国外通常是怎样进行污泥处理的？

污泥主要成分是水，从液体污水中除去较少量的固体物质。初级污泥包括在初级澄清器中初级处理期间除去的可沉降固体。在二级澄清池中分离的二级污泥包括来自二级处理生物反应器的处理过的污水污泥。

污泥处理的重点是减少污泥重量和体积，以降低处置成本，并降低处置方案的潜在健康风险。脱水是重量和体积减少的主要手段，而病原体破坏通常通过嗜热消化，堆肥或焚烧期间加热来实现。

污泥处理方法的选择取决于产生的污泥量，并比较可用处置方案所需的处理成本。风干和堆肥可能对农村社区具有吸引力，而有限的土地供应可能使有氧消化和机械脱水成为城市的首选，规模经济可能会鼓励大城市地区的能源回收替代方案。

在厌氧消化过程中或通过焚烧干燥的污泥，可以通过甲烷气体生产从污泥中回收能量，但是能量产量通常不足以蒸发污泥水含量或为脱水所需的动力鼓风机，泵或离心机提供动力。

01 生物固体

“生物固体”是一个常用于污水工程出版物和当地水务部门公共关系工作的术语，当污泥经过适当的处理过程后，他们希望将重点放在污水污泥的再利用上。事实上，生物固体被定义为有机废水固体，可在稳定过程（如厌氧消化和堆肥）后重复使用。

“生物固体”一词是由水环境联合会于1998年在美国引入的。然而，有些人认为该术语是一种“宣传”（或至少是一种委婉用语），其目的是隐藏污水污泥也可能含有可能对环境有害的物质这一事实。例如环境持久性制药污染物。

02 处理过程

1、浓缩

污水污泥浓缩剂

浓缩通常是污泥处理过程的第一步。可以搅拌来自一级或二级澄清池的污泥（通常在添加澄清剂之后）以形成更大，更快速沉降的聚集体。

初级污泥可以增稠至约8%或10％，而二级污泥可以增稠至约4％固体。增稠剂通常类似于添加搅拌机制的澄清剂。固体含量低于10％的稠化污泥可以接受额外的污泥处理，而液体增稠剂溢流则返回污水处理过程。

2、脱水

带式压滤机示意图，用于对污水污泥进行脱水

脱水后，污泥可以作为含有50％至75％水的固体处理。具有较高水分含量的脱水污泥通常作为液体处理。

3、侧流处理技术

用于污泥浓缩或脱水的污泥处理技术有两种产品：增稠剂或脱水污泥机。液体部分称为污泥处理液。

这种液体需要进一步处理，因为氮和磷含量高，特别是如果污泥已被厌氧消化。处理可以在污水处理厂本身中进行（通过将液体循环到处理过程的开始）或作为单独的过程进行。

4、磷回收

处理污泥脱水液体的一种方法是磷回收。好处是可以减少阻塞性鸟粪石的形成。

例如，加拿大公司Ostara Nutrient Recovery Technologies正在推广一种基于磷在流化床反应器中受控化学沉淀的方法，该反应器从污泥脱水流中回收晶体颗粒形式的鸟粪石。得到的结晶产品以注册商品名“Crystal Green”出售给农业，草坪和观赏植物部门作为肥料。

5、消化

使用各种消化技术处理污泥，其目的是减少固体中存在的有机物质的量和引起疾病的微生物的数量。最常见的治疗选择包括厌氧消化，好氧消化和堆肥。通过将污泥量减少近50％并将沼气作为有价值的能源，污泥消化提供了显着的成本优势。

1）厌氧消化

厌氧消化是在没有氧气的情况下进行的细菌过程。该过程可以是嗜热消化，其中污泥在55℃的温度下在罐中发酵，或者是在约36℃的温度下在中温下发酵。尽管允许更短的保留时间（并因此允许更小的罐），但就加热污泥的能量消耗而言，嗜热消化更昂贵。

许多较大的场地利用沼气来提供热能和动力，使用发电机的冷却水将消化设备的温度维持在所需的35±3°C。

2）好氧消化

好氧消化是在氧气存在下发生的细菌过程，类似于活性污泥过程的延续。

粗泡扩散器更常用于活性污泥池或絮凝阶段。选择扩散器类型的关键是确保它能产生所需的氧气转移率。

6、堆肥

堆肥是混合污泥与碳的农副产品来源，如锯屑，稻草或需氧处理木屑。在存在氧气的情况下，消化污水污泥和植物材料的细菌产生热量以杀死引起疾病的微生物和寄生虫。

堆肥混合物的最佳初始碳氮比为26～30：1; 但是农业副产品的堆肥比例可以通过将污泥中有毒化学物质的浓度稀释到预期的可接受水平所需的量来确定。

7、焚烧

污泥焚烧过程示意图（注意强调空气质量控制）

焚烧会使剩余固体中的重金属浓度最大化，需要处理。

8、干燥床

在污泥干燥床中干燥后的污泥

干燥床通常由四层由砾石和沙子组成。第一层是15至20厘米厚的粗砂砾。其次是10厘米厚的细砂砾。第三层是沙子，可以在10到15厘米之间，用作污泥和砾石之间的过滤器。

9、新兴技术

污水污泥或污泥脱水溪流中的磷回收受到越来越多的关注，特别是在瑞典，德国和加拿大，因为磷是一种有限的资源（这一概念也被称为“ 高峰磷 ”），需要作为肥料来养活不断增长的世界人口。

热解聚的产生来自加热至250℃的污泥的轻质烃并压缩至40MPa。

热水解有两个阶段，结合污泥的高压沸腾，然后快速减压。这种联合作用使污泥消毒，使其更易生物降解，从而提高消化性能。灭菌会破坏污泥中的病原体，导致其达到土地使用（农业）的严格要求。

10、处置或用作肥料

当产生液体污泥时，可能需要进一步处理以使其适合于最终处置。通常将污泥浓缩或脱水以减少在场外运输以进行处置的体积。