通過上一篇的污泥介紹，污水廠在對(duì)污水中的污染物質(zhì)進(jìn)行物理濃縮和生物作用后形成的污泥，在各個(gè)處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生，并通過污水廠的污泥排放管路進(jìn)入到污水廠的污泥處置段進(jìn)行處理。今天我們繼續(xù)來沿著污泥處置的思路來聊聊污水廠的污泥處理。
在污水廠建設(shè)發(fā)展的過程中，污泥處理也經(jīng)歷了各種方式的變化，在發(fā)展的過程中，曾經(jīng)有污泥厭氧消化，污泥濃縮，污泥機(jī)械脫水，污泥好氧發(fā)酵(堆肥)，污泥干燥，污泥填埋，污泥焚燒等等的工藝。通過多年來的污水廠的運(yùn)營實(shí)踐，越來越多的污水廠由于建設(shè)地點(diǎn)，工藝運(yùn)行的限制，不再承擔(dān)更為復(fù)雜的污泥處理，逐步的變成只對(duì)污泥進(jìn)行污泥脫水。因此公眾號(hào)的污泥系列文章，只討論污水廠內(nèi)的污泥脫水問題。在我們討脫水工藝之前，我們要首先要解決為什么的問題，也就是污泥為什么要采取這些復(fù)雜的工藝或者設(shè)備來完成污泥的脫水處理。
污水廠內(nèi)的污泥是從污水中來的，因此在污泥中必然存在大量的水分。我們來看下面這張圖，
從這張圖可以看到，在污水廠的污泥中含有的水分很多，這些水分造成了污泥很重要的一個(gè)參數(shù):污泥含水率，污泥含水率是指污泥中的水分占污泥總重量的百分比。污泥的含水率數(shù)值越高，污泥的中所含的水分越高。由于污泥中水分是液體狀態(tài)，液體的水分是有體積的，因此污泥中所含的水分占據(jù)了污泥中相當(dāng)大的一部分的體積，因此含水率越高的污泥，污泥體積也就越高。而污水廠的污泥中占主要比例的生物污泥是由大量的微生物和無機(jī)顆粒物質(zhì)絮凝聚合而成，這些水分都大量存在，對(duì)運(yùn)行污水廠的剩余污泥的化驗(yàn)結(jié)果也能看到剩余污泥的含水率達(dá)到了95%以上，這個(gè)數(shù)據(jù)表明在污泥中有95%以上都是水分。
在公眾號(hào)“治污者說”的《污水廠的計(jì)算的第四篇》(點(diǎn)擊標(biāo)題查看內(nèi)容)里，對(duì)污泥含水率的計(jì)算，進(jìn)行了專門的討論，根據(jù)文章中的舉例計(jì)算，可以看到在污泥含水率從97.6%下降到94%，降低3.6%的情況下，污泥的體積減少了60%。那就是說污泥中水分的減少，對(duì)污泥體積的變化的作用是非常明顯的。
但是為什么我們要這樣關(guān)注污泥中的所含的水分呢?污水處理廠所產(chǎn)生的污泥是濃縮的污染物質(zhì)和生物處理的污泥的混合物，這部分污泥可以近似的看成是污水廠污水中污染物質(zhì)的濃縮產(chǎn)品，在污水處理廠的主體工藝中對(duì)這部分污染物質(zhì)是沒有辦法進(jìn)行符合環(huán)境要求的處理的，在國內(nèi)的設(shè)計(jì)中，這部分污泥的處理就和污水廠進(jìn)行剝離開。這部分濃縮的污染物質(zhì)送往具有污泥無害化處理的工廠，比如污泥處置中心，垃圾處理廠等等進(jìn)行處理，由于污泥處置和垃圾處理都是重污染治理部門，在處理過程中，不可避免的出現(xiàn)對(duì)周邊環(huán)境的影響，根據(jù)一個(gè)很有名的原則“鄰避原則”，為了避免產(chǎn)生鄰里糾紛，政府會(huì)把這些垃圾和污泥的處理部分建設(shè)在遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)地區(qū)內(nèi)，而污水廠需要把這部分污泥送到這些遠(yuǎn)離城市的處理廠去。
我們?cè)賮砜辞懊嬗懻摰奈勰嘀械乃謫栴}，污水廠產(chǎn)生的污泥含有大量的水分，這些水分給污泥外運(yùn)帶來很大的困擾，首先液體的運(yùn)輸是非常麻煩的，需要罐車，沿途還要注意跑冒滴漏，對(duì)運(yùn)輸路途造成的二次污染;其次就是液體的污泥含有大量的水分，這些水分增加了運(yùn)輸成本，對(duì)于后續(xù)的處理單元也非常不愿意接受這部分的水分，處理這部分污泥中的水分，對(duì)他們的運(yùn)行也增加了大量的處理成本;還有一個(gè)重要的原因就是污水處理廠是處理污水的，污泥中所含的大量的水分的資源再生其實(shí)正是污水廠的專業(yè)處理對(duì)象，國內(nèi)很多的垃圾處理廠的滲濾液，污泥廠的滲出液都要進(jìn)行污水處理，甚至返送回污水廠進(jìn)行處理，因此把污泥中的水分留到污水廠進(jìn)行處理，是最符合專業(yè)化處理的概念的做法。從這三個(gè)角度來說，對(duì)于污水廠來說，在把污泥運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)處理單元之前，首要解決的問題就是如何把污水廠污泥中的水分去掉。
從上面的分析，我們就可以了解到，去掉污泥中的水分就成為了污水廠中的污泥處理的主要工作了。從前面的污泥含水的示意圖可以看到，污泥中有一部分是游離的自由水，這部分水我們可以通過靜止沉淀排掉上清液的做法去除，比如每個(gè)污水廠的生物處理系統(tǒng)都設(shè)立沉淀池(SBR工藝?yán)昧藭r(shí)間差來實(shí)現(xiàn)沉淀工序)進(jìn)行泥水分離，利用靜止沉淀去除活性污泥混合液中的游離水分。但是污泥中的水分除去游離水，還有空隙水，毛細(xì)水，表面吸附水，微生物細(xì)胞內(nèi)水分等等，這些水分的去除，僅僅依靠靜止沉淀是無法完成的，那就需要化學(xué)和機(jī)械作用對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理了。
來源:治污者說 作者:魚
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