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    污泥的定义、性质和处理利用

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      在给水和废水(包括污水)处理中,采用各种分离方法去掉溶解的、悬浮的或胶体的固体物质,从中产生的沉渣称为污泥。污泥中有机物含量高,容易腐化发臭;颗粒较细,密度较小,含水率高且不易脱水。污泥中还含有氮、磷、钾等植物营养素,可以作为肥料。干燥污泥具有较高热值,可以燃烧。由于城市污水中混有医院排水和某些工业废水,污泥中常常含有寄生虫卵、细菌和重金属等有害物质。 

      污泥处理的主要目的有三个方面:(1)是减少污泥的体积,即降低含水率,为后续处理、利用、运输创造条件,并减少污泥最终处置前的容积。

                               (2)使污泥无害化、稳定化。污泥中常含有大量的有机物,也可能含有多种病原菌,有时还含其他有毒有害物质,必须消除这些会散发恶臭、导致病害及污染环境的因素。

                                 (3)通过处理改善污泥的成分和某种性质,以利于应用并达到回收能源和资源的目的。

      污泥浓缩就是通过去除污泥颗粒间的自由水分,以达到减容的目的,从而减轻污泥后续处理、处置和利用设备、设施的压力。由于剩余活性污泥的含水率很高,一般都应进行浓缩处理。污泥浓缩的基本方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。 污泥的消化与调理:为了改善污泥脱水性能,提高机械脱水设备的处理能力,污泥浓缩或脱水前常采用消化或化学调理等方法进行预处理。污泥的消化是在人工控制下,通过微生物的代谢作用使污泥中的有机物稳定化。污泥消化可分为厌氧消化(生物还原处理)和好氧消化(生化氧化处理)两种,一般说的污泥消化常指厌氧消化。厌氧消化是目前国际上最为常用的污泥生物处理方法,是大型污水处理厂最为经济的污泥处理方法;好氧消化需添加曝气设备,能耗大,多用于小型污水处理厂。污泥的调理在污泥浓缩或机械脱水前,其目的是改善污泥浓缩和脱水的性能,提高机械脱水设备的处理能力。调理的方法有化学调理、淘洗、加热加压调理和冷冻融化调理等。

      污泥的脱水(干化和干燥):干化和干燥是污泥深度脱水的一种形式,其所应用的污泥脱水能量(推动力)主要是热能。干化、干燥是使热能传递至污泥中的水,并使其汽化过程。主要应用自然热源(太阳能)的干化过程称自然干化;使用人工能源当热源的则称污泥干燥以示区别。由于污泥干燥能耗相当高(每千克水去除的能耗为3000~3500kJ),因此污泥干燥仅适用于脱水污泥的后续深度脱水。

      污泥的焚烧:焚烧过程是将干化后的污泥与空气中的氧在高温下发生燃烧反应,使其氧化分解,达到减容、去除毒性并回收能源的目的。焚烧后的最终产物为化学性质比较稳定的无害化灰渣。污泥焚烧设备主要有立式多段炉(多段竖炉)、回转窑焚烧炉和流化床焚烧炉。

      污泥的综合利用:污泥的综合利用有农田林地利用、建筑材料应用、填埋、污泥投海和能源回收等。污泥中含有的氮、磷、钾、微量元素等是农作物生长所需的营养成分,其含量高于常用的农家肥;有机腐殖质(初沉池污泥含33%,消化污泥含35%,活性污泥含41%,腐污泥含47%)可改善土壤结构、提高保水能力和抗侵蚀性能,经过处理的污泥是良好的土壤改良剂。污泥堆肥产品还可以与市售的无机化肥(尿素、氯化铵、碳酸氢铵、磷酸铵、过磷酸钙、钙镁磷肥氯化钾和磷酸钾等)共同生产有机-无机复混肥。污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。污泥可单独填埋,也可与垃圾等其它固体废弃物一起填埋。污泥投海最好是经过消化处理的污泥。污泥的主要成分是有机物,其中有一部分能够被微生物分解,产物是水、甲烷(CH4)和二氧化碳;另外干污泥具有热值,可以燃烧,所以通过制沼气、燃烧及制成燃料等方法,可以回收污泥中的能量。污泥进行厌氧消化即可制得沼气。污泥中含有大量的有机物和部分纤维木质素,脱水后具有一定的热值。前正在发展一种新的热能利用技术—低温热解,即在400~500℃、常压和缺氧条件下,借助污泥中所含的硅酸铝和重金属(尤其是铜)的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物,最终产物为燃料油、气和碳。

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