城市污水污泥处理与处置.docx

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1、城市污水污泥处理与处置摘要城市污水污泥处理处置是污水处理事业的重要组成局部。本文综述了目前 中国现有的城市污水污泥处理工艺流程和污水污泥处理处置的现状以及其中存 在的问题。分析了中国污水污泥处理处置应该采取的对策，提出了污泥堆肥和 污泥的土地利用应该是符合中国国情的污泥稳定和处置技术，并指出了污水污 泥土地利用时应该注意的问题。关键词：污水污泥；处理处置；污泥处理工艺；污泥；土地利用；污泥堆 肥目录摘要11 .序言2.国内城市污水污泥处理处置现状41.1. 国内城市污水污泥处理的状况42. 1. 1.现有污水污泥处理工艺42. 1.2.污泥浓缩42. 1.3.污泥稳定52. 1.4.污泥脱水6

2、2. 2.国内城市污水污泥处理中存在的问题62. 2. 1.污泥处理率低、工艺不完善62. 2. 2.污泥处理技术设备落后72. 2. 3.污泥处理管理水平低72. 2. 4.污泥处理设计水平低72. 2. 5.污泥处理投资低72 . 3.我国城市污水污泥处置的状况及分析8.污泥处理技术和难点分析83 .处理处置方法10.我国城市污水污泥处理处置对策131. 1.我国城市污水污泥处理途径145. 2.污泥堆肥是符合中国国情的污泥稳定技术156. 3.污泥土地利用是符合中国国情的处置方法167. 4.污泥土地利用应注意的问题17第1页共19页 的污泥样本还是未经雨污分流的污水处理后的污泥（其中的

3、灰分含量高达 50%,降低了污泥热值）。假如污泥的干燥本钱降低，完全可以把污泥丢到电厂燃烧发电。其次，是污泥的资源化利用问题，现阶段比拟成熟的技术就是燃烧，污泥 中的重金属限制了其农用，而热解技术虽然可用于生产生物油和活性炭，但那 气味简直难以忍受，而且流化床热解技术实在是不成熟（实操阶段发现，主要 是流化床无法自供热，创造的双床操作难度大，包裹电热丝的话本钱太高）。4 .处理处置方法污泥的处理问题说白了就是解决含水率不断降低的问题。目前常见的处理 方法包括深度脱水、堆肥、消化等，最终处置包括土地利用、燃烧、填埋等。深度脱水后污泥含水率在60%左右，可以直接填埋，紧急状态下可以少量 掺烧（与生

4、活垃圾一起），但目前的化学调理用的铁盐+石灰居多，无机物增量 高，引入了氯离子，对燃烧工况和炉体本身有一定影响。但这个技术本钱低， 化学调理药剂很常见，所需的只是一台压滤设备（国内产品很多），只要有填埋 设施，下游就能打通，目前是很多地区上马的工艺。堆肥的恶臭问题太严重， 但最致命的是产品链没有打通，最终产品无出路。厌氧消化适合大型污水厂， 设备和自控要求很高，操作难度高，特别是国内污泥的高含砂量问题，不知折 腾坏了多少设备商和运行人员。最终处置的角度讲，不管是国内外，都把土地利用放到第一优先级了，即 尽可能利用污泥中的营养物质。但土地利用必须要经过堆肥、消化等预处理， 确保达标方可应用。最大

5、的问题是重金属问题。我国对土地利用的几个方面 （园林、绿化、土壤改良、农用等）均有标准，还是比拟严格的，但在实际过程 中很多地区对此意识缺乏，以为把污泥倒地里就算了土地利用了，这一点后果 很严重，污泥是不能直接土地利用的。燃烧是国外比拟常见的做法，国内也开始探索了，污泥可以单独燃烧（国 外很多、国内基本没有），也可以和生活垃圾（烟气排放标准最严、可以协同利 用热源和烟气净化设备）、燃煤电厂（必须经过严格环评，因为电厂的烟气净化 和生活垃圾燃烧设施的烟气净化是不一样的，添加污泥后可能产生污染）和水 泥窑（还是烟气标准的问题，另外谨防局部工程以污泥处理的名义拉动水泥行第10页共19页 业产能）一起

6、掺烧。燃烧前一般要干化处理，含水率降至40%时，不会影响焚 烧工况了，热值已经很接近了，我们在燃烧厂做过实验，文献上也可以参考。 我个人比拟推荐这个。填埋是最简单的方法，技术难度低，但一定要注意：现在的入场标准是 60%, 80%的污泥是不能填埋的，可能滑坡、沉降等土力学风险。随着我国社会经济的开展和城市化水平的提高，我国城市污水厂污泥产量 快速增加，据估算2011年我国污泥产量（80%含水率）超过3000万吨。污泥处 置技术包括卫生填埋、燃烧、好氧发酵以及资源化利用等方法，其中污泥好氧 堆肥以其投资和运营本钱适中，同时又能资源化利用污泥中的有机质及营养元 素，是城镇污水处理厂污泥处理处置技术

7、指南（试行）中推荐选用的技术路 线。目前国内、外常见的污泥好氧发酵技术主要采用混凝土构筑的槽式或仓式 结构，通过人工或机械翻堆、配合自然或强制通风来维持堆体中的有氧状态， 保证堆体温度和微生物的正常生长。在堆肥过程中产生的臭味、水蒸气、渗滤 液等难以控制，严重影响周围环境，损害公众健康。另外，堆肥还存在堆肥时 间过长、占地面积大等诸多问题。2012年8月14日，中国社会科学院城市开展与环境研究所发布的2012 年城市蓝皮书中国城市开展报告2012）和国际欧亚科学院中国科学中心、 中国市长协会、联合国人居署联合发布的中国城市状况报告2012/2013中 指出：2011年末，中国共有657个设市城

8、市，各级城市总的行政辖区面积为 521.6万平方公里，占国960万平方公里总面积的54.3%。建制镇的数量增 加至19683个。2011年中国大陆人口 134735万人，其中城镇人口 69079万 人，乡村人口 65656万人，城镇人口占总人口比重达51.27%,城镇人口首次 超过农村，是中国社会结构的一个历史性变化。从十八大报告到中央经济工作会议，从“十二五”规划到总理讲话，新型 城镇化均被赋予重要地位，中央将其定为国家重要开展战略，成为中国经济长 期开展的最大潜力。根据中国低碳生态城市开展战略的研究成果，到2050年，中国的城 镇化水平将到达70%75%,全国经济总量中城市经济的贡献率到达

9、90%0蓝皮书指出，面对以城市型社会为主体的城市时代的悄然到来，中国的城第11页共19页 市开展面临包括环境生态压力、城市平安、社会分化等一系列问题的严峻挑 战。资源与环境是当代城市建设和管理的重要内容，特别是土地资源和水资 源，事关城市的可持续开展能力、人居环境平安和公共平安。按照新标准，中国有2/3的城市空气质量不达标；全国城市水质为较差级 和极差级的监测点占57.2%； 2/3的大中城市陷入垃圾包围之中；城市自然植 被覆盖较低，钢筋水泥丛林面积不断扩大，城市绿地占城市建设用地比重仅有 10%o城市湿地面积锐减，生物多样性持续减少，城市地下水过度开采，地面 加速沉降等。目前环境状况总体恶化

10、的趋势尚未得到根本遏制，环境矛盾凸显，压力继 续加大；一些重点流域、海域水污染严重，局部区域和城市大气灰霾现象突 出，许多地区主要污染物排放量超过环境容量。城市基础设施是城市开展水平和文明程度的重要支撑，是城市经济和社会 协调开展的物质基础。中国城市基础设施建设在城镇化的推动下不断加速， 2010年城市市政基础设施投资到达14305亿元，比2005年增加了 155%。可以预见，在未来二三十年内，城市供水、污水处理、垃圾处理、燃气、 供热、道路、园林绿化等城市基础设施建设必将随着新型城镇化进程的不断推 进而呈现大规模的增长。同时，全球正面临着气候变化和资源环境的巨大压 力，外延增长式的开展已难以

11、适应新形势下的多种需求。因此，绿色、生态和 低碳的可持续开展模式成为中国新型城镇化新的努力方向。马云在韩国首尔大学演讲时曾大胆预言，本世纪伟大的公司要致力于解决 “社会问题”。污泥中富集了造成水体污染的有机物、氮、磷、钾等营养元素，同时含有 大量的致病微生物，易腐烂发臭，假设处置不当会造成非常严重的环境污染和生 态破坏，同时也是一种极大的资源浪费。据统计，我国仅有约1020%的污泥 实现了平安化和无害化处置，大量的污泥未能有效处置。污泥产量大、处理不 当会对环境造成严重污染，同时，污泥中又含有大量的营养物质，经过妥善处 理会是一种新的资源。2007年以来，在住房和城乡建设部的牵头下，国内从事城

12、镇污水厂设计 和运行的多家单位联合开展标准研究，历时4年共发布了9项行业标准。接下第12页共19页 来的几年相继公布了各类技术导那么4项。2012年4月19日国务院发布的“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划，“十二五”期间 我国拟新增污水处理及相关投资额约4300亿元，其中污泥处理和处置设施投 资347亿元。这一系列的技术文件对污泥处置的技术选择、技术开展趋势、具 体实施方案以及投融资方式等都做了一些引导性的规定，为我国城镇污水处理 厂污泥处理处置指明了开展方向。目前，国内外正在使用的污泥处置主要方式有填埋、燃烧、堆肥、资源化 利用等。填埋技术处理本钱低，但是占地面积大，填埋气体、

13、渗滤液多且难处 理。燃烧技术减容效果显著，污泥的热值可以得到利用，但是运行本钱较高， 并且存在大气二次污染的问题。厌氧消化技术能够回收能源物质，但是运行管 理难度大，成功案例不多。好氧发酵技术投资运行本钱较低，并且产品可以制 肥，资源化效果显著，管理运行简单，适用污水厂的规模广。通过对现有污泥 处理处置技术的分析和调研，研发团队选择了污泥好氧发酵这条技术路线，以 实现处理本钱低、产品资源化的目标。城市污水处理厂出来的泥风险不大，但电镀污泥，印染污泥等被列为危险 固废的污泥假设没得到合理处置存在较大环境风险。目前国内外都有较好的处理 污泥技术，处理难度其实不大，但关键在于管理水平和认识水平。管理

14、体制不 够细那么，污泥产生单位不够重视是目前处理污泥的主要困难.污泥也是市政污水 接触一些，污泥大方向分类市政污泥和工业污泥，工业污泥很多有重金属、油 类、有毒有害物质等，经常做危险废物处理，有相对应的危险废物处理的工 艺，燃烧、填埋等。市政污泥，我们接触的大多数是要运往垃圾填埋场，但是 目前的60%的含水率要求，就比拟尴尬，常规的污泥脱水工艺，处理后，含水 率是80%,要做到60%,没有特别成熟可行，本钱低的工艺。一直以来，污 水处理都存在重水轻泥现象，但污染物只是转移到了泥中，所以为了防止二次 污染，肯定要将污泥资源化、稳定化、无害化和减量化，常见的技术有填埋、 燃烧、堆肥和厌氧消化等，但

15、迫于技术、本钱以及思想观念等各方面的原因， 现在污泥的治理还不能令人满意。5 .我国城市污水污泥处理处置对策第13页共19页5.1. 我国城市污水污泥处理途径从国内今后的开展趋势来看，其城市污水处理将形成以国家投资的大型污 水处理厂为主，各地区根据经济开展状况投资兴建的不同规模污水处理厂并存 的局面，因此对污水厂污泥的处理应根据污水厂所处的环境位置、处理规模、 资金来源、经济技术水平来确定适合中国国情的工艺方法和技术设备等。污泥处理的目的是使污泥减容化、稳定化、无害化及综合利用。对于国内城市的各类污水处理厂来说，应该不断完善其污水污泥处理工 艺，选择包括污泥浓缩、厌氧消化、脱水等较完善的污泥处

16、理工艺，并积极开 发性能良好的、国产的污泥浓缩、稳定和脱水的装置和机械，以提高污泥的含 固率，使后续的污泥处置和综合利用能顺利进行。就选择污水污泥浓缩技术来说，由于国内城市污水污泥中有机物含量低， 所以采用重力浓缩仍然是一种经济、有效的污泥减容方法。污泥脱水的方法主要包括自然干化和机械脱水，而自然干化由于受到气 候、地区的限制而很少被采用。污泥的机械脱水能有效降低污泥体积，为污泥的后续处置打下良好基础。现在常用的机械脱水技术有板框压滤脱水、带式压滤脱水和离心脱水等， 在实际运行中各有其优缺点，同时污泥的性质对脱水效果影响很大，因此对机 械脱水方法的选择应根据污水厂工艺、运行的特点和污泥处理处置

17、的要求而 定。污泥处理时采用不同的稳定方法对整个污水处理的工艺选择和技术经济比 较有举足轻重的影响，典型的稳定方法有厌氧消化、好氧消化和堆肥等的生物 稳定法及投加石灰的化学稳定法。对目前国内现有的情况来说，应考虑采用基建投资少、运行管理费用低、 简易高效的污泥稳定方法。污泥的中温厌氧消化法为国内的局部污水处理厂所采用，它不仅能将污泥 中的有机物降解，同时杀死局部病原菌和寄生虫（卵），从而使污泥到达稳定化 以及局部无害化，而且消化产生的沼气还可作能源回收。不过该法投资大，操作管理严格，对工艺技术及平安运行的要求也较高， 这对国内大型的污水处理厂来说是可行的，而对于国家缺乏技术经济优势的小第14页

18、共19页 型污水处理厂，采用污泥厌氧消化作为污泥稳定、无害化措施是不可行的。笔者认为，对于小型污水处理厂，一是在选择污水处理工艺时，可选择延 时曝气法（如采用氧化沟），由于该工艺产生的污泥随着泥龄的增长，有机物分 解趋于完善，挥发分含量随之减少，其能量也逐渐降低，污泥趋于稳定。当污泥龄足够长时，其好氧稳定的结果与厌氧消化稳定的结果很接近6o二是采用生污泥直接脱水后进行好氧堆肥的方法，好氧堆肥是利用微生物 的作用，将污泥转化为类腐殖质的过程，可消除污泥恶臭，堆肥后污泥稳定 化、无害化程度高，是经济简便，高效低能耗的污泥稳定化无害化替代技术。 5. 2.污泥堆肥是符合中国国情的污泥稳定技术污泥农用

19、前最好进行堆肥化处理，目的是经过生物降解作用，使植物养分 形态更有利于植物的吸收，另一方面还可消除臭味、杀死病原菌和寄生虫。目前世界各国普遍采用的堆肥方法有静态和动态堆肥两种，如自然堆肥 法、圆柱形分格封闭堆肥法、滚筒堆肥法、竖式多层反响堆肥法以及条形静态 通风等堆肥工艺，这些方法都在不断开展和完善。近年来，国内先后建成了一些机械化程度较高的堆肥厂，如无锡、杭州、 武汉、上海等地的机械化堆肥技术包括较完整的前处理、发酵、后处理工艺和 设备，其堆肥技术在产品质量、运行操作可控性、环境质量等方面的指标都达 到了较高水平。天津市污水处理研究所在纪庄子污水处理厂进行的污泥高温堆 肥的试验和研究中，探索

20、出了一套少加甚至不加调节剂、简单而便于操作管理 的污泥堆肥工艺，同时提出了工艺流程和技术参数，为生产线的设计与建设提 供了技术依据。以堆肥处理前、后消化污泥的提取液为试验液，以草履虫为试 验对象所进行的综合毒性研究说明，两者的半致死浓度相差近10倍，说明堆 肥对毒性有机物的降解效果是显著的。1997年北京市环境保护科学研究院总结多年研究成果，吸取国内外各类 机械堆肥装置的优点设计、研制了污泥动态发酵器，该装置效率高、能耗低， 便于操作管理和设备化。根据所研制的设备，提出以污泥动态发酵器为核心的 污泥制复合肥新工艺路线，建成了 1条年产5000t复合肥生产的装置。生产线 包括污泥动态发酵器、混合

21、搅拌器、圆盘造粒机、烘干机、筛分机等组成，运 行以后设备稳定可靠、经济效益明显。该研究提出的污泥动态发酵无害化及污第15页共19页 泥制肥工艺，将在北京市高碑店等污水处理厂的污泥处理处置中得到应用，对 于解决北京市的污水污泥处置问题，会起到很好的作用。可以说，该项技术的 成果转化和推广应用已经有了良好的开端。5. 3.污泥土地利用是符合中国国情的处置方法一般来说，各国家对于污泥处置方式的选择应兼顾到环境生态效益与处置 本钱、经济效益之间的平衡。一种有效的、适合本国具体情况的污泥处置方法 应该是在环境上卫生、社会上被接受及经济上有效的方法。污泥土地填埋对污 泥的土力学性质要求较高，需要大面积的场

22、地和大量的运输费用，地基需作防 渗处理以免污染地下水，填埋场的废气可能污染环境等，近年来污泥填埋处置 所占比例越来越小；燃烧法的技术和设备复杂、耗能大、费用较高，并且有大 气污染问题；污泥投海受到地理位置和国际海洋有关公约的限制以及对海洋生 态系统和人类食物链已造成威胁，中国政府已于1994年初接受三项国际协 议，承诺于1994年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥；污水污 泥用作建材是近年处于研究阶段的新课题，尚有许多技术难题需要解决。因 此，上述几种方法的使用在我国受到限制。从污泥的成分看，其中有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家厩肥，还 含有钾及其它微量元素。假设施用于土地中，对土

23、壤物理、化学及生物学性状有 一定的改良作用。污泥中的有机物质可明显改善土壤的结构性，使土壤的容重 下降，孔隙增多，土壤的通气透水性和田间持水量提高，从而改善土壤的物理 性质。施用污泥也可提高土壤的阳离子交换量，改善土壤对酸碱的缓冲能力， 提供养分交换和吸附的活性位点，从而提高土壤保肥性。污泥中丰富的各种养 分，明显地增加土壤氮、磷养分，并能有效地向植物提供养分，减少化学肥料 的施用量，从而可降低农业生产的本钱。止匕外，污泥可以使土壤中微生物量增 加和代谢强度提高而改变土壤的生物学性状，所以污泥土地利用是适合我国目 前的经济开展状况是一种积极的、生产性的污泥处置方法。同时，我国是一个 开展中的国

24、家，又是一个农业大国，其广阔的土地资源是开展污水污泥土地利 用的天然优势。因此，无论从经济因素还是从肥效利用因素出发，污泥的土地 利用特别是污泥的农用都是一种符合中国国情的处置方法。这种处置方法一方 面可以为国内污水厂污泥找到一条根本出路，另一方面还可缓解我国农村资源第16页共19页的短缺。5.4. 污泥土地利用应注意的问题5. 4. 1.加强病原菌和寄生虫的控制城市污水处理厂污泥中含有大量的病原微生物和寄生虫，如不加以控制， 那么污泥在土地利用或使用过程中会对人畜的健康造成危害。因此污泥在处置或 利用前进行高、中温好氧法或厌氧法处理或采用辐射处理是不可或缺的环节。 5. 4. 2.重视对污泥

25、中重金属及有毒有机物的控制污水污泥中的重金属和有机污染物含量已成为污泥土地利用的重要限制因 素，污泥中往往含有大量的铜、银、镉、铅、锌、汞等重金属和许多种有毒有 机物，假设农田中长期施用会导致土壤污染，它们被农作物吸收后又通过食物链 进入人体，从而影响人体健康。尽管国内城市污水厂的污水以生活污水为主， 但国内城市污水污泥中重金属含量还是有局部超过农用标准。因此，将污泥作 土地利用时，应特别注意污水污泥中重金属超标问题。污泥中有机污染物的研 究工作已经在兴旺国家开展了很多年，但我们在这方面的研究工作还不是很 多。然而，很少研究工作并不意味着我国的污水污泥中不含或少含有机污染 物。北京高碑店污水处

26、理厂的污泥中已经检测到35种含氮芳香族化合物，并 有7种已经定量化。因此，在污水污泥中有机污染物与重金属这两个领域的研 究工作还有很多要做，包括污泥中有机污染物和重金属的表现形式以及污泥处 理过程中它们的变化及对土壤-污泥系统的影响。这样才可以很好地解决污泥中 污染物对环境及人类健康造成的影响。然而，污泥质量根源于污水厂处理的污 水的质量，因此也要从污染源着手，降低进入城市污水的重金属及其它有毒物 质的浓度，即必须使排入城市污水管道的工业废水水质符合污水排入城市下 水道水质标准（CJ18-86）。5. 4. 3.污泥的施用量污水污泥的农业利用，不仅可以消除污泥对环境的污染，也可使其资源化 而提

27、高作物产量。但是，不合理的施用污泥，很可能导致土壤中重金属元素的 积累，造成土壤资源的污染和危害人类的健康。一般来说某块农田适用污泥数 量有一定限度，当到达这一限度时，污泥的农用就应停止一段时间后再继续进 行。具体的污泥施用量应在调查研究的基础上，根据气候条件、地理环境、作第17页共19页 物种类及土壤同化能力制定适合本地区特点的污泥施用额定负荷量，以确保污 泥的农田施用平安。5. 4. 4.制定完善标准和法律法规，推广与普及环境知识许多兴旺国家已对污泥的处置利用制定了法律法规，对污泥的标准、施用 地点的选择、水源的保护、病原菌的控制、重金属的允许施入量、运输等都作 了相应的规定。目前，我国关

28、于污泥施用的标准和法律法规还不健全，比方污 泥农业利用中关于重金属的控制标准只是在研究小麦的基础上建立起来的，很 明显这样会存在片面性，因此这样的标准有待于在科学研究的基础上进一步完 善。另一方面是要向社会各界大力传播环保知识。污泥土地中的一个重要问题 是，要让广大的污泥用户了解科学施用污泥的利益和盲目施用污泥的危害，自 觉地遵守污泥土地利用的环境法律法规和科学施用技术规范。6.结语随着我国工业和城市的开展，污水处理率的提高，其产生量必然越来越 大。从目前情况来看，国内污泥处理利用技术还比拟落后，污泥处理率还比拟 低，人们对污泥处理处置必要性认识还不够，污泥的处理处置存在严重的不 足，许多问题

29、亟待解决。同时，我国是一个农业大国，将经过堆肥稳定化后的 污泥进行土地循环利用，应该是国内污泥处置利用较有开展前景的一种途径。 为了解决国内污泥处理处置中存在的问题，充分利用污泥这种资源，减少环境 公害，我国必须大力开展污泥处理处置和利用的各种技术。参考文献：1柯建明王凯军田宁宁.北京市城市污水污泥的处理和处置问题研究J.中国沼气，2000, 18(3)： 3538。张自杰林荣忱金儒霖.排水工程(第三版).北京：中国建筑工业出版社，1996, 296299。3薛文源.城市污水污泥处理与处置的途径J.中国给水排水，1992, 8(1)：41 46。4 丁亚兰,国内外废水处理工程设计实例.北京：化

30、学工业出版社，2000,43 o第18页共19页5王凯军贾立敏.城市污水生物处理新技术开发与应用.北京：化学工业出版 社，2001, 484o6王显徐志伟.生污泥质量与污水来源及其处理工艺的关系J.中国给水排 水，1998, 4：4647。7赵丽君张大群陈宝柱.污泥处理与处置技术的进展JL中国给水排水， 2001, 17(6)： 2325。8田宁宁王凯军等.污水处理厂污泥处置及利用途径研究J.环境保护， 2000, 2： 1820。9朱南文高廷耀周增炎.我国城市污水厂污泥处置途径的选择JL上海环境科 学，1998, 17(11： 4042。10周立祥等.城市污泥土地利用研究J.生态学报，199

31、9, 19(2)：185 193。11周立祥等.苏州市生活污泥成分性质及其对蔬菜和菜地土壤的影响南京 农业大学学报，1994, 17(2)： 5459。12郭媚兰等.城市污泥和污泥与垃圾堆肥的农田施用对土壤性质的影响农 业环境保护,1994, 13(5： 204209。13周立祥等.城市生活污泥农田利用对土壤肥力性状的影响土壤通报， 1994, 25(3)： 126129。14乔显亮骆永明吴胜春.污泥的土地利用及其环境影响土壤，2000, 2： 79 85。15 GB4284-84,农用污泥污染物控制标准S。16 Min-JianWang.Land application of sewage

32、sludge in China. The Science of the Total Environment, 1997, 197： 149160.第19页共19页5.4. 1.加强病原菌和寄生虫的控制175.4. 2.重视对污泥中重金属及有毒有机物的控制175. 4. 3.污泥的施用量175. 4. 4.制定完善标准和法律法规，推广与普及环境知识186.结语18参考文献：181.序言随着我国污水处理能力的快速提高，污泥量也同步大幅增加。2019年城 镇湿污泥产生量接近5000万吨，为2010年的近2倍，2010-2019年10年的 平均复合增长率到达7.3%o口污水处理量（亿立方米）口湿污泥产

33、生量（万吨）表1 2010-2019年城镇污水产生量与湿污泥产生量（亿n?,万吨）城市污水污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物。随着国内污水处理事 业的开展，污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高，产生的污泥量也 日益增加，目前在国内一般污水厂中其基建和运行费用约占总基建和运行费用 的20%50%。污水污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物 质，还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。为防止污泥造成的二次 污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果，污水污泥的处理处置问题在城 市污水处理中占有的位置已日益突出。第2页共19页中国现有人口 13亿多，城市640多个，城市人口 2.

34、7亿。据中国国家环 保总局提供的数字，目前中国每年大约排放污水401亿n?,已建成运转的城 市污水处理厂有400余座，日处理能力2534万n?。按污泥产量占处理水量 的0.3%0.5%（以含水率97%计）计算，中国城市污水厂污泥的产量在7.602万 n?/d和12.67万n?/d（以含水率97%计）之间。因此，中国在污水处理事业不 断取得进步的同时，将面临巨大的污泥处理处置压力。随着污水处理厂的提标改造，污泥处置延伸出了耦合垃圾燃烧、水泥窑协 同处置、参与土壤修复等路径，技术工艺突破瓶颈。有调研显示，就目前的水 平来看，300元/吨以下的污泥干化燃烧本钱在兴旺地区基本是无法完成全过 程商业运行

35、的。协同处理的本钱往往会稍低些，比方说垃圾燃烧厂协同，一般 包括利润的全本钱在400元/吨左右。资金不到位或许是污泥处理处置行业叫好不叫座的一个主因。在地域分布 上，污泥燃烧和干化是华东地区应用最为广泛的污泥处理技术；东北地区、华 东地区和华中地区那么为污泥好氧堆肥技术；此外，厌氧消化设施在华东、华北 和华中地区亦广泛建设。调查数据显示，目前国内污泥处理处置工程主要投资运行本钱如下：单纯 厌氧消化投资本钱约为20-40万元/（吨/日），由于不用鼓风曝气等，节约了 本钱，单纯厌氧消化运行费用约为60-120元/吨（含水率80%,不包括浓缩和 脱水），而好氧发酵运行费用为120-160元/吨。污泥

36、干化燃烧的投资本钱为 50-100万/吨，运行本钱为270-550元/吨；污泥建材利用的投资本钱为30-50 万/吨，运行本钱为50-200元/吨。污泥处理产业很难自己盈利，其运转主要靠政府补贴。而从政府会议支付 意愿来看，希望能在100-300元/吨把污泥问题解决掉。资源化利用本钱较 高，企业难以承受。曾经有企业算了这样一笔账，处理一吨污泥本钱320元， 政府补贴污泥处置费218元一吨，10吨污泥产生一吨肥料，一吨有机肥可卖 220元，处理一吨污泥企业亏100多元。污泥处理的资源化利用本钱过高是行业主要制约因素。有机肥已被禁用， 污泥含水量大、运输和处理本钱高，乡镇污水处理费难收取，一些欠兴

37、旺地区 靠公共财政承当有不小难度。第3页共19页2.国内城市污水污泥处理处置现状2.1. 国内城市污水污泥处理的状况现有污水污泥处理工艺国内已建成运行的城市污水厂来看，污水污泥处理工艺大体可归纳为18 种工艺流程，见表2o表2国内已建城市污水处理厂污水污泥处理工艺序号污泥处理流程应用比例1浓缩池一最终处置21.63%2双层沉淀池污泥一最终处置1.35%3双层沉淀池污泥f干化场- 最终处置2.70%4浓缩池一消化池一湿污泥池一最终处置6.76%5浓缩池一消化池一机械脱水一最终处置9.46%6浓缩池一湿污泥池一最终处置14.87%7浓缩池一两相消化池一湿污泥池一最终处置1.35%8浓缩池一两级消化

38、池一最终处置2.70%9浓缩池一两级消化池一机械脱水一最终处置9.46%10初沉池污泥一消化池一干化场一最终处置1.35%11初沉池污泥一两级消化池一机械脱水一最终处置1.35%12接触氧化池污泥一干化场一最终处置1.35%13浓缩池一消化池一干化场一最终处置1.35%14浓缩池一干化场一最终处置4.05%15初沉池污泥一浓缩池一两级消化池一机械脱水一最终处置1.35%16浓缩池一机械脱水一最终处置14.87%17初沉池污泥一好氧消化浓缩池一机械脱水一最终处置2.70%18浓缩池一厌氧消化一浓缩池一机械脱水一最终处置1.35%注1:表中未注明的污泥均为活性污泥。2. 1. 2.污泥浓缩污泥浓缩

39、主要是降低污泥中的空隙水，通常采用的是物理处理方法，主要 包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等，它们的处理性能如表3所示：表3几种浓缩方法的比能耗和含固浓度浓缩方法污泥类型浓缩后含水率/%比能耗kW h/t干固体脱除水重力浓缩初沉污泥90951.750.20重力浓缩剩余活性污泥97988.810.09气浮浓缩剩余活性污泥95971312.18框式离心浓缩剩余活性污泥91922112.29无孔转鼓离心浓缩剩余活性污泥92951171.23从表中可以看出，初沉污泥用重力浓缩法处理最为经济。对于剩余污泥来第4页共19页 说，由于剩余活性污泥浓度低，有机物含量高，浓缩困难，采用重力浓缩法效 果不好

40、，而采用气浮浓缩、离心浓缩那么设备复杂，费用高，也不适合中国国 情。所以，目前国内推行将剩余活性污泥送回初沉池与初沉污泥共同沉淀的重 力浓缩工艺，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同时使剩余 污泥得到浓缩。国内污水厂对此进行了试验研究，说明这种工艺的初沉池出水 水质好于传统工艺。因此，国内当前将重力浓缩法作为主要的污泥浓缩方法， 图1为国内污水厂所采用的污泥浓缩方法情况。由于国内经济状态和资金短缺，且污泥中有机物含量低，所以重力浓缩法 仍然将是国内今后主要污泥减容手段。2. 1. 3.万泥稳定国内目前常用的污泥稳定方法是厌氧消化，好氧消化和污泥堆肥也有局部 被采用，并且污泥堆肥正处

41、于不断研究阶段，而热解和化学稳定方法或者是由 于技术的原因或者是由于经济、能耗的原因而很少被采用。经过多年探索，我 国污泥处理处置行业主要形成了稳定化处理与平安处置的四条主流技术路线： “厌氧消化+土地利用”、“好氧发酵+土地利用”、“干化燃烧+灰渣填埋或 建材利用”，以及“深度脱水+应急填埋”，有效支撑了我国污泥处理处置问 题的解决。当前，各种技术占污泥处理处置总规模的比例分别为：能源干化第5页共19页31%、机械脱水27%、厌氧消化20%、好氧发酵18%o图2为上述几种污泥 稳定方法在国内所占的比例。能源干化 机械脱水口厌氧消化 好氧发酵图2各种技术占污泥处理处置总规模的比例2. 1. 4

42、.污泥脱水国内现有的污泥脱水措施主要是机械脱水，而干化场由于受到地区、气候 条件的限制很少被采用。图3为几种污泥脱水技术在国内所占的比例。2. 2.国内城市污水污泥处理中存在的问题国内城市污水污泥的处理起步较晚，其中也存在许多问题，主要表现在以 下几个方面：2. 2.1.污泥处理率低、工艺不完善我国存在着重废水处理，轻污泥处理的倾向。很多城市未把污泥的处理作 为污水厂的必要组成局部，往往是污水处理厂建成后，相当长的时间后才建污 泥处理系统，造成我国城市污水污泥处理率很低。从表1的工艺中也可以看 出，国内城市污水厂的污泥处理工艺是很不完善的。污泥经过浓缩、消化稳定 和干化脱水处理的污水厂仅占上述

43、城市污水厂的25.68%。这说明我国70%以第6页共19页 上的污水厂中不具有完整的污泥处理工艺。不具有污泥稳定处理的污水厂占 55.70%,大量未经过稳定处理的污水污泥将对环境产生严重的二次污染。不具 有污泥干化脱水处理的污水厂约占48.65%。污泥经浓缩、消化后，尚有约 95%97%含水率，体积仍然很大。这样庞大体积的污泥如果不经过污泥的干 化脱水处理，将为运输及后续处置带来许多不便。2. 2. 2.污泥处理技术设备落后当前我国有些污水处理厂所采用的污泥处理技术已经是兴旺国家所撰弃的 技术，其水平还停留在兴旺国家的70、80年代的水平，有的甚至是国外的60 年代的水平。而且有些污泥处理技术

44、根本不合乎国内的污水污泥特性，对所采 用的技术缺乏必要的调查研究。污泥处理设备也比拟落后，性能差、效率低、 能耗高，专用设备少，未能形成标准化和系列化。因此，限制了我国污泥处理 技术的提高和开展。2. 2. 3.污泥处理管理水平低很多已建成的污泥处理设施不能正常运行，除技术水平外，管理水平低也 是重要因素。大局部污水厂的管理人员和操作人员的素质较差，缺乏管理经 验，不能有效地组织生产，加上技术人员少，各个专业不配套，所以一旦生产 上出现问题，不知如何处理，有的污水处理厂的污泥处理系统只好长期停止运 行。提高污水厂的管理水平，早日实现科学管理是保证污水厂污泥系统长期运 转的关键所在。2. 2.

45、4.污泥处理设计水平低我国排水事业有很大开展，积累了较为丰富的污水处理设计经验，并培养 了大批设计人材。但在污泥处理方面，我国还缺乏实践经验和设计经验，尤其 是污泥处理系统的整体水平还比拟低，从已建成的污水处理厂的污泥处理装置 看，运行工况不佳，不能保证长期运行，很多厂的装置建成后，又进行较大的 技术改造，造成人力、物力和财力的极大浪费。2. 2. 5.污泥处理投资低国内污泥处理投资只占污水处理厂总投资的20%50%,而兴旺国家污泥 处理投资要占总投资的50%70%。第7页共19页2. 3.我国城市污水污泥处置的状况及分析城市污水污泥的处置途径包括土地利用、卫生填埋、燃烧处理和水体消纳 等方法

46、，这些方法都能够容纳大量的城市污水污泥，但因国家的不同而应用情 况有所不同。我国自80年代初第一座污水处理厂天津纪庄子污水处理厂建成 投产后，污泥即由附近郊区农民用于农田。其后北京高碑店等污水处理厂的污 泥也均用于农田。随着城市污水污泥产生量和污水处理厂的逐渐增多，目前我 国已开始将污水处理厂污泥用于土地填埋和城市绿化，并将污泥作基质，制作 复合肥用于农业等。但在国内，总的状况还是以污泥土地利用的形式为主，将 污泥用于农业。可由于国内在污泥管理方面对污泥所含病原菌、重金属和有毒 有机物等理化指标及臭气等感官指标控制的重视程度还不够高，因此限制了对 污泥的进一步处置利用，图4为几种污泥处置技术在

47、国内所占的比例。国内的污泥处置，即最终出路存在严重问题，从上图可以看到仍有 13.79%的污泥没有任何处置，这将为环境污染带来巨大危害。污泥散发的臭气 污染空气，病原菌对人类健康产生潜在威胁，重金属和有毒有害有机物污染地 表和地下水系统。造成这种现象的原因可以归纳如下：由于国内污泥处理处置 的起步较晚，许多城市没有将污泥处置场所纳入城市总体规划。造成很多处理 厂难以找到合适的污泥处置方法和污泥弃置场所；我国污泥利用的基础薄弱， 人们对污泥利用的认识存在严重缺乏，对污泥的最终处置问题缺乏关注，给一 些有害污泥的最终处置留下了隐患；污泥的利用率不是很高，仍有一局部的污 水厂污泥只经贮存即由环卫部门

48、外运市郊直接堆放，尤其是国内一些南方城市 很多采用这种方式。这样的处置方式既影响了污水厂的正常运行，同时污泥的 随意堆放又可能产生二次污染，也造成污泥资源的浪费。因此，我国当前面临 的问题是尽快开展污泥处置技术来解决不断增长的污水污泥。3.污泥处理技术和难点分析首先，污水处理的过程并不是简单的将污染物转移到了污泥中。所谓的污 泥，其实是各种微生物与无机物质的组合，在污水处理工艺中，大局部有机污 染通过微生物的降解转换，转化成自身的蛋白质等细胞成分，以及C02,氮气 等等物质。但确实存在许多物质只是被吸附到微生物组成的菌胶团中。第8页共19页这也就产生了诸多污泥的负面影响，如果处理不当，遭到雨水冲刷或者本 身含水率比拟高（比方超过80%