城市市政污泥处理工艺简析
摘要：随着城镇污水处理设施及管网的日渐完善，城市市政污泥产生量逐年增大，并引起了广泛的关注，昔日重水轻泥的处理思路亟需改变，污泥处理处置问题越来越紧迫。城市市政污泥组分复杂，细菌滋生，散发异味，甚至可能含有重金属，若不妥善管理，可对城市水体、大气带来严重的二次污染，影响城市人居环境。城市处理大量生活污水时，如何加强城市污泥的处理处置，减少其对环境的影响，引起了业界、学界的广泛探讨。文章主要论述城市市政污泥的处理现状、工艺及存在问题等，并给出了部分建议。
关键词：污泥；处理处置；环境保护
中图分类号：TU992.3 文献标识码：A 文件编号：2095-672X（2017）03-0075-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.035
Abstract： With the improvement of urban sewage treatment facilities and pipe network， the municipal municipal sludge production increased year by year， and caused widespread concern， the old heavy water light mud treatment ideas need to change， sludge treatment and disposal problems more and more The more urgent. City municipal sludge composition is complex， bacteria breeding， dissemination of smell， and may even contain heavy metals， if not properly managed， the city water， the atmosphere to bring serious secondary pollution， affecting the urban living environment. City to deal with a large number of domestic sewage， how to strengthen the disposal of municipal sludge disposal， reduce its impact on the environment， causing the industry， academia， extensive discussion. This paper mainly discusses the current situation， process and existing problems of municipal municipal sludge treatment， and gives some suggestions.
Key words： Sludge； Treatment And Disposal； Environmental Protection
隨着我国城市污水处理设施及配套管网的建设，城镇污水处理覆盖率逐渐提高，同时，污泥产量也日益增大，污泥处理处置工艺技术近年来发展迅速，并且发展出多种工艺，如堆肥化技术、建材化技术、燃烧技术及厌氧消化技术等，各技术适用于不同处理条件及环境。在城市市政污泥的工艺选择的过程中，污泥的减量化、无害化、资源化是重要的技术目标和考察标准，在具体实践中应因地制宜，结合污泥的特性及地方的具体条件同时充分考虑处理成本及财政承受能力，选择合适的处理处置技术。
1 我国城市市政污泥特点
固液混合，当作固体处理则含水量大，体积大，运输成本高，当作液体处理则含固量大，泵送困难，容易堵塞管路。污泥中水分包括空隙水、毛细水、吸附水和颗粒内部水等，固液分离难度大，能耗高。
微生物及残体多，其中含大量致病微生物，影响人群健康。
异味严重，污染大气。
可能含有重金属，由于管理漏洞，市政污水中可能掺入部分工业污水及垃圾神领域，后者可能引入重金属，并通过吸附作用浓缩残留到污泥中，成为污泥对环境的潜在风险，尤其是当污泥堆肥用于肥料时，重金属及其含量需要严格控制。[1-2]
2 城市市政污泥处理工艺
污泥处理工艺：
污泥浓缩，包括重力浓缩、离心浓缩等方工艺，其主要目的在于缩小污泥体积，污泥减容，浓缩处理后污泥含水率达95～98%。
重力浓缩：利用重力作用的自然沉降分离方式，不需要外加能量，是一种最节能的污泥浓缩方法。
离心浓缩：利用污泥中固、液比重不同，在离心过程中沉降速率不同，从而进行浓缩。[3]
污泥调理，主要为投加絮凝剂如阳离子聚丙烯酰胺，使污泥颗粒变大，加强污泥脱水性能，易于泥水分离。
污泥脱水，包括自然干燥、机械脱水等工艺，主要是分离污泥中绝大部分的间隙水，大幅缩小污泥体积，脱水处理后污泥含水率为75%～80%。
自然干燥：主要有干化床法等，其成本低廉，占地面积大，脱水时间长，适用于气候干燥、地广人稀，用地不紧张的地区。
机械脱水：主要有板框压滤法，其也是目前全球范围内最主流的污泥脱水方法，占地面积较小，脱水时间较短，但动力成本较高，机械运行折损严重，广泛适用于各种污泥脱水处理。
污泥干化：包括太阳能干化、热干化、好氧堆肥等方法，其处理后污泥含水率降低至40%～55%。
太阳能干化：太阳能污泥干化工艺主要是使用之前传统的温室干燥技术，并结合现阶段的自动化技术，使用太阳能作为污泥干化的主要能量来源，这样的模式能够实现杀菌、消毒、除臭等三项目的，适用于阳光充沛，用地充裕的地区。但由于其占地面积大，干燥时间长，在湿润多雨、用地紧张的地区较少使用。
热干化：热干化污泥处理技术是在污泥浓缩后，通过热干化可破坏污泥中的细胞结构，从而使污泥更易于脱水，并通过热空气带走污泥中水分。热干化技术可以提高污泥的脱水性能，灭菌并分解有机物，该工艺停留时间短、占地面积小，适合用地紧凑的地区，但由于其能耗较高，会造成污泥处理处置整体成本上升。
好氧堆肥：在堆肥过程中通过设在堆体底部的曝气系统加氧，并在堆肥过程中翻动污泥堆体，通过通风及微生物过程，消耗污泥中的水分，使污泥含水率降低。该工艺可以有效地避免堆肥过程中因为缺氧而形成厌氧区域，从而有效减少氨气、硫化氢、硫醇等恶臭气体释放[4]。同时，通过污泥翻动，可有效降低堆体中心温度，并带走水分，加速污泥干化进程。目前，好氧堆肥是可同时实现污泥资源化并有效的减少恶臭释放的污泥干化工艺。
污泥处置工艺：
堆肥化：污泥中含有丰富碳源及植物营养元素，将其转化为有机肥可有效促进作物生长，改良耕地土壤，实现物质循环，但要考虑重金属风险问题，重金属含量过高使污泥堆肥产品无法达到还田要求。
建材化：即烧砖、制陶粒等，该方法可实现污泥中无机惰性组分的充分利用，并有效固定污泥中重金属，减小污泥中重金属环境风险，但需要考虑污泥中无机组分含量，其适用于无机含量高的污泥，而对于含有机组分高、无机物太少的污泥，则无法建材化。
焚烧：将污泥中有机物燃烧产生能量加以利用，并可以将所有致病微生物灭活，但应充分考虑热值问题，该方法适用于有机含量高的污泥，而有些污泥有机物含量低，无机物含量太高，热值太低，焚烧成本过高，不适合使用该种方法。
卫生填埋：其为目前最为广泛使用的工艺，处理简单，易于管理，对技术、管理要求低，但占地面积大，未实现污泥资源化。[5]
3 城市市政污泥处理的问题
3.1 重水轻泥
随着我国城镇污水处理配套设施的建设，城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。2009 年，全国运行的市政污水处理厂共1992 座，处理污水量约280亿立方米，含水率80%污泥的产生量为2005 万吨。而其中大部分污泥为得到有效处理，其中致病微生物、重金属、持久性有机污染物等对环境有较大的潜在风险，同时，污泥的恶臭、异味，极大地影响城市人居环境。重水轻泥的思维现状亟需转变。
3.2 污泥资源化未得到充分重视
最终处置以填埋为主，污泥中丰富的营养元素、热量及有机物未得到充分利用。
3.3 污泥处理处置技术不够完善
技术内容的不完善导致在城市污水污泥处理过程中出现诸多问题，其直接影响到城市市政污泥的處理状况。
3.4 投入不足
国家对于污泥处理处置的资金投入状况还有待进一步增加，进一步的污泥处理处置工艺研发需要大量资金，该工作的推进，有赖于国家及各地政府增加污泥处理处置技术研发投入，从而保证最终的污泥处理处置能够有进一步的提升。
3.5 处理处置技术稳定性可靠性有待进一步提高
对于现阶段的处理处置内容来说，污泥处理处置设施运行参数尚不够稳定，同种技术不同处理厂商之间运行效果相差较大，导致在技术运用阶段，管理者难以对污泥具体处理处置技术有很好的把握，从而影响整体污水、污泥处理体系管理。进一步加强污泥处理处置技术稳定性研究对于污泥处理处置管理尤为重要。
4 城市市政污泥处理的措施
结合相关产业政策和产业制度，城市市政污泥处理要注意实现全面、协调、可持续的要求，这种情况下对促进经济发展和实现环境有效保护都是非常有好处的。结合国内污水污泥处理技术工艺发展程度，根据实际要求，对城市污水污泥处理工艺给予足够重视，对城市经济发展和环境保护都是有益的。
城市经济要可持续发展，环境问题不容忽视，重视和发展城市污泥处理处置技术，对城市经济发展和环境保护有益处。
5 结语
城市市政污泥处理处置工艺相对来说需要改进和完善，污泥处理技术发展程度影响城市经济、城市环境，城市污泥处理工艺的改进可以使城市经济可持续发展，对城市环境保护非常有益。国内城市对污泥处理工艺投入和使用情况需要进一步完善，使污泥所含有益物质转化成可用资源。研发切合实际情况的城市污泥处理方式方法，可使城市经济稳定可持续发展，保持良好城市环境。
参考文献
[1]成靓.城市污水污泥处理工艺研究[D].西安：长安大学，2015.
[2]赵丰毅.城市污水处理厂污泥处置工艺分析与研究[D].西安：长安大学，2013.
[3]刘亚勇.城市污水污泥的处理处置技术及工艺分析[D].西安：华南理工大学，2010.
[4]马蜀.城市污水处理厂污水污泥能值测定分析研究[D].重庆：重庆大学，2007.
[5]史骏.城市污水处理厂污泥处理工艺试验及优化研究[D].北京：北京工业大学，2002.
收稿日期：2017-05-06
作者简介：熊键（1988-），男，硕士，研究方向为环境工程。
关键词：污泥；处理处置；环境保护
中图分类号：TU992.3 文献标识码：A 文件编号：2095-672X（2017）03-0075-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.035
Abstract： With the improvement of urban sewage treatment facilities and pipe network， the municipal municipal sludge production increased year by year， and caused widespread concern， the old heavy water light mud treatment ideas need to change， sludge treatment and disposal problems more and more The more urgent. City municipal sludge composition is complex， bacteria breeding， dissemination of smell， and may even contain heavy metals， if not properly managed， the city water， the atmosphere to bring serious secondary pollution， affecting the urban living environment. City to deal with a large number of domestic sewage， how to strengthen the disposal of municipal sludge disposal， reduce its impact on the environment， causing the industry， academia， extensive discussion. This paper mainly discusses the current situation， process and existing problems of municipal municipal sludge treatment， and gives some suggestions.
Key words： Sludge； Treatment And Disposal； Environmental Protection
隨着我国城市污水处理设施及配套管网的建设，城镇污水处理覆盖率逐渐提高，同时，污泥产量也日益增大，污泥处理处置工艺技术近年来发展迅速，并且发展出多种工艺，如堆肥化技术、建材化技术、燃烧技术及厌氧消化技术等，各技术适用于不同处理条件及环境。在城市市政污泥的工艺选择的过程中，污泥的减量化、无害化、资源化是重要的技术目标和考察标准，在具体实践中应因地制宜，结合污泥的特性及地方的具体条件同时充分考虑处理成本及财政承受能力，选择合适的处理处置技术。
1 我国城市市政污泥特点
固液混合，当作固体处理则含水量大，体积大，运输成本高，当作液体处理则含固量大，泵送困难，容易堵塞管路。污泥中水分包括空隙水、毛细水、吸附水和颗粒内部水等，固液分离难度大，能耗高。
微生物及残体多，其中含大量致病微生物，影响人群健康。
异味严重，污染大气。
可能含有重金属，由于管理漏洞，市政污水中可能掺入部分工业污水及垃圾神领域，后者可能引入重金属，并通过吸附作用浓缩残留到污泥中，成为污泥对环境的潜在风险，尤其是当污泥堆肥用于肥料时，重金属及其含量需要严格控制。[1-2]
2 城市市政污泥处理工艺
污泥处理工艺：
污泥浓缩，包括重力浓缩、离心浓缩等方工艺，其主要目的在于缩小污泥体积，污泥减容，浓缩处理后污泥含水率达95～98%。
重力浓缩：利用重力作用的自然沉降分离方式，不需要外加能量，是一种最节能的污泥浓缩方法。
离心浓缩：利用污泥中固、液比重不同，在离心过程中沉降速率不同，从而进行浓缩。[3]
污泥调理，主要为投加絮凝剂如阳离子聚丙烯酰胺，使污泥颗粒变大，加强污泥脱水性能，易于泥水分离。
污泥脱水，包括自然干燥、机械脱水等工艺，主要是分离污泥中绝大部分的间隙水，大幅缩小污泥体积，脱水处理后污泥含水率为75%～80%。
自然干燥：主要有干化床法等，其成本低廉，占地面积大，脱水时间长，适用于气候干燥、地广人稀，用地不紧张的地区。
机械脱水：主要有板框压滤法，其也是目前全球范围内最主流的污泥脱水方法，占地面积较小，脱水时间较短，但动力成本较高，机械运行折损严重，广泛适用于各种污泥脱水处理。
污泥干化：包括太阳能干化、热干化、好氧堆肥等方法，其处理后污泥含水率降低至40%～55%。
太阳能干化：太阳能污泥干化工艺主要是使用之前传统的温室干燥技术，并结合现阶段的自动化技术，使用太阳能作为污泥干化的主要能量来源，这样的模式能够实现杀菌、消毒、除臭等三项目的，适用于阳光充沛，用地充裕的地区。但由于其占地面积大，干燥时间长，在湿润多雨、用地紧张的地区较少使用。
热干化：热干化污泥处理技术是在污泥浓缩后，通过热干化可破坏污泥中的细胞结构，从而使污泥更易于脱水，并通过热空气带走污泥中水分。热干化技术可以提高污泥的脱水性能，灭菌并分解有机物，该工艺停留时间短、占地面积小，适合用地紧凑的地区，但由于其能耗较高，会造成污泥处理处置整体成本上升。
好氧堆肥：在堆肥过程中通过设在堆体底部的曝气系统加氧，并在堆肥过程中翻动污泥堆体，通过通风及微生物过程，消耗污泥中的水分，使污泥含水率降低。该工艺可以有效地避免堆肥过程中因为缺氧而形成厌氧区域，从而有效减少氨气、硫化氢、硫醇等恶臭气体释放[4]。同时，通过污泥翻动，可有效降低堆体中心温度，并带走水分，加速污泥干化进程。目前，好氧堆肥是可同时实现污泥资源化并有效的减少恶臭释放的污泥干化工艺。
污泥处置工艺：
堆肥化：污泥中含有丰富碳源及植物营养元素，将其转化为有机肥可有效促进作物生长，改良耕地土壤，实现物质循环，但要考虑重金属风险问题，重金属含量过高使污泥堆肥产品无法达到还田要求。
建材化：即烧砖、制陶粒等，该方法可实现污泥中无机惰性组分的充分利用，并有效固定污泥中重金属，减小污泥中重金属环境风险，但需要考虑污泥中无机组分含量，其适用于无机含量高的污泥，而对于含有机组分高、无机物太少的污泥，则无法建材化。
焚烧：将污泥中有机物燃烧产生能量加以利用，并可以将所有致病微生物灭活，但应充分考虑热值问题，该方法适用于有机含量高的污泥，而有些污泥有机物含量低，无机物含量太高，热值太低，焚烧成本过高，不适合使用该种方法。
卫生填埋：其为目前最为广泛使用的工艺，处理简单，易于管理，对技术、管理要求低，但占地面积大，未实现污泥资源化。[5]
3 城市市政污泥处理的问题
3.1 重水轻泥
随着我国城镇污水处理配套设施的建设，城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。2009 年，全国运行的市政污水处理厂共1992 座，处理污水量约280亿立方米，含水率80%污泥的产生量为2005 万吨。而其中大部分污泥为得到有效处理，其中致病微生物、重金属、持久性有机污染物等对环境有较大的潜在风险，同时，污泥的恶臭、异味，极大地影响城市人居环境。重水轻泥的思维现状亟需转变。
3.2 污泥资源化未得到充分重视
最终处置以填埋为主，污泥中丰富的营养元素、热量及有机物未得到充分利用。
3.3 污泥处理处置技术不够完善
技术内容的不完善导致在城市污水污泥处理过程中出现诸多问题，其直接影响到城市市政污泥的處理状况。
3.4 投入不足
国家对于污泥处理处置的资金投入状况还有待进一步增加，进一步的污泥处理处置工艺研发需要大量资金，该工作的推进，有赖于国家及各地政府增加污泥处理处置技术研发投入，从而保证最终的污泥处理处置能够有进一步的提升。
3.5 处理处置技术稳定性可靠性有待进一步提高
对于现阶段的处理处置内容来说，污泥处理处置设施运行参数尚不够稳定，同种技术不同处理厂商之间运行效果相差较大，导致在技术运用阶段，管理者难以对污泥具体处理处置技术有很好的把握，从而影响整体污水、污泥处理体系管理。进一步加强污泥处理处置技术稳定性研究对于污泥处理处置管理尤为重要。
4 城市市政污泥处理的措施
结合相关产业政策和产业制度，城市市政污泥处理要注意实现全面、协调、可持续的要求，这种情况下对促进经济发展和实现环境有效保护都是非常有好处的。结合国内污水污泥处理技术工艺发展程度，根据实际要求，对城市污水污泥处理工艺给予足够重视，对城市经济发展和环境保护都是有益的。
城市经济要可持续发展，环境问题不容忽视，重视和发展城市污泥处理处置技术，对城市经济发展和环境保护有益处。
5 结语
城市市政污泥处理处置工艺相对来说需要改进和完善，污泥处理技术发展程度影响城市经济、城市环境，城市污泥处理工艺的改进可以使城市经济可持续发展，对城市环境保护非常有益。国内城市对污泥处理工艺投入和使用情况需要进一步完善，使污泥所含有益物质转化成可用资源。研发切合实际情况的城市污泥处理方式方法，可使城市经济稳定可持续发展，保持良好城市环境。
参考文献
[1]成靓.城市污水污泥处理工艺研究[D].西安：长安大学，2015.
[2]赵丰毅.城市污水处理厂污泥处置工艺分析与研究[D].西安：长安大学，2013.
[3]刘亚勇.城市污水污泥的处理处置技术及工艺分析[D].西安：华南理工大学，2010.
[4]马蜀.城市污水处理厂污水污泥能值测定分析研究[D].重庆：重庆大学，2007.
[5]史骏.城市污水处理厂污泥处理工艺试验及优化研究[D].北京：北京工业大学，2002.
收稿日期：2017-05-06
作者简介：熊键（1988-），男，硕士，研究方向为环境工程。
