污水處理設(shè)備處理后污泥的處理處置工藝
由于污泥具有高含水量以及顆粒結(jié)構(gòu)疏松等物理性質(zhì)和極不穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)， 處理難度較高，處理成本較大。因此在最終處置之前，需對(duì)污泥進(jìn)行一系列的處 理以改變其特性。污泥處理和污泥處置是緊密相關(guān)的，污泥處理的效果直接影響 污泥的最終處置。污泥的處理工藝主要有污泥濃縮工藝、污泥穩(wěn)定工藝[18]。
① 污泥濃縮工藝
剩余活性污泥的含水率很高，一般要先進(jìn)行濃縮處理。污泥濃縮的目的在于， 分離污泥中的水分，獲得高濃度的濃縮污泥。污泥中所含的水分大致可分為四種， 其中顆粒間的間隙水占 70%，顆粒間的毛細(xì)管結(jié)合水占 20%，顆粒的表面吸附水占 7%，內(nèi)部水占 3%。濃縮法可以降低污泥中的間隙水，自然干化法和機(jī)械脫水法可以脫除毛細(xì)水，干燥與焚燒法可以脫除吸附水與內(nèi)部水。由于間隙水所占比例最大，所以濃縮可以大幅度對(duì)污泥進(jìn)行是減容從而便于后續(xù)的處理或處置。污泥濃縮工藝主要包括重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮、板框濃縮、帶壓式濃縮。
1）重力濃縮
重力濃縮主要用于濃縮剩余活性污泥、初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。重力濃縮工藝中常用的處理設(shè)施為間隙式污泥濃縮池與連續(xù)式污泥濃縮池。
2）氣浮濃縮
氣浮濃縮是依靠微小氣泡與污泥顆粒的黏附作用，使污泥顆粒的密度小于水而上浮并得到濃縮。氣浮濃縮系統(tǒng)主要由加壓溶氣裝置和氣浮分離裝置兩部分。
3）離心濃縮
離心濃縮是利用污泥中固相與液相密度的不同，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)使固相和液相分離，達(dá)到濃縮的目的。
4）板框壓濾
板框壓濾機(jī)是最早應(yīng)用于污泥脫水的機(jī)械，其具有濾餅固體含量高，濾液清澈，所需藥劑少的優(yōu)點(diǎn)，但是也具有間歇操作，基建投資大，過(guò)濾能力低的缺點(diǎn)。
② 污泥的穩(wěn)定工藝
目前常用的污泥穩(wěn)定工藝主要有厭氧消化、好氧消化、堆肥、堿性穩(wěn)定等工藝。
1)一段式厭氧消化工藝
厭氧消化工藝是將污泥置于密閉的消化設(shè)備內(nèi)，在 30℃下停留 30 天左右，在厭氧條件下通過(guò)微生物的降解消化作用使有機(jī)物分解，最終生成以甲烷等氣體， 污泥理化性質(zhì)趨于穩(wěn)定。
2)兩相厭氧消化
兩相消化工藝是按照厭氧消化過(guò)程的不同階段，使其在反應(yīng)器中依次完成厭氧降解過(guò)程。消化第一階段是在水解和發(fā)酵細(xì)菌的作用下，使碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪水解發(fā)酵成單糖、氨基酸、甘油及二氧化碳、氫等物質(zhì)；第二階段是在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，把第一階段的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為氫、二氧化碳和乙酸；第三階段是通過(guò)產(chǎn)甲烷菌的作用，把氫和二氧化碳和乙酸轉(zhuǎn)化成甲烷。由于各階段的菌種、消化速度、對(duì)環(huán)境的要求、分解過(guò)程及產(chǎn)物等都不相同，近年來(lái)人們研究采用兩相消化法，即根據(jù)消化機(jī)理把第一階段、第二階段與第三階段分別在兩個(gè)消化池中進(jìn)行，使各自都在最佳環(huán)境條件中進(jìn)行。兩相消化與一段式消化相比，消化池的總?cè)莘e小，加溫耗熱量少，攪拌能耗少，運(yùn)行管理方便。
3)好氧消化工藝
污泥的好氧消化工藝是通過(guò)好氧生物處理污泥中以使污泥中的膠體或溶解狀態(tài)存在的有機(jī)物礦化的過(guò)程，在此過(guò)程中，大部分污泥處于內(nèi)源呼吸期。
4)堆肥工藝
堆肥是利用污泥中的微生物進(jìn)行發(fā)酵，從而將污泥中有機(jī)成分分解的過(guò)程。在污泥中加入一定比例的膨松劑和調(diào)理劑，利用微生物群落在潮濕環(huán)境下對(duì)多種有機(jī)物進(jìn)行氧化分解并轉(zhuǎn)化為類腐殖質(zhì)。研究表明，經(jīng)過(guò)堆肥的污泥，質(zhì)地疏松， 容重減小，陽(yáng)離子交換量(CEC)顯著增加，可被植物利用的營(yíng)養(yǎng)成分增加，病原菌和寄生蟲(chóng)卵幾乎全被殺滅。
5)自熱式高溫好氧消化工藝
自熱式高溫好氧消化主要原理是利用有機(jī)物在氧化過(guò)程中散放的熱量，并采取保溫施，使反應(yīng)器在沒(méi)有外加熱源的情況下自主升溫。與其他生物處理工藝相比，污泥停留時(shí)間短、啟動(dòng)快、投資少、運(yùn)行穩(wěn)定、病原菌滅活效果好，且易于管理。
6)堿性穩(wěn)定工藝
堿性穩(wěn)定工藝是在污泥中加人石灰或水泥窯灰等堿性物質(zhì)，使污泥 pH 大于12 并保持一段時(shí)間，利用強(qiáng)堿性和石灰放出的大量熱能殺滅病原體、降低惡臭和鈍化重金屬，處理后污泥可直接施用于農(nóng)田。施用石灰除可固定重金屬外，還能使污泥富集鈣。豐富的鈣可促進(jìn)土壤的膠體凝聚，增加土壤團(tuán)聚性，改善土壤結(jié)構(gòu)，常用的石灰性物質(zhì)有硅酸鈣、碳酸鈣、熟石灰、硅酸鎂鈣等。