國外(wài)通常是怎樣進行污泥處理的？

污泥主要成分(fēn)是水，從液體(tǐ)污水中(zhōng)除去(qù)較少量的固體(tǐ)物(wù)質。初級污泥包括在初級澄清器中(zhōng)初級處理期間除去(qù)的可沉降固體(tǐ)。在二級澄清池中(zhōng)分(fēn)離(lí)的二級污泥包括來自二級處理生(shēng)物(wù)反應器的處理過的污水污泥。

污泥處理的重點是減少污泥重量和體(tǐ)積，以降低處置成本，并降低處置方案的潛在健康風險。脫水是重量和體(tǐ)積減少的主要手段，而病原體(tǐ)破壞通常通過嗜熱消化，堆肥或焚燒期間加熱來實現。

污泥處理方法的選擇取決于産生(shēng)的污泥量，并比較可用處置方案所需的處理成本。風幹和堆肥可能對農村(cūn)社區具有吸引力，而有限的土地供應可能使有氧消化和機械脫水成爲城市的首選，規模經濟可能會鼓勵大(dà)城市地區的能源回收替代方案。

在厭(yàn)氧消化過程中(zhōng)或通過焚燒幹燥的污泥，可以通過甲烷氣體(tǐ)生(shēng)産從污泥中(zhōng)回收能量，但是能量産量通常不足以蒸發污泥水含量或爲脫水所需的動力鼓風機，泵或離(lí)心機提供動力。

01 生(shēng)物(wù)固體(tǐ)

“生(shēng)物(wù)固體(tǐ)”是一(yī)個常用于污水工(gōng)程出版物(wù)和當地水務部門公共關系工(gōng)作的術語，當污泥經過适當的處理過程後，他們希望将重點放(fàng)在污水污泥的再利用上。事實上，生(shēng)物(wù)固體(tǐ)被定義爲有機廢水固體(tǐ)，可在穩定過程（如厭(yàn)氧消化和堆肥）後重複使用。

“生(shēng)物(wù)固體(tǐ)”一(yī)詞是由水環境聯合會于1998年在美國引入的。然而，有些人認爲該術語是一(yī)種“宣傳”（或至少是一(yī)種委婉用語），其目的是隐藏污水污泥也可能含有可能對環境有害的物(wù)質這一(yī)事實。例如環境持久性制藥污染物(wù)。

02 處理過程

1、濃縮

污水污泥濃縮劑

濃縮通常是污泥處理過程的第一(yī)步。可以攪拌來自一(yī)級或二級澄清池的污泥（通常在添加澄清劑之後）以形成更大(dà)，更快速沉降的聚集體(tǐ)。

初級污泥可以增稠至約8%或10％，而二級污泥可以增稠至約4％固體(tǐ)。增稠劑通常類似于添加攪拌機制的澄清劑。固體(tǐ)含量低于10％的稠化污泥可以接受額外(wài)的污泥處理，而液體(tǐ)增稠劑溢流則返回污水處理過程。

2、脫水

帶式壓濾機示意圖，用于對污水污泥進行脫水

脫水後，污泥可以作爲含有50％至75％水的固體(tǐ)處理。具有較高水分(fēn)含量的脫水污泥通常作爲液體(tǐ)處理。

3、側流處理技術

用于污泥濃縮或脫水的污泥處理技術有兩種産品：增稠劑或脫水污泥機。液體(tǐ)部分(fēn)稱爲污泥處理液。

這種液體(tǐ)需要進一(yī)步處理，因爲氮和磷含量高，特别是如果污泥已被厭(yàn)氧消化。處理可以在污水處理廠本身中(zhōng)進行（通過将液體(tǐ)循環到處理過程的開(kāi)始）或作爲單獨的過程進行。

4、磷回收

處理污泥脫水液體(tǐ)的一(yī)種方法是磷回收。好處是可以減少阻塞性鳥糞石的形成。

例如，加拿大(dà)公司Ostara Nutrient Recovery Technologies正在推廣一(yī)種基于磷在流化床反應器中(zhōng)受控化學沉澱的方法，該反應器從污泥脫水流中(zhōng)回收晶體(tǐ)顆粒形式的鳥糞石。得到的結晶産品以注冊商(shāng)品名“Crystal Green”出售給農業，草坪和觀賞植物(wù)部門作爲肥料。

5、消化

使用各種消化技術處理污泥，其目的是減少固體(tǐ)中(zhōng)存在的有機物(wù)質的量和引起疾病的微生(shēng)物(wù)的數量。最常見的治療選擇包括厭(yàn)氧消化，好氧消化和堆肥。通過将污泥量減少近50％并将沼氣作爲有價值的能源，污泥消化提供了顯着的成本優勢。

1）厭(yàn)氧消化

厭(yàn)氧消化是在沒有氧氣的情況下(xià)進行的細菌過程。該過程可以是嗜熱消化，其中(zhōng)污泥在55℃的溫度下(xià)在罐中(zhōng)發酵，或者是在約36℃的溫度下(xià)在中(zhōng)溫下(xià)發酵。盡管允許更短的保留時間（并因此允許更小(xiǎo)的罐），但就加熱污泥的能量消耗而言，嗜熱消化更昂貴。

許多較大(dà)的場地利用沼氣來提供熱能和動力，使用發電(diàn)機的冷卻水将消化設備的溫度維持在所需的35±3°C。

2）好氧消化

好氧消化是在氧氣存在下(xià)發生(shēng)的細菌過程，類似于活性污泥過程的延續。

粗泡擴散器更常用于活性污泥池或絮凝階段。選擇擴散器類型的關鍵是确保它能産生(shēng)所需的氧氣轉移率。

6、堆肥

堆肥是混合污泥與碳的農副産品來源，如鋸屑，稻草或需氧處理木屑。在存在氧氣的情況下(xià)，消化污水污泥和植物(wù)材料的細菌産生(shēng)熱量以殺死引起疾病的微生(shēng)物(wù)和寄生(shēng)蟲。

堆肥混合物(wù)的最佳初始碳氮比爲26～30：1; 但是農業副産品的堆肥比例可以通過将污泥中(zhōng)有毒化學物(wù)質的濃度稀釋到預期的可接受水平所需的量來确定。

7、焚燒

污泥焚燒過程示意圖（注意強調空氣質量控制）

焚燒會使剩餘固體(tǐ)中(zhōng)的重金屬濃度最大(dà)化，需要處理。

8、幹燥床

在污泥幹燥床中(zhōng)幹燥後的污泥

幹燥床通常由四層由礫石和沙子組成。第一(yī)層是15至20厘米厚的粗砂礫。其次是10厘米厚的細砂礫。第三層是沙子，可以在10到15厘米之間，用作污泥和礫石之間的過濾器。

9、新興技術

污水污泥或污泥脫水溪流中(zhōng)的磷回收受到越來越多的關注，特别是在瑞典，德國和加拿大(dà)，因爲磷是一(yī)種有限的資(zī)源（這一(yī)概念也被稱爲“ 高峰磷 ”），需要作爲肥料來養活不斷增長的世界人口。

熱解聚的産生(shēng)來自加熱至250℃的污泥的輕質烴并壓縮至40MPa。

熱水解有兩個階段，結合污泥的高壓沸騰，然後快速減壓。這種聯合作用使污泥消毒，使其更易生(shēng)物(wù)降解，從而提高消化性能。滅菌會破壞污泥中(zhōng)的病原體(tǐ)，導緻其達到土地使用（農業）的嚴格要求。

10、處置或用作肥料

當産生(shēng)液體(tǐ)污泥時，可能需要進一(yī)步處理以使其适合于最終處置。通常将污泥濃縮或脫水以減少在場外(wài)運輸以進行處置的體(tǐ)積。