污水处理厂污泥的二次污染

　　随着污水处理厂不断增多，聚丙烯酰胺需求量也是越来越大，这对聚丙烯酰胺生产厂家和经销商来说是好事，但随之而来的问题是——污水处理厂污泥的二次污染，这些污泥由于在污水处理过程中加入了阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺等絮凝剂，造成污泥呈现半流体的胶冻状，不能自然变干。再加上污水处理厂所产生的污泥是低热值燃料，含水量高且易腐烂，有强烈臭味，含有大量二恶英、多氯联苯等难降解的有机物以及病原菌、寄生虫等。如果污泥简单处理或任意堆放、排放，即便污水处理厂的污水处理达标，也依然将污染转移了。

　　全国各地都在努力做好“水文章”、“绿文章”，却忽视了污泥二次污染所造成的危害，主要原因是对污泥污染的严重性意识不足、认识不够，乐邦净水认为需要相应的部门开展相关公益活动等方式，向民众普及宣传污泥污染严重性，提高公众对污泥二次污染的重要性的认识，并完善相关法律规章。
　　污泥的妥善处置迫在眉睫，据了解，污泥的处理处置需要大量资金做支撑。就目前国内而言，湿污泥的处理成本大约为300元/吨，日产生湿污泥在1200万吨以上。而大多数污水处理厂难以担负巨大的污泥处置费用。据专家介绍，在经济发达国家，污泥处理处置是极其重要的环节，其投资约占污水处理厂总投资的50～70％。而在我国，还缺少与污泥处理相关的经济调节政策，导致推动污泥处理的经济补偿、政策支持、调节机制等无法形成。
污泥的一般处理工艺
　　典型的污泥处理工艺流程，包括四个处理或处置阶段。第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容；第四阶段为污泥处置，采用某种途径将最终的污泥予以消纳。以上各阶段产生的清液或滤液中仍含有大量的污染物质，因而应送回到污水处理系统中加以处理。以上典型污泥处理工艺流程，可使污泥经处理后，实现“四化”: 
　　(1)减量化:由于污泥含水量很高，体积很大，且呈流动性。经以上流程处理之后，污泥体积减至原来的十几分之一，且由液态转化成固态，便于运输和消纳。 
　　(2)稳定化:污泥中有机物含量很高，极易腐败并产生恶臭。经以上流程中消化阶段的处理以后，易腐败的部分有机物被分解转化，不易腐败，恶臭大大降低，方便运输及处置。 
　　(3)无害化:污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病大面积传播。经过以上流程中的消化阶段，可以杀灭大部分的姻虫卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的卫生指标。 

　　(4)资源化:污泥是一种资源，其中含有很多热量，其热值在10000～15000kJ/kg (干泥)之间，高于煤和焦炭。另外，污泥中还含有丰富的氮磷钾，是具有较高肥效的有机肥料。通过以上流程中的消化阶段，可以将有机物转化成沼气，使其中的热量得以利用，同时还可进一步提高其肥效。

　　污泥浓缩常采用的工艺有重力浓缩、离心浓缩和气浮浓缩等。污泥消化可分成厌氧消化和好氧消化两大类。污泥脱水可分为自然干化和机械脱水两大类。常用的机械脱水工艺有带式压滤脱水、离心脱水等。污泥处置的途径很多，主要有农林使用、卫生填埋、焚烧和生产建筑材料等。

　　以上为典型的污泥处理工艺流程，在各地得到了普遍采用。但由于各地的条件不同，具体情况也不同，尚有一些简化流程。当污泥采用自然干化方法脱水时，可采用以下工艺流程: 
　　污泥—→污泥浓缩—→干化场—→处置 
　　也可进一步简化为： 污泥—→干化场—→处置 
　　当污泥处置采用卫生填埋工艺时。可采用以下流程：污泥—→浓缩—→脱水—→卫生填埋 
　　我国早期建成的处理厂中，尚有很多厂不采用脱水工艺，直接将湿污泥用做农肥， 工艺流程如下:
　　污泥—→污泥浓缩—→污泥消化—→农用 
　　污泥—→污泥浓缩—→农用 
　　污泥—→农用 
　　国外很多处理厂采用焚烧工艺，其中很多不设消化阶段，流程如下：污泥—→浓缩—→脱水—→焚烧 

　　省去消化的原因，是不降低污泥的热值，使焚烧阶段尽量少耗或不耗另外的燃料。 

干化焚烧联合处理工艺

　　干化焚烧联合处理工艺主要采用低温干化和高温焚烧二套系统串联运行。通过招标，确定采用流化床干化工艺，可将脱水污泥含水率从70％左右降至10％左右（最低可至5％）。 
　　焚烧采用循环流化床焚烧炉，通过焚烧干化污泥，以导热油（或蒸汽）形式回收烟气中热量，并将回收的热量用于干化系统。该联合工艺可以达到能量的自平衡。设计时，考虑到污泥参数可能产生波动，因此我们对系统的整体热能平衡条件进行了反复校核，得到二种最低限度的平衡条件： 
　　1）脱水污泥含水率为75％时，污泥热值需要大于3000kcal/kg干固体，否则添加燃煤辅助燃烧； 
　　2）脱水污泥含水率为70％时，污泥热值需要大于2450kcal/kg干固体，否则添加燃煤辅助燃烧； 
　　本工程设计污泥参数为：脱水污泥含水率70％，污泥燃烧热值2700~3700kcal/kg干固体，从计算结果分析，该系统抗负荷波动的能力是相当强的。 
1、干化工艺 
　　干化工艺是本系统的核心工艺，由于干化污泥具有易燃、易分解的特点，为保证安全和卫生，干化系统内需要保证低温、低氧状态。同时由于污泥在40％～60％含水率时具有易粘结的特性，因此选用设备需要防止污泥粘结在换热面，从而降低热效率，甚至影响运行。 
　　经过多次方案比较和设备招标，最终选用了进口流化床低温干化系统。该系统干化温度为85℃，系统内控制含氧量<4％。 
　　该系统的特点是采用流化床干化机。干化过程在流化床内进行，流化床底部布置蒸汽盘管。空气从床底经过盘管加热后进入床身，热空气一方面使床身中的污泥处于流动化，防止污泥粘结，另一方面也与污泥进行充分换热，蒸发其中的水分，蒸发出来的水分和空气一起被引入洗涤冷却塔内，经喷淋后，水分被去除，余下的干空气则循环使用。经干化后的污泥含水率降为5%～10%。干化系统每蒸发1吨水分，消耗热能为2800kj。 
2、焚烧工艺 
　　经干化系统处理后的污泥储存在干污泥料仓中，通过输料机送入焚烧炉，在投加污泥的同时，可以投加生石灰（用于脱硫）。投加的干污泥经炉内预置的床砂加热后迅速升温，并开始着火燃烧，经燃烧后的污泥被循环流化床床身内的高速气流带出，通过热旋风分离器，将其中比重较大的未燃尽颗粒收集下来，然后重新送入焚烧炉焚烧，燃尽后的轻小颗粒和高温烟气一起进入后续烟道。烟道内布置余热锅炉、空气预热器用于回收热量。 
　　烟气排出前通过半干法脱硫和布袋除尘器除尘，参照《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2001的排放标准排放 
　　由于干化污泥燃烧特性接近褐煤，经过循环流化床焚烧炉现场试验，其焚烧特性良好，因此许多国内厂家均有能力配套，技术也相当成熟，采用国产的流化床焚烧炉。

结语：

　　采用干化焚烧联合工艺处理污泥，做到了对城市污水处理厂固体废弃物的无害化、减量化，并有一定的资源化意义。其运行费用虽有所增加，但是低于垃圾焚烧的运行费用。联合处理工艺尤其适宜于土地资源紧张、环境要求较高、经济较发达的城市选用。 

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