时间：2023-12-25 16:58:10
关键词：污泥处理，污泥处置，现状分析，未来发展
中图分类号：TU992.3 文献标识码：A
我国污泥处理处置现状
污泥处理、处置定义
我国污泥处理处置的总体目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化。但目前我国还没有分别针对污泥处理和处置的准确解释，这一遗漏造成概念不清。过去，污泥处理与处置的区别即草率地以污水处理厂为界划分，厂内为污泥处理，场外为污泥处置[3]。这导致了责任主体的不清。处理、处置概念的混乱导致污泥处理、污泥处置目标不明，进而影响到管理、技术路线选取和技术标准的制定。
基于这一现状余杰等人的建议对污泥处理、处置分别定义如下：[4]
污泥处理：城市污水处理厂在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过兼容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。
污泥处置：经处理后的污泥或污泥产品以自然或人工的方式使其能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。
基于这一定义，污泥处理的工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化（厌氧消化和好氧消化）、堆肥和干化等工艺过程。而污泥处置则主要包括土地利用、污泥农用、卫生填埋、焚烧以及综合利用等方式。污泥处理处置的总体目标中，减量化、稳定化、无害化的目标可以认为是针对污泥处理提出的，而资源化的目标则是针对污泥处置提出的。
我国污泥处理现状
由于我国污水处理厂建设存在严重的“重水轻泥”现象，大多数污水处理厂中的污泥处理工艺还停留在传统的调制——脱水模式上。实现污泥稳定化处理的污水厂仍然不多。污泥的稳定化是污泥处理过程中重要的一个步骤。未经稳定的生污泥可被认为是污染物，含有易腐有机物、恶臭物质、病原体等，脱水效率低，卫生条件差。不进行污泥稳定化处理即脱水外运会造成如下结果[5]：
污泥体积庞大，造成污泥处置费用庞大；
污泥极不稳定，污泥中有机成分一旦发生腐败变质对环境会造成严重的二次污染；
污泥中的有用资源未得到利用，带来了资源的浪费，不符合可此续发展的目标。
但现实情况是，我国2600多座污水处理厂中只有近60座配有污泥厌氧消化设施，而其中正常运行的不到20座。未经稳定化处理的污泥占总污泥量的55.7%[5]。采用污泥好氧消化技术进行稳定处理的污泥约有26%[2]。与厌氧消化相比，好氧消化需要消耗更多的能量，运行费用较高，处理后污泥较难使用机械方法脱水，且不能像厌氧消化一样产生有价值的副产品（沼气）。
我国污泥处置现状
在各种污泥处置方式中，污泥的卫生填埋是目前我国普遍采用的处置方法。但由于脱水污泥的含水率较高及填埋场对污泥剪切力的要求，填埋场对污泥进场的要求越来越高。除此之外，污泥填埋不仅会严重危害填埋场的安全，而且会严重污染附近的生态环境。填埋的污泥会造成填埋场渗滤系统的严重堵塞，大大缩短垃圾填埋场的寿命，还会严重污染附近的地下水。
污泥的土地利用是我国污泥的另一个主要的处置方式。但是我国既没有系统、科学的管理办法，也没有配套的污泥标准系统，故污泥土地利用的安全性正在受到质疑。在土地利用时，由于施用处理不到位的污泥，使得污泥中有效成分不能被充分利用，有的导致土地盐害、烧苗和病虫害等问题，污泥在很多地区反而成为了一种污染源。
近年来污泥干化系统设备的国产化发展很快，污泥单独干化焚烧的案例不多，污泥协同焚烧是污泥热处理的发展趋势之一，国内已有实现了规模化的工程示范应用。
其他处置方法如污泥制砖、制陶粒等方式也有相应的应用案例。
此外，据估计我国约14%的污泥没有得到任何处置，这将给环境带来巨大的危害。
造成污泥处理处置现状的原因
技术原因
我国目前的污泥性质与国外发达国家相比存在差异主要表现在：
低有机质（发达国家VSS/SS为60-80%，我国VSS/SS为30-50%）；
高含砂量（污水处理厂普遍采用了圆形沉砂池，脱砂效率低；大量的基建、施工建设，导致泥砂水排入污水管网系统等）；
重金属含量高（工业污水源头重金属处理系统不完善）。
由于污泥含沙量高、有机物低、热值低，大大影响了污泥能源化处理的经济效益。重金属含量高直接影响了污泥土地利用的可能性。
除去我国污泥性质对污泥处理造成度阻碍之外，我国的污泥处理技术的发展也相对滞后。
污泥的厌氧消化是最重要的污泥稳定化的方式。其有良好的有机物降解率（40-60%），可使污泥体积明显减小；厌氧消化的高温环境可以杀灭病原菌，实现污泥的无害化；更重要的是厌氧消化相对好氧消化省去了曝气所需的能量消耗，还能够产生沼气，为污水处理厂供给能量。但厌氧消化同样存在缺点：设备多、工艺复杂，前期投资大；系统受环境条件变化影响较大，一旦受到扰动后恢复缓慢。对工作人员的要求很高。
我国目前还没有生产厌氧消化设备的能力，厌氧发酵工艺的建设主要依赖进口设备，且水厂管理操作人员的素质也很难达到厌氧消化设备所需要的水平。正是这些技术方面的不足，使得我国实现厌氧消化的水厂十分的稀少。
在污泥处置方面，较为新兴的污泥处置的方式中污泥干化焚烧工艺也依然部分依赖国外进口设备。
由此可见，在污泥处理的技术方面，我国仍有待提高，大量的技术空白仍有待科学研究的填补。
政策原因
除了技术原因之外，政策方面的不足是阻碍我国污泥处理处置进步的重要因素。
相较于污水处理，污泥的处理处置投资更大收益缺微小。发达国家污水处理厂的污泥处理投资成本和运行成本占污水处理厂总投资的30-50%[1]。但若污泥处理处置不当，则会造成严重污染。因此，基于污泥处理处置投资大、回收少的特点，管理上的严格标准，政策上的大力扶持显得更为重要。
在立法方面，关于污泥的立法明显滞后，缺乏与污泥处置相关的污染环境防治法规，所以社会对污泥的处理、处置不够重视。尤其是对污泥的生产者来说尚未有切实的紧迫感。
另外，污泥的处理处置涉及到的部门广，需要各方面协调和配合，如农业部门、林业部门、环保部门以及建设部门等。这一因素也增加了污泥处理处置的管理协调难度。
应对现状的措施及未来发展
面对严峻的污泥处理处置的形式，未来的发展方向在何处，具体的操作措施又当如何制定，这是我们面临的最直观最迫切的问题。国外在污泥处理处置方面走在了我们的前面，他们丰富的经验和技术值得我们借鉴。
国外发达国家很早就意识到污泥的处理处置是污水处理过程中必不可少的环节，从法律和政策上都对污泥处理处置的目标作了明确规定，并在执行上通过一系列政策予以保障。
美国有约16 000座污水处理厂，年产污泥量3 500万t(以80%含水率计)。建有650座集中厌氧消化设施处理58% 的污泥。污泥处理中，除了对产生污泥的处理，还将整个污水处理系统与污泥处理系统看做是一个有机的整体，在污水处理中即实现了污泥的共处理（cotreatment）[8]。污泥的最终处置方式分布为：60% 农用、3% 生态修复、17% 填埋和20%焚烧。
自1998年起，欧盟便立法禁止海洋排放污泥，同时规定污泥的卫生填埋需被逐渐禁止[6]。
欧盟国家的50 000 座污水处理厂年产污泥量4 000 万t(以80%含水率计)，有50%以上的污泥进行了厌氧消化稳定处理，其中英国的污泥厌氧消化率达到66% 。污泥的最终处置方式为：50%以上农用、20% 填埋、20% 焚烧，污泥填埋量持续减少，土地利用量逐渐增加，焚烧量维持不变。
我国城镇污泥处理处置起步晚且任务紧迫，可以充分吸取西方发达国家的成功经验。
技术方面，进一步加快污泥处理处置设备的国产化，从而降低污泥处理处置工艺的基建费用。同时还需要提高水厂的管理运行水平，以满足污泥处理的需求。另一方面，在新兴污泥处置领域，当大积极开发污泥资源化处置技术，为污泥的出路广开源。
政策方面，更有效地协调涉及多单位的污泥处理处置的管理方式。制定更具约束力的强制性污泥排放标准，进而改变水厂以往“重水轻泥”的态度。积极扶持污泥处理处置新技术的研发应用，鼓励水厂对污泥处理的投入。通过政策调控的手段控制污泥的减量化、稳定化、无害化，鼓励污泥的资源化。
参考文献
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2. 余杰, 田宁宁 & 王凯军 我国污泥处理、处置技术政策探讨. 中国给水排水, 84-87 (2005).
3. 杭世珺, 陈吉宁, 郑兴灿, 王凯军 & 王洪臣 污泥处理处置的认识误区与控制对策. 中国环保产业, 11-14 (2005).
4. 余杰, 田宁宁, 王凯军 & 任远 中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析. 环境工程学报, 82-86 (2007).
5. 许晓萍 我国市政污泥处理现状与发展探析. 江西化工 No.99, 24-32 (2010).
6. Fytili, D. & Zabaniotou, A. Utilization of sewage sludge in EU application of old and new methods—A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 12, 116-140 (2008).
7. 余杰 & 田宁宁 我国污泥处理处置有关政策探讨分析. 中国建设信息(水工业市场), 7-9 (2009).
8. Carrère, H. et al. Pretreatment methods to improve sludge anaerobic degradability: A review. Journal of Hazardous Materials 183, 1-15 (2010).
【关键词】城市污水处理厂；污泥处理处置；现状；方法；探讨
随着经济科学的飞速发展，人们开始认识到科学和经济的快速进步某种程度上就是对环境和社会资源的一种损耗，而后来的温室效应、环境大气污染、各种能源短缺、可利用水资源减少等等问题都充分证明了这一点。对此全球各个国家也都快速做出了反应，针对温室效应，环境保护、污水治理等等环境保护和和可持续发展战略政策的提出都朝着改善生存环境的方向前进。对此，我国政府也逐步退出了诸多政策，积极宣传教育环保生态思想，倡导绿色健康无污染生活，并同时进一步落实科学发展观，发展生态循环经济体系，并加速我国资源节约型和自然环境友好型城市建设。城市污水处理厂也因此快速发展，尤其是随着城市污水处理设施和技术的不断普及提升，其污泥的产量越来越多，这对城市而言也是一个新问题，因此城市污水处理厂污泥的处理处置就成为当前乃至今后我们迫切需要解决的重任，下面笔者就对城市污水处理厂污泥处理利用进行深入探讨。
1 我国城市污泥处理状况及问题
众所周知，城市污水处理厂在处理污水过程中不可避免会产生污泥，虽然污泥占有量只有0.3%～0.5%，但是由于我国城市化发展步伐的加快，城市污水处理厂所产出的污泥量也与日俱增。目前我国废水排放大约400多亿吨，干污泥年排放约为600万吨，城市污泥处理问题日益凸显。此外，在污泥处置方面，绝大部分城市污水处理厂都是采用较为简单的填埋或者是胡乱堆放，甚至部分城市将污水处理厂污泥简单用于城市绿化和土地填埋中，或者用于配比制作成复合肥，这些都导致城市污水处理厂污泥处理工作不尽人意。据有关资料统计，我国大部分城市污水处理厂处理的污泥里面微生物、寄生虫卵、重金属、有毒有机物质、臭气、病原菌等众多，这些成分已经成为城市环境卫生的首害。为了改善这一问题，我国从2000年以来绝大部分城市都陆续出台执行有关污泥处理处置的政策方案和规划，但就目前处理状况来看，简单粗暴的填埋弃置和堆放只能够为后续城市发展埋下隐患，尤其是近些年来污水处理厂日益增多，处理的污泥量也越来越多，只有及时进行科学的、系统的、合理的深度处理，使得污泥能够稳定化，最终达到减量、无害、再利用的程度才是最佳的、完善的污水处理循环链，才能够使得污泥处理处置工作产生效果。
2 城市污水污泥处理处置方法工艺
城市污水厂污泥处理处置主要包括两个阶段，前阶段要对污泥进行初步处理，然后再在此基础上根据污泥成分比例和性质特点来采取不同的处置方式，最终使得污泥能够达到无害化。
2.1 污水厂污泥处理方法
对污水厂污泥进行初步处理，主要包括污泥调理、污泥浓缩、污泥脱水、污泥消化等几个步骤。
污水处理厂利用化学或物理方法调理完污泥后，就进行污水浓缩，就是利用重力浓缩方法、气浮浓缩方法、离心浓缩方法等等方式来除去污泥的间隙水，然后进行污泥脱水，利用自然干化、造粒脱水、机械脱水等方式来将污泥转化为半固体或者固体形态。最后进行污泥消化，也就是对污泥进行厌氧消化和好氧消化，前者使污泥降解为甲烷和稳定的污泥，后者利用微生物发酵，采用好氧堆肥、反应器堆肥等方式进行污泥堆肥，使得污泥最终成为稳定性较高的类腐殖民质。
2.2 污泥处置利用
目前对污泥进行深层次的处置主要有热干燥处理、土地利用、卫生填埋、污泥焚烧、投海和综合利用等等方式，如下图。
第一，土地利用。我国是农业大国，对污泥进行土地利用能够有效处置多余污泥，尤其是污水处理厂污泥理念含有丰富的有机成分，且经过实践证明采用这些污泥栽种作物产量更好，甚至比施农家肥的土地作物长的更好，因此有机含量高、营养成分丰富的污泥就可以充当土壤改良剂，当然也要进行土地利用要注意污泥重金属、放射性元素等问题，从而避免土壤作物二次污染。
第二，卫生填埋。这种方法工艺简单，成本低廉，见效快，应用颇为广泛，有筑堤法、平面填埋发，混合填埋法等，其缺点在于占填埋场地大、运输成本高、污泥力学性能要求高，并要注意产生渗滤液和沼气，防止地下水污染。
第三，污泥焚烧法。污泥高温下燃烧，能够充分将污泥分解为砌体、焦油以及其他飞灰残渣，这种处理方法速度快，无害化、减量化效果彻底，而且污泥冉寿热量高，可以充当劣质煤，但是污泥焚烧设备投资大，燃烧不良有可能产生剧毒物质。
第四，早期污水处理厂对污泥污染认识不足，大量污泥被投入海中，这对海洋生态环境造成了巨大的损害，目前这种方法已经限制和禁止。
第五，近来国内外把污水处理处置眼光放到了资源化的层面上，希望通过适当处理然后再利用，这是现代社会环境保护和资源可持续发展的必然需要。欧美等国家已经在探索污泥制油的工艺，希望通过加热、无氧、催化剂、干馏、热分解来产热解油，而且污泥中的大量灰分可以作为建筑添加剂，不少研究专家将污泥作为水泥原料，例如在粘土中深入污泥在高温下烧成生态砖等等。除了上述几种方法之外，还有多种污泥综合有效利用方式，而这些都需要相关人员不断努力尝试研究，这样长期下去，相信总会有化废为宝，化污泥为有效资源物质的污泥处理模式。
3 结束语
虽然目前我国城市污水处理厂在污泥处理处置方面已经取得了一定的成效，但是在污泥处理处置这条道路上还有很远的路要走，当前这些污泥处理方面还存在很多未尽人意之处，对此，我国相关工作人员和城市污水处理同行也必须要进一步落实科学发展观，并不断努力尝试、实践，努力寻找更佳、更有效的处理方式和工艺技术，相信随着人们对污水污泥处理设备的不断改进和完善，我国城市污水处理方面会取得更好的效益。
参考文献
[1]杨芳.关于城市污水处理厂污泥处理处置的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2011（21）.
[2]白杨.城市污水处理厂污泥处理处置技术方法[J].绿色科技，2014（6）.
[3]孙小平，张丙珍，韩明.城市污水处理厂污泥处理处置刍议[J].地下水，2008（4）.
【关键词】城市污水，污泥管道，运输
中图分类号：R123.3 文献标识码：A
一、前言
近年来，我国城市污水处理工程虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在建设社会主义和谐社会的新时期，加强对城市污水处理厂污泥的管道运输的控制，对确保居民的切身利益有着重要意义。
二、污泥的管道运输的概述
1．污泥的流动性
流动性是污泥在管道内的流动阻力和可泵性。工程中常用污泥的含水率（或含固率、污泥浓度）判断污泥在管道中流动的水力特征。
2．污泥输送方式
（一）、脱水污泥经螺旋输送机输送至污泥堆棚后汽车外运。该法用于小型污水厂，二次污染严重，运输量有限，现已很少采用。
（二）、脱水污泥经螺旋输送机输送至脱水机下的缓冲料斗进入污泥泵提升至料仓，再由汽车外运，这种污泥经一级提升后外运是当前污泥输送的主要方式。
（三）、脱水污泥经螺旋输送机输送至脱水机下的缓冲料斗，进入一级污泥泵提升至料仓储存，料仓内污泥再进入二级污泥泵，经管道或由汽车输送至下一步处理处置地点。随着污泥后续处理工艺的实施，这种输送方式应用将逐步增多。
3．污泥输送系统
污泥输送系统按照压力形式分为无压、有压输送系统。无压输送主要有无轴螺旋输送机、皮带输送机或汽车槽车输送。输送机适合于短距离直线输送，临界距离为20m；由于输送量、距离和高度有限，所以能耗较小。无压输送缺点有，水平方向转角处必须增设传送设施，分两级或多级传送；输送机倾斜角度一般不宜大于25°，将污泥输送至高处时需要较长的水平距离；系统密闭性不好，会对周边环境造成二次污染；输送量固定，不可随意调整。这种输送方式常用于脱水机房内将脱水机排出的污泥输送到料斗进口处。汽车槽车适用于远距离输送，其运输成本较高。
有压输送是泵加管道输送系统，通常采用螺杆泵或柱塞泵进行管道输送。在一定距离内，传统的输送机和汽车运输方式已不能提供安全、环保、快捷的污泥输送。设计应优先选用安全、
高效、封闭式的污泥管道输送系统，减少敞开式运输方式，防止因暴露、洒落、漏滴、臭气外逸而造成的二次污染。有压输送系统适应性强，主要优点有，输送距离长，可达1200m；采用弯头实现多转角多曲度输送功能；系统密闭性好，不会对周边环境造成二次污染；输送量可调，但是由于脱水污泥流动性差，沿程水头损失较大，所以输送系统能耗高。同时污泥泵造价高，该方式常用于将脱水污泥一级提升至料仓，以及二级得升至后续处理单元的场合。
三、城市污水处理与污泥处理的关系
2004年底，我们开始对我国的污水处理厂污水处理和污泥处理、处置状况开展了调查。主要采用发放信函、网上搜集和电话咨询的方式进行。结合不同地区的污水处理厂及典型研究区的调查和资料收集，初步掌握了210个污水处理厂的情况。调查发现，在这210座污水处理厂中， 86.2%都采用活性污泥法，其余自然净化占10%，其他污水处理技术占3. 8%，在活性污泥法中又以传统活性污泥法和氧化沟为主。近年来，随着技术的发展和对脱氮除磷的要求
提高， SBR、A2O、AO有增加的趋势。我国20世纪80年代以前建设的城市污水处理厂大部分采用普通曝气法活性污泥处理工艺[6]，该工艺以去除BOD和SS为主要目标，对脱氮除磷效果较差。目前，氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一，主要有奥贝尔氧化沟工艺、DE型氧化沟、三沟式氧化沟和卡罗塞尔氧化沟工艺等。
不难发现，污水处理技术在很大程度上决定了污泥的产量和污泥处理的方式，典型的如氧化沟工艺，由于采用延时曝气，污泥产量少，同时对污泥进行稳定化处理，节省了污泥单独稳定化的过程，所以很多污水处理厂相继采用此工艺来处理污水。污水处理厂产生的污泥如果采用厌氧硝化处理，其投资较高，处理费用约占污水处理厂投资和运行费用的20% ~45%，而在中国仅有的十几座污泥消化池中能够正常运行的为数不多，有些池子根本就没有运行，这也是导致中国近年大量采用带有延时曝气功能的氧化沟等技术的原因。但是采用氧化沟(延时曝气)处理污水并未带来一劳永逸的效果。这种好氧污水处理工艺不但消耗更多的能耗，而且使得处理后的污泥脱水比较困难，在很大程度上影响了污泥的处理。氧化沟是一种低负荷工艺，低负荷的曝气池池容和设备是中、高负荷活性污泥工艺的几倍，所以相应的投资要高数倍；其次，该工艺对污泥是采用好氧稳定的方法，其能耗比中、高负荷活性污泥要高40% ~50%；能耗增加带来了直接运行费的增加，同时还要增加间接投资。可以说，解决城市污水处理厂污泥处理技术
问题是降低污水处理能耗的有效技术之一。今后中国城市污水工艺的进步在很大程度上取决于污泥处理和利用技术的进步。
四、污泥运输方式的比较
污泥的输送方式可考虑有脱水污泥的卡车运输、浓缩污泥的槽车运输和生污泥的管道运输等
其优缺点的比较和经济分析如下:用车辆运输污泥灵活性较大，运输的污泥为终端产品，相对运输量较小，但对环境会带来噪音，臭味，有时还会散漏污泥，影响较大，同时也会增加车辆维修量和增大车场占地面积等。用管道运输的污泥一般只限于生污泥或未浓缩的污泥，对于在远郊集中设污泥处置设施时，规模较大，效率较高，且易于自动化，可节省动力和车辆，缓和城市的交通紧张等。从经济角度分析，三种不同方式的运输在不同处理污水量下进行的比较详见表1(日本资料)。
由上表可以看出，当污水处理量小于15～20万m3/d时，用卡车运送脱水污泥费用较少，即对小型城市及工业区污水处理厂卡车运输污泥较便宜；用槽车运送浓缩污泥对任何规模的污水处理厂都是不经济的，管道运送生污泥在20万m3/d以上大中型污水处理厂是较为合适的。
如果分建多座小型污泥处置设施，总投资和经营费用都比大型厂要高得多，因此管道运输对当前日益扩大的污水处理厂规模是最为有利的，故而在国外已受到了很大的关注。在我国所作的分析比较所得结果大致与日本相同，表2为对管道、驳船和卡车运输的相对经济比较。显然，管道输送的经济性十分突出。
五、城市污水处理厂污泥的管道运输
1． 管材及管件
脱水污泥输送管道管材主要有两种形式：高压无缝钢管和超低摩阻耐磨复合管。高压无缝钢管连接采用焊接，管件数量少。发生问题时切断故障管段，维修好后重新焊接。管件连接为内扣式法兰连接。高压无缝钢管输送污泥时，还可选用管道系统向管道内注入剂，可减少约30％～50％的水头损失。剂可采用水、废油或高分子聚合物溶液。管道系统由高压隔膜计量泵和环组成。在污泥输送系统，剂常采用中水。中水经环注入，均匀分布在管内壁和污泥之间形成膜，有效的降低管路水头损失。膜的厚度约0．20～0．25mm，由于注入的水量有限，一般仅2％污泥的含水率会升高，其余污泥的含水率基本不受影响。超低摩阻耐磨复合管是一种具有特殊内涂层、粘稠物料在管道内进行高压低摩阻输送的管道。它摩擦系数小，是普通钢管的1／7，具有耐磨损、耐腐蚀、耐冲击的特点。管道和管件采用耐振快装法兰连接。因管道是法兰连接，管件数量多，发生故障时便于检修。污泥输送管道设计应注意以下几点：管道选线应本着最短距离最少弯头的原则布线，管道尽量平直；转弯时应优先采用45°弯头；转弯半径不低于5D（直径）；在管段适当位置应考虑清通、清洗、排气设施；与污泥泵连接段应预留设备的检修空间，必要时设置高压伸缩节连接阀件。
2． 偏心螺杆泵
偏心螺杆泵适用于短距离、小流量、输送压力低连续输送污泥物料的场合。输送污泥的含水率不宜小于76％，否则需要投加适当剂。输送无湍流脉动，对介质基本无剪切力，设备结构简单，体积小。它主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆（称转子）和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套（称定子）。当电动机带动泵轴转动时，螺杆一方面绕本身的轴线旋转，另一方面它又沿衬套内表面滚动，于是形成泵的密封腔室，螺杆每转一周，密封腔内的流体向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，被输送的物料以螺旋形方式从一个密封腔压向另一个密封腔，最后挤出泵体。泵的易损件定子和转子通常0．5～2年需要更换。螺杆泵工作压力应控制在额定压力的1／2～1／3；泵的转速应控制在定、转子相对滑动速度为0．5m／s以下；螺杆泵水平临界输送距离500m；垂直临界高度为50m，压力可达到4.8MPa。
3．液压柱塞泵
液压柱塞泵适用于长距离、大流量、输送压力高连续精确输送污泥物料的场合，对介质的挤压剪切力小，设备占地面积较大，价格和维护成本较高。柱塞泵由进料口、输送缸及活塞、驱动缸和外壳等构成。驱动缸内的活塞杆由一个、两个或四个活塞组成，泵体和驱动单元通过高压液压管连接。柱塞泵通过缓冲料斗下方的螺旋进料系统接收污泥，在进料机和泵体进料口的连接处，配备了压力测量仪式压力传感器。传感器控制螺旋进料机的进料速度，以最佳的污泥泵填充率进料。柱塞泵配备液压驱动装置，驱动装置包括柱塞泵液压泵、螺旋进料机液压泵、油箱、油过滤器、控制器等，控制器可安装在液压包或污泥泵体上，起到精确控制的作用。
4．管道输送技术在污泥处理中的应用
传统的污泥输送设备均属敞开式输送方式，极易产生二次污染；污泥处理所需的一些工艺环节如混合、搅拌、打散、布料、分流、流量控制等均难以融合在上述输送环节中，致使污泥处理方法的实现存在很多困难，加大了处理的难度。采用管道输送可以达到全密封无污染、安全可靠、运行成本低廉，管道输送方式的实施，几乎克服了传统输送方式的所有弊病。
（一）、污泥的远距离管道输送工艺
由于污泥的性质特殊，除了含有大量有益的有机物和微生物外，还有对环境、人畜和土壤有害的病菌和重金属等有毒废物，所以污泥的后续处置方式主要有堆肥、填埋和焚烧。无论采用何种方式处置数量巨大的污泥废弃物，通过管道将其远距离输送到合适的位置是必不可少的环节。
（二）、污泥管道输送系统特点
输送过程全封闭、无污染，完全消除了以往敞开输送方式严重污染环境的问题，输送浓度高(可直接输送含水率80%左右的脱水污泥)、距离远(0～10km)、压力大(0～24MPa)；流量大(5～70m3/h)，具有传统输送方式无可比拟的优越特性；全自动控制，无级调控输送量，无人值守；(4)系统结构紧凑，管道可架空或地埋、垂直上升及任意转弯，布置灵活，占地面积小；污泥在管道中的分配、分流自动可调；专门为堆肥发酵设计的打散布料器具有布料均匀、打散效率高等特点；专门为填埋设计的布料杆可以将污泥均匀送至填埋场的各个点；专门为污泥焚烧设计的多功能给料器可以适应各种燃烧器不同的物料入炉方式。
V——管中流速，m/s
5．管道输送系统设计要点
（一）、污泥来源
供输送的污泥有来自污水处理厂的污水处理流程中最初沉淀池和最终沉淀池的生污泥以及污泥处置设施消化槽的浓缩和消化污泥。
（二）、输送浓度与酸碱度
生污泥重量浓度为1 %左右，浓缩消化污泥重量浓度为4 %左右。前者适于长距离管道输送，而后才者一般只作短距离输送。生污泥酸碱度pH=6左右，浓缩消化污泥酸碱度pH=5左右。需要注意的是，当停运时，管中沉积的污泥由于缺氧，会发生厌气发酵，产生硫化氢，具要强烈的腐蚀性，因此一般停运管道应放空，有时还用水冲洗，同时，管内还应进行防腐处理。
（三）、输送泵
浓度为1 %～4 %的污泥输送可采用离心泵。对于最初沉淀池排出的生污泥，由于夹有砂粒、布片等杂物，用叶片数少或无叶片型的泵为宜。一般都应设有备用泵。
（四）、污泥贮槽
用作调节和缓冲用的贮槽，当停留其中的时间较长时，污泥会产生厌气发酵，产生泡沫，故应采用中压鼓风除泡器。此外还要设搅拌器不使其沉淀。贮槽应致少设两台，以便维修倒用。
（五）、其他设施
污泥管道输送中主要的安全问题是堵塞和漏泄。为此，应有手孔清除杂物并设冲洗管。在泵的配置上应使备用泵有串联之可能，以便堵塞时通过备用泵串联增压从排泥阀中清除堵塞物，此外定期检修是防止漏泄的重要措施。
五、结束语
随着城市污水处理管理体制的不断完善，污泥的管道运输的管理将会得到更多管理者的重视，在建设可持续发展社会的背景下，城市污水处理厂污泥的管道运输管理将会发挥着越来越重要的作用。
参考文献
[1]何品晶，顾国维，等.城市污泥处理与利用.北京:科学出版社，2003
[2]吴淼，赵学义，孙浩，等.污泥管道输送成套装备的应用.中国给水排水，2005
关键词：污泥；处理；减量化；资源化；
1、前言
城市化、工业化进程的加速，对环境的影响日益严重，城市水环境的保护比以往显得更加重要，大量城市污水处理厂的出现，有效缓解了水环境的压力，但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成，处理不好，易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题，会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况，综合利用污泥处理技术，找出适合的处理方式，就此，谈一点自己的看法。
2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题
2.1处理现状
以南京为例，城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座，污水处理能力约100万吨，每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨，目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。
其中焚烧发电约占50%，污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合，后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电；其它的用于填埋和堆肥，污泥脱水后利用废矿坑进行填埋，或经过堆肥工艺制成肥料。
2.2面临问题
根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求，污泥处理技术总的目标是实现“四化”，既“稳定化、减量化、无害化、资源化”，目前南京在污泥处理方面还存在着问题，主要表现在以下几方面：
2.2.1处理方式比较单一，缺乏深度处理工艺
现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺，既将剩余污泥加高分子絮凝剂（聚丙烯酰胺）后直接脱水后，脱水后污泥含水率达80%左右，运输的大部分是水，造成运力浪费；且运输途中，撒漏在所难免，对沿途环境影响很大，不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高，易分解有恶臭，黏性大，不符合稳定化的要求。
2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管
根据水染污防治法，污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理，参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位，均被定义为污水处理设施运营单位，应有相关资质和执行标准，与目前的实际情况相比，各相关处理单位大多处于起步阶段，有的还不是主营业务，与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面，相关制度和政策还不是很明了。
2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持
污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题，要真正实现污泥处理的无害化和资源化，单独依靠污水处理厂自身是完成不了的，必须实现污泥深度处理的产业化工作。
要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金，污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策，才能有效促进产业健康发展。
3、几种主要的污泥处理方法及优缺点分析
目前国内外污泥处理方法大体有焚烧、填埋、和土地利用等。填埋的技术难度最低，其次是土地利用，难度最高的是焚烧。焚烧的投入成本最高，其次是填埋，土地利用成本最低。但焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险，而土地利用的风险较小。因此需采取适合各自实际情况的污泥处理方法。
3.1污泥的焚烧
焚烧是污泥处理中最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，能实现污泥“减量化、无害化、资源化“的目标，
但是其缺点在于处理设施需投资进行相应的改造，没有经过干化的污泥需进行掺煤焚烧，能耗大，处理费用高。
3.2 污泥的卫生填埋
污泥卫生填埋是一项比较成熟的污泥处理技术。这种处理方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。
污泥填埋存在的问题是渗滤液和气体的形成，如果填埋场选址或运行不当，渗滤液会进入地下水层，污染地下水环境。填埋场产生的气体若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外，适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限，填埋场没有进一步发展的希望。
3.3污泥的土地利用
污泥的土地利用投资少、能耗低、有机部分可转化成土壤改良剂成分，被认为是最有发展潜力的一种处理方式，是污泥“无害化、稳定化”的重要处理方法。通过堆肥等科学合理的方法进行土地利用，可减少污泥带来的负面效应。
污泥土地利用存在的问题是：如果污泥发酵的不彻底，病原体及寄生虫卵杀不死；另外有可能有重金属污染问题存在。
4、污泥处理方法的选用
一种有效的污泥处理方法，应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益，污泥的处理方法多种多样，各有优缺点，选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外，还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待，统筹安排。
例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主，污泥量较少的厂，完全可以考虑采取土地利用的方式，制成复合肥料后作为再生资源有效利用。
进厂污水既有工业污水又有生活污水的，如果污泥中有机物含量较高的，仍可以考虑采取土地利用的方式，作为再生林地和市政绿化的肥料利用，不易造成食物链的污染，也可成为污泥土地利用的有效方式。
如果污泥中重金属等污染较重，不符合农用污泥标准的污泥，需考虑采取焚烧的方法处理，以彻底消除二次污染。
对于城市有垃圾发电项目的，可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下，作为覆盖土填埋入垃圾场，可有效利用其中含有的有机成份，产生沼气后用于发电，可低成本实现资源化目标。
5、结语
“十二五”期间，节能减排工作的标准进一步提高，城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视，做好污泥的深度处理工作十分重要，需要创新思路，充分参考国内外情况，结合自身实际情况，找出一条适合的技术路线，实现污泥处理的 “减量化、无害化、资源化“的目标。
参考文献：
[1] 徐强 刘明等 《污泥处理处置 新技术、新工艺、新设备工程》
关键词：城市污水；污泥；处置方式；探究
中图分类号： U664 文献标识码： A
随着我国整体水平的不断提升，对于污水的处理工作也有了很大的进步，污水处理厂对其起着非常重要的作用。虽然对于污水的处置有了很大的提升，但是污水处理后产生的污泥越来越多，这对环境产生了二次污染，因此污泥的处置成为我国又一项艰巨的任务。这些污泥有机物含量非常高，并且容易发生腐烂，这对人们的生活以及环境都会产生很大的影响，所以必须有效的处理这些污泥，从而降低其对环境的污染。
一、污泥处置的术语以及其定义
要想有效的处理污泥就必须明确有关污泥处置的术语以及定义。本质上来讲“污泥”不是一个严谨的科学定义。在实际生活中，污泥的产生与很多因素有关，其水体中的固体沉淀物是主要因素。沉淀的颗粒物构成污泥，所以只有沉淀下来的才可成为污泥。目前，我国对污泥的处置并没有明确的解释，对其概念掌握的并不是很清楚。处理和处置的概念是不同的，两者的混乱导致污泥处理和污泥处置目标的不明确，从而影响到管理以及技术标准的制定。
污泥处置：城市污水处理厂在对污水进行处理的过程中，会产生大量的污泥，对这些污泥进行减容、减量和无害化的过程就是污泥处置。污泥处置的技术主要包括：污泥浓缩、污泥堆肥等。对于处理后的污泥经过人工以及自然的处理，使其达到长期稳定并且对生态环境没有任何危害。污泥处置主要包括污泥的农用、污泥填埋以及污泥焚烧等等。
通过上面的叙述可以知道，通过降低污泥的含水率从而来减少污泥的体积这个过程就是污泥减容，在污泥减容的这个过程中，其中产生的生物固体量没有任何改变。污泥减容化主要包括脱水和干化等技术。污泥减容和污泥减量是不一样的，污泥减量一般是指采用有效的处理方法，使污泥中的有机物含量减少的过程。污泥稳定化过程也会使污泥减量，但是污泥稳定主要是针对污泥中有机质而言的，其可以通过物理以及化学反应，使污泥中的有机物分解成高效的无机化合物的过程。污泥稳定方法有很多种，例如：厌氧硝化、好氧硝化和污泥堆肥等等。一些人会认为污泥无害就是对污泥进行安全处置，而实际上污泥无害化是通过化学氧化以及高温分解污泥中的病原菌以及蠕虫卵的过程。
二、污水处理厂中污泥产生及处置的现状
无机颗粒和有机残片等共同组成了污泥，其主要是通过沉降的方法实现的固液态分离。污泥的组成成分是非常复杂的，污泥中除了水分含量非常大之外，还含有很多难降解的重金属以及寄生虫卵等。随着我国城镇化进程的不断加快，城市的数量逐渐增多，因此城市污水产生量以及处理量也在不断的上升，这就导致污泥的产量越来越多。对这些污泥如果没有进行有效的处置，那将会对生态环境产生极大的影响。
污泥处置要遵循“无害化、平稳化、资源化及减量化”的原则，对污泥进行处置时，要尽量将污泥中的毒害物变成无害物，从而减少其对人类健康以及生态环境的危害。污泥处置经常采用焚烧、填海以及填埋的方式，这三种处置方式能够有效的将污泥和人类环境分开，并且可以改变污泥中物质形状。但是这几种方式仍然存在不足之处，它们不能充分的利用污泥。我国以土地利用、填埋及堆肥的方式处置污泥的城市污水处理厂的比例是14∶10∶1，在40个城市72家污水处理厂中，90%左右的污泥用于农家肥；在我国城市污水处理厂中，不经任何处理而农用的污泥比例超过60%；在设置消化池的污水处理厂中，消化之后的污泥也仅略微脱水便农用，并未开展必要的无害处理，上述做法都不满足污泥农用卫生要求。
与发达国家相比，我国污泥处置的无害化程度相差非常大，并且我国某些地区的城市污水厂采用露天堆放的办法，这会使周边垃圾逐渐增多，从而破坏生态环境，而对污泥处置的结果也达不到理想的要求。所以我国必须加大技术研发的力度，要采取科学方法，从而对污泥进行有效的处置。
三、城市污水处理厂对污泥处置的方式
（一）污泥焚烧
目前，很多发达国家焚烧污泥的比例非常高。焚烧流程主要可分为以下两种：首先是脱水污泥先干化处理后再焚烧；其次是脱水污泥直接焚烧。焚烧处置方式有很多优点，例如：处理彻底，并且会形成无臭和无菌的无极残余物，同时可以快速达到减量化以及无害化的要求，但是污泥焚烧操作比较复杂，对于能源和装备方面要求也非常高，所以此方法并没有得到很多的应用。另外，污泥中含有很多有机物质，所以在焚烧过程中很容易产生有害物质，例如，盐酸和二氧化硫等有害气体，这些气体都会对大气环境产生影响。焚烧后残存的污泥灰以及重金属烟雾也属于污染物，如果没有采取有效的措施完成灰烬的处置，这将会对环境产生二次污染。
（二）填埋
污泥填埋分为单独填埋和混合填埋两种，而脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多，在美国大多数采用的是单独填埋。污泥填埋主要考虑两个因素：污泥本身的土力学性质和填埋对环境产生的影响。由于垃圾和污泥分属环卫和市政两个不同的行政部门管理，在管理体制上需进一步理顺。技术方面，脱水后污泥含水率一般在57%以上，不能满足填埋的要求，因此需要进行预处理后才能进入填埋场填埋。
（三）污泥干化
污泥干化主要通过热及压力达到污泥内胶凝结构破坏目的，并对污泥开展灭菌消毒工作。干化污泥有助于污泥的减容，提高其平稳性，杀灭病原微生物，并且可以消除臭味。经过干化处理后的污泥用途很多，它可代替能源充当土壤改良剂和农业肥料等。污泥的干化又分为直接干化和间接干化。直接干化的不足之处在于能量消耗偏多，例如，生产1吨含水率10%的干污泥，需消耗1吨以上原煤，增加了处置成本，并且对周边环境也会造成影响。该处置方式难以控制加热气温，易毁掉污泥内的有机组分。污泥的间接干化以盘式干燥为主，能源投入较低，效率较高，污泥有机物质不易损毁。该方式的占地面积非常小、自动化程度也比较高、企业化操作简单方便。在西方国家，热干化已成为一类主流、环保的污泥处置方式，并以间接干化为主。
结语：
随着我国污水厂的逐渐发展，水污染问题的确得到了有效的解决，但是对大量污泥的处置则又成为了一大难题，因此我国要根据当前的国情，制定有效的处理措施，解决国内污泥处理存在的问题，同时要采用先进技术对污泥进行有效的利用，从而减少其对环境的污染。
参考文献：
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关键词：污泥处置 利用 展望。
所谓污泥处置，是指利用人工或自然方式使处置后的污泥或污泥产品能够长期处于稳定状态并且对生态环境无不良影响的最终消纳方式。随着人们对生态环境保护的日益重视，世界各国对污泥的处置已经开始制定相应的法律法规，对污泥利用进行宣传教育。由于我国相应的法律法规还不够周全，也缺乏对污泥处置的宣传教育，因此还存在大量盲目回收利用污泥而造成危害的现象，这就要求我们必须借鉴国外污泥处置的先进方法，并结合自身的实际情况，努力提高我国污泥处置的水平。
1 国外污泥处置现状分析。
1.1 国外污泥处置的常见方法分析。污泥的处置应该遵循减少污泥中有机物的含量、使污泥中的有机物转化为无机化合物、杀灭污泥中病原菌等微生物以及充分利用污泥中所含的有用物质的原则。
世界各国对污泥的处置由来已久，目前国外的污泥处置方法主要有以下几种：
1.1.1 卫生填埋。卫生填埋的方法始于 20 世纪 60 年代，它在传统填埋的基础上，经过严格的科学选择和场地防护，极大地减少了对环境的污染，具有操作简单、处理费用低的优点。但是卫生填埋需要大面积的场地，对处理技术要求标准高，渗透液对环境危害大，而且随着可填埋土地的日趋减少，因此此种方法在国外污泥处置中所占的比重越来越小。
1.1.2 污泥焚烧。污泥焚烧是处置污泥最彻底的办法，它能将污泥中的有机物全部碳化，杀死多种微生物，减少污泥的体积，具有不需要专门的存储设备，经济有效的优点。但是污泥焚烧过程中会产生大量剧毒物质和有害气体，因此需要专门的设备对尾气进行处理。
1.1.3 土地利用。污泥的土地利用历史悠久，污泥中含有丰富的有机物质及多种微量元素，因此可以用于农田、森林、园艺或者是废弃场地的改造。土地利用具有能够变废为宝、充分回收利用污泥中的各种养分以及能耗低的优点，因此近几年在国外受到越来越多的重视和应用。
1.1.4 海洋倾倒。海洋倾倒虽然具有操作简单、不需要特殊处理装置的优点，但是随着人们对海洋环境保护意识的日趋增强，各国现已开始禁止向海洋倾倒污泥。
从国外对污泥处置的数据分析来看，国外目前对污泥的处置侧重于土地利用和污泥焚烧，卫生填埋和海洋倾倒已经开始逐渐退出历史舞台。分析国外对污泥的处置情况，可以得到以下几点体会：①不同的国家和地区需要根据本国的实际情况（土地资源、产业结构等）采取合适的污泥处置办法；②污泥既是一种污染物又是一种可再利用的资源，将污泥的处置和利用结合起来是最好的解决办法；③污泥的综合利用要根据本国和本地区的实际情况，兼顾生态环境、社会和经济，开发合适的处理办法，实现资源的可持续利用。
1.2 国外污泥处置的新方法分析。除了上述的污泥处置办法外，目前国外开发出一些新的污泥处置方法，具体说来：
1.2.1 污泥制砖。污泥制砖的办法主要有两个，一是将污泥焚烧后制砖，二是使用干化污泥直接制砖。日本在污泥焚烧制砖方面走在世界的前列，由于污泥焚烧制具有砖操作简单、产品可以销售的优点，因此在日本受到越来越多的关注。
1.2.2 污泥制水泥。将污泥置于水泥回转窑中焚烧，不仅可以减少污泥的体积、杀灭病原体等微生物，并且燃烧后的残渣将成为污泥熟料的一部分，因此可以不用对焚烧后的灰烬进行处理，是一种两全其美的好方法。
1.2.3 污泥制油。污泥制油是通过低温热化学反应，将污泥中的脂肪族化合物和蛋白质转化为油、炭、气和反应水。但是污泥制得的油含氧量较高，稳定性比较差，易发生聚合反应，粘度较大，且油气味太重，因此限制了其在市场销售。
2 我国污泥处置现状分析。
研究数据表明，我国目前有很大一部分污泥没有经任何处置而随意弃置，这给环境带来了极大的危害。未经处置的污泥会散发污染空气的臭气，含有的病原体等微生物对人类的健康有极大的危害，重金属和有害物质会污染地表和地下水系统。造成我国污泥处置落后的主要原因有：①我国污泥处置起步较晚，很多地方没有专门的污泥处置场所和设备，使得很多污泥得不到合适的处置；②我国污泥综合利用的基础比较薄弱，人们对污泥利用缺乏认识，没有意识到污泥处置对环境的重要性；同时缺乏合适的污泥利用方法，很多地方选择将污泥储存后运到郊区或农村直接堆放，这样不仅造成对当地环境的破坏，也造成污泥资源的浪费。
3 国外污泥处置对我国污泥处置的启示。
3.1 逐渐放弃卫生填埋，充分利用土地利用。由于卫生填埋具有操作简单、处理成本低的优势，因此目前在我国污泥处置中占据了较大的比例。但是卫生填埋对污泥的处理所需时间较长，容易污染环境，因此必须逐渐放弃这种处置方式。土地利用是我国污泥处置必须充分利用的一种有效途径，我国有很多的林田和农田，相对于其他污泥处置方式，土地利用比较符合我国的国情，具有较大的应用前景。
3.2 改进工艺，充分利用污泥焚烧的方式。污泥焚烧具有能将污泥中的有机物全部碳化，杀死多种微生物，减少污泥的体积，并且还能提供热量的优势。但是污泥焚烧成本较高，需要专业的设备，因此我国必须多与发达国家进行交流与合作，改进焚烧工艺，提高污泥焚烧的经济性。
3.3 污泥的资源化利用是未来污泥最终处置的发展方向。污泥可以制水泥、制砖、制油、制陶粒等，但是由于这些技术对于设备和工业的要求较高，因此必须进一步研究。但是随着科学技术的不断发展，污泥的资源化利用必然是未来污泥最终处置的发展方向。
3.4 政府对污泥处置必须进行高效监管。政府有关部分必须高度重视污泥处置的重要性和必要性，加大对污泥处置的教育宣传，提高人民对污泥处置重要性的认识，加强对污泥处置的监督和管理，加大对污泥处置研究的投入。
4 结果与讨论。
污泥处置是我国实现可持续发展的必然要求，是保护生态环境的必然趋势，因此对其进行研究具有重要的意义。我国污泥处置起步较晚，相应的技术也不成熟，政府必须加大对其的监控，人民必须提高对其的认识，这样才能提高污泥处置的水平。在选择污泥处置方式时，必须因地制宜，从环境、资源利用、经济效益等方面来选择适合的方案，同时借鉴国外的先进经验，使得我国污泥处置得以良性发展。
参考文献：
[1]尹军，谭学军编著。污水污泥处理处置与资源化利用。化学工业出版社。2005，1.
[2]李金红，何群彪。欧洲污泥处理处置概况。中国给水排水。2005，1.
[3]唐小辉，赵力。污泥处置国内外进展。环境科学与管理。2005，6.
关键词：污泥；污泥处置；深度脱水
中图分类号：X511
前言
改革开放以来，中国的城市化进程明显加快，城镇人口急剧增长，2002年至2011年，我国城镇化率以平均每年1.35个百分点的速度发展，城镇人口平均每年增长约2096万人，2011年，城镇人口比重达到51.27%。随着城市人口的增加，城镇污水处理厂也进入了一个快速发展的阶段，据统计,截至2010年，全国已建污水处理厂约为2832座,污水日处理能力达1.25亿立方米[1]，城镇污水处理厂在改善区域水生态环境质量，防治水污染方面起到了巨大的作用，但随之而来的剩余污泥问题也日显突出[2]，据估算2010年全国污泥产生量约为2280万吨(含水率为80%) ,且多数的污水处理厂尚无污泥无害化处理措施，剩余污泥问题亟待解决。
1污泥处理现状
1.1 我国污泥处理现状
污泥处置的目标是实现减量化、无害化、资源化。由于我国污水处理厂在建设过程中存在着“重水轻泥”的现象，大部分污水处理厂未将污泥处置措施纳入设计、建设，往往仅仅配备了污泥脱水车间，脱水后的污泥含水率一般都大于80%，后续处理处置不到位，在运输、处置中易造成污染物跑、冒、滴、漏，导致二次污染，使得已投运的污水处理厂的环境及减排效益大打折扣[3]。
2 污泥处理技术[4-8]
2.1 污泥浓缩
污泥浓缩是污泥处理的第一步，是通过沉降、气浮、离心等方法降低剩余污泥的含水率及体积，污泥浓缩主要减少的是细胞间的间隙水，对细胞的胞内水难以起效，浓缩后的污泥含水率一般在96%左右。
2.2 污泥脱水
经过浓缩的剩余污泥通过添加絮凝剂等，减少污泥与水的亲和力，有效的达到泥水分离效果。后再经带式、板框和离心等脱水机的压滤作用达到脱水目的。
2.2.1 板框污泥脱水机
将污泥通过高压泵注入板框中进行挤压，通过高压的方式使污泥内的水排出，达到脱水目的。此种方式的优势在于投入较少，且脱水泥饼含水率较低，处理效果比较理想，劣势在于脱水机的滤布容易堵塞，需经常清洗，人工成本较高，难以实现连续高效运行。
2.2.2 带式污泥脱水机
两条滤布中间夹带着剩余污泥，通过辊压筒的挤压作用，将剩余污泥中的毛细水排出，从而实现污泥脱水。此种方式的优势在于技术相对成熟，运行费用较低，管理比较简单，也是目前使用最为普遍的，劣势在于滤布易堵塞，需要大量的清洗水，易造成污泥二次污染。
2.2.3 离心污泥脱水机
污泥在高速旋转产生的离心力的作用下，达到泥水分离。脱水污泥由锥端出口排出，上清液由堰口排出。此种方式的优势在于自动化水平较高，脱水效果佳，人工成本低，劣势在于设备价格高，运行成本高，维修也比较困难。
表1 不同污泥脱水工艺的能耗药耗比较
脱水工艺 能耗（kW.h/t 干固体） 药耗（kgPAM/TDS）
板框脱水机 15-40 0.2-0.6
带式脱水机 5-20 0.3-0.5
离心脱水机 30-60 0.1-0.4
2.3污泥稳定
通过脱水的污泥含水率约为80%，脱水污泥中含有易降解的有机物、恶臭物质、病原体等。污泥稳定的目的就在于进一步降解有机物，杀灭污泥中的细菌及病原体，消除异味，达到污泥稳定的目的。常用的污泥稳定方法有以下几种：
2.3.1 污泥干化焚烧稳定
污泥焚烧是通过焚烧产生的高温将污泥中的病原菌及蠕虫卵杀死，达到污泥稳定化的目的，是目前污泥处置最为快捷和彻底的办法，可最大程度实现污泥减量化，同时也可以将焚烧过程中产生的热值加以资源化利用。
2.3.2 污泥卫生填埋稳定
污泥卫生填埋是目前我国普遍采用的处置方法，根据《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）中的规定，“生活污水处理厂污泥处理后含水率必须小于60%”，才可以进入生活垃圾填埋场进行卫生填埋，但目前大部分无污泥深度脱水工程的污水处理厂污泥的含水率都达不到卫生填埋的标准，存在二次污染的风险。
2.3.3 碱法稳定
通过向污泥中添加生石灰等碱性物质，达到稳定污泥和杀死病原菌的目的，研究表明，PH值为10时，细胞能够稳定溶解，可以达到去除胞内水和灭活的作用，污泥量也可减少至常规的38％~43％[7]。
2.3.4 厌氧消化稳定
在厌氧条件下，厌氧菌和兼性厌氧菌可以将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥稳定化，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。
2.3.5 污泥资源化利用
从减量化、资源化、无害化的角度以及社会经济环境发展的长远来看，污泥的资源化利用是最理想的处置方法。污泥资源化利用具有良好的生态效益、社会效益、环境效益和经济效益，是可持续发展的必然要求[9]。
污泥的资源化利用主要包括污泥农业利用、污泥的建材利用等。
3污泥深度脱水项目应用实例
3.1项目建设背景
以宣城市某污水处理厂污水深度脱水项目工程为实例，该污水处理厂设计处理水量为100000m3/d,近期设计处理水量50000m3/d,设计出水水质达到国家一级B排放标准，目前处理水量约为45000m3/d，进水化学需氧量浓度约150mg/l，日均产泥量约15吨（80%含水率）。
原先剩余污泥通过带式压滤机压滤脱水，压滤后的污泥含水率约为80%，运送至宣城市苗圃中心作为绿化堆肥使用，随着处理水量的增加，日均产泥量也大幅增加，苗圃中心使用有限，无法完全消纳，同时为了进一步推进宣城市全国生态文明城市的创建工作，决定启动污泥无害化处理工程（一期）。
3.2 项目工艺设计
本项目是在综合考虑投资、生产成本及污泥性状的基础上，选择高压板框式污泥深度脱水技术。该污泥项目污泥产生总量不大、有机质含量偏低，且宣城地区的动物畜牧业发达，粪便等有机肥丰富且价格便宜，导致污泥堆肥肥料销路和价格受很大的制约，污泥堆肥技术生产成本相对较高，而污泥深度脱水技术成熟，操作简单，易于管理，运行成本不高，较适合该污水厂污泥处置。
污泥深度脱水技术是采用化学药剂和物理的综合方法对含水率80%污泥颗粒进行表面改性，使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束缚水变成自由水，改善污泥的脱水性能，再通过深度高压（压力≧5.0MPa）使污泥脱水为含水率≦50%污泥，能使含水率80%的污泥减重60%以上，使流态的污泥成为便于运输的低含水率块状污泥，为污泥后续低成本无害化处理创造良好条件，同时也很好的避免了在运输、处置过程中的二次污染。
图1 污泥深度脱水工艺流程图
3.3 项目运行程序
1、带式污泥脱水机所生产含水率80%湿污泥经皮带输送机进入改性搅拌罐，罐中清水约2吨，湿污泥约2吨，FeCL3溶液（密度为1.4吨/ m3）26L，生石灰100Kg，搅拌5-10分钟后由水泵送至贮泥搅拌罐中待用。
2、板框式污泥脱水机进料前滤板合拢保压，油缸压力保持在0.5-0.6MPa之间。
3、第一次进料，进料阀打开，进料柱塞泵启动，污泥开始填充滤板，时间约为25min。
4、第一次压榨，压榨设为6段，每段压榨压力分别为7.0MPa，10MPa，13MPa，16MPa，20MPa，24MPa；压榨时间分别为2min，2min，2min，2min，3min，4min。
5、反吹，压榨结束后进行反吹，压缩空气进入，把滤板中心及管道内残留的污泥吹回贮泥罐中。
6、第二次进料，时间约为15min。
7、第二次压榨，压榨设为9段，每段压榨压力分别为7.0MPa，10 MPa，13MPa，16 MPa，20MPa，24 MPa，27MPa，31 MPa，35 MPa；压榨时间分别为2min，2 min，2min，2 min，3min，4min，4min，5min，7min。
8、第二次反吹。
9、打开翻板启动卸饼运行，压榨好的泥饼脱落于皮带输送机上。启动皮带输送机，泥饼送到运输车辆上，关闭翻板，关闭皮带输送机，全部流程结束。
3.4 项目处理效果
根据宣城市环境监测中心验收监测报告显示，经过深度脱水的污泥含水率为59.2%，符合《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）中污泥卫生填埋的含水率要求。
3.5 项目建议
污泥深度脱水工程虽达到污泥减量化的目的，就目前而言，对保护区域水环境起到一定积极作用，但经济社会发展及环境保护长远来看，污泥卫生填埋占污泥处置比例会是逐步下降的趋势。从2000年开始，欧洲已经对污泥填埋征收填埋税，要求减少直至完全禁止填埋[3]。资源化利用才是污泥处理的最终目的，如何将脱水污泥资源化利用将是接下来需要筹措和考虑的。
4 结语
随着社会经济的发展，国家环境标准将会趋于完善和严格，对于城镇污水处理厂剩余污泥的排放也会提高到法律层面，污泥的无害化处理水平将会成为制约污水处理厂发展的关键，如何促进污泥无害化处置技术特别是污泥资源化利用技术的推广及应用将成为亟待解决的问题。
为了实现可持续发展的目标,应以目前污泥处理刚起步为切入点，积极推进污泥资源化利用，出台相关政策扶持，加大对新技术和重大设备的研发资金投入，同时加大宣传，让公众逐步建立对污泥资源化利用产品的认可度，为解决污泥问题提供可靠的政策、资金及舆论保障。
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关键词：城市污泥；污染；处置；方式
中图分类号：X705 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）28-0141-02
“十二五”以来，宜兴市污水处理量日益增加，作为污水处理必然产物的污泥，如得不到安全、稳定、规范化的处置，将会大大削弱污水处理厂的减排效益，造成严重的二次污染。污泥的规范化处置问题已成为政府部门、市民关注的焦点，也是宜兴市经济社会发展中迫切需要解决的问题之一。
近期，笔者先后实地走访了市环保局、金山环保公司、市公用事业局、清源污水处理厂和金墅水泥公司等单位，对全市污水处理厂污泥处理处置情况开展了专题调研。现将调研情况综合报告如下：
一、宜兴市污泥处理处置基本情况
1.全市污泥产生情况。截至2015年年底，宜兴全市共有12家污水处理厂，污水处理总规模为21.9万吨/日，实际处理污水量约15万吨/日，厂内污泥处理普遍采用“重力浓缩+带式压滤”的方式，经处理后污泥含水率在80%左右，污泥产生量近300吨/日（含水率80%计）。全市有大小印染企业36家，正常生产日平均处理废水量约4.5万吨/日，均采用“物化+生化”的二级处理工艺，厂内污泥预处理普遍采用“重力浓缩+板框压滤”的方式，处理后污泥含水率在80%左右，平均污泥产生量按相对保守的2‰计，污泥产生量约100吨/日（含水率80%计）。各类净水剂企业约10家，产品、规模不同，生产工艺、原料不同，废渣产生量相差较大，厂内压滤处理后含水率约60%，污泥产生量合计约50吨/日（含水率60%计）。上述三类污泥合计产生量约450吨/日。
2.全市污泥处理处置现状。当前宜兴市污泥处理处置主要有四条途径：（1）欧亚华都（宜兴）水务有限公司污泥产生率较高，污泥产生量约100吨/日，现运至屺亭街道屺亭村的屺山宕口填埋。（2）其余投运的10家污水厂污泥产生量约200吨/日，均统一由环卫部门用专用车辆拖运至位于张渚镇大炎岭林场的宜兴市生活垃圾焚烧飞灰填埋场，经加石灰等稳定剂固化后填埋处理。（3）印染厂废水处理所产污泥的处置途径，主要有四种：一是有16家企业（主要是位于屺亭及宜兴经济技术开发区内的15家印染企业及江苏宇豪纺织有限公司）近50吨/日拖运至屺山宕口填埋；二是乐祺公司污泥（约10吨/日）送协联热电锅炉焚烧处理，另有4家声称其污泥由自有或周边企业锅炉焚烧处理；三是个别印染企业由当地环卫所拖运至乡镇建筑垃圾场处理；四是其余约10多家企业声称其污泥量较少，均委托收购其煤渣的个体户一并拖走到砖瓦厂制砖。（4）对于净水剂厂产生的废渣，一般是暂存于厂内，待一定时机下拖运出用于填路填坑或倾倒于废弃宕口，有两家生产量较大的企业声称其废渣经压滤再加石灰粉中和后经由他人拖运至水泥厂用于熟料生产。
二、当前污泥处理处置的技术路线分析
1.卫生填埋。污泥卫生填埋为欠发达地区普遍采用，优点是操作过程简单；缺点是需要占用大量的土地，具有较高的二次污染风险。宜兴产的污泥仍以填埋为主，主要地点为张渚镇的生活垃圾焚烧飞灰填埋场和屺亭街道屺山宕口。当前填埋的环境风险正不断积累，已引起周边群众的强烈不满，其填埋容量估计一两年内即将饱和，下一个填埋场所的科学选址和实施将面临不小的社会风险。
2.土地利用。污泥土地利用可以有效利用污泥中的有机物和一些营养物质，将贫瘠土地变为易于耕种的土地，改良后的污泥可用于城市绿化、林业、土壤的表面覆盖、改良土壤等。优点是投资省，运行费用低；缺点是需要较大的处理场地，时间较长，易受外界环境的影响。在生产过程中会产生异味，从项目实施的角度看，环评公示时当地居民的意见将是一个不可忽视的因素，故科学选址是个难题，污泥产品的市场销售也存在不确定因素，有可能出现污水厂泥满为患，影响正常运行。
3.干化焚烧。污泥的干化焚烧是一种较彻底的解决方法，优点是操作较简单，占地面积小，可以使污泥减小体积，完成无害化处理，实现资源再利用。缺陷是在处理过程中会产生大量的飞灰，对空气具有较强的污染，如果处理不当，则会造成严重的环境污染。从调研的情况来看，计划了多年，拟建于光大环保能源有限公司的150吨/日污泥干化项目由于防护距离内拆迁问题至今未通过上级环保部门环评审批，设备闲置厂内一直未能安装。即使通过审批，领取危险废物经营许可证后，污泥处理中也将面临高昂的监测、储存等额外费用。金山环保公司投资的太阳能低温复合膜处理生化污泥及制作活性炭示范项目，日处理污泥能力100吨/天，处理费用200～400元/吨（80%含水率），运行成本较低，但其一次性投资达1亿多元，占地面积大，在干泥低温焙烧（600℃～800℃）制作活性炭工艺的过程中，一些高污染气体（如二恶英）的排放将不可避免。
4.资源化利用。资源化利用就是把污泥干化，降低污泥的含水量，然后利用干化后的污泥生产各种建筑材料，如砖、玻璃、水泥等。优点是可以有效地解决污泥的减量化、稳定化和无害化问题；缺点是处理过程中需要消耗大量能量，经济效益较差。污泥的建材利用尤其是作为水泥原料，是一种比较好的处置途径，受到国内外的肯定，国内也已有许多成功实例。宜兴现有水泥熟料企业有6家，处置潜力大，应急调配能力强。如宜兴市的金墅水泥有限公司，于2014年9月开始尝试处理无锡芦村污水厂脱水后含水率低于60%的污泥，日处理能力达150～200吨，目前运行稳定，处理效果良好，吨污泥处理成本约160元，甚至远低于前期宜兴市华都环保集团、东方电气集团东方电机有限公司所提供的污泥深度脱水成本。
三、思考和建议
1.充分认识污泥处理处置工作的重要性和紧迫性。“十三五”期间，宜兴市仍将面临经济发展和产业转型的双重压力，面对有限的环境容量、土地资源和严格的生态文明建设要求，通过发展环保产业推动经济转型成为宜兴市切实可行的发展路径，而污泥处理处置不失为较好的切入点。加强污水处理厂污泥处理处置工程的建设和运行管理，搞好污泥处置，是宜兴市生态文明建设的基本要求，是水环境治理的迫切需要，是控源截污的重要环节。因此，各级政府及有关部门要从建设生态文明、服务转型发展的高度，充分认识污泥“减量化、无害化、稳定化和资源化”处置的重要性和紧迫性，进一步加强对污泥处理处置工作的领导，推广应用先进技术和工艺，加大资金投入，完善相关政策，加强工作监管，稳步提高其产业化水平。
2.尽早选定科学的污泥处置方案并加快推进实施。总体来看，宜兴市污泥处理处置设施规划和建设还相对滞后，处理能力严重不足，处理方式单一落后。经现场调研，结合宜兴市实际，分析比较各方案，我们认为：宜兴市污泥处置宜采用水泥窑协同处置为主导，污泥太阳能干化制活性碳为补充，安全填埋为应急备用的总体方案。当前，政府主要宜着手做两件事：一是可以采取PPP方式，引进污泥脱水相关企业（建议赴宁波市、绍兴市柯桥区进一步考察）。在大型污水处理厂（如开发区的建邦污水处理厂）附近建设污泥深度脱水单元工程（综合考虑单体项目投资和运输成本，不宜在每个污水厂上相关处理设施），各污水处理厂的污泥由专用车辆运至该场所，进一步降低含水率，实现减量化，满足水泥企业协同处置要求（污泥含水60%以下）。二是宜尽早选取企业自愿度较高、规划布局较好、基础设施较完备的2―3家水泥生产企业作为全市污泥处置定点单位。定点水泥企业自主进行相关改造，政府对相关改造投入积极补助，并全力协助其完成相关立项及审批，建成后合理确定污泥处置的收费标准。确保有关项目尽早建成投产，较好地实现污泥的减量化、无害化、稳定化和资源化的处理处置目标。
3.进一步完善污泥处理处置价格体系。在宜兴市目前的自来水价格构成中，根据不同行业和领域，污水处理费为0.8～1.1元/吨，政府要合理确定从污水处理、污泥干化、焚烧或利用各环节的费用，分配好污水处理费这块蛋糕。要进一步建立和完善宜兴市污泥处置价格体系、污水处理收费政策和污泥处置费的提取和支付机制，落实污泥处置经费和财政补贴；要进一步提高污水处理费的征收力度和管理水平，通过污水处理费、财政补贴等途径落实污泥处理处置费用，确保污泥处理处置设施正常稳定运营；要充分运用现有的排污收费政策，对污泥排放和未达到无害化处置要求的企业加收排污费，提高企业进行无害化处置的自觉性和积极性。
4.加强监管，严厉打击非法倾倒污泥的行为。政府及有关部门要建立一整套从污泥产生、处理到转移、处置全过程的管理制度，建立健全对污泥处置的监管措施。一是在污泥转移方面应杜绝污泥转移过程中发生泄漏、倾倒等污染环境现象。城镇污水处理厂、污泥转移单位和各污泥接收处置单位必须建立污泥转移联单制度，环保部门必须对污泥转移实行严格的监督管理，对污泥转移单位应建立资质管理制度以实行规范化管理。二是要切实加强工业污水处理厂和工业点源的污泥控制。要强化分类管理要求，施行全过程管理，实施经营许可、转移联单等制度，同时须切实加强各项管理能力，提高并确保污泥无害化处置水平。三是健全污泥管理台账，定期进行检查，坚决打击非法倾倒、违法处置污泥的行为。建议环保部门运用刷卡排污、排气、排泥“三刷”系统，配合在线监控网和移动执法终端，建成全天候的数字监控平台，通过科技监管，进一步规范各污泥生产企业污泥处置行为。
四、结语
传统的城市污泥处理工艺，如焚烧污泥、卫生填埋和土地利用，有其存在的合理性并将长期存在下去。随着经济的发展、城市的扩容，土地资源和环境保护的压力日趋严峻。不同地区在污水处理和污泥处置过程中，要根据本地实际条件，积极引进新型技术和办法，努力选择一条最优路径，在有效处理污泥的同时，保证人类生存环境不受二次污染。
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