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东莞市清溪长山头城市污水处理厂工程初步设计说明(优化方案)
3.4 污泥处理工艺的选择
3.4.1 污泥处理目的
在城市污水处理过程中，无时无刻不在产生着大量的污泥。正是这些污泥的不断产生，才使污染物与污水分离，从而完成污水的净化。对于产生的这些污泥，由于其有机物含量含水率较高而且不稳定，并可能含有寄生虫卵，若不予以有效地处理和处置而直接任意排放，将会引起严重的二次污染，使污水处理厂的功能不能完全发挥。
污泥处理的要求：
（1）减量化：由于污泥含水量很高，体积很大，且呈流动性。经浓缩处理后，污泥体积减至原来的十几分之一，且由液态转化成固态，便于运输和消纳。 （2）稳定化：污泥中有机含量很高，极易腐败并产生恶臭，经消化处理以后，易腐败的部分有机物被分解转化，使污泥性质趋于稳定，恶臭大大降低，方便运输及处置。
（3）无害化：污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病大面积传播。经消化处理后，可以杀灭大部分的蛔虫卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的卫生指标。
（4）资源化：污泥是一种资源，其中含有很多热量，其热值在1000~15000cal/kg（干泥）之间，高于煤和焦炭。另外，污泥中还含有丰富的氮、磷、钾，是具有较
高肥效的有机肥料。通过消化处理后，可以将有机物转化成沼气，使其中的热量得以利用，同时还可进一步提高其肥效。
3.4.2 污泥处理工艺
通常，城市污水处理厂典型的污泥处理工艺流程如图3.4所示：包括四个处理或处置阶段。第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容；第四阶段为污泥处置，采用某种途径将最终的污泥予以消纳。以上各阶段产生的上清液或滤液中仍含有大量的污染物质，因而应送回到污水处理系统中加以处理。 污泥 污泥浓缩 污泥消化 污泥脱水 污泥处置 上清液 消化液 滤液 污水处理系统
图3.4 典型的污泥处理工艺流程
由于本工程污水处理工艺FABT工艺，污泥龄较长，污泥性质较为稳定，剩余污泥量较少，可不进行消化。若采用消化处理，需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备，使投资增加，管理复杂，对中小型污水处理厂来说经济上可行性不强。因此，本工程污泥处理系统不设消化池，污泥直接浓缩、脱水。
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污泥浓缩常用的工艺有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩，重力浓缩本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。在重力的作用下，通过颗粒间的拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，从而实现污泥浓缩。重力浓缩占地面积大，污泥易厌氧产生恶臭味，并导致剩余污泥中磷的释放；气浮浓缩是利用气泡强制施加到污泥颗粒上的浮力，使之上浮，从而实现了污泥的压缩；气浮浓缩虽然一定程序上解决了污泥厌氧发臭的问题，但需增加一套溶气系统，而且运行费用较高；离心浓缩是利用离心机强大的离心力，使污泥浓缩。离心浓缩时间短，浓缩后含固量一般可高达6%。由于离心浓缩是在封闭环境内进行，因而一般不会产生恶臭。对于富磷污泥，用离心浓缩可避免磷的二次释放，提高污水处理系统总的除磷率。
污泥的脱水分为自然干化和机械脱水两大类。自然干化系将污泥摊置到由级配砂石铺垫的干化场上，通过蒸发、渗透和清液溢流等方式，实现脱水。这种方式适于村镇小型污水处理厂的污泥处理，占地面积大，维护管理工作量很大，产生大范围的恶臭。机械脱水系利用机械设备进行污泥脱水，因而占地少，与自然干化相比，对环境影响较小，但运行维护费用较高，一般用于城市二级污水处理厂。
随着国内城市污水处理工程中国外贷款项目的不断增加，国外的一些设备、新技术不断为国内引进、消化和吸收。就城市污泥处理的浓缩、脱水设备方面，并结合污水处理厂污泥的实际情况，可供选择的浓缩、脱水有以下两种方案： （1）方案一：污泥机械浓缩、机械脱水
（2）方案二：污泥重力浓缩、机械脱水
表3.4 污泥处理方案对比
主要设备 占地面积 絮凝剂总用量 对环境影响 总土建费用 总设备费用 剩余污泥中磷的释放 项 目 方案一 (1)污泥贮泥池 主要构建筑物 (2)浓缩、脱水机房 (3)污泥堆场 (1)污泥浓缩脱水机 (2)加药设备 小 3.5~5.5kg/T.DS 围环境影响小 小 一般 无 方案二 (1)污泥浓缩池 (2)脱水机房 (3)污泥堆场 (1)浓缩池刮泥机 (2)脱水机 (3)加药设备 大 ≤4.5kg/T.DS 对周围环境影响大。 大 稍大 有 无大的污泥敞开式构筑物，对周污泥浓缩池露天布置，气味难闻，从表3.4可看出，方案一优于方案二。因此，本工程污泥处理工艺推荐采用机械浓缩、机械脱水方案。
3.4.3 污泥最终处置
污泥的最终处置，目前我国城市污水处理厂大都未经无害化处理随意堆放或直接用作农肥，国外许多污水厂对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海等。
焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多（70-90%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用大，不太适应我
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国目前的国情。
污泥直接填埋、终结覆盖是以往处理城市污水厂脱水后的污泥较为常用的方法之一，但因渗滤液下渗易造成收集管堵塞，且其渗滤液的CODcr和BOD5值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。
污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底，有利于污泥利用和卫生填埋，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。
沿海地区，可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰投海。污泥投海，在国外有成功的经验，也有失败而造成严重污染的教训，投海的方法可用管道输送
或船运，管道输送比较经济，而用船运则费用很高，约为管道输送费用的6倍。
根据东莞市清溪长山头城市污水处理厂工程的实际情况，污泥最终处置可以考虑采用两种方法：（1）将脱水泥饼送至污泥集中堆肥厂处理后再送往城市垃圾填埋厂，与城市垃圾一并进行卫生填埋。（2）将脱水泥饼与生活垃圾、杂草等混合厌氧堆肥，经无害化稳定后，用作农肥。
3.5 臭气处理工艺
污水在净化过程中，会向环境空气散发恶臭气体，其主要成份为氨、硫化氢和甲硫醇等。恶臭气体会引起食欲不振、头昏脑胀、恶心、呕吐及精神萎靡等不良现象，严重影响人群健康并污染环境空气。
随着社会进步、经济发展、人们环境意识增强和生活质量的不断提高，污水处理厂恶臭气体控制与处理问题已越来越受到重视。
3.5.1恶臭气体发生源、污染物浓度和排放控制值
本工程恶臭气体主要产生于进水泵房（含粗格栅）、细格栅、沉砂池和污泥脱水间等部位。
根据我国部分城市污水处理厂的恶臭污染物浓度监测结果，拟出本厂的主要恶臭气体发生源、主要恶臭污染物及其浓度（详见表3.5）。
本工程恶臭污染物厂界恶臭污染物控制值见表3.5。
表3.5 恶臭气体发生源的污染物浓度和排放控制值
硫化氢 氨 甲硫醇 臭气浓度 内 容 （mg/m3） （mg/m3） （mg/m3） （无量纲） 恶 粗格栅及进水0.222 760 臭 泵房 气 细格栅、沉砂池 760 体 曝气池 0.01-0.04 0.05-0.74 435 发 生 污泥脱水间 52.72 0.475 0.495 132～20000 源 厂界控制值（≤） 0.01 0.80 0.004 10
3.5.2除臭工艺简介
通常，污水处理厂的除臭系统分为两个部分，其一为恶臭气体控制与收集，其
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东莞市清溪长山头城市污水处理厂工程初步设计说明(优化方案) 二为恶臭气体处理——即恶臭气体除臭。 a) 恶臭气体控制与收集 恶臭气体控制主要为对恶臭气体产生源进行封闭设计，同时用风机抽气对封闭空间进行换气，以将恶臭气体集中，避免恶臭气体无组织外逸。封闭空间换气量的大小可根据室内是否进人，按2～8 次/h换气量计算；不进人或一般不进人的地方，空气交换量应为2～3次/h；对于有人进入、但工作时间不长的空间，空气的交换量为2～3.5次/h；有人长时间工作的空间，空气的交换量为4～8次/h。在具体确定
换气次数时，要同时考虑恶臭气体浓度，在浓度较高时要适当增大换气次数。
本工程在设计中将进水泵房（含粗格栅）、污泥脱水间均设计成封闭式，而对
细格栅、沉砂池整体加罩，使其成为封闭空间。
本工程进水泵房（含粗格栅）的换气量按换气次数为3次/h确定，污泥脱水
间换气量按换气次数为5次/h确定。
b) 恶臭气体处理
恶臭气体处理是用吸附、吸收、焚烧、催化燃烧、化学氧化及生物处理等物理、
化学或生物方法脱除恶臭气体中的氨、硫化氢和甲硫醇等污染物。若按所用除臭材料性质进行划分，可将恶臭气体除臭工艺概括地分为湿式除臭工艺、干式除臭工艺及湿式—干式组合除臭工艺。 1、湿式除臭工艺 化学吸收法主要是利用吸收液中的溶质与恶臭气体中的污染物发生化学反应，从而去除污染物，例如利用苛性钠溶液去除硫化氢，利用盐酸溶液去除氨等。
中性洗涤法则采用相应的洗涤液洗涤恶臭气体并形成易于分离的离子，再采用
离子分离技术分离形成的离子，从而达到除臭目的。
生物洗涤法则是将恶臭气体通入含有微生物的液体里或用含有微生物的液体喷
淋恶臭气体，借助于微生物的新陈代谢去除恶臭气体中的污染物（如将恶臭气体通
入污水处理厂的曝气池中）。一般而言，湿式除臭工艺中的前两种方法较适合于污染
物种类单一的恶臭气体，且易于产生二次污染；而生物洗涤器法由于除臭效果不能
满足要求（如将恶臭气体通入曝气池）或由于配制购买生物洗涤液价格昂贵较少使
用。 2、干式除臭工艺
吸附法是利用比表面积较大的吸附材料（如活性碳、树皮及其它人工化学吸附材料等）通过其吸附作用（或同时发生物理化学或生物化学作用）去除恶臭气体中的污染物质。 燃烧法是通过焚烧或催化燃烧等方式将恶臭污染物转化为其它无污染物质。
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