不断扩大，目前已应用在生活污水、化工废水、发电工业废水、生活垃圾处理以及农林废弃物等领域中去，该技术优势明显，得到了国内外学者的广泛关注，但其生产成本较高，且运行费用较高、污染严重、不利于环境保护的话，不能应用于我国环境保护领域中去。
4、其他方式
污泥干化是指在规定的干化温度条件下，使污泥中的水分被蒸发，然后通过排出水分或用水稀释使水分蒸发后将干污泥贮存起来，同时通过添加干燥剂来降低水溶液中的COD值，以提高污泥的干化值，从而使污泥具有可回收性；但这种方法也会因原料成分变化而造成能耗增加而影响产量和质量。采用热解制碳方法处理污泥后，污泥含水率可降至50%~60%,从而实现污泥资源化利用。热解制碳可减少污泥对土地和环境的影响，实现减量化、资源化和无害化处理，同时还能产生较高的附加值，有利于环境保护和资源回收，特别适合于工业化规模生产并具备热解制碳技术条件的企业作为主要原料之一进行循环利用。其他处理方式还包括脱水食品、焚烧建材或生物能源发电等，但这些方式投资较大，成本较高，不适合规模大规模企业进行推广使用。污泥焚烧技术也可以将污泥直接利用于生物质能源发电工艺中。例如，焚烧产生的热能直接用于供热及发电产生的蒸汽冷却后供给锅炉使用。这种发电模式还可以用于部分地区煤炭枯竭、无煤可烧地区的替代能源使用；同时也可以为热解制碳技术提供动力及原材料等支撑条件。
三、污泥处理的影响因素
污泥处理的影响因素很多，通常有以下几个方面：①水解酸化、氧化性。污泥中的有机物经过化学氧化分解为CO2、H2O等，有机物在水中产生亚硝酸盐。这种作用一般在pH值小于6时进行，一般在0.5-2之间；②水解、氧化程度及速度决定了污泥的含水率。当水解度较小时，由于污泥表面张力作用，水解酸化作用较弱；③微生物对有机污染物的分解与降解作用决定了污泥的可生化性；④有机物的降解作用是微生物代谢反应的重要环节，在控制好上述三个因素下，生物降解过程较为简单。污泥处理设备工艺参数如何??污泥处理工艺参数是影响污泥处理效果和对环境影响程度至关重要的因素。应根据污水处理厂特点和污泥资源化和无害化处理要求，对污泥处理工艺参数进行合理选择和设计。此外还要综合考虑污泥性质、运输成本和污泥含水率等诸多因素。
1、污泥处理工艺参数
污泥处理工艺参数主要包括化学成分(PH值和pH值）、微生物活动指数(HRT)、污泥的来源（含水率）和污泥处理过程（温度及时间）等。化学成分包括：有机酸（如羟基酸和酯）及亚硝酸盐、碳源和氮源（如氨氮和亚硝酸）等。生物特征包括：①微生物活动指数，污泥中生物膜数量和种类的多少；②微生物增殖和生物膜形成过程；③碳源及氮源利用情况及排放情况。化学成分包括：①有机物种类及比例：有机物种类越多，微生物活性越强；②温度及时间：有机物来源不同，微生物活性越强；③温度及时间：反应越剧烈；④COD浓度：处理目的不同，活性微生物含量就不同；⑤pH值及时间对污泥处理效率影响较大；⑥碳源及氮源利用情况：碳源主要来源于碳的固定或合成；⑦微生物活动指数(HRT);⑧温度及时间：微生物活动指数对污泥处理效率影响很大；⑨COD浓度：处理目的越重要，影响越大；⑩温度及时间：对反应最有利；上述因素可分为主要因素及次要因素三大类。各种因素对污泥处理效果有重要影响关系:(1)水解度及氧化程度：水解度越高，有机物越难水解完成氧化转化或被微生物降解;(2)氧化速率：有机物在水中分解氧化速度越快越好，分解、氧化反应程度及pH值都不同于前文所述情况;(3)微生物代谢：影响细菌繁殖和活性、微生物生长和繁殖速率及其他影响因素;(4)对环境的影响：对环境水质产生不同程度的污染。因此污水处理厂应根据自身特点设计工艺参数。
2、污泥运输方式
(1)填埋：污泥填埋是污泥处理中最常见的一种方式，也是目前最有效的污泥堆放方式。但其过程存在诸多问题，如污泥运输过程中温度高，细菌滋生较多，需注意防曝晒等。(2)脱水：目前采用的脱水方式主要有蒸汽脱水、管道脱水和重力脱水等。这三种方式基本可以满足不同污泥用途并节省费用。但由于其运输距离长，运输成本高等原因，应用不太广泛。(3)焚烧是目前最好的污泥燃烧方式，对环境影响较小，但燃烧过程中产生大量甲烷，也可能造成二次污染。另外，它的焚烧温度不能过高，不能用于对恶臭气体的收集处理，且运行中可能产生有害物质泄漏现象，影响环境。所以在设计上应选择焚烧方式进行处理。
