常勇旺

摘要：我國城市建設(shè)最近幾年發(fā)展非常迅速的同時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來越完善。近年來，隨著人們對(duì)環(huán)境問題的日益關(guān)注和城市污水處理能力的不斷提升，污泥處理問題日益凸顯。

關(guān)鍵詞：城市污水廠;污泥處理方法

引言

我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展推動(dòng)我國城市基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展迅速。2007年至2016年我國生活污水的排放量由310億噸上升至405億噸，工業(yè)污水排放量由246億噸增長至305億噸，依照此趨勢(shì)推測(cè)，2020年我國廢水總排放量將升至約800億噸，而污泥也將與日俱增，據(jù)估計(jì)2020年，我國污泥量約6000～9000萬噸。因此如何將污水廠的污泥進(jìn)行無害化處理，并做好污泥的資源化再利用，發(fā)揮污泥的最大化經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是當(dāng)前污水處理行業(yè)急需解決的重要課題。

1工藝原理

污水處理廠的剩余污泥經(jīng)脫水處理后污泥含水率在80%左右，含水率較高，高含水率給污泥后續(xù)處理、運(yùn)輸及處置均帶來很大困難。為解決污泥高含水率的問題，采用板框壓濾機(jī)，將藥劑調(diào)理后的污泥經(jīng)過板框壓榨脫水，使污泥含水率≤70%。板框壓濾機(jī)的工作原理是板與框相間排列而成，在濾板的兩側(cè)覆有濾布，用壓緊裝置把板與框壓緊，在板與框之間構(gòu)成壓濾室。在板與框的上端中間相同部位開有小孔，壓緊后成為一條通道，加壓的污泥由該通道進(jìn)入壓濾室，濾板的表面刻有溝槽，下端有供濾液排出的孔道，濾液在壓力下通過溝槽和孔道排出壓濾機(jī)，使污泥脫水。

2污泥的分類及組成

根據(jù)不同的特點(diǎn)、來源特性以及處理階段可分為以下幾類：①按來源分類：市政污泥、管網(wǎng)污泥，工業(yè)污泥、河海污泥;②按物化特性分類：親油性污泥、親水性污泥、有機(jī)污泥等;③按處理階段分類：初沉污泥、腐殖污泥、濃縮污泥、干燥污泥等[1]。污泥的主要成分是有機(jī)質(zhì)、無機(jī)質(zhì)和水分，其中①組成無機(jī)質(zhì)的元素包括氮、磷、鉀、碳、氫、鈉、鈣、錳、鐵、鋅、銅、鎂、硼等，其中氮、磷和鉀三種元素在污泥的資源化利用方面有著關(guān)鍵的作用，而鎳、鉻、鉛、銅、鎘、汞等為重金屬污染物;②有機(jī)物質(zhì)，污泥中有多種含碳元素長鏈分子構(gòu)成的有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)蛋白質(zhì)、脂肪也在污泥有機(jī)物范圍內(nèi)，這些物質(zhì)會(huì)對(duì)土壤的物理化學(xué)性質(zhì)有著重要影響。

3污泥處理的方法

3.1工程規(guī)模

某市某污水處理廠污水處理能力17萬m3/d，用地紅線面積12.22hm2。分2期建設(shè)，一期已建規(guī)模6萬m3/d，二期擴(kuò)建規(guī)模11萬m3/d;一、二期出水均執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)值。該污水廠污泥處理規(guī)模225t（含水率80%污泥計(jì)）/d，分兩期建設(shè)，一期已建規(guī)模100t（含水率80%污泥計(jì)）/d，二期擴(kuò)建規(guī)模125t（含水率80%污泥計(jì)）/d。

3.2好氧堆肥工藝設(shè)計(jì)

（一）污泥好氧發(fā)酵原理，堆肥化處理是指依靠自然界分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，對(duì)有機(jī)物有控制地進(jìn)行生物降解，使之轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的過程。污泥好氧發(fā)酵是利用好氧嗜熱菌對(duì)有機(jī)物的分解過程產(chǎn)生的熱量，使堆料層溫度升高至55C°以上，能有效殺死病原體、寄生蟲卵和病毒，提高污泥肥分。（二）工藝流程，本工程好氧堆肥發(fā)酵采用條垛式高溫膜覆蓋好氧發(fā)酵工藝，工藝流程如下：進(jìn)泥（含水率≤65%）→預(yù)處理→一次發(fā)酵→二次發(fā)酵→外運(yùn)（污泥含水率≤40%）[2]。（1）預(yù)處理：廠外及廠內(nèi)含水率65%的污泥和輔料、返混的熟料混合破碎，使混合料呈疏松狀，同時(shí)粒徑小于20mm，含水率60%左右。通過預(yù)處理后的混合料需滿足含水率、C/N比、顆粒粒徑及比表面積、孔隙率等要求。（2）一次發(fā)酵：混合料通過布料機(jī)均勻布料后覆蓋功能膜，在鼓風(fēng)系統(tǒng)作用下，發(fā)酵體內(nèi)形成低壓內(nèi)腔，使堆體在均勻供氧條件下實(shí)現(xiàn)好氧發(fā)酵。一次發(fā)酵周期14d，發(fā)酵后污泥含水率達(dá)55%。（3）二次發(fā)酵：二次發(fā)酵周期9d，發(fā)酵過程中通過翻堆供氧，最終發(fā)酵成品通過裝載機(jī)出料。部分熟料作為回料再次進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)。二次發(fā)酵后出泥含水率為40%[3]。（三）建筑物設(shè)計(jì)，二期好氧堆肥發(fā)酵車間位于污水廠北側(cè)、污泥處理區(qū)的西側(cè)、一期發(fā)酵車間的南側(cè)。發(fā)酵車間尺寸151.4m×40.8m，高12.45m，地面標(biāo)高為5.30m，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用排架結(jié)構(gòu)，中間設(shè)中柱，跨度為24m及16m，開間為7～9.25m。屋蓋部分采用鋼管平面桁架，下部采用鋼筋混凝土排架柱。二期發(fā)酵車間分為3個(gè)區(qū)域，西側(cè)為預(yù)處理車間，東側(cè)由布料平臺(tái)分為一次發(fā)酵區(qū)和二次發(fā)酵區(qū)。（1）預(yù)處理車間：該區(qū)尺寸28.0m×40.8m，布置有中控室及熟料倉庫。預(yù)處理車間西側(cè)毗鄰污泥脫水機(jī)房，二期脫水后的污泥通過皮帶輸送機(jī)輸送到預(yù)處理車間，再與輔料、回料混合后輸送進(jìn)入一次發(fā)酵區(qū)。車間內(nèi)分別設(shè)置有污泥、回料、輔料加料機(jī)，混合料進(jìn)料、出料、熟料等帶式輸送機(jī)，以及混合破碎機(jī)等設(shè)備[4]。（2）一次發(fā)酵區(qū)：該區(qū)域尺寸123.4m×20.54m，設(shè)計(jì)有15條條堆。每條條堆尺寸為6.2m×16.5m，設(shè)置3條通風(fēng)排水槽。預(yù)處理后的污泥通過混合料輸送機(jī)輸送到一次發(fā)酵區(qū)，被桁架式均勻布料機(jī)均勻分布在條堆內(nèi);條堆內(nèi)的污泥覆蓋功能膜后，通過鼓風(fēng)系統(tǒng)向膜內(nèi)堆體鼓風(fēng)進(jìn)行好氧發(fā)酵，一次發(fā)酵溫度控制在70C°內(nèi)。一次發(fā)酵后的物料由裝載機(jī)出料，通過翻倉發(fā)酵給料機(jī)、翻倉帶式輸送機(jī)輸送到二次發(fā)酵區(qū)。（3）二次發(fā)酵區(qū)：該區(qū)域尺寸為123.4m×20.36m，設(shè)計(jì)有4條條堆。每條發(fā)酵倉尺寸為3.0m×105.1m，設(shè)置2條通風(fēng)排水槽。一次發(fā)酵后的物料通過翻倉布料輸送機(jī)、翻倉帶式輸送機(jī)布料至二次發(fā)酵區(qū)，每天布料一個(gè)條堆，通過翻拋機(jī)進(jìn)行翻拋。二次發(fā)酵溫度控制在50C°內(nèi)。（四）除臭設(shè)計(jì)，高溫膜覆蓋好氧發(fā)酵工藝一次發(fā)酵過程覆蓋功能膜，能有效控制惡臭產(chǎn)生，因此本工程除臭設(shè)計(jì)考慮預(yù)處理車間常規(guī)除臭（換氣次數(shù)10次/h）及發(fā)酵區(qū)臨時(shí)強(qiáng)制通風(fēng)（換氣次數(shù)1次/h）。

3.3污泥氣化

污泥氣化工藝是在一定的溫度和壓力條件下，使用特定氣化裝置發(fā)生反應(yīng)。在還原性氛圍中與氣化劑如氧氣、水蒸氣、空氣的作用下，使污泥中的有機(jī)成分氣化并且發(fā)生反應(yīng)，獲得混合含碳、和烴類的氣體等的一種技術(shù)。其具有產(chǎn)生高附加值可燃?xì)怏w、二次污染小的優(yōu)勢(shì)，但目前技術(shù)尚不成熟、處于研究階段。

3.4脫水污泥輸送和堆放

壓榨后的處理物落入下部的脫水污泥輸送機(jī)，通過輸送機(jī)將脫水污泥送至污泥堆置區(qū)，通過運(yùn)輸車外運(yùn)。

結(jié)語

目前，我國市政污水處理技術(shù)不斷的提高，但污泥的處理技術(shù)并未明顯改善，為了使污泥資源得到充分利用、減少環(huán)境污染，應(yīng)該采取在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面均行之有效的技術(shù)措施以此來解決污泥處理過程中存在的弊端，同時(shí)需做到污泥無害化綜合利用從而達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋義軍，田甜.如何做好城市污水處理廠節(jié)能降耗工作[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（1）：1-3.

[2]何強(qiáng)，吉芳英，李家杰.污泥處理處置及資源化途徑與新技術(shù)[J].給水排水，2016（2）：1-3.

[3]楊立，葉文龍.西安市污泥處理處置現(xiàn)狀分析及對(duì)策研宄[J].中國給水排水，2015（20）：8-13.

[4]陳曉娟，呂小芳.淺談城市污泥的處理、處置與資源化利用[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2012（01）：41-45.