據住建部統(tong)計(ji)，截(jie)止(zhi)至2016年(nian)(nian)9月底(di)，我(wo)國污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)的(de)數量3976座，日處理(li)能(neng)力達1.7億立方(fang)米，我(wo)國污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)興建以(yi)及污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)能(neng)力和(he)處理(li)率都呈現大幅度增(zeng)(zeng)(zeng)長態(tai)勢。而污(wu)(wu)(wu)泥作為污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)的(de)“衍生品”，隨著(zhu)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)量的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)而急劇增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，2015年(nian)(nian)我(wo)國市(shi)政污(wu)(wu)(wu)泥產量達3500萬噸，至2020年(nian)(nian)，市(shi)政污(wu)(wu)(wu)泥將(jiang)達到6000萬噸-9000萬噸。隨著(zhu)我(wo)國經濟社會(hui)的(de)快速發展，城(cheng)市(shi)化(hua)(hua)、工業化(hua)(hua)進程步伐不斷加(jia)快，公(gong)眾對環(huan)境質量的(de)要(yao)(yao)求越來越高，公(gong)眾的(de)環(huan)保意識(shi)也在不斷增(zeng)(zeng)(zeng)強，環(huan)境保護和(he)治理(li)是落實“五大發展”理(li)念的(de)重(zhong)要(yao)(yao)工作。

“重水(shui)輕(qing)泥(ni)(ni)(ni)”是我國污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)過(guo)程中普遍存在的(de)(de)現(xian)象，城鎮污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)行業(ye)雖(sui)快速發展，污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)行業(ye)卻發展緩慢，與(yu)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)產量(liang)連續遞增的(de)(de)趨勢相(xiang)背(bei)，并(bing)且污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)有效處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)效率較低，直接(jie)傾倒和(he)簡(jian)單填埋的(de)(de)方法是目前(qian)大(da)(da)多數污(wu)(wu)水(shui)廠采用的(de)(de)方式，污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)有效處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)率遠低于(yu)30%，大(da)(da)量(liang)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)沒有得(de)到規范化(hua)的(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)，直接(jie)造成了“二次污(wu)(wu)染”。但污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)濃縮處(chu)(chu)(chu)置(zhi)后可以(yi)作為(wei)制(zhi)磚和(he)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)原料，經過(guo)適當處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)后可以(yi)作為(wei)肥料，焚燒后可以(yi)當做能源發電。污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)具有環(huan)境危害(hai)性(xing)和(he)資(zi)(zi)源性(xing)雙重屬性(xing)。所(suo)以(yi)要利用先進技術來處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)，做好(hao)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)資(zi)(zi)源化(hua)利用，發揮污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)經濟和(he)社會效益(yi)。

一(yi)、污泥(ni)的特性(xing)及特征

1.有(you)害(hai)性

我(wo)國(guo)城鎮污(wu)(wu)水廠(chang)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)有(you)機物(wu)和(he)重金屬含(han)(han)(han)量(liang)(liang)高，有(you)機物(wu)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)高容易滋生細菌，并(bing)且(qie)發生腐臭，污(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)含(han)(han)(han)有(you)的(de)有(you)機污(wu)(wu)染物(wu)不(bu)易降解、毒性(xing)殘留時間長，這些有(you)毒有(you)害物(wu)質進人水體與(yu)士壤中(zhong)將造成(cheng)環(huan)境污(wu)(wu)染，污(wu)(wu)泥(ni)對環(huan)境的(de)二(er)次(ci)污(wu)(wu)染還包括(kuo)污(wu)(wu)泥(ni)鹽(yan)份的(de)污(wu)(wu)染和(he)氮、磷等養(yang)分(fen)的(de)污(wu)(wu)染，重金屬含(han)(han)(han)量(liang)(liang)高將影響污(wu)(wu)泥(ni)的(de)土地利用。

2.含(han)水率

污(wu)泥的(de)含水率從(cong)99%下降1%時(shi)，污(wu)泥體積能減少一半，污(wu)泥含水率下降至85%左(zuo)右時(shi)，污(wu)泥可(ke)用泵來(lai)輸送;含水率低于80%時(shi)，污(wu)泥呈(cheng)不易流(liu)動的(de)狀態(tai)，可(ke)運(yun)輸外運(yun)，污(wu)泥經濃(nong)縮后含水率達到60%左(zuo)右，多為(wei)固體狀態(tai)。熱干化、焚燒或熱處(chu)理等方法(fa)可(ke)進一步除去(qu)污(wu)泥中(zhong)的(de)水分。

3.污泥比(bi)阻

污(wu)泥(ni)比(bi)阻(zu)是描述(shu)污(wu)泥(ni)脫(tuo)(tuo)水(shui)的(de)難易程度或污(wu)泥(ni)的(de)脫(tuo)(tuo)水(shui)性能。通常污(wu)泥(ni)比(bi)阻(zu)越(yue)大，越(yue)難脫(tuo)(tuo)水(shui)，這(zhe)與(yu)污(wu)泥(ni)脫(tuo)(tuo)水(shui)時濾布的(de)特性和壓榨(zha)或離心程度有(you)關。

二、污(wu)泥處(chu)理技術概述

1.污(wu)泥厭氧消化

 污(wu)泥(ni)(ni)厭氧消化是指在無(wu)氧條件下(xia)，由兼(jian)性菌(jun)和厭氧菌(jun)將污(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)可生(sheng)物降(jiang)解的(de)有機(ji)物分解成二氧化碳、甲烷(wan)和水(shui)等(deng)穩定(ding)(ding)物質，同時減小污(wu)泥(ni)(ni)體積，去(qu)除臭味，殺(sha)死寄(ji)生(sheng)蟲卵，回收利(li)用消化過程中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)沼氣的(de)過程。是污(wu)泥(ni)(ni)減量化、穩定(ding)(ding)化的(de)手段(duan)(duan)之一，一般分為三個(ge)階(jie)段(duan)(duan)：水(shui)解酸化階(jie)段(duan)(duan)，產(chan)氫產(chan)乙酸階(jie)段(duan)(duan)，產(chan)甲烷(wan)階(jie)段(duan)(duan)，可以(yi)使(shi)污(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)有機(ji)物濃度降(jiang)低30%-50%左右。但基建(jian)費用較(jiao)高，占地(di)較(jiao)大，適用于規模大產(chan)生(sheng)污(wu)泥(ni)(ni)量多的(de)污(wu)水(shui)處(chu)理廠。

2.污泥好氧(yang)消化

污(wu)泥(ni)(ni)好(hao)氧消化(hua)(hua)的實質(zhi)是(shi)生物污(wu)泥(ni)(ni)內(nei)微生物有(you)機(ji)體的內(nei)源(yuan)代謝，即(ji)細胞原生質(zhi)在(zai)有(you)氧條件下的生物氧化(hua)(hua)作(zuo)用。好(hao)氧消化(hua)(hua)對有(you)機(ji)質(zhi)的降解程度(du)高，消化(hua)(hua)時間短，不產(chan)生臭(chou)氣(qi)，易(yi)脫水，運(yun)營操(cao)作(zuo)管理簡(jian)單，但(dan)運(yun)行維護費(fei)用較(jiao)高，能(neng)夠(gou)消化(hua)(hua)污(wu)泥(ni)(ni)量較(jiao)少，污(wu)泥(ni)(ni)降解程度(du)隨溫度(du)變化(hua)(hua)較(jiao)大。

3.污泥脫水

將(jiang)流態(tai)的原生、濃縮或消化污泥(ni)(ni)脫除水分，轉(zhuan)化為(wei)半(ban)固(gu)(gu)(gu)態(tai)或固(gu)(gu)(gu)態(tai)泥(ni)(ni)塊的一(yi)種污泥(ni)(ni)處(chu)理(li)方(fang)法。脫水后的污泥(ni)(ni)含(han)水率(lv)可降低到(dao)80%以下(xia)，污泥(ni)(ni)具有(you)固(gu)(gu)(gu)體特性，成泥(ni)(ni)塊狀，便于(yu)運輸和最終處(chu)理(li)處(chu)置。

(1)干化法。一般包括自(zi)然(ran)干(gan)(gan)化(hua)(hua)法(fa)，熱(re)干(gan)(gan)化(hua)(hua)法(fa)，石灰(hui)石穩定干(gan)(gan)化(hua)(hua)法(fa)等。自(zi)然(ran)干(gan)(gan)化(hua)(hua)是依靠下滲(shen)作(zuo)用(yong)和蒸發(fa)作(zuo)用(yong)來降低(di)堆放(fang)在固(gu)定場(chang)所污(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)含水量(liang)。下滲(shen)作(zuo)用(yong)可將(jiang)污(wu)泥(ni)(ni)含水率降低(di)到百(bai)(bai)分之八(ba)十(shi)五(wu)左右(you)，蒸發(fa)作(zuo)用(yong)數周后，污(wu)泥(ni)(ni)含水率可降到百(bai)(bai)分之七十(shi)五(wu)左右(you)。污(wu)泥(ni)(ni)石灰(hui)石穩定干(gan)(gan)化(hua)(hua)技術的(de)(de)(de)原(yuan)理(li)(li)是利用(yong)石灰(hui)和水發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反應，形(xing)成較(jiao)為穩定的(de)(de)(de)氫氧化(hua)(hua)鈣，從而(er)實現(xian)對(dui)污(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)的(de)(de)(de)含水的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)處(chu)理(li)(li)，起到吸水干(gan)(gan)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)效果。熱(re)干(gan)(gan)化(hua)(hua)是指將(jiang)污(wu)泥(ni)(ni)通過(guo)直(zhi)接加熱(re)的(de)(de)(de)方式進行(xing)烘(hong)干(gan)(gan)處(chu)理(li)(li)，這能夠實現(xian)污(wu)泥(ni)(ni)含水的(de)(de)(de)有(you)效降低(di)，通過(guo)能夠降低(di)內部細(xi)菌等的(de)(de)(de)滋(zi)生(sheng)和繁(fan)殖，實現(xian)對(dui)污(wu)泥(ni)(ni)氣味的(de)(de)(de)改(gai)善。

(2)機械脫水法。利(li)用離(li)心分離(li)、帶式(shi)(shi)壓(ya)濾(lv)(lv)、板框式(shi)(shi)壓(ya)濾(lv)(lv)、管式(shi)(shi)壓(ya)濾(lv)(lv)真空過(guo)(guo)濾(lv)(lv)、污(wu)(wu)泥增(zeng)稠等機(ji)械進(jin)行脫(tuo)水的(de)方法(fa)。投加無機(ji)鹽或高分子混凝劑是(shi)目前普遍的(de)預處理方法(fa)。過(guo)(guo)濾(lv)(lv)是(shi)將濕污(wu)(wu)泥用濾(lv)(lv)層經(jing)過(guo)(guo)重力濃(nong)縮(suo)、壓(ya)榨后過(guo)(guo)濾(lv)(lv)污(wu)(wu)泥，水分(濾(lv)(lv)液(ye))滲過(guo)(guo)濾(lv)(lv)層而回用，脫(tuo)水污(wu)(wu)泥(濾(lv)(lv)餅)則被截留在濾(lv)(lv)層上(shang)，然后通過(guo)(guo)輸送機(ji)外(wai)運。離(li)心法(fa)是(shi)利(li)用污(wu)(wu)泥中(zhong)固(gu)、液(ye)比重不(bu)同而產生的(de)不(bu)同離(li)心力達到泥水分離(li)的(de)效果。

三、污泥處置技術概述(shu)

在(zai)我國，由于經費和技(ji)術上(shang)的(de)(de)原因，目前污泥(ni)尚(shang)無(wu)穩定而合理(li)的(de)(de)出路，總的(de)(de)狀況還(huan)是(shi)以土地(di)填埋、農業利(li)用(yong)和綠(lv)化(hua)的(de)(de)土地(di)利(li)用(yong)方式為主。農業利(li)用(yong)占(zhan)比(bi)(bi)(bi)44.83，土地(di)填埋占(zhan)比(bi)(bi)(bi)31.03%，焚(fen)燒、綠(lv)化(hua)和與(yu)垃(la)圾一塊填埋共占(zhan)比(bi)(bi)(bi)10.35%，而未(wei)經處(chu)理(li)的(de)(de)占(zhan)比(bi)(bi)(bi)達(da)13.79%。

1.填埋法

國(guo)內(nei)對污(wu)(wu)泥(ni)進(jin)(jin)行處置(zhi)最常見(jian)的(de)方法(fa)是利用(yong)(yong)城市(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)活衛(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)垃圾廠進(jin)(jin)行填(tian)(tian)埋(mai)。它(ta)具有(you)(you)投資較(jiao)少、容量大、見(jian)效快的(de)特點(dian)，但污(wu)(wu)泥(ni)中含(han)有(you)(you)的(de)有(you)(you)毒有(you)(you)害物質(zhi)會以滲濾液和臭氣的(de)方式污(wu)(wu)染地下水和大氣團，造成二次污(wu)(wu)染。隨(sui)著近年來污(wu)(wu)水廠剩余污(wu)(wu)泥(ni)量的(de)大量產出，可(ke)供衛(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)填(tian)(tian)埋(mai)的(de)填(tian)(tian)埋(mai)廠容積越來越有(you)(you)限(xian)，并且隨(sui)著土地資源(yuan)緊張和高昂的(de)污(wu)(wu)泥(ni)運輸費用(yong)(yong)也是制(zhi)約污(wu)(wu)泥(ni)衛(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)填(tian)(tian)埋(mai)的(de)一(yi)個(ge)重要(yao)問題。因此我(wo)國(guo)采用(yong)(yong)衛(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)填(tian)(tian)埋(mai)處置(zhi)污(wu)(wu)泥(ni)技術的(de)比例逐漸減少，但仍占很大一(yi)部(bu)分比例。

2.土地利用

污(wu)(wu)泥的(de)(de)(de)土地(di)利(li)用(yong)(yong)是(shi)污(wu)(wu)泥處理的(de)(de)(de)一種有(you)(you)效方式。剩(sheng)余污(wu)(wu)泥中含(han)有(you)(you)豐富的(de)(de)(de)有(you)(you)機物和(he)氮、磷、鉀(jia)等營養(yang)元素(su)和(he)鈣(gai)、鎂、銅、鐵、鋅等微量(liang)元素(su)，它們(men)有(you)(you)改善士(shi)(shi)壤結構、增加士(shi)(shi)壤肥力、促(cu)進植物生(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。但污(wu)(wu)泥土地(di)利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)不足是(shi)容易產生(sheng)(sheng)(sheng)惡臭等廢氣，影(ying)響周邊的(de)(de)(de)環境，對附(fu)近居民的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產生(sheng)(sheng)(sheng)活產生(sheng)(sheng)(sheng)一定影(ying)響。污(wu)(wu)泥土地(di)利(li)用(yong)(yong)受到其泥質(zhi)(zhi)特性的(de)(de)(de)影(ying)響，尤(you)其是(shi)士(shi)(shi)攘(rang)中的(de)(de)(de)重金屬含(han)量(liang)影(ying)響，在采用(yong)(yong)這一處置技術時，要做好相關的(de)(de)(de)風險防范，為了減少對士(shi)(shi)壤的(de)(de)(de)二次污(wu)(wu)染，堆肥時通常加人稻草(cao)、木屑等作為調理劑(ji)(ji)和(he)膨脹劑(ji)(ji)，不僅能增加發酵的(de)(de)(de)能源(yuan)物質(zhi)(zhi)，也對污(wu)(wu)泥中的(de)(de)(de)重金屬起稀釋作用(yong)(yong)。

3.焚燒法(fa)

污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)是利用污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)的有機成分較高，具有一定熱(re)值等(deng)特點來處置(zhi)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)。污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)的技(ji)術方法及工藝(yi)流程具有多種方式，從燃料(liao)方面(mian)包括單一焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(在(zai)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐內單獨處置(zhi)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni))和混合(he)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)或(huo)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)衍生燃料(liao)與其(qi)他可燃物混合(he)進行燃燒(shao)(shao)(shao))兩種形式。目前，污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)技(ji)術已得到(dao)了迅速(su)發展，尤其(qi)在(zai)發達國家已成為(wei)主流污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處置(zhi)技(ji)術。在(zai)2016年以前，美國的污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)占所有污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)處置(zhi)技(ji)術的比例約(yue)22%，日本約(yue)68%，歐盟(meng)國家約(yue)20%-40%，而中國的污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)比例僅為(wei)3%。

焚(fen)燒(shao)(shao)法(fa)可最大化的(de)(de)減(jian)少(shao)污(wu)泥的(de)(de)體積，減(jian)量率(lv)可達95%左右，并且污(wu)泥中(zhong)的(de)(de)有(you)機(ji)物焚(fen)燒(shao)(shao)時(shi)均(jun)被完全(quan)氧化，病原體和細菌均(jun)被完全(quan)殺死，另外污(wu)泥在焚(fen)燒(shao)(shao)時(shi)，可利(li)用余熱發電或供(gong)熱，具有(you)良好的(de)(de)經濟(ji)效益。但焚(fen)燒(shao)(shao)法(fa)的(de)(de)投資(zi)和操(cao)作費用較高，焚(fen)燒(shao)(shao)時(shi)產生的(de)(de)二噁英有(you)毒氣(qi)體、飛灰、爐(lu)渣和煙氣(qi)可引(yin)起(qi)二次污(wu)染(ran)。

4.建材利用

污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)資源(yuan)化利用(yong)(yong)是污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)處理處置技術發展的(de)(de)最終趨(qu)勢。污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)建材(cai)(cai)利用(yong)(yong)主(zhu)要包括以下出路(lu)：污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)制(zhi)(zhi)瀝青;污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)制(zhi)(zhi)磚;污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)制(zhi)(zhi)陶粒;污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)制(zhi)(zhi)生態水(shui)泥(ni)(ni);污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)制(zhi)(zhi)混凝(ning)士(shi);污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)制(zhi)(zhi)吸附劑等(deng)。但從經濟和(he)(he)產品適用(yong)(yong)角度(du)看，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)制(zhi)(zhi)磚和(he)(he)制(zhi)(zhi)水(shui)泥(ni)(ni)是目(mu)前比較可行的(de)(de)建材(cai)(cai)利用(yong)(yong)方法。

2001年4月日本第一(yi)座(zuo)“生態水(shui)泥(ni)(ni)廠(chang)”在千葉縣正式(shi)投產(chan)(chan)(chan)，以污水(shui)廠(chang)污泥(ni)(ni)、下水(shui)道淤(yu)泥(ni)(ni)和垃圾焚燒(shao)飛(fei)灰殘渣(zha)等(deng)作(zuo)為(wei)原料，每(mei)年生產(chan)(chan)(chan)“生態水(shui)泥(ni)(ni)”的最大產(chan)(chan)(chan)能達11萬噸。但污泥(ni)(ni)中磷含量(liang)較(jiao)高(gao)會引(yin)起(qi)磚(zhuan)塊或水(shui)泥(ni)(ni)熔點降低(di)，其產(chan)(chan)(chan)品(pin)不(bu)得(de)用作(zuo)高(gao)層建筑材(cai)料，污泥(ni)(ni)中存在重(zhong)金屬有害(hai)成分，德國等(deng)國家規定(ding)，污泥(ni)(ni)制(zhi)磚(zhuan)和制(zhi)水(shui)泥(ni)(ni)的建材(cai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)不(bu)得(de)參與飲(yin)用水(shui)建設(she)。