給水廠污泥的處理與綜合利用期刊論文發表

　　摘要：給水廠是為人們提供生活用水，保證人們飲水質量和用水安全的單位。隨著人口數量的不斷增加，給水廠的供水量也與日俱增，這樣給水廠排出的污泥也越來越多，所以，解決排出的這些污泥就成了給水廠建設的重要問題。本文就嘗試著從污泥的數量確定、調質、減容、濃縮、脫水以及泥餅處置等步驟來分析并總結如何合理處理和綜合利用給水廠排除的污泥。

　　關鍵詞：給水廠,污泥處理,綜合利用

　　給水廠排除的污泥量是隨著供水量的不斷增長而與日俱增的，這些污泥如果不經過合理的處理，就會嚴重污染水體、植被、土地等環境，還有可能對人的健康狀況造成威脅;如果這些污泥得到了合理的處理，并能夠綜合利用，就會節約許多水資源和能源，可謂是一舉兩得。要做好污泥的處理和利用工作，首先就得分析污泥的來源。

　　給水廠污泥主要來自沉淀池排泥水和濾池反沖洗排水。高效的混凝劑和助凝劑在給水工藝中的應用日益增加，也就減少了混凝劑投放量，這樣，所產生的污泥體積和數量會大大減少，而且污泥更易脫水和焚燒。所以，采用合適的混凝劑對給水廠排泥水的處理和處置非常關鍵。

　　給水廠污泥處理主要包括污泥收集、濃縮、調質、脫水和泥餅處置等幾個環節。但是，不是所有給水廠的污泥的處理和處置都要包括這幾個環節，根據具體情況，有的給水廠可省略其中的某些環節。但要實施排泥水處理工程，首先必須確定給水廠產生的污泥量。

　　1 污泥量的確定

　　給水廠產生的污泥量受多種因素的影響，這些因素包括原水水質、水處理藥劑的投加量、采用的凈水工藝和排泥方式等。確定經濟合理的污泥量設計值是廣大排泥水處理工作者面臨的一個難題。污泥量確定包括兩方面內容：一是排泥水總量的確定，它將決定排泥水截留池和濃縮池的設計規模;二是總干泥量的確定，它用來確定污泥脫水設備的設計規模。可見，污泥量的確定直接影響整個排泥水處理工程的設計規模，從而影響整個工程的設備配置和投資規模。

　　2 污泥調質

　　給水廠排泥水處理一般在污泥脫水前需進行預處理，即污泥調質。尤其是采用鋁鹽(或鐵鹽)處理低濁度原水產生的污泥，由于污泥成份中金屬氫氧化物的比例很高，污泥的脫水性能很差，更需要進行污泥調質。污泥調質有兩方面的目的:其一是改善污泥性質和污泥的脫水性能，使污泥可以更快、更容易地脫水，大部份污泥調質是為實現這一目的;其二是防止脫水過程中過濾介質的堵塞，使污泥脫水可以保持穩定運行。

　　污泥調質的方法很多，一般分為物理調質和化學調質兩大類。物理調質是用物理方法達到污泥調質的目的，包括加熱調質冰凍-解凍調質和硅藻土預涂調質。化學調質是向污泥中添加化學藥劑，使污泥的脫水性能得到改善。包括加酸、加堿、加石灰、加無機或有機高分了絮凝劑調質等。

　　不同水廠的污泥可能需要不同種類的絮凝劑進行調質，而且當前市場上有機高分了絮凝劑種類多，價格和性能不一，因此每一個給水廠都應進行有機高分了絮凝劑選型和最佳投藥量的試驗研究。

　　3 污泥減容

　　污泥減容是污泥處理系統優化中的重要環節。改進制水工藝可以大大減少污泥的生成量，從而減少污泥處理系統的投資與運行費用。污泥成分主要是原水中的有機、無機污物和凈水藥劑。藥劑在凈化水的同時，也產生了大量的化學污泥。尤其在原水濁度較低、無機混凝劑用量大時，污泥的脫水性能惡化，處理難度增加。

　　采用有機助凝劑以減少無機混凝劑的用量，可以提高凈水效率。另外，當原水硬度高時，軟化原水將產生石灰軟化污泥。從污泥處理角度考慮，沿海地區可以選用離子交換來軟化原水并用海水來再生交換樹脂。

　　4 污泥濃縮

　　沉淀池排泥水的含固率(絮凝污泥)通常僅有0.5%-1%。濃縮的目的是提高污泥的含固率，減少污泥體積和后續處理設備的負荷。特別是對于機械脫水，濃縮通常是污泥脫水工藝必不可少的環節。

　　最常用的濃縮方法是重力式濃縮池。根據處理水量的大小，可設計為間歇式和連續式兩種運行方式。對小型水廠，可使用帶浮動式撇水裝置的間歇式濃縮池。一般是采用帶攪拌裝置的連續流重力濃縮池。對污泥進行慢速攪拌造成的擾動有利于污泥顆粒之間的空隙水和氣泡上升逸出，加速污泥的濃縮。慢速攪拌所采用的線速度一般控制在0.4-0.5m/min,速度太快容易打碎已凝結的污泥顆粒，反而造成污泥濃縮性能惡化。工程上常用的攪拌方法是在刮泥機的水平桁架上設置垂直攪拌柵。為保持不同半徑圓周上的攪拌強度均勻，柵條的間距沿徑向逐漸增大。

　　5 污泥脫水

　　污泥脫水是污泥處理最關鍵的環節，它將流動性質的泥水轉變為不具流動性、可進行處置的泥餅。它也是給水廠排泥水處理現場的最后一道工序，也是排泥水處理工程中投資和維護費用較高的部分，因此正確選擇污泥脫水工藝十分重要。

　　污泥脫水一般分為非機械式污泥脫水和機械式污泥脫水兩大類。非機械式污泥脫水又可以分為污泥塘和污泥干化床等，其中污泥干化床的應用和研究較多。機械式污泥脫水包括真空過濾機、離心機、帶式壓濾機、滾壓式脫水機和板框壓濾機等幾種主要形式。其中真空過濾機是早期使用較多的脫水機械，由于真空過濾機效率低，真空系統對管路密封性要求很高，濾布容易堵塞而需采用預涂工藝，使整個系統比較復雜，因此，現在新建的污泥處理工程已基本上不采用真空過濾脫水。表1對幾種脫水方法的優缺點進行了比較。

　　6 泥餅處置

　　脫水以后泥餅的處置是污泥處理的關鍵問題，污泥的最終處置費用高，環境影響大，處置方法多。脫水污泥也是一種資源，至少可以作為填土或垃圾填埋場的覆蓋土，有些還可以制磚、燒水泥，不投加PAM富含有機物的脫水污泥還可以作為肥料。目前主要有泥餅的農用、泥餅的焚燒處理、泥餅的衛生填埋、泥餅的海洋投棄、泥餅資源化等。

　　6.1 泥餅的海洋投棄

　　該方法較為簡單，不用花費大量的投資，但是污染海洋，可能會引起全球性的環境問題。進行海洋投棄時，要注意有關的法規。隨著泥餅陸上埋棄用地越來越困難，海洋投棄被更多地作為污泥處置的選擇。投海污泥最好是經過消化處理后的污泥。投海的方法可用管道輸送或船運。但是，由于近海的污染逐年加劇，甚至影響到海洋的生態平衡，因而污泥的海洋投棄也會越來越多地受到限制。在選用海洋投棄時,應估計到有關法令的修改和進展。

　　6.2 泥餅的焚燒處理

　　對于有機物含量較大的給水廠污泥，可以采用焚燒處理。

　　6.3 泥餅的衛生填埋

　　污泥干化后，含水率約為70%-80%，用于填埋的污泥含水率以65%左右為宜，可以保證填埋體的穩定與有效壓實。在填埋前可添加適量的硬化劑，一方面調節含水率，另一方面可以加速固化。選擇填埋場地的需要考慮因素有：當地的水文地質條件，污泥量和運距，周邊環境以及填埋地的開發利用等。

　　6.4 泥餅的農用

　　雖然給水污泥中含有粘土、腐殖質以及其他懸浮物質，其肥效很低。但是，不投加PAM，富含有機物的脫水污泥也可以作為農業肥料。污泥中含有的有機物質又可以作為土壤改良劑。當污泥適度用于土壤中后，發生類似于水處理過程中的絮凝反應可提高土壤的凝聚程度，改善土壤的結構，改良土壤的物理化學性質，增加土壤養分，提高可耕作性。因此可將給水廠污泥用于農業或園林中。但是污泥中也含有有毒物質，其中重金屬含量是決定污泥是否可以農用的主要因素。因此，污泥農用時必須符合：①滿足衛生要求，即不得含有病菌、寄生蟲卵與病毒，故在污泥農用前應該進行消毒處理或者是季節性使用。②因重金屬離子，如Cd、Hg、Pb、Zn和Mn等容易被作物吸收并在植物的根、莖、葉與果實內積累，所以污泥的重金屬離子含量必須符合相關部門的指定農用標準。

　　6.5 泥餅的資源化

　　隨著污泥處置用地日益緊張，很多國家的給水廠及有關環保部門，都在致力于用泥餅制造有用物品的研究。這些物品包括建筑用骨料、研磨料、陶瓷工業原料等。研究證明，給水廠泥餅的資源化利用在技術上是可行的，但是，目前污泥的資源化利用還存在污泥品質成本、數量不足等方面問題。污泥資源化還需注意兩點，一是產品的市場性;二是加工過程中是否會產生二次污染。由于工藝復雜、成本昂貴，泥餅綜合利用目前還較難實施。但是從環境保護的長遠觀點來看，會有廣闊的前途。因此，如何將泥餅綜合利用過程簡單化、實用化、商品化，是一個急待解決的課題。

　　7 總結

　　給水廠污泥中含有大量的懸浮物和其它污染物，直接排放會對環境造成一定的污染。為保護環境，實現水資源的可持續發展，應該對給水廠污泥進行處理。經過幾十年的發展，不同城市和地區已形成比較完善的給水廠污泥處理工藝系統，給水廠污泥處理也已達到相當的比例。因此，在污泥處理過程中綜合利用污泥處理中各種副產物，回收部分污泥，以及使污泥無害化、資源化備受關注。