市政污泥水热法脱水试验研究

周吉奎， 刘牡丹， 刘勇， 马致远

（广东省科学院资源综合利用研究所 广东省矿产资源开发与综合利用重点实验室 稀有金属分离与综合利用国家重点实验室， 广州 510651）

市政污泥是污水处理过程的副产物［1］， 具有双重特性： 一方面污泥中含有氮、 磷、 钾等营养物质和大量有机质， 具备制造肥料和作为燃料的基本条件［2-5］； 另一方面污泥中又含有大量病原菌、 寄生虫以及生物难降解物质和重金属离子等有毒有害物质， 对环境有危害作用［6-8］。

污泥减量化、 稳定化、 无害化处理的关键是减少污泥体积， 对于已产生的污泥， 水分是构成其体积的主要因素［9］。 通过脱水实现减量化， 然后进一步经过无害化、 稳定化处理， 污泥就具有很好的资源化利用价值［10］。 研究表明， 市政污泥脱水困难的主要原因是由微生物体及其胞外物组成的胶团中所禁锢的水分难以通过热运动脱除［11］。 水热法技术是在一定温度和压力下使污泥微生物细胞破碎， 胶体结构破坏， 粘度降低， 胞内水、 毛细吸附水和表面吸附水大量析出， 从而提高污泥的脱水性能［12］。 另外， 水热法处理过程中大分子有机物发生水解， 污泥的生物降解性能得到改善， 能与厌氧消化、 焚烧及堆肥等工艺直接对接， 提高了污泥后续处置的可行性及经济性， 能大幅度降低污泥运输、 处理及处置的成本， 减少二次污染及温室气体排放［13-14］。

本研究采用自控水热反应釜进行污泥脱水试验， 考察了反应温度、 保温时间、 泥浆浓度、 pH值、 泥浆过滤温度等工艺条件对污泥脱水效果的影响， 在优化条件下取得了良好的脱水效果， 对实现市政污泥的减量化、 稳定化、 无害化和资源化处理处置具有指导意义。……