污水处理设备处理后污泥的处理处置工艺

由于污泥具有高含水量以及颗粒结构疏松等物理性质和极不稳定的化学性质， 处理难度较高，处理成本较大。因此在最终处置之前，需对污泥进行一系列的处 理以改变其特性。污泥处理和污泥处置是紧密相关的，污泥处理的效果直接影响 污泥的最终处置。污泥的处理工艺主要有污泥浓缩工艺、污泥稳定工艺[18]。

① 污泥浓缩工艺

剩余活性污泥的含水率很高，一般要先进行浓缩处理。污泥浓缩的目的在于， 分离污泥中的水分，获得高浓度的浓缩污泥。污泥中所含的水分大致可分为四种， 其中颗粒间的间隙水占 70%，颗粒间的毛细管结合水占 20%，颗粒的表面吸附水占 7%，内部水占 3%。浓缩法可以降低污泥中的间隙水，自然干化法和机械脱水法可以脱除毛细水，干燥与焚烧法可以脱除吸附水与内部水。由于间隙水所占比例最大，所以浓缩可以大幅度对污泥进行是减容从而便于后续的处理或处置。污泥浓缩工艺主要包括重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、板框浓缩、带压式浓缩。

1）重力浓缩

重力浓缩主要用于浓缩剩余活性污泥、初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。重力浓缩工艺中常用的处理设施为间隙式污泥浓缩池与连续式污泥浓缩池。

2）气浮浓缩

气浮浓缩是依靠微小气泡与污泥颗粒的黏附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮并得到浓缩。气浮浓缩系统主要由加压溶气装置和气浮分离装置两部分。

3）离心浓缩

离心浓缩是利用污泥中固相与液相密度的不同，通过高速旋转的离心机使固相和液相分离，达到浓缩的目的。

4）板框压滤

板框压滤机是最早应用于污泥脱水的机械，其具有滤饼固体含量高，滤液清澈，所需药剂少的优点，但是也具有间歇操作，基建投资大，过滤能力低的缺点。

② 污泥的稳定工艺

目前常用的污泥稳定工艺主要有厌氧消化、好氧消化、堆肥、碱性稳定等工艺。

1)一段式厌氧消化工艺

厌氧消化工艺是将污泥置于密闭的消化设备内，在 30℃下停留 30 天左右，在厌氧条件下通过微生物的降解消化作用使有机物分解，最终生成以甲烷等气体， 污泥理化性质趋于稳定。

2)两相厌氧消化

两相消化工艺是按照厌氧消化过程的不同阶段，使其在反应器中依次完成厌氧降解过程。消化第一阶段是在水解和发酵细菌的作用下，使碳水化合物、蛋白质和脂肪水解发酵成单糖、氨基酸、甘油及二氧化碳、氢等物质；第二阶段是在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化为氢、二氧化碳和乙酸；第三阶段是通过产甲烷菌的作用，把氢和二氧化碳和乙酸转化成甲烷。由于各阶段的菌种、消化速度、对环境的要求、分解过程及产物等都不相同，近年来人们研究采用两相消化法，即根据消化机理把第一阶段、第二阶段与第三阶段分别在两个消化池中进行，使各自都在最佳环境条件中进行。两相消化与一段式消化相比，消化池的总容积小，加温耗热量少，搅拌能耗少，运行管理方便。

3)好氧消化工艺

污泥的好氧消化工艺是通过好氧生物处理污泥中以使污泥中的胶体或溶解状态存在的有机物矿化的过程，在此过程中，大部分污泥处于内源呼吸期。

4)堆肥工艺

堆肥是利用污泥中的微生物进行发酵，从而将污泥中有机成分分解的过程。在污泥中加入一定比例的膨松剂和调理剂，利用微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。研究表明，经过堆肥的污泥，质地疏松， 容重减小，阳离子交换量(CEC)显著增加，可被植物利用的营养成分增加，病原菌和寄生虫卵几乎全被杀灭。

5)自热式高温好氧消化工艺

自热式高温好氧消化主要原理是利用有机物在氧化过程中散放的热量，并采取保温施，使反应器在没有外加热源的情况下自主升温。与其他生物处理工艺相比，污泥停留时间短、启动快、投资少、运行稳定、病原菌灭活效果好，且易于管理。

6)碱性稳定工艺

碱性稳定工艺是在污泥中加人石灰或水泥窑灰等碱性物质，使污泥 pH 大于12 并保持一段时间，利用强碱性和石灰放出的大量热能杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属，处理后污泥可直接施用于农田。施用石灰除可固定重金属外，还能使污泥富集钙。丰富的钙可促进土壤的胶体凝聚，增加土壤团聚性，改善土壤结构，常用的石灰性物质有硅酸钙、碳酸钙、熟石灰、硅酸镁钙等。