污水处理厂污泥处置技术探讨
污泥是废水处理过程的副产品，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。污泥体积约占处理水量的0．3％一0．5％左右，如废水进行深度处理，污泥量还可能增加0．5～l倍。随着工业用水和生活用水的增多，废水和污水的量也逐渐增大，所产生的污泥量也逐渐增大。污泥中含有大量有害物质，包括重金属、细菌、病原体等，如处理不当，可能会对环境造成较大的影响。必须根据污泥的特点，选择合适的处置方法，实现减量化、稳定化、无害化。
l. 国内外污泥处置方式简述目前污泥处置方式主要有三种：填埋、土地利用、焚烧。污泥是废水处理过程的副产品，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。污泥体积约占处理水量的0．3％一0．5％左右，如废水进行深度处理，污泥量还可能增加0．5～l倍。随着工业用水和生活用水的增多，废水和污水的量也逐渐增大，所产生的污泥量也逐渐增大。污泥中含有大量有害物质，包括重金属、细菌、病原体等，如处理不当，可能会对环境造成较大的影响。必须根据污泥的特点，选择合适的处置方法，实现减量化、稳定化、无害化。格，土地填埋受到了限制…。污泥的土地利用主要包括污泥农用，污泥用于森林与园艺、废弃矿场等场地的改良等。尽管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中养分等优点，但是污泥中也含有大量病原菌、寄生虫(卵)以及铜、铝、铬、汞等重金属和多氯联苯、二嗯英、放射元素等难降解的有毒有害物，须经无毒无害化处理后才能作土地利用，否则污泥中的有毒有害物会导致土壤或水体污染。污泥焚烧[21是近年来应用较为广泛的处置方式，其优点在于能最大限度地实现污泥的减量化，利用污泥具有一定热值的特点，使污泥中可燃性废物氧化分解，杀灭病菌，通过尾气处理设备可使产生的气体达标排放，减少污染，大大减少污泥的体积和质量。但是污泥焚烧的成本相对较高，约为其他处置方式的2—4倍。另外，用蚯蚓分解处理口j、湿式氧化法、超声波处理等方法也有研究，但技术不成熟，应用较少。
2.我市污水处理厂污泥处置现状
目前南通全市城镇污水处理厂和工业废水集中处理厂有18家，每日处理污水42．89万吨，其中工业废水16．54万吨，占总水量的38．6％；日产污泥305．5吨左右，污泥的平均含水率为80．53％。南通市固废中心和环境监测中心站于2009年初对全市18家污水处理厂的污泥进行采样、测定，结果表明：有16家企业污泥含水率超标，重金属是主要污染物，监测中超标的项目有总铅、总锌、总铬、总镉、总汞、总铜、总镍。18家污水处理厂中，有11家平均每天191吨污泥经压滤机脱水后进行焚烧处理，2家的25吨污泥用于制砖，1家污水处理厂的15吨污泥用于堆肥，4家的74．5吨污泥与生活垃圾一起混合填埋。由于南通市污水处理厂的污泥中重金属是主要污染物，因此，填埋和土地利用这两种处置方式势必会带来对土壤和水环境的影响，造成重金属污染。而含水率高这一特点，也使污泥的处理难度加大。针对这些特点，建议采用焚烧的方法进行污泥处理，性可最大限度地减少污泥的质量和体积，减少重金属对环境的污染。
3.污泥焚烧处置方式比选
污水处理厂的污泥含有大量的有机物和一定量的纤维素、木质素，经脱水后发热量高，如掺入适量的引燃剂、催化剂、疏松剂等添加物配制成混合燃料，易于燃烧”J。目前污泥焚烧处置有两种方式：一是直接焚烧，即将脱水污泥掺入煤或油等辅助燃料后燃烧。直接焚烧适合处理含水率在75％一80％的污泥，宜采用循环流化床焚烧炉，该方法工艺简单，但是燃烧效率及产生的热量较低。二是污泥经干化后再焚烧，即脱水污泥进一步进行干化处理，使其含水率降至5％左右，再进行焚烧。干化方式分直接干化和间接干化两种，两者的区别在于热源是直接作为介质还是间接作为对换热的介质进行加热。直接干化是将高温烟道气直接引入干燥器，通过气体与污泥的接触、对流进行换热，降低污泥的含水率。该方法的热量利用率较高，可使污泥的含固率从25％提高到85％～95％，但污泥中含有有毒有害的污染物，通过直接接触，可能将污染物带入气体中，因此用以干化的气体须经处理达标后排放，同时，热介质与干污泥必须进行分离，操作较为繁琐。直接干化的设备有旋转式热干燥器、闪蒸热干燥器等。间接干化是高温烟道气通过热交换器，传给导热油、空气或者蒸汽这类介质。介质在一个封闭的回路里循环，与污泥没有直接接触。过程中蒸发的水分经冷凝器冷凝。间接干化的设备有薄膜热干燥器、圆盘式热干燥器和空心桨叶式污泥干化机。空心桨叶式污泥干化机是一种新型、高效、节能、低速搅拌设备，可利用已有的蒸汽发生设备，采用已作一部分功的余热蒸汽进行干化，蒸汽冷凝后可回用，节约能源；蒸汽与污泥不接触，不溶性气体量少，可入炉焚烧，二次污染小；污泥经破碎和搅动后，呈均匀颗粒状，利于进一步焚烧。污泥经机械脱水、干化处理后，含水率降低，可直接焚烧。与掺人煤焚烧相比，虽然增加了一套干燥设备，但可省去辅助燃料的费用，有资料№1表明，干化一焚烧的处置方式与直接焚烧相比，可至少节约成本20％。另外，直接焚烧过程需要将污泥中所含的水蒸发，使耗能增加，设备需要具有超负荷能力；污泥焚烧过程中会产生酸性腐蚀性物质，对尾部烟道的金属材质寿命有严重危害；飞灰量增加，会加剧尾部受热面的磨损；烟气中水蒸气含量增加，加重尾部烟气处理系统的负担。在污泥的焚烧设备方面，流化床焚烧炉应用最为普遍，与多层焚烧炉和多层流化床焚烧炉相比，流化床焚烧炉有突出的优点。最大的优越性在于：流化床焚烧的过程中无活动部件，持续和间歇运行中结构稳定，炉中的加热和冷却时间比多层流化床炉中短得多。此外流化床焚烧炉的耐火墙也简单得多，无需金属部件(例如多层床焚烧炉和多层流化床焚烧炉的中心轴)的冷却。循环流化床锅炉的燃烧方式较为合理，运行温度低于其它类型的焚烧炉，可降低氮氧化物的产生量，烟气中重金属排放量低。
4.我市污泥焚烧处置实例及探讨
南通市现有多家热电企业采用焚烧方法处置污，水厂污泥，如某热电企业将3台75t／h循环流化床锅炉改造为可焚烧污泥型炉，而单台炉每天焚烧污泥量约90—100t，故该热电企业最大日处置能力为300t，年最大处置污泥能力约7万t。污水厂脱水后污泥的含水率为80％左右，高位发热量为2000—3000keal／kg，在燃烧过程中还要吸收一定的炉膛热量，故污泥与煤较理想的燃烧比例为20％。在掺烧污泥后。由于污泥含水率高、热值低，焚烧过程中需吸收热量，导致用煤量增加，在年处置7万t污泥时，该热电企业增加用煤量约3500t。该热电企业污泥焚烧流程：。污水厂将脱水污泥用车辆运送倒入污泥池，池底料仓出口接预压螺旋，不断将污泥挤压送至污泥输送泵，再由泵送出至污泥输送管道，管道连接至锅炉炉膛，污泥喷人炉膛内焚烧区，控制炉膛内温度950℃左右，烟气在炉内停留时间不少于3秒钟，可保证有机物的充分分解和完全燃烧。煤经斗式提升机和螺旋给料机加入炉内燃烧，为有机物的热解提供热量，同时焰眇固废燃烧后生成的炉渣可补充床料损失。燃烧过程中产生的炉渣经振动排渣系统排出，随烟气带出的细灰由尾部除尘装置处理。燃烧后灰渣的年产生量约为4800t。与原有灰渣一起作建材原料出售。对该热电企业的监测表明，锅炉排放烟气中烟尘浓度为42．3～145．0mg／m3、二氧化硫排放浓度为336．0—363．1ing／m3、烟囱出口烟气林格曼黑度为l级，均符合《火电厂大气污染物排放标准》(GBl3223—1996)第3时段标准限值要求。污泥燃烧后的粉尘中铅含量为0．IML—O．12 mg／m3、镉含量为1．25×10～一0．02 mg／m3、汞的含量为6×10～L一2×10。mg／m3，均符合《危险废物焚烧污染控制标准》(GBl8484-2001)中标准。从该实例可以看出，采用循环流化床焚烧的方法能满足污泥处置的要求，排放烟气、燃烧后灰渣中各项指标均符合标准。且我市采用循环流化床锅炉的热电厂较多，如采用循环流化床焚烧污泥的处置(上接第78页)方法，在技术改造方面比较便利，能有效降低成本。而根据对几种焚烧方法的比选发现，采用问接干化一焚烧的方法，设备成本低，操作简便，且省去了辅助燃料的费用，是最经济有效的方法，因此建议利用热电厂的循环流化床锅炉进行改造。推广此种污泥处置方法。
5.建议污泥的存放、运输和管理的问题，需要企业和各相关部门协调解决，政府应给予帮助，提供便利和一定的优惠。由于城市布局或工业规划不太合理，如：生活污水处理厂也有大量工业废水进入处理，而工业园区的废水处理厂处理的废水总类及成分复杂。且污水处理厂针对性不强，故带来对后期的污泥处置影响较大，建议政府部门合理规划布局，从源头上理顺污水厂的定位，为以后的污泥处置提供便利。污水处理厂的污泥一般含水率较高，势必会给污泥的存放、运输、处置带来不便，增加了成本，针对这一现实情况，建议污水处理厂采用高效脱水装置，在污泥出厂前进行脱水处理，例如采用：生污泥浓缩+机械脱水_+干化焚烧+最终处置的方式进行处置。有条件的污水处理厂利用污水处理产生的沼气或污泥余热锅炉对污泥进行干化。建议热电厂利用锅炉余热，采用例如空心浆叶机等设备将污泥干化。建议政府部门加大对污水处理厂的监管力度，确保污泥得到妥善处置。
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