前言：
城市污水污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。隨著國內(nèi)污水 處理事業(yè)的發(fā)展，污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴大和提高，產(chǎn)生的污泥量也日益增加，目前在國內(nèi)一般污水廠中其基建和運行費用約占總基建和運行費用的20%～50%[1]。污水污泥中除了含有大量的有機物和豐富的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，還存在重金屬、致病菌和寄生蟲等有毒有害成分。為防止污泥造成的二次污染及保證污水處理廠的正常運行和處理效果，污水污泥的處理處置問題在城市污水處理中占有的位置已日益突出。
中國現(xiàn)有人口13億多，城市640多個，城市人口2.7億。據(jù)中國國家環(huán)保總局提供的數(shù)字，目前中國每年大約排放污水401億ｍ３，已建成運轉(zhuǎn)的城市污水處理廠有400余座，日處理能力2534萬ｍ３。按污泥產(chǎn)量占處理水量的0.3%~0.5%（以含水率97%計）[2]計算，中國城市污水廠污泥的產(chǎn)量在7.602萬ｍ３/d和12.67萬ｍ３/d (以含水率97%計)之間。因此，中國在污水處理事業(yè)不斷取得進步的同時，將面臨巨大的污泥處理處置壓力。
1 國內(nèi)城市污水污泥處理處置現(xiàn)狀
1.1 國內(nèi)城市污水污泥處理的狀況
國內(nèi)已建成運行的城市污水廠來看，污水污泥處理工藝大體可歸納為18種工藝流程，見表1。
1.1.2 污泥濃縮
污泥濃縮主要是降低污泥中的空隙水，通常采用的是物理處理方法，主要包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等，它們的處理性能如表2所示[3]：
表1 國內(nèi)已建城市污水處理廠污水污泥處理工藝
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序號 |
污泥處理流程 |
應用比例 |
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1 |
濃縮池 → 最終處置 |
21.63% |
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2 |
雙層沉淀池污泥 → 最終處置 |
1.35% |
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3 |
雙層沉淀池污泥 → 干化場 → 最終處置 |
2.70% |
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4 |
濃縮池 → 消化池 → 濕污泥池 → 最終處置 |
6.76% |
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5 |
濃縮池 → 消化池 → 機械脫水 → 最終處置 |
9.46% |
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6 |
濃縮池 → 濕污泥池 → 最終處置 |
14.87% |
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7 |
濃縮池 → 兩相消化池 → 濕污泥池 → 最終處置 |
1.35% |
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8 |
濃縮池 → 兩級消化池 → 最終處置 |
2.70% |
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9 |
濃縮池 → 兩級消化池 → 機械脫水 → 最終處置 |
9.46 |
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10 |
初沉池污泥 → 消化池 → 干化場 → 最終處置 |
1.35% |
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11 |
初沉池污泥 → 兩級消化池 → 機械脫水 → 最終處置 |
1.35% |
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12 |
接觸氧化池污泥 → 干化場 → 最終處置 |
1.35% |
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13 |
濃縮池 → 消化池 → 干化場 → 最終處置 |
1.35% |
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14 |
濃縮池 → 干化場 → 最終處置 |
4.05% |
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15 |
初沉池污泥 → 濃縮池 → 兩級消化池 → 機械脫水 → 最終處置 |
1.35% |
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16 |
濃縮池 → 機械脫水 → 最終處置 |
14.87% |
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17 |
初沉池污泥 → 好氧消化 → 濃縮池 → 機械脫水 → 最終處置 |
2.70% |
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18 |
濃縮池 → 厭氧消化 → 濃縮池 → 機械脫水 → 最終處置 |
1.35% |
注：表中未注明的污泥均為活性污泥。
表2 幾種濃縮方法的比能耗和含固濃度
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濃縮方法 |
污泥類型 |
濃縮后含水率（%） |
比能耗 | |
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干固體（Kw·h/t） |
脫除水（Kw·h/t） | |||
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重力濃縮 |
初沉污泥 |
90~95 |
1.75 |
0.20 |
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重力濃縮 |
剩余活性污泥 |
97~98 |
8.81 |
0.09 |
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氣浮濃縮 |
剩余活性污泥 |
95~97 |
131 |
2.18 |
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框式離心濃縮 |
剩余活性污泥 |
91~92 |
211 |
2.29 |
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無孔轉(zhuǎn)鼓離心濃縮 |
剩余活性污泥 |
92~95 |
117 |
1.23 |
從表中可以看出，初沉污泥用重力濃縮法處理最為經(jīng)濟。對于剩余污泥來說，由于剩余活性污泥濃度低，有機物含量高，濃縮困難，采用重力濃縮法效果不好，而采用氣浮濃縮、離心濃縮則設備復雜，費用高，也不適合中國國情。所以，目前國內(nèi)推行將剩余活性污泥送回初沉池與初沉污泥共同沉淀的重力濃縮工藝，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同時使剩余污泥得到濃縮。國內(nèi)污水廠對此進行了試驗研究，表明這種工藝的初沉池出水水質(zhì)好于傳統(tǒng)工藝[4]。因此，國內(nèi)當前將重力濃縮法作為主要的污泥濃縮方法，圖1為國內(nèi)污水廠所采用的污泥濃縮方法情況。
