#污泥的处理与处置#
今天的内容主要是介绍一下污泥的来源、性质以及常规的处理工艺。
污泥的来源
我们以常见的城市污水厂为例，介绍一下其中污泥的来源，上一张关于城市污水处理厂工艺流程：
首先是整个流程中产生的几个“渣”：
栅渣：在格栅间，粗、细格栅或一些滤网产生的，呈垃圾状，量少，通常是进行填埋或焚烧处理；
浮渣：主要来自于曝气沉砂池或二沉池的表面，可能会含有油脂，量少，通常与污泥混合处理；
沉渣：主要来源于沉砂池，是一些比重比较大的无机颗粒，量少，通常进行填埋处理；
然后是污泥部分：
初沉污泥：主要来自于初沉池，以无机物为主，颗粒较大，容易腐化发臭，可能含有虫卵和致病菌，是污泥处理的主要对象之一；
二沉污泥：主要是剩余的活性污泥，也称为生物污泥，主要以有机物为主，通常含水率较高，非常容易腐化发臭，也是污泥处理的主要对象之一；
化学污泥：某些情况下投加化学药剂后产生的污泥，可以与初沉污泥或二沉污泥混合在一起进行处理。
污泥性质指标
这部分主要从含水含固率、挥发性固体、有*有害物质和脱水性能四个方面进行介绍。
含水率和含固率：
这个是污泥的一个基本性质，简单来说含水率就是污泥中含水量的一个百分数，含固率则是污泥中固体或干污泥含量的百分数。理论上两者相加应该等于%。
含水率下降（含固率提高）将会大大降低污泥的体积。通常来说：
当含水率＞85%时，污泥呈流状，可以当作流体进行输送；
当65%＜含水率＜85%时，污泥呈塑态，需要用传送带或螺杆泵进行输送；
当含水率＜65%时，污泥呈固态，这时候就需要用传送带之类的进行输送了。
挥发性固体：
这里实际上指的是VSS，用来表示污泥中间有机物的含量，污泥中有机物的含量越高，则污泥的稳定性就会越差，就需要对污泥中间的有机物进行稳定化的处理。
有*有害物质：
污泥中通常都会含有一定量的氮磷钾，这些都具有一定的肥效，因此污泥的一个用途就是用作肥料。但是根据不同的情况，污泥中间还会含有一些细菌、病*和寄生虫卵等物质，这些都需要在将污泥用作肥料之前进行相关的处理。
另外污泥中的重金属含量也会影响到其用途。
脱水性能：
污泥的脱水性能与污泥的性质、有机物的含量、调理方法以及条件密切相关。
在污泥脱水前我们通常需要对其进行预处理，来改变污泥粒子的物化性质，破坏它的胶体结构，减少污泥与水的亲和力，从而改变污泥的脱水性能，以上这个过程也就是我们常说的污泥的调理或调质。
那么怎样来衡量污泥的脱水性能呢，主要有两个指标：
污泥过滤比阻抗值（r）：单位干重污泥滤饼的过滤阻力，r越大，代表越难过滤，脱水性能也就越差；
污泥毛细管吸水时间（CST）：简单来说就是污泥与滤池接触时，在毛细管作用下，污泥中的水分会在滤纸上渗透，在滤池上渗透1cm长度的时间就是CST，单位是秒。CST越大，则脱水性能越差；
污泥中水分及其影响
污泥中含有的水分其实也是分不同类型的，主要有4类：
游离水：存在于颗粒污泥的间隙之中，也称为间隙水，这部分约占污泥水分的70%左右，可以通过重力或离心力进行固液分离；
毛细水：存在于污泥颗粒间的毛细管中，约占污泥水分的20%左右，需要更大的外力来进行分离；
附着水：主要是粘附在污泥颗粒或细胞表面的水；
内部水：主要是存在于污泥颗粒内部以及细胞内部的水。
对于附着水和内部水而言，单纯地通过重力或离心力进行去除，是相当困难的。因此需要根据污泥含水率和最终的处置方式来选择不同的污泥处理方法。
污泥的处理与处置
对于污泥来说，最终的结果就是被部分或全部进行利用，不能利用的部分也会以相应的形式直接返回到自然环境中。
关于污泥的利用，主要是用于农业上作为肥料，或工业上回收。通常的处置方式就是填埋、焚烧和外部环境投放，当然了，随着环保日益受到人们的重视，这种外部环境直接投放的方式已经被逐渐禁止了，比如投入海洋、深井、洞穴等。
常用的处理方式主要是填埋和焚烧。对于填埋而言，是需要进行一定的前处理和稳定化处理；焚烧处理则可以将污泥进行大幅度的减容，对内部细菌进行彻底的杀灭，但是对于焚烧后的废气处理要求较为严格，整体的运行费用也是比较高的。
在污泥最终处置之前，主要需要进行四个方面的处理，分别是浓缩、稳定化处理、调理调节和脱水干化，最终湿污泥体积会大大地消减，然后进行后续的填埋或焚烧等处理。
最后我们看一下城市污水处理厂内污泥处理与处置的一个基本流程：
废水在处理过程中会产生剩余污泥，这部分污泥手下会进入浓缩的环节，浓缩方式主要有重力浓缩或气浮浓缩；
浓缩后的污泥则继续进入后续的稳定化处理流程，稳定化的过程主要有生物稳定（好氧或厌氧氧化）和物理化学稳定（加热稳定或湿式氧化稳定）；
稳定化之后则需要对污泥进行调理和调质，这里主要是通过投加化学药剂来实现；
最后进入脱水或干化的环节，这里通常会用到机械脱水（离心、压滤等）或自然干化床；
污泥经过脱水或干化后，其脱水率一般会达到80%左右，这部分污泥作为污水处理的副产物则会外运进行处理，处理方式在上面已经介绍过了，不多赘述了。
城市污泥利用与最终处置
处理后的城市污泥主要有三种，分别是农业利用、工业利用和最终处置，具体见下图：