污泥(sludge) 是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。

释义

介绍

分类(活性污泥 初沉污泥 腐殖污泥 浓缩污泥)

处理方法(污泥浓缩 重力浓缩 气浮浓缩 带式重力浓缩法 离心浓缩法 污泥稳定化 碱性发酵阶段 好氧消化 好氧堆肥 污泥处理 污泥脱水与干化 干燥 污泥免费处理新技术 污泥处理技术 污泥熔化 两相消化 污泥制油 污泥湿式氧化 臭氧剩余污泥减量化 超声波处理剩余污泥 高速生物反应器)

相关政策

释义

词目：污泥(污水污泥)

拼音：wū ní

基本解释

[sludge;mire;mud] 由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。

详细解释

1.

同“污泥”。肮脏，卑污。《韩非子·诡使》：“今士大夫不羞污泥丑辱而宦，女妹私义之门不待次而宦。”《史记·屈原贾生列传》：“濯淖污泥之中，蝉蜕於浊秽，以浮游尘埃之外，不获世之滋垢，皭然泥而不滓者也。” 汉 刘向说苑·至公》：“悯时俗之污泥，伤纪纲之废坏。”

2.

亦作“污泥”。 1.烂泥。《三国志·魏志·刘桢传》“ 桢 以不敬被刑” 裴松之 注引 三国 魏 鱼豢 《典略》：“此四宝者，伏朽石之下，潜污泥之中，而扬光千载之上，发彩畴昔之外，亦皆未能初自接於至尊也。”《花月痕》第五回：“尔乃亭亭净植，莲出污泥，烈烈奇香，兰生幽谷。” 孙犁 《淀纪事·村歌下篇》：“ 老改 擦洗老牛身上沾着的污泥。”

3. 指泥泞。 北魏 贾思勰《齐民要术·旱稻》：“凡下田停水处，懆则坚垎，湿则污泥，难治而易荒，墝埆而杀种。”

介绍

污泥是污水处理后的产物,是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99%以上),有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物,可以用泵运输,但它很难通过沉降进行固液分离。

分类

活性污泥

根据污泥从污水中分离的过程,可将其分为如下几类:

污泥是指用物理法、化学法、物理化学法和生物法等处理废水时产生的沉淀物、颗粒物和漂浮物。污泥一般指介于液体和固体之间的浓稠物,可以用泵输送,但它很难通过沉降进行固液分离。悬浮物浓度一般在1%~10%,低于此浓度常常称为泥浆。由于污泥的来源及水处理方法不同,产生的污泥性质不一,污泥的种类很多,分类比较复杂,目前一般可以按以下方法分类。

(1)按来源分污泥主要有生活污水污泥,工业废水污泥和给水污泥。

(2)按处理方法和分离过程分污泥可分为以下几类:

初沉污泥

（sludgefromprimarysedimentationtank）：指污水一级处理过程中产生的沉淀物;

活性污泥（activitedsludge）：指活性污泥法处理工艺二沉池产生的沉淀物;

腐殖污泥：指生物膜法(如生物滤池、生物转盘、部分生物接触氧化池等)污水处理工艺中二次沉淀池产生的沉淀物。

化学污泥:指化学强化一级处理(或三级处理)后产生的污泥。(3)按污泥的不同产生阶段分：

沉淀污泥(primarysettlingsludge):初次沉淀池中截留的污泥,包括物理沉淀污泥,混凝沉淀污泥,化学沉淀污泥。

腐殖污泥

生物处理污泥(biologicalsludge):在生物处理过程中,由污水中悬浮状、胶体状或溶解状的有机污染物组成的某种活性物质,称为生物处理污泥。

生污泥(freshsludge)：指从沉淀池(初沉池和二沉池)分离出来的沉淀物或悬浮物的总称;

消化污泥(di-gestedsludge)：为生污泥经厌氧消化后得到的污泥。

浓缩污泥

（concentratesludge）：指生污泥经浓缩处理后得到的污泥;

脱水干化污泥（dehydrationsludge）：指经脱水干化处理后得到的污泥;

干燥污泥（Dryingsludge）：指经干燥处理后得到的污泥。

(4)按污泥的成分和性质分。污泥可分为有机污泥和无机污泥;亲水性污泥和疏水性污泥。

处理方法

污泥处理

污泥浓缩

污泥浓缩后含水率可降为95%~97%,近似糊状。浓缩可以达到污泥的减量化。重力浓缩法用于污泥处理是广泛采用的一种方法,已有50多年历史。机械浓缩方法出现在20世纪30年代的美国,此方法占地面积小,造价低,但运行费用与机械维修费用较高。气浮浓缩于1957年出现在美国。此法固液分离效果较好,目前应用已越来越广泛。

污泥浓缩的方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法、带式重力浓缩法和离心浓缩法,还有微孔浓缩法、隔膜浓缩法和生物浮选浓缩法等。

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。重力浓缩只是一种沉降分离工艺,它是通过在沉淀中形成高浓度污泥层达到浓缩污泥的目的,是目前污泥浓缩方法的主体。单独的重力浓缩是在独立的重力浓缩池中完成,工艺简单有效,但停留时间较长时可能产生臭味,而且并非适用于所有的污泥;如果应用于生物除磷剩余污泥浓缩时,会出现磷的大量释放,其上清液需要采用化学法进行除磷处理。重力浓缩法适用于初沉污泥、化学污泥和生物膜污泥。

污泥处理

气浮浓缩

：气浮浓缩与重力浓缩相反,是依靠大量微小气泡附着在污泥颗粒的周围,减小颗粒的比重而强制上浮。因此气浮法对于比重接近于1g/cm3的污泥尤其适用。气浮浓缩法操作简便,运行中同样有一定臭味,动力费用高,对污泥沉降性能(SVI)敏感;适用于剩余污泥产量不大的活性污泥法处理系统,尤其是生物除磷系统的剩余污泥。

带式重力浓缩法

：带式重力浓缩法是利用带式重力浓缩机的一种机械浓缩法。由于其具有投资适中,运行费适中,效果好,对各种性能的污泥适应性较强等特点,因此近几年被广泛采用;但实际运行中会受到污泥中高分子的影响,运行时湿度大,因而需要仔细操作。带式重力浓缩法适用于各种生物污泥。

离心浓缩法

：离心浓缩法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的离心力进行浓缩。离心浓缩法的特点是自成系统,效果好,操作简便;但投资较高,动力费用较高,维护复杂;适用于大中型污水处理厂的生物和化学污泥。

2）

污泥稳定化

污泥处理

稳定处理的目的就是降解污泥中的有机物质,进一步减少污泥含水量,杀灭污泥中的细菌、病原体等,消除臭味,这是污泥能否资源化有效利用的关键步骤。污泥稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、厌氧消化等。 厌氧消化：在污泥处理工艺中,厌氧消化是较普遍采用的稳定化技术。污泥厌氧消化也称为污泥厌氧生物稳定,它的主要目的是减少原污泥中以碳水化合物、蛋白质、脂肪形式存在的高能量物质,也就是通过降解将高分子物质转变为低分子物质氧化物。厌氧消化是在无氧条件下依靠各种兼性菌和厌氧菌的共同作用,使污泥中有机物分解的厌氧生化反应,是一个极其复杂的过程。

碱性发酵阶段

一般可分为酸性发酵阶段和碱性发酵阶段,酸性发酵阶段又可以分为水解阶段和产酸阶段,碱性发酵阶段可以分为酸性衰退阶段(产乙酸阶段)和产甲烷阶段。厌氧分解过程中产生大量气体,主要成分为甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氢等。但运行管理要求高,消化池需密闭、池容大、池数多。

好氧消化

：好氧消化污泥出现于20世纪50年代，与活性污泥法极为相似。当外来养料被消耗完以后,微生物靠消耗自己的机体来产生能量以维持生命活动。这就是微生物的内源代谢阶段。细胞组织在好氧条件下的内源代谢产物为CO2、NH3、H2O,而NH3会在有氧条件下进一步氧化为硝酸盐。污泥好氧消化的反应可以用下面的方程式表达:

C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+

上式中C6H7NO2为细胞组织的元素组成。

此法降解程度高,无臭稳定,易脱水,肥份高,运行管理简单,基建费用低。但运行费用高,消化污泥量少,降解程度随温度波动大。

好氧堆肥

：堆肥技术探讨始于1920年,堆肥系统可分为三类:条形堆肥系统、静态好氧堆肥系统和装置式堆肥系统。城市污水处理厂的污泥中含有大量促进植物和农作物生长的氮、磷、钾等营养成分,肥效较好,经过堆肥处理可以达到稳定化、无害化及资源化的目的。堆肥是一个由嗜温菌、嗜热菌对有机物进行好氧分解的稳定过程,其特点是自身可以产生一定的热量,并且高温持续时间长,不需外加热源,即可达到无害化。堆肥的一般工艺流程主要分为前处理,一次发酵,二次发酵和后处理四个过程。经过堆肥化处理后,污泥的性状改善,含水率降低(小于40%),成为疏松、分散、细粒状,可杀灭病原菌和寄生虫(卵),便于贮藏、运输和使用。

石灰稳定技术石灰稳定技术始于20世纪50年代,在投加石灰的条件下,保持一定pH值及一定时间,可以杀灭传染病菌,并防腐与抑制臭气的产生。该技术操作简单、成本较低,处理后较容易脱水。污泥最终处置可采用农用或者卫生填埋。

污泥处理

污泥湿式氧化污泥湿式氧化后,难生物降解有机物可被氧化,灭菌率高,反应在密闭系统内无臭,反应时间短,残渣量少,可以达到减量化、无害化、稳定化。但此方法设备昂贵,运行费用高,需要气体脱臭装置。

污泥脱水与干化

污泥脱水是整个污泥处理工艺的一个重要的环节,其目的是使固体富集,减少污泥体积,为污泥的最终处置创造条件。为使污泥液相和固相分离,必须克服它们之间的结合力,所以污泥脱水所遇到的主要问题是能量问题。针对结合力的不同形式,有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脱水效果。污泥脱水与干化包括自然脱水、机械脱水和热处理干化。

污泥经浓缩、消化后,尚有95%~97%含水率,且易腐败发臭,需对污泥作干化与脱水处理。常用脱水方法有自然干燥和机械脱水两种。利用芦苇等沼生植物也可以进行较好的脱水。

干燥

为了进一步降低脱水后污泥的含水率(75%),采用干燥工艺。经干燥后含水率可降至约20%左右。干燥工艺除了最简单的日晒外,常用的是热干燥技术。污泥热干燥开始于本世纪初的英国,此方法可以完全杀灭病原菌,使污泥处于稳定化状态。但干燥过程产生的大量的废气净化费用问题、运行费用,都是使用干燥工艺要考虑的问题。

污泥免费处理新技术

该技术创新采用污泥洗涤工艺，首先洗出污泥中有机物质，分离无机物质污泥土，再将有机污泥浓缩进行高温厌氧消化处理。沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中一半固体无机污泥土，减少了一半生物处理量，节省工程投资和处理费用；单独处理有机污泥，去除了无机污泥土在反应器中的沉淀，减少了设备磨损和反应器的维护；沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中大部分容易沉淀的重金属和无机污泥土，提高了有机肥的品质；洗涤出的污泥土还可生产路面彩砖、透水砖。其他创新工艺：超高温厌氧消化、多级厌氧消化、沼渣漂浮等，污泥生物处理速度提高了几倍和沼气产量提高20%以上。

沉淀污泥生物处理系统，工程设计创新采用地埋式、紧密型、多级消化反应器设计，几个独立的厌氧消化反应器你中有我我中有你浑然一体，节省建筑材料，采用混凝土结构造价低廉。目前国内外现有的厌氧消化反应器普遍采用地上式结构，地上式结构能使配备设备便于维护和有利沼渣排放预防沼渣沉淀。该生物处理系统工程设计很好地解决了配套设备的维护和沼渣沉淀，系统配备设备少，只需要几台水泵，就是水泵坏了更换一台用不完20分钟，保证设备检修不停产；沉淀污泥经过洗涤去除了容易沉淀的无机污泥土，有机污泥经吹浮系统作用全部漂浮不会沉淀。地埋式厌氧消化反应器不仅投资少、不占用土地，而且还能防地震、防雷击和使用寿命长、减少消化系统的热量损失。

以设计一个日处理600吨含水量80%的沉淀污泥洗涤、生物处理厂 为例，处理能力、污泥含水量与大连夏家河污泥处理厂（2010年全国示范工程第一名）完全相同，与其相比仅需要20%投资。处理厂日常运营费用较低，处理污泥产生的副产品沼气发电创收，沼渣制成有机肥料创收，污泥土生产路面彩砖、透水砖创收，生物处理沉淀污泥不要政府补贴资金和污水处理厂支出污泥浓缩费、运输费，还能获得可观的经济效益。处理厂日常营运费用与大连夏家河污泥处理厂相比，处理一吨含水量80%的沉淀污泥节省政府补贴资金135元（全国最低价）和污水处理厂支出的污泥浓缩费、运输费总计在200元以上。沉淀污泥洗涤、生物处理厂占用土地面积少，筹建在污水处理厂中，适合各种规模的污水处理厂，较小规模的污水处理厂可添加当地餐厨垃圾、化粪池垃圾、市政下水道污泥及周边企业、村镇小型污水厂污泥一起处理，增大处理规模实现盈利。目前国内外现有污泥处理技术还没有能够达到免费处理、处置污泥的水平。

污泥处理技术

近年来,随着污泥农用标准(如合成有机物和重金属含量)的日益严格,许多国家,如德国、意大利、丹麦等污泥农用的比例不断降低,而污泥填埋的比例增加。但也有一些国家,如美国、英国和日本等污泥农用的比例增加,填埋的比例减少。近十年来,世界各国污泥处理涌现了许多新技术,最集中的有以下几个方面。

污泥熔化

为了减少污泥体积和利用其中的重金属黏结作用,日本曾开展污泥熔化技术研究,但还不十分深入。污泥熔化处理也是污泥热化学处理方法的一种。污泥熔化技术是把污泥加热至1300~1500℃,使污泥中有机物燃烧,其残留物质可用来制作玻璃、钢铁、建筑材料等。

两相消化

目前,新型的污水污泥处理工艺如高温酸化-中温甲烷化两相厌氧消化等不断出现,并逐步被应用。边兴玉等采用污水污泥两相厌氧消化工艺,将产酸相和产甲烷相分别置于各自的反应器中,形成各自的相对优势微生物种群,提高了整个消化过程的处理效果和稳定性。VSS(挥发性悬浮颗粒物)去除率比中温传统工艺提高50%以上,比高温传统工艺提高35%左右。高温酸化0.5d后,中温甲烷化8·5d,可达到中温传统法20d的处理效果,节省了时间。另外,灭菌效果优于中温传统法,产甲烷反应器保持较高的缓冲能力,对挥发性酸积累的抵御和耐冲击负荷的能力强。

污泥制油

污泥制油是把含水率为65%的干泥在隔绝空气下,加热升温450℃,在催化剂作用下把污泥中有机物转化为碳氢化合物,最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类,正常200~300L(油)/t(干泥)的产率,其性质与柴油相似。加拿大正在进行中试试验,澳大利亚Perth也正在建造利用热化学方法将污泥制油的工厂。

污泥湿式氧化

(wetairoxidation简称WAO)

污泥处理技术

湿式氧化法是在高温(125℃~320℃)和高压(0.5~20MPa)条件下,以空气中的氧作为氧化剂,在液相中将有机物分解为二氧化碳、水等无机物或小分子有机物的化学过程。由于剩余污泥在物质结构上与高浓度有机废水十分相似,因此这种方法也可用于处理剩余污泥。剩余污泥的湿式氧化法处理是湿式氧化法最成功的应用领域,目前有50%以上的湿式氧化装置应用于剩余污泥的处理。

臭氧剩余污泥减量化

这一工艺是由日本的H·Yasui等学者提出的。此工艺中,剩余污泥的消化与污水处理在同一个曝气池中同时进行。工艺分成两个过程,一个是臭氧氧化过程,另一个是生物降解过程。

从二沉池中沉下来的污泥,一部分直接回流到曝气池中,另一部分则是先进行臭氧处理然后再回流到曝气池。污泥经过臭氧处理后,能够提高其生物降解性,在曝气池中与污水同时进行生物处理。而且在经臭氧处理后,将有一部分污泥(1/3)被无机化。因此,只要操作适当,可以使污水处理过程中净增污泥量与无机化污泥量相等,从而可以达到无剩余污泥的目的。

超声波处理剩余污泥

超声波通常是指频率为的20kHz~10MHz的声波。当其声强增加到一定的数量时,会对其传播中的媒质产生影响,使媒质的状态、组成、功能和结构等发生变化,通称为超声效应。超声波与媒质作用的机制可分为热机制、机械机制和空化机制,超声波主要通过空化机制实现对剩余污泥的处理。

高速生物反应器

高速生物反应器技术是在利用土壤处理污泥的基础上发展起来的。利用土壤中的微生物处理污泥,由于系统是开放的,因而会受到气温和土壤湿度的影响,使土壤利用的时间和区域受到一定的限制。

美国SWEC公司在80年代开始研制开发高速生物反应器,该技术将污泥的脱水、消化和干化相结合,将土壤处理的整个过程放置在室内一个封闭的循环系统中进行。Texaco经过近20年的研究开发,使高速生物反应器技术成熟并得以推广。整个操作系统的核心部分是生物反应器,它由二个区域组成:上半部分是污泥与土壤相混合的区域,使污泥负荷达到均一化,污泥的有机部分在这一区域中被生物降解;下半部分是气、液分离区,使液体不滞留于土壤中,以增加氧的传递率。高负荷率的污泥通过该系统的处理,污泥中的有机组分将降解70%~80%,悬浮固体浓度去除率达到45%~60%。从沉淀池排出浓度为5000~30000mg/L的污泥都可以直接进入该系统中,而不需要任何的预处理。相比于其它生物处理技术,该系统所需能量较少,可以连续运行,并能保持最佳温度以利于微生物的降解,特别适合于受自然条件限制或土壤湿度大的污泥处理过程中。

相关政策

污泥处理政策

根据现行的《城市污水处理及污染防治技术政策》： 污泥处理

1、城市污水处理产生的污泥，应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理。也可采用卫生填埋方法予以妥善处置。

2、日处理能力在10万立方米以上的污水二级处理设施产生的污泥，宜采取厌氧消化工艺进行处理，产生的沼气应综合利用。日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施产生的污泥，可进行堆肥处理和综合利用。采用延时曝气的氧化沟法，SBR法等技术的污水处理设施，污泥需达到稳定化。采用物化一级强化处理的污水处理设施，产生的污泥须进行妥善的处理和处置。

3、经过处理后的污泥，达到稳定和无害化要求的，可农田利用；不能农田利用的污泥，应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。