污泥处理方法

1 引言

污泥是污水处理过程中产生的副产物，具有多种微生物形成的菌胶团及其吸附的多种有

机物和无机物(Smith，2009).同时，污泥中还含有大量的病原菌、寄生虫、致病微生物，以

及砷、铜、铬、汞等重金属和二噁英等难降解的有毒有害物质(周立祥等，2000).目前，污

泥如何处理与处置已成为我国突出的环境问题之一，其处理处置方式主要有：卫生填埋、污

泥农用、污泥干化和热处理、污泥焚烧及海洋倾倒.由于污泥焚烧具有使剩余污泥减量化到

最小，污泥处理速度快，可就地焚烧及可以回收能量用于发电和供热等优点而被广泛采用(刘

敬勇，2010).

初始污泥含水率一般在 97%~99%，目前国内污水处理厂多采用聚丙烯酰胺(PAM)高分子

絮凝剂作为调理剂，经离心或带式压滤机脱水后获得的泥饼含水率仍达 75%~85%，且残留在

污泥中的高分子有机物具有二次污染风险(张强等，2013).在国家“十二五”规划中规定，

城市污水处理厂污泥含水率必须低于 60%才能外运(Deng et al., 2009)，因此，需在污泥

处理过程中加入调理剂进行深度脱水.目前，关于调理剂对污泥深度脱水的影响和应用，国

内外学者展开了大量的工作.例如，吴幼权等(2009)采用复合絮凝剂 CAM-CPAM 调理污泥，

以脱水率及沉降速率为主要评价指标，获得了较好的脱水效果.李恺等(2010)研究了表面活

性剂对改善污泥脱水性能的影响，结果表明，加调理剂后的泥饼含水率可降至 68.73%.刘欢

等(2011)采用 FeCl3 与生石灰、粉煤灰两种骨架构建体为主要成分的无机复合调理剂对市政

污泥进行处理，脱水率可降至 73%左右.

可见，调理剂的应用可以有效地降低污泥的含水率，这意味着未来处理的对象多为深度

处理污泥.Xu 等(2008)研究发现，CaO 的添加能固定 CO2，并且使 H2 的产量增加.Virginie

等(2012)在污泥热解中加入铁盐，发现其具有催化作用，能促进焦油和挥发分的裂

解.Folgueras 等(2010)研究表明，不同的调理剂会不同程度地改变矿质元素含量及存在形

态，从而影响污泥的热物化性质.但目前有关调理剂对污泥燃烧特性影响的研究还鲜见报道.

热重分析是目前固体热分析的重要手段之一，国内外有许多学者利用热分析法对不同类

型污泥及其与煤燃烧的行为进行了研究. 如 Fullana 等(2001)分析比较了 7 种污泥的热重曲

线，指出具有不同理化性质的污泥在燃烧过程中表现出很大的差异. Otero 等(2002)分析了

3 种不同类型污泥的燃烧过程，并对它们与煤混烧时燃烧特性参数的变化规律进行了研究.

温俊明等(2004)从污泥的热重分析曲线中得出了由 3 个独立的、连续的平行反应组成的动力

学模型，求出了热解动力学参数和方程.王兴润等(2007)利用热重分析研究了 3 种不同来源

的污泥燃烧特性，指出水处理工艺和污泥处理工艺对污泥中有机物分布和燃烧特性的影响.

胡勤海等(2008a)通过热重实验，分析了水煤浆中掺混不同比例城市污泥后的燃烧特性.因

此，可以利用 TG-DTG 来研究 FeCl3/CaO 对深度脱水污泥的燃烧特性影响.