今天的內容主要是介紹一下汙泥的來源、性質以及汙泥的處理與處置。

我們以常見的城市汙水廠為例，介紹一下其中汙泥的來源，上一張關於城市汙水處理廠工藝流程：

汙泥部分：

初沉汙泥：初沉汙泥是指汙水一級處理係統中初沉池沉澱下來並排除的汙泥。初沉汙泥正常情況下多為棕褐色略帶灰色，當發生腐敗時，則為灰色或黑色。一般情況下，初沉汙泥有難聞的臭味，且隨著工業廢水比例的增大，臭味會有所降低但工業廢水帶來的氣味會增加。；

二沉汙泥：由二次沉澱池底排出的汙泥。其成分為主要含大量微生物的活性汙泥。含水量一般為99.2%-99.6%(活性汙泥法）。二沉汙泥一部分作為回流汙泥，回流曝氣池;一部分作為剩餘汙泥排出進行進一步的處理。

化學汙泥：化學汙泥是指化學法一級處理產生的汙泥和汙水深度處理采用混凝沉澱工藝時產生的汙泥，其性質取決於采用的混凝劑種類。當采用鐵鹽混凝劑時，可能略顯暗紅色。

這部分主要從含水含固率、揮發性固體、有毒有害物質和脫水性能四個方麵進行介紹。

含水率和含固率：

這個是汙泥的一個基本性質，簡單來說含水率就是汙泥中所含水量的重量與汙泥總重量之比的百分數，含固率則是是汙泥中所含固體的含量與汙泥總重量之比的百分數。理論上兩者相加應該等於100%。

含水率下降（含固率提高）將會大大降低汙泥的體積。通常來說：

當含水率＞85%時，汙泥呈流狀，可以當作流體進行輸送；

當65%＜含水率＜85%時，汙泥呈塑態，需要用傳送帶或螺杆泵進行輸送；

當含水率＜65%時，汙泥呈固態，這時候就需要用傳送帶之類的進行輸送了。

揮發性固體：

這裏實際上指的是VSS，用來表示汙泥中間有機物的含量，稱為灼燒減量，是將汙泥中的固體物質在550 ~600℃高溫下焚燒時以氣體形式逸出的那部分固體量。汙泥中有機物的含量越高，則汙泥的穩定性就會越差，就需要對汙泥中間的有機物進行穩定化的處理。

有毒有害物質：

汙泥中通常都會含有一定量的氮磷鉀，這些都具有一定的肥效，因此汙泥的一個用途就是用作肥料。但是根據不同的情況，汙泥中間還會含有一些細菌、病毒和寄生蟲卵等物質，這些都需要在將汙泥用作肥料之前進行相關的處理。

另外汙泥中的重金屬含量也會影響到其用途。

脫水性能：

汙泥的脫水性能與汙泥的性質、有機物的含量、調理方法以及條件密切相關。

在汙泥脫水前我們通常需要對其進行預處理，來改變汙泥粒子的物化性質，破壞它的膠體結構，減少汙泥與水的親和力，從而改變汙泥的脫水性能，以上這個過程也就是我們常說的汙泥的調理或調質。

那麼怎樣來衡量汙泥的脫水性能呢，主要有兩個指標：

汙泥過濾比阻抗值（r）：單位幹重汙泥濾餅的過濾阻力，r越大，代表越難過濾，脫水性能也就越差；

汙泥毛細管吸水時間（CST）：簡單來說就是汙泥與濾池接觸時，在毛細管作用下，汙泥中的水分會在濾紙上滲透，在濾池上滲透1cm長度的時間就是CST，單位是秒。CST越大，則脫水性能越差；

汙泥中含有的水分其實也是分不同類型的，主要有4類：

遊離水：不與固體直接結合而是存在於汙泥顆粒之間的也稱為間隙水。其作用力弱，因而很容易分離。這部分水是汙泥濃縮的主要對象。間隙水約占汙泥水分總量的70%

毛細水：在細小汙泥固體顆粒周圍的水,由於產生毛細現象,既可以構成在固體顆粒的接觸麵上由於毛細壓力的作用而形成的楔形毛細結合水,又可以構成充滿於固體本身裂隙中的毛細結合水.各類毛細結合水約占汙泥中水分總量的20%.

附著水：指吸附在汙泥顆粒表麵的水分,約占汙泥水分的7%.汙泥常處於膠體狀態,故表麵張力作用吸附水分較多,且去除較難.

內部水：被包圍在汙泥顆粒內部或者微生物的細胞膜中的水分,約占汙泥水分的3%.這部分水用機械方法不能脫除,但可用生物作用使細胞進行生化分解,或采用其他方法進行去除.

在對汙泥處理和處置的過程中，“四化”原則是需要滿足的一項最基本原則，也是汙泥汙染治理以及再利用的重要基礎，具體來說就是要做到資源化、穩定化、減量化和無害化。其中，資源化是指要將汙泥處理成可以繼續使用的資源;穩定化是將汙泥處理成不會繼續發生性質變化的資源;減量化則是要通過汙泥處理處置手段的運用，減小汙泥的整體體積;無害化是將汙泥處理成不會對人體或環境造成危害的資源。

關於汙泥的利用，主要是用於農業上作為肥料，或工業上回收。通常的處置方式就是填埋、焚燒和外部環境投放，當然了，隨著環保日益受到人們的重視，這種外部環境直接投放的方式已經被逐漸禁止了，比如投入海洋、深井、洞穴等。

有的城市汙水廠和供熱發電單位合作，利用脫水的汙泥代替一部分燃煤，取得效能良好。汙泥在焚燒中達到處置的無害化，製熱生產成本也隨著降低了。

總之，城市汙水廠汙泥處理與處置采用了“減量化、穩定化、無害化、資源化”的處置原則，采用綜合利用的方法，這樣，我們能解決環境汙染問題，同時取得良好的經濟效益和社會效益