污水处理厂污泥处置的文献综述Word下载.docx
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易腐败降解的有机质，必须进行稳定化处理，稳定化是指通过技术
手段使污泥中的有机物在一定程度降解为无机物的过程，有厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥等三种稳定化工艺。
1.3无害化：
经过减量化、稳定化后要进行无害化处理，无害化的
主要目的是去除和杀灭污泥中的病原菌和寄生虫卵。
这一系列处理
为后续的土地利用、填埋、焚烧和综合利用等最终安全处置提供技术保障。
1.4资源化：
我国《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术
政策（试行）》中明确没有把四原则中的资源化列入。
污泥中包含有
机质和营养元素，人们误以为污泥是一种资源。
任何一种自然资源
的利用和开发，要根据有用物质含量和开发的成本来确定资源的可
利用性，当开发所需资金、技术和能源投入小于产出时，才能谈到
资源利用。
投入大于产出时，就失去了资源可利用性。
事实上，我
国污泥有机质含量低，营养元素含量也不高，所以很难资源化利用。
但这并不排斥厌氧消化技术回收沼气、采用好氧发酵技术产品返还
土地和建材等综合利用的处理处置方法，国家鼓励优先采用能回收和利用污泥中资源的技术和工艺。
1.5因地制宜原则：
资源化利用在地广人稀、机械化发达的美国、
加拿大等国多用作土地利用，其施用污泥土地的污泥负荷较低，污
泥使用的机械化程度高，所以土地利用效率高。
欧洲总体发展不平
衡，德国、荷兰、北欧各国的居民环保意识强，对污泥利用方式要
求严格，一些国家已经禁止污泥农用，到2020年全年禁止；
日本由
剩余
污泥
于经济发达，人口密度大，地少人多所以大多采用污泥焚烧的建材
利用技术。
污泥资源化在全世界的不同发展告诉我们，资源化不是
唯一，只有最适合本国国情的利用才是最好。
我国坚持因地制宜的
原则，在经济不发达、地广人稀的西部、东北可采取土地利用；
对东南沿海可考虑优先发展建材利用等，充分借鉴国外经验。
1.6源头削减原则：
污泥的源头是污水处理工艺，选择适宜的工艺
可实现污泥处理的节能降耗。
污泥处理的能耗和物耗集中在稳定化，
好养稳定能耗最高，特别是延时曝气系统。
这种处理是不适合我国
发展中国家国情的。
厌氧工艺在降解有机物的同时可以产生沼气，
沼气发电可满足污水厂电耗的20%～30%，是低碳处理工艺。
大连夏家河污水处理厂采用德国技术在源头削减上有较好的示范
2．国内外污泥处理现状：
2.1上海市白龙港污泥处理设计：
污泥处理采用重力、机械浓缩→中温厌氧消化→脱水→部分干化的处理工艺
出水至污水处理区
排泥
脱水污泥外运
干化污泥外运
化学污泥
初沉污泥
图1污泥处理设计工艺流程
2.1.1污泥处理工程由6个系统组成：
1）浓缩系统。
对污水处理工程产生的化学污泥、初沉污泥、剩余污泥进行浓缩处理，将污泥含固率提高到约5%,减小污泥消化池容
积，降低造价，先采用重力浓缩，剩余污泥再进行机械浓缩。
2）厌氧消化系统。
对浓缩物你进行中温一级厌氧消化，降解污泥中
的有机物，产生污泥气供消化系统和干化系统利用，使污泥得到稳定化和减量化。
3）污泥气利用系统。
对消化产生的污泥气进行处理、储存和利用，
作为污泥消化系统的污泥加热热源和脱水污泥干化处理系统的干
化热源，污泥气脱硫采用生物脱硫和干式脱硫分级串联组合工艺。
4）脱水系统。
对消化污泥进行脱水，降低污泥含水率，减少污泥体
积，将脱水后的污泥输送至污泥干化处理系统进行干化处理，或直接输送至存料仓储存后外运。
5）干化系统。
利用污泥消化产生的污泥气对部分脱水污泥进行干化
处理，进一步提高污泥含固率，污泥干化处理系统采用消化处理
产生的污泥气作为能源，以天然气作为备用能源，污泥干化能力按在满足消化处理条件下可利用的气量决定。
其中最重要的是中温厌氧消化系统。
厌氧消化的机理分为三个阶段。
第一阶段是在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物，蛋白质与脂
肪水解与发酵转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢
等；
第二阶段是在产氢产乙酸菌作用下，把第一阶段产物转化为氢、
二氧化碳和乙酸。
第三阶段通过不同的产甲烷菌作用，生成甲烷。
1
由氢和二氧化碳转化，由乙酸脱羧产生。
整体过程特别是第三阶
段的产甲烷菌为绝对的厌氧菌。
2.1.2影响厌氧消化的主要因素有
1）温度。
甲烷菌按对于温度的适应性分为两类。
中温甲烷菌
（30～36℃）和高温甲烷菌（50～53℃）用中温甲烷菌进行厌
氧消化处理就是中温消化。
消化对温度要求很高，当温度表动±
3℃消化将被抑制。
2）污泥龄与负荷。
有机物降解程度与污泥龄有关，由于甲烷菌增殖
慢，对环境敏感，要获得稳定的处理效果就要保持较长的污泥龄。
3）碳氮比。
该值过高，细胞氮量不足，缓冲能力低，PH降低；
该值过低，氮量过多，PH上升，会抑制消化。
4）有毒物质。
重金属离子对甲烷消化抑制有两方面，与酶结合使酶变质；
重金属离子絮凝作用，使酶沉淀。
该工程充分体现了四原则。
利用污泥处理最佳可行技术BAT技术，污泥处理后可以土地利用；
消化池污泥含固率提高5%，有效满足
了减量化。
消化、干化有机结合，将沼气用于干化，干化余热用于消化预加热，最大限度实现节能减排，综合处理成本仅120元/t。
2.2武昌南污泥处理厂
武昌南污泥处理厂主要处理两个污水处理厂的脱水污泥。
总设计
规模为400t/d（含水率80%）。
2.2.1污泥特征：
1）由于污泥泥质有机质与热值不高，无法单独焚烧。
经分析后若将
污泥干化（含水率<
30%）与热电厂燃煤进行混烧可满足。
2）重金属含量低。
污泥干化后可作为土壤改良剂和园林绿化肥料。
2.2.2可以看出本工程的设计重点在于对污泥的干化上，犹豫干化量
较大，拟采用热干化工艺。
常见的热干化工艺有直接热干化系统
（流化床干化，转鼓干化）、间接热干化（薄层干化，桨式干化）、
辐射热干化（带式干化、螺旋式干化）等。
工程有热源保障，为确
保干化污泥实现多样化处置，拟采用全干化工艺。
要求干污泥含固率最高达到90%，实际运行还要可以再70%～90%范围内可调，以
满足不同消纳单位的要求。
结合国内外运行情况，确定了带式干化
和流化床干化两种满足要求的工艺。
风机
生物过滤
尾气
气体
颗粒
固体
图2循环流化床干化法流程
热能循环
湿污泥
20%DS
图3带式干化流程
带式干化系统优点：
操作维修简便，系统运行安全性相对较高，
出泥含水率可调范围较大，适应不同污泥使用途径。
缺点：
系统热效率比流化床低，需补充较多热量。
流化床系统优点：
热效率高，出泥含水率低。
运行，维护
及调试工艺繁琐，系统本身安全性较差，出泥含水率可调性不强，
若调整含水率只能通过后混方式，会导致病原体和细菌不能被杀死。
经济性方面：
流化床系统直接投资较带式干化系统高1000万左
右，但流化床系统在热能，电能消耗上低于带式，长期使用节省。
污泥综合处理成本两个系统相差不大。
2.3北京清河污水处理厂流化床干化
目前带式干化有使用较多，经验较丰富等优势，但是作为新式的
流化床系统也有单条生产线处理量高，热能电能消耗低、干燥温度
低、结构紧凑等优点。
清河污水处理厂就运用了流化床系统。
运行
过程中出现了混合器堵塞、干颗粒含水率偏低和干颗粒径不易控制等问题。
混合器是处理污泥干燥过程中产生的干颗粒粉尘的主要设备之一，
作用是将干颗粒粉尘与脱水泥饼混合，再投入流化床进一步干燥，
达到完全去除干颗粒粉尘目的。
实际运行发现平均每月发生两次混
合器堵塞，每次清理需2h以上，影响了系统稳定性和连续性。
分析发现，堵塞常常发生在脱水泥饼含水率大于82%时。
因此，生产中
通过提高脱水泥饼投入量的同时相应加大粉尘的而投入量，以避免
因为粉尘过少造成混合器堵塞。
实际中通过调整脱水泥饼输送螺杆
泵转速和粉尘输送螺旋的转速，控制变量的方法使混合物稳定，解决了堵塞问题。
流化床压差是指流化床底部布风板压强与流化床顶部压强之差。
压差越大，内料层厚度越厚。
压差不仅与料层厚度有影响，还与干颗粒含水率有关，成反比关系。
在15.2～15.5mpa范围内，满足斜
率为-0.43的线性关系。
通过降低流化床压差可以使干颗粒含水率提高，还能节约能耗。
干颗粒粒径过大，导致换热效率低；
粒径过小，造成风机叶轮上
附着湿污泥导致失衡，堵塞等问题。
所以干颗粒粒径需控制。
破碎
机可以改变干颗粒粒径。
破碎机转速与干颗粒大小成反比。
现有污泥干化系统多为单独建设的干化、焚烧、烟气处理一套流
程，部分先进系统具有热源循环供应，而许多系统还要自行加热，
这就造成了巨大的能源浪费。
我认为如果将污泥干化与现有大型热
源厂如水泥窑，陶瓷窑，发电站等联合，不仅使热源有保障，而且
对于污泥干化后的残渣可以直接进入水泥，陶瓷等产品。
不必考虑土地利用，绿化利用的危害。
2.4国内外污泥处理标准对比
美国、欧盟、英国、德国等发达国家对于生态环境要求严格，参
照这些国家的标准有助于确立中国自己的污泥利用标准。
由于毒性大且具有生物传递效应，各国污泥标准都将重金属作为主要污染物控制指标之一
表1各国污泥农用标准中重金属最高允许浓度限值（单位：
mg/kgDS）
国家
铅
铬
镉
镍
铜
汞
锌
砷
钼
硒
美国
840
85
420
4300
57
7500
75
100
欧盟
750～1
200
20～40
300～400
1000～1750
16～25
2500～
4000
德国
900
10
800
8
2500
中国A
级
300
500
1500
30
中国B
1000
15
3000
从表1可以看出我国污泥农用标准中重金属种类比较全面，与美国
比只缺少钼和硒，相比于发达国家，我国污泥农用标准对重金属最
高允许浓度要求更为严格。
这反映了我国已注意到并十分重视污泥
农用的安全性问题。
但欧盟和美国还规定了污泥中重金属年或累计
污染负荷限制、土壤中重金属限值，这类限值有利于控制污泥使用量，我国并没有对此作出规定。
病原体及微生物指标：
我国新制的污泥园林绿化、土地改良、农
用泥质标准中引入该项指标。
具体体现在粪大肠杆菌菌值、蠕虫卵
死亡率，我国规定介于美国AB级标准之间。
其他指标大体与美国相
当。
但欠缺减少对病原传播动物吸引的控制，为根据污泥分级确定污泥病原体，微生物指标限值。
3.总结
总体来说，我国污泥处理处置问题正日益受到重视，标准制定工
作不断开展。
但还是有大量没有污泥处理的水处理工程在运作，若
不及时改建，重建，环境问题会慢慢全部暴露。
对于我们这样一个
资源不足、能源日益短缺、经济不发达、人口众多的发展中国家来
讲如何平衡环保与发展是个困难的问题。
以能源和资源消耗量大的
方式达到污泥处理目的不符合可持续发展原则，也不适合国情。
如
何不为了环保而环保，如何提高效率这我们都要借鉴西方发达国家
经验。
不要急于上马工程，陷于头痛医头，脚痛医脚的局面。
这是当下每个环境科学的技术人员应当为之奋斗的。
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国内外城市污水处理厂污泥标准对比
研究与建议[J].给水排水2010（10）27-32
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排水工程（下册）第四版[M]北京:
中国建筑工业
出版社2000
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工业出版社2010
水的深度处理与回用技术第二版[M]北京:
化学
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