污泥处理处置技术与装备

污泥处理处置技术与装备

未来10年是我国污水处理市场的黄金时代，将建成上千座污水处理厂。每座污水处理厂每天要排放含水率约99.2%的剩余污泥数百乃至上万吨，这些数量巨大的污泥将成为未来急需处理的难题。污泥处理技术包括了污泥的浓缩、脱水和干燥三方面的技术。国内现有的基本是污泥浓缩和脱水技术，污泥经浓缩和脱水后，一般含水率只能降低到80%左右，而发达国家正逐步要求污泥的含水率降低到20%-30%。因此，高效、经济的污泥处理技术包括脱水和干燥技术将有巨大的市场。

随着污水处理率的提高，污泥产量也不断增加，污泥的处理处置问题愈加突出。

全国城镇污水处理厂产生干污泥约180万t/年(含水80%污泥900万t）；预计未来五年内，每年将产生干污泥540万t（含水80%污泥2700万t）；现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到1/4，现有污泥消化池能够正常运行的为数也不多，有些根本就没有运行。有些地方的污泥没有得到合理的处理和处置便直接排放，造成了严重的二次污染。

国家环保总局发布的GB18918－2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》于2003年7月1日开始实施，特别增加了污泥控制标准的内容。专家认为，目前迫切需要制定和完善配套系列标准，如污泥资源化用途的肥料、建材、施工用土等有关标准，需要细致研究污泥的安全性问题等等。

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1.污泥按照来源的分类？

污泥(sludge) 是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。

由于各类污泥的性质变化较大，分类是非常必要的，其处理和处置也是不尽相同的。根据其来源，可以划分为：

－市政污泥(civil sludge，也叫排水水泥sewage sludge,)，主要指来自污水厂的污泥，这是数量最大的一类污泥。此外，自来水厂的污泥也来自市政设施，可以归入这一类。

－管网污泥，来自排水收集系统的污泥。

－河湖淤泥，来自江河、湖泊的淤泥。

－工业污泥，来自各种工业生产所产生的固体与水、油、化学污染、有机质的混合物。

在非特指环境下，污泥一般指市政排水污泥。

2.污泥如何从废水中产生？

废水的处理是由一系列物理化学和生物处理过程组成的:

·沉淀(使用或不使用化学絮凝剂)、过滤、滤清

·通过微生物进行好氧和厌氧处理，产生有机复合物

·生化脱氮和脱磷

·消化处理并产生沼气

在废水净化过程中，废水中的污染物经生化降解集中去除。生物处理可将大部分有机污染物降解为水和气体（好氧处理产生CO2、O2，厌氧处理产生CH4为主的气体），金属污染物（包括重金属）则不能处理而集中到污泥中。

污泥是经各级污水处理后产生的固形物，是污水处理厂不可避免的副产品。

3.污泥根据污水处理工艺如何分类？

污水处理厂的污泥根据处理的工艺级别不同，可以分为以下几种：

·初沉污泥(Primary)：只经过物理-化学处理

·二沉污泥(Secondary)：生物处理后的污泥

·三沉污泥(Tertiary)：脱磷/脱氮后的污泥

根据污泥的性质，又可以区分为：

·未消化生污泥（undigested）

·消化污泥(digested)

污泥的消化又有好氧与厌氧之分。

各个级别的污泥的物理化学性质不同，消化和未消化污泥的性质差别更大。很多后端处理工艺必须了解前端污泥的性质才能确定其处理方式。

4.什么是污泥干化？

污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是蓄凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20％－30％的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高，具有流体性质，其处置难度和成本仍然较高，因此有必要进一步减量。此时，在自然风干之外，只有通过输入热量形成蒸发，才能够实现大规模减量。采用热量进行干燥的处理就是热干化。

5.污泥干化关注的经济参数有哪些？

污泥干化是水分蒸发的过程。为了进行干化项目的调研，以确定减量处理的规模，必须了解有关污泥项目的一些经济参数，这些参数包括：

·机械脱水后的湿泥含固率

·最终处置的目的、类型

·当地能够找到的廉价热能及其价格指数

6.干化工艺关注的污泥技术参数有哪些？

污泥成分是根据污水厂的来水水质变化的，当然在很大程度上也会受到污水处理工艺的影响。最终会对干化工艺产生重大影响的内容则是蓄凝剂添加量。对干化工艺来说，以下内容值得注意，这些内容通常是通过试验来确认其干化效果的：

·污泥中蓄凝剂含量；

·污泥的粘度、弹性；

·有机物在干物质中的比例

·磨蚀性成分的比例（如沙、石等）

·腐蚀性成分的浓度（如氯、硫等）

·油脂类物质的百分比

7. 脱水污泥是怎么来的？

污水中的污染物和营养成分在大量繁殖的细菌作用下，在化学药剂的作用下形成聚集，逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来，形成污泥。进一步添加高分子絮凝剂，采用物理方法浓缩，可以脱去大部分或一部分所谓的自由态水，形成我们所见到的脱水污泥。

因此经生物处理所得到的污泥，其有机物构成主要就是这些微生物细菌。

因污泥成分不同，未消化的市政污水污泥的有机物含量可能占到干物质的60%－75%，高效消化处理后减半。

有机硝酸盐是污泥中的主要有效成分。施用到土壤里，硝酸盐经生物降解可改善土壤。

8. 脱水污泥为什么含水率很高？

污水厂污泥脱水车间出来的污泥具有很强的流动性，这是因为其含水率很高，一般在75％－85％，这是污泥本身的性质决定的。根据分析，污泥与水分子的结合非常紧密，并具有不同的相态：

·自由态水：可经重力沉淀和机械作用去除

·物理性结合水：须更多能量去除（如加热）

-毛细管/间隙水

-胶态/表面吸附水

·化学性结合水：只有打破化学键才能去除，被称为“平衡水”

-细胞内的水

-分子水

9. 污泥对人体是否有害？

在污水处理过程中，细菌及大部分寄生生物留存在污泥中，病毒可以吸附在污水中的颗粒上，随颗粒的沉淀也沉积到污泥中。

生污泥中病原菌的数量每克以亿计，这些微生物包括：大肠菌、大肠粪菌、粪链球菌、噬菌体、沙门氏菌、痢疾菌属、铜绿色极毛杆菌、寄生虫卵/幼虫、蛔虫、鞭虫、群体鞭虫、弓蛔虫、膜翅目幼虫、肠道病毒等。

由于市政污水的来源是人类生活环境、大肠菌、大肠粪菌、粪链球菌等是哺乳动物直肠正常的排出物、它们的数量在污水和污泥中基本保持恒定。而其它各种病原菌如沙门氏菌、痢疾菌、肠道病毒（例如脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、肝炎病毒、轮状病毒）和寄生生物（例如蛔虫、鞭虫、内阿米巴虫）在污水/

污泥中的比率同当地传染病的流行有关。

显然，机械脱水后的污泥如果处置不当，进入人类的食物链，必然会导致疾病的传播。

10.工业污泥有哪些特点？

工业污泥根据其来源，有着非常大的差异。这些差异主要表现在其粘度、吸湿性、污染物性质、含油率、含水率、有机质比例、无机物比例等多方面。

比较市政污泥来说，其粘度大、含油率高、无机物比例高，有时使得其处理难度更高。

来自化学、制药工业的污泥因其高浓度的污染成份，必须妥善处置。来自石油、冶金、制革、发酵、食品、屠宰等行业的污泥均可以分别处理并资源化。

11. 污泥的数量是如何估算的？

污泥的数量估算一般有两个方法：

<1> 根据污水处理量和含固率进行估算。比如某城市平均污水含固率0.02%，日处理量60万吨，脱水污泥含固率20％，则年产湿泥饼：

600,000 x 0.02% x 360 / 20% = 216,000 吨/年

<2> 根据人口估算。比如某城市2,400,000人口，典型人均日产污泥(干)50克，脱水污泥含固率20％，则年产湿泥饼：

2,400,000 x 50 / 1,000,000 x 360 / 20% = 216,000 吨/年

后者是国外通行的计算方式，欧共体14国的人均污泥日产量是58克(2000年数据)。根据专家的测算，可以考虑我国人均日产污泥为50克(干物质)。

12. 污泥问题开始提上日程的原因是什么？

污泥问题日益显得突出的原因在于早期建设的一批污水处理厂在长期摸索和试验后，仍然没有找到好的处置方案，而用于堆放、弃置、填埋的资源越来越少，各地环保部门的监管力度加强，而我国的污水处理正在以前所未有的速度发展和扩大，污泥的处置成为一个棘手的问题。

按照我国的城市人口基数，既便只有1亿人口的污水被处理，每天也将产生25000吨含固率20％的污泥泥饼，这部分泥饼如果按照最高2米来堆放，每年需要600个国际标准足球场。对于城市来说，周边土地资源已经难以满足需要。因此污泥的合理处置迟早必须进行。

13. 污泥是一种危险的固体废物吗？

污泥不同于其它的固体废物，在于它具有以下几个主要特征：

－含水率高，多达70％以上，这部分水份难以焚烧，运输成本高，堆放占地面积大，直接填埋则会使填埋场提前报废。

－微生物、病原体含量高，不加处理，直接施用或弃置，可能会污染食物链。

－恶臭污染环境，同时向大气排放温室气体（是二氧化碳的20倍）；

－超细粉末，在热干化和处理过程中存在较大的危险。

－含有重金属，如果不加控制施用，可能污染土地，造成不可逆的耕地退化；

目前污泥的危害还鲜为人知，常常被非法取用，造成土地的重金属积累超标、土地板结，人类居住环境和食物被无意中污染和破坏。

欧共体将污水厂和自来水厂污泥划为“特殊垃圾”(不是“危险垃圾”)，必须具有资格的企业按照规定的程序进行妥善处理，不得弃置。

14. 污泥有用吗？

污泥因为主要成分包含有机质和矿物质，因此可以用来产生肥效，改良土壤。

污泥的有机质具有一定的热值（2200－3000大卡/公斤·干污泥），因此经过处理后，可以作为低热值的燃料加以利用。

由于其含有大量的无机质，在处理后也可以作为建材的原料。

毫无疑问，以上三种现有的利用途径均要求这些利用在经济上是可行的，在卫生方面是安全的。

15. 污泥的处理和处置有什么不同？

污泥的处置指的是给污泥一个最终的归宿：要么作为肥料施用到农田、绿化等土壤中，成为土壤的一部分；要么加以资源化利用，形成有用的材料，如铺路的渣土、水泥、制砖等；要么填埋，未加任何利用，且耗费土地资源而弃置。

任何不能达到最终安置的过程，都可以算作处理。比如污泥堆肥，杀灭细菌和熟化后才能产生安全的肥效；焚烧最终还会产生灰烬，这部分的数量要占到原干物质质量的40％以上，因此还要考虑填埋或利用；干化是为了去掉泥饼中的大部分水份，节约运输成本，减少占地，少付填埋费，并为其它的最终处置方案提供减量、卫生化和经济性条件。

16. 我国污泥现在是如何处置的？

我国的污泥目前绝大部分是弃置或填埋的，只有极小量的进行干化后用于制作混合肥。

由于我国的填埋场标准实施较晚，旧的填埋场接纳污泥，可能造成大量的污泥污染物随渗滤液从地表进入深层，甚至威胁地下水和江河湖海。

无规则的弃置仍是主要消纳途径，其中一小部分进入了农田，这些弃置无论在近期还是远期都将成为地表水和地下水的潜在污染源。

17. 污泥是否会造成二次污染？

污泥是一种污染治理工艺的副产物，这种副产物富含微生物、病原体、病毒等，具有较强的污染性质。

污泥如果处置不当，其污染传播的途径是很广泛的。

首先，污泥的含水率极高，除了一部分自然蒸发到空气中外，大部分将渗入地表土层，并在雨水等的冲刷下进入地表水系统或影响地下水，污泥中的污染物将沿着这两种途径进行传播。

其次，没有进行卫生化的污泥进入农田以至菜地，可能直接威胁人类的食物链。

第三，污泥散发恶臭，可能影响相当大的一片周边环境。排放的气体是污染严重的温室气体。此外，污泥的数量庞大，储运这些污泥需要较大的空间和很多的工具，这些空间和工具都可能被污染，要做到与其它接触食物链的世界有效“隔绝”有一定难度。

18. 污泥具有肥效吗？

根据国内专家们的研究，污泥的肥效对比典型的农家厩肥是明显占优的：

有机成份

％氮

％

磷

％

钾

％

天津开发区污水厂消化污泥42.8-44.62 3.59-3.78 1.58-1.94 0.28-0.33

天津纪庄子污水厂消化污泥48-53 2.4-3.9 1.2-3.5 0.32-0.43

天津东郊污水厂混合污泥51-53 3.04-3.18 1.24-1.47 -

猪厩肥25.0 0.45 0.083 -

马厩肥25.0 0.58 0.122 -

牛厩肥20.0 0.34 0.070 -

羊厩肥31.8 0.84 1.100 -

19. 为什么说污泥农用是最佳出路？

污泥农用乃是污泥最终处置手段中的最佳选择，这不仅是污泥的有机质含量决定的，也是其庞大的数量和增值潜力所决定的。

已经施用过多化肥的土地变得越来越贫瘠，土地的良性循环被破坏，只有大量输入有机质，才能够改良土壤，对于此目的，污泥是一种廉价、理想的来源。

当然，污泥中重金属的含量对于农用有着重要影响。值得注意的是，随着工业污染治理的加强，流入市政管网的未加处理的工业污水越来越少，这样对于控制污泥的重金属含量，使之能够达到农用的安全级别，已经是可以期待的了。

污泥农用事实上也包含林业、花卉业等，那些与人类食物链无关的绿色产业，可以提供给污泥的产品极好的出路，并具有较好的价格空间。

只有农用出路所提供的潜在价格空间可以覆盖污泥处理所需的大部分成本，焚烧和填埋目前的成本对于本来就资金短缺的污水处理厂来说负担较大。

20. 污泥堆肥的意义何在？

污泥堆肥是一种有效的污泥处理方式，它利用适当的菌种和机械翻动，使污泥在一定长的时间里（几天到十几天）产生发酵、升温并熟化，通过温度的作用可以有效杀灭污泥中的有害微生物和病原体，很大一部分水份得到蒸发，从而获得符合农用要求的有机肥。

这一做法的优点是不耗用大量的热能，同样可以达到减量的目的，设备投资相对不高。缺点是时间长，占地面积巨大，需要很高的投资才能避免恶臭污染环境。这种方法在处理大规模的市政污泥时有一定限制。

21. 污泥农用有什么规定要遵守吗？

污泥农用必须遵守一个前提：只有经过热干化或生物堆肥、化学稳定化处理的污泥才能施用。干化厂或堆肥厂必须对所出厂的污泥进行例行检测，除了保障农用产品必须具备基本的肥效外，并对所有的检测结果、施用目的的保留完整的记录；同时，使用者应该在专家的指导下定量施用，并定期对土壤进行抽样检测，以确保施用的效果以及土壤不会发生逆向变化。同样，污泥农用必须对种植的作物、重金属的含量作出完整的记录以资比较。

22. 污泥能否焚烧？

污泥具有一定的热值，但是远远低于煤炭。污泥的焚烧必须首先进行干化或半干化，在引燃时添加少量辅助燃料，其后可以达到自燃。采用先进的热交换系统，可以依靠污泥焚烧所产生的热能进行干化，其热量可以满足大部分甚至全部干化的需要。未经干化或半干化处理的污泥焚烧由于过多的水份将难以点燃，其热量平衡为负数，即必须添加燃料才能维持焚烧。

燃料种类发热量与百分比

发热量(kJ/kg) 百分比(%)

煤炭33000 100

焦炭31500 95.5

褐煤24000 72.7

木材19000 57.6

泥煤18000 54.5

城市污水厂初沉污泥10715-18920 32.5-55.1

二沉活性污泥13295-15215 40.3-46.1

混合污泥12005-16957 36.4-51.4

23. 污泥的填埋有哪些问题？

脱水泥饼直接填埋本身是对资源的严重浪费，此外，还可能对填埋场形成诸多困难：

－填埋场一般是一层垃圾一层覆土，然后进行碾压，以确保更好的空间利用。污泥的高含水率、高粘度经常使得碾压机械打滑甚至深陷其中，给填埋操作带来困难。

－污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡，成为人为的“沼泽地”，给填埋场带来极大安全隐患。

－污泥的高含水率大大增加了填埋场渗滤液处理量，由于污泥细小，经常堵塞渗滤液收集系统和排水管，加重了垃圾坝的承载负荷，给填埋场安全和管理带来困难。清理收集系统的费用极为昂贵。

－填埋资源有限，必然导致填埋成本的上升；

24. 污泥填埋是否有含水量和有机质含量的限制？

考虑到污泥是一种资源，一些国家开始限制污泥的直接填埋，填埋成本的上升，引发了人们深度处理污泥、减量和资源化的市场需求。

这些拟议中的限制包括：

－污泥填埋的含水率必须小于40％；

－有机质含量低于30％；

25. 污泥综合利用的出路还有哪些？

除了土地利用、焚烧、填埋以外，污泥最终处置的资源化利用方案还在不断尝试中。其中包括：－干化后制造水泥；

－干化后制砖；

－干化后铺路；

－干化后作为填埋场的覆土；

－半干化后催化裂解制造燃油；

26. 我国对污泥处置的政策是什么？

根据现行的《城市污水处理及污染防治技术政策》：

5、污泥处理

5.1、城市污水处理产生的污泥，应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理。也可采用卫生填埋方法予以妥善处置。

5.2、日处理能力在10万立方米以上的污水二级处理设施产生的污泥，宜采取厌氧消化工艺进行处理，产生的沼气应综合利用。日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施产生的污泥，可进行堆肥处理和综合利用。采用延时曝气的氧化沟法，SBR法等技术的污水处理设施，污泥需达到稳定化。采用物化一级强化处理的污水处理设施，产生的污泥须进行妥善的处理和处置。

5.3、经过处理后的污泥，达到稳定和无害化要求的，可农田利用；不能农田利用的污泥，应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。

据悉，新的政策法规正在积极制订中。

27. 国际上污泥处理的主要趋势是怎样的？

各国根据其地理环境和土地资源状况，制订有不同的方针。

日本由于土地极为狭小，采取全部焚烧的策略，这种不惜代价的焚烧，是其经济发达程度可以承受的。

欧共体将污泥解释为一种资源，因此其导引要求各国从资源利用的角度去鼓励农用，限制填埋，鼓励一切形式的能源利用。各国根据自身的地理条件，采取的政策多有不同。德国多采取干化、半干化后焚烧，使用大量森林垃圾等作为补充能源。意大利旅游资源极为重要，限制焚烧，鼓励减量，因此多为干化后填埋或做建材。法国、西班牙都在积极推行干化减量和鼓励农用的政策。

总之，污泥减量的必要性是其中的主要经济因素，干化则是主要的技术手段和趋势。

28.目前我国解决污泥问题的难度在哪里？

我国污泥的问题只在近期才显得突出起来，其中主要的难度在于：

－立法：关于污泥的立法明显滞后，对污泥的生产者来说，尚没有切实的紧迫感；

－处置资源的有价化，由于污水厂、填埋场的所有者和经营者常常是同一个主体（国有），无法反映市场规律；

－环保政策事实上的“一刀切”（如禁止用煤，不论是否排放达标），导致处理成本急遽上升，使得干化项目的处理成本极为昂贵；

－经营机制和管理机制的分离、企业化运作模式的完善尚需时日；

29. 污泥减量处理方式有哪些？

最有效的减量方式是热干化，可以将含水率从70％降到10％以下。事实上，根据最终处置的需要，污泥最终含固率可以在60％－95％之间变化，此时，污泥的减量超过60％，从成本上和安全性上更为合理。

最廉价的减量方式是堆肥，利用污泥自身有机质的发酵产生的热量进行蒸发，可以将含水率从70％以上降到30％以下。但由于占地巨大和臭气处理难度，在效率上明显低于前者，对于大城市来说难以应用。

最彻底的减量方式是焚烧，减量至原湿泥体积的15％以下。但这也是最昂贵的处理方案，一般来说必须与热干化并行考虑。

30. 为什么说污泥处置的资源有限？

污泥处置的资源主要指填埋场和农用土地。其它有助于减量、以及协助实现处置目标的处理手段也都可以视为资源，包括焚烧炉、干化厂、堆肥厂等。

对于任何国家来说，将城市周边的土地用于填埋，就是资源的损失。污泥这种物质显然不适合远途运输至无人的荒漠地带，在人口稠密地区，土地资源的永久废弃的经济价值问题已经突出地暴露出来。一些城市的填埋场因为种种原因已经开始拒收污泥，这就是一个信号。污泥可能占用的填埋场资源甚至比城市固体垃圾为多，关键在于其高含水率性质，使得填埋场资源的利用效率降低。

31. 为什么污泥的处置必须收费？

同等规模的处理能力，焚烧厂动辄投资数亿，干化厂数千万，堆肥厂也要上千万，连同运行成本（热能、电力、人员等），污泥的最终处置必然要产生一定的代价。

污泥的无序处置——弃置，是对市场规律的背离，也是对环境最大的破坏。如果要停止弃置，首先必须建立所有处置资源的合理收费制度。

32. 污泥的处置成本都有哪些？

典型的污泥处置可能产生以下成本：

－填埋：浓缩－>脱水－>干化－>运输－>填埋费

－焚烧：浓缩－>脱水－>干化－>运输－>焚烧费－>运输－>填埋费

－堆肥：浓缩－>脱水－>运输－>堆肥－>运输

－建材(水泥、制砖等)：浓缩－>脱水－>干化－>运输－>处理费(或免费，以代替黄土)

33. 污泥的合理处置将在多大程度上影响污水处理费？

由于污泥的处置涉及一系列的成本支出，而其合理处置的责任首先从污泥的生产者——污水处理厂开始，因此，污水处理厂既有合理处置的责任，也有收取一定费用的权利。

在已往的污水处理义务中，已经规定到污水处理厂必须完成到污泥的脱水。接下来的处置，主要有干化/堆肥、运输、焚烧、填埋费等支出。

根据地区、能源成本、最终处置资源的分布、处置方式的不同等多种因素，新增加的成本折算到每吨污水处理量上，可能在0.15-0.30元之间(天然气)，采用废热和廉价能源，这个数字可望降低到0.10元以下。

34. 污泥处置方式的经济性如何？

按处理和处置成本进行排队，同时考虑其全部处理过程符合最终处置的条件，从优排序如下：

－农用，包括花卉/绿化/大田（堆肥或干化后制作有机肥出售）

－热能利用，给焚烧炉或联合发电装置焚烧，灰渣填埋

－建材，干化后用于烧制建筑材料，有机质被热能利用，无机质成为基材，可以部分代替黄土制砖－填埋，未加任何利用，干化减量后或未加处理直接填埋

35. 我国污泥处置的根本性条件有哪些？

污泥处理和处置的第一要素是建立收费制度。环境属于所有的公民，公民有义务承担其保护和治理的义务。

污泥的处置必须以立法形式公布和监督执行。

无论废物的种类如何，其排放和处置根据各地区的经济发达状况，必须制订统一的标准(重量)收费，并将收费用于专项污染物的治理和处置。

完成环境治理的企业化进程，并将污染物治理的全部责权利按照市场竞争的原则进行分配，其法人必须承担污染物治理的全部经济和法律责任。

处理污泥包括哪些工艺过程?

污泥处理的主要目的是减少水分，为后续处理、利用和运输创造条件；消除污染环境的有毒有害物质；回收能源和资源。污泥的处理工艺包括污泥的浓缩、消化、脱水、干化及焚烧等方法以及最终处理。

(1)污泥的浓缩。污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积．为后续处理创造条件。浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法。

(2)污泥消化。为了减少污泥量，防止污染环境和提高利用价值，一般需经过消化处理。污泥消化即是借助微生物的代谢作用，使污泥中有机物质分解成稳定的物质，去除臭味，杀死寄生虫卵，减少污泥体积．回收利用消化过程中所产生的沼气。

(3)污泥脱水与干化。污泥经浓缩和消化之后，其含水率仍在96％左右，体积很大，不便于运输和使用，需要进一步脱水干化处理，其主要方法有自然蒸发法和机械脱水法两种。

(4)污泥焚烧。污泥干化后．含水仍达10％一15％，体积仍较大，通过焚烧可将污泥中水分和有机杂质完全去除．并杀灭病原微生物。有些污泥含有有毒物质而不宜作农肥，或因其他原因使污泥难以利用时，为防止污染．也采用焚烧方法。焚烧污泥的装置为焚烧炉。

(5)污泥的最终处理。污泥含有重金属离子等有毒物质时，还须做最终处理，深埋或投弃海洋。但一般极少进行最终处理，而是在处理过程中随时使用。

污泥脱水设备选型

污水经过沉淀处理后会产生大量污泥，既使经过浓缩及消化处理，含水率仍高达96 ％，体积很大，难以消纳处置，必须经过脱水处理，提高泥饼的含固率，以减少污泥堆置的占地面积。

一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。本文就国内污水处理厂经常选用的压滤机（包括带式压滤机及板框式压滤机）和离心式脱水机的工作原理、设备选型时需重点考虑的问题以及维护运行成本等作一介绍。

1. 带式压滤脱水机

带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。

一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。作机型选择时，应从以下几个方面加以考虑：

（l）滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点，同时还应考虑污泥的具体性质，选择适合的编织纹理，使滤带具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能。

（2）辊压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。

（3）滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。滤带张力一般控制在 0.3－0.7MPa，常用值为0．5MPa。

（4）带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同，即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围，在该范围内，脱水系统既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼。

带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小，还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时，可以选用带式压滤机以降低工程投资。目前，国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机，例如北京高碑店污水处理厂一期工程五台脱水机全部是带式压滤脱水机，自带、辊压筒、滤投入运行以来情况良好，所以在二期设备选型时仍然选用了这种机型。

2. 离心式脱水机

离心脱水机主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒后，在高速旋转产生的离心力作用下，立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂

内壁上，形成固体层；水密度小，离心力也小，只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转载的锥端，经转载周围的出口连续排出，液体则由堰四溢流排至转载外，汇集后排出脱水机。

离心脱水机最关键的部件是转毂，转毂的直径越大，脱水处理能力越大，但制造及运行成本都相当高，很不经济。转载的长度越长，污泥的含固率就越高，但转载过长会使性能价格比下降。使用过程中，转载的转速是一个重要的控制参数，控制转毂的转速，使其既能获得较高的含固率又能降低能耗，是离

心脱水机运行好坏的关键。目前，多采用低速离心脱水机。在作离心式脱水机选型时，因转轮或螺旋的外缘极易磨损，对其材质要有特殊要求。新型离心脱水机螺旋外缘大多做成装配块，以便更换。装配块的材质一般为碳化钨，价格昂贵。

离心脱水机具有噪音大、能耗高、处理能力低等缺点。国内只有为数不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机，如果选择大型离心脱水机，就只能依靠进口，会增加工程投资，同时，离心脱水机受污泥负荷的波动影响较大，对运行人员的素质要求较高，因此一般污水处理厂均不采用离心脱水工艺。但近几年来，随着科技进步，离心式脱水机的脱水技术在国外有了长足进展，例如瑞典Alfa Layal公司生产的螺旋离心式脱水机，其泥饼含固率可达 30％以上，而且操作是在全封闭的环境中进行，脱水机周围没有任何污泥及污水存在，也没有恶臭气味，可以大大改善运行人员的工作环境，因而受到业界人士的青睐。

3. 板框式压滤脱水机

板框式压滤机是通过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。它主要由凹人式滤板、框架、自动- 气动闭合系统测板悬挂系统、滤板震动系统、空气压缩装置、滤布高压冲洗装置及机身一侧光电保护装置等构成。设备选型时，应考虑以下几个方面：

（1）对泥饼含固率的要求。一般板框式压滤机与其他类型脱水机相比，泥饼含固率最高，可达 35％，如果从减少污泥堆置占地因素考虑，板框式压滤机应该是首选方案。

（2）框架的材质。

（3）滤板及滤布的材质。要求耐腐蚀，滤布要具有一定的抗拉强度。

（4）滤板的移动方式。要求可以通过液压一气动装置全自动或半自动完成，以减轻操作人员劳动强度。

（5）滤布振荡装置，以使滤饼易于脱落。与其他型式脱水机相比，板框式压滤机最大的缺点是占地面积较大。以北京高碑店污水处理厂一期工程使用的带式压滤机和鞍山工业污水处理厂使用的板框式压滤机

为例作比较：高碑店污水厂处理污水量为50万t／d，污泥产量1852．5m3/d，干物质92．63t／d，采用五台德国KLEIN－KS30型带式压滤机，每台压滤机的基础占地面积仅为2750*3500mm,鞍山污水厂处理水量为22t/d，干物质275t/d，采用六台板框式压滤机，每台压滤机地基础占地面积达2400*12000mm，同时，由于板框式压滤机为间断式运行，效率低，操作间环境较差，有二次污染，国内大型污水处量厂己很少采用。但近了大量开发研制工作，使其适应了现代化污水处理厂的要求，如通过PLC系统控制就可以实现系统全自运方式，其压滤、滤板的移动、滤布的振荡、压缩空气的提供、滤布冲洗、进料等操作全部可通过PLC远端控制来完成，大减轻了工人劳动强度。

4. 小结

根据不同型式脱水机性能的比较分析可以看出，不同的污水处理厂在作污泥脱水方究选择时，应从污泥特性、运行状况、人员素质、对泥饼的要求以及资金、成本等几个方面综合考虑，才能作出相对合理的选择