污泥的来源、性质以及污泥的处理与处置

今天的内容主要是介绍一下污泥的来源、性质以及污泥的处理与处置。

污泥的来源

我们以常见的城市污水厂为例，介绍一下其中污泥的来源，上一张关于城市污水处理厂工艺流程：

污泥部分：

初沉污泥：初沉污泥是指污水一级处理系统中初沉池沉淀下来并排除的污泥。初沉污泥正常情况下多为棕褐色略带灰色，当发生腐败时，则为灰色或黑色。一般情况下，初沉污泥有难闻的臭味，且随着工业废水比例的增大，臭味会有所降低但工业废水带来的气味会增加。；

二沉污泥：由二次沉淀池底排出的污泥。其成分为主要含大量微生物的活性污泥。含水量一般为99.2%-99.6%(活性污泥法）。二沉污泥一部分作为回流污泥，回流曝气池;一部分作为剩余污泥排出进行进一步的处理。

化学污泥：化学污泥是指化学法一级处理产生的污泥和污水深度处理采用混凝沉淀工艺时产生的污泥，其性质取决于采用的混凝剂种类。当采用铁盐混凝剂时，可能略显暗红色。

污泥性质指标

这部分主要从含水含固率、挥发性固体、有毒有害物质和脱水性能四个方面进行介绍。

含水率和含固率：

这个是污泥的一个基本性质，简单来说含水率就是污泥中所含水量的重量与污泥总重量之比的百分数，含固率则是是污泥中所含固体的含量与污泥总重量之比的百分数。理论上两者相加应该等于100%。

含水率下降（含固率提高）将会大大降低污泥的体积。通常来说：

当含水率＞85%时，污泥呈流状，可以当作流体进行输送；

当65%＜含水率＜85%时，污泥呈塑态，需要用传送带或螺杆泵进行输送；

当含水率＜65%时，污泥呈固态，这时候就需要用传送带之类的进行输送了。

挥发性固体：

这里实际上指的是VSS，用来表示污泥中间有机物的含量，称为灼烧减量，是将污泥中的固体物质在550 ~600℃高温下焚烧时以气体形式逸出的那部分固体量。污泥中有机物的含量越高，则污泥的稳定性就会越差，就需要对污泥中间的有机物进行稳定化的处理。

有毒有害物质：

污泥中通常都会含有一定量的氮磷钾，这些都具有一定的肥效，因此污泥的一个用途就是用作肥料。但是根据不同的情况，污泥中间还会含有一些细菌、病毒和寄生虫卵等物质，这些都需要在将污泥用作肥料之前进行相关的处理。

另外污泥中的重金属含量也会影响到其用途。

脱水性能：

污泥的脱水性能与污泥的性质、有机物的含量、调理方法以及条件密切相关。

在污泥脱水前我们通常需要对其进行预处理，来改变污泥粒子的物化性质，破坏它的胶体结构，减少污泥与水的亲和力，从而改变污泥的脱水性能，以上这个过程也就是我们常说的污泥的调理或调质。

那么怎样来衡量污泥的脱水性能呢，主要有两个指标：

污泥过滤比阻抗值（r）：单位干重污泥滤饼的过滤阻力，r越大，代表越难过滤，脱水性能也就越差；

污泥毛细管吸水时间（CST）：简单来说就是污泥与滤池接触时，在毛细管作用下，污泥中的水分会在滤纸上渗透，在滤池上渗透1cm长度的时间就是CST，单位是秒。CST越大，则脱水性能越差；

污泥中水分及其影响

污泥中含有的水分其实也是分不同类型的，主要有4类：

游离水：不与固体直接结合而是存在于污泥颗粒之间的也称为间隙水。其作用力弱，因而很容易分离。这部分水是污泥浓缩的主要对象。间隙水约占污泥水分总量的70%

毛细水：在细小污泥固体颗粒周围的水,由于产生毛细现象,既可以构成在固体颗粒的接触面上由于毛细压力的作用而形成的楔形毛细结合水,又可以构成充满于固体本身裂隙中的毛细结合水.各类毛细结合水约占污泥中水分总量的20%.

附着水：指吸附在污泥颗粒表面的水分,约占污泥水分的7%.污泥常处于胶体状态,故表面张力作用吸附水分较多,且去除较难.

内部水：被包围在污泥颗粒内部或者微生物的细胞膜中的水分,约占污泥水分的3%.这部分水用机械方法不能脱除,但可用生物作用使细胞进行生化分解,或采用其他方法进行去除.

污泥的处理与处置

在对污泥处理和处置的过程中，“四化”原则是需要满足的一项最基本原则，也是污泥污染治理以及再利用的重要基础，具体来说就是要做到资源化、稳定化、减量化和无害化。其中，资源化是指要将污泥处理成可以继续使用的资源;稳定化是将污泥处理成不会继续发生性质变化的资源;减量化则是要通过污泥处理处置手段的运用，减小污泥的整体体积;无害化是将污泥处理成不会对人体或环境造成危害的资源。

关于污泥的利用，主要是用于农业上作为肥料，或工业上回收。通常的处置方式就是填埋、焚烧和外部环境投放，当然了，随着环保日益受到人们的重视，这种外部环境直接投放的方式已经被逐渐禁止了，比如投入海洋、深井、洞穴等。

有的城市污水厂和供热发电单位合作，利用脱水的污泥代替一部分燃煤，取得效能良好。污泥在焚烧中达到处置的无害化，制热生产成本也随着降低了。

总之，城市污水厂污泥处理与处置采用了“减量化、稳定化、无害化、资源化”的处置原则，采用综合利用的方法，这样，我们能解决环境污染问题，同时取得良好的经济效益和社会效益