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污水处理厂的污泥处理之污泥中的水分

    污水厂在对污水中的污染物质进行物理浓缩和生物作用后形成的污泥，在各个处理环节产生，并通过污水厂的污泥排放管路进入到污水厂的污泥处置段进行处理。

    在污水厂建设发展的过程中，污泥处理也经历了各种方式的变化，在发展的过程中，曾经有污泥厌氧消化，污泥浓缩，污泥机械脱水，污泥好氧发酵（堆肥），污泥干燥，污泥填埋，污泥焚烧等等的工艺。通过多年来的污水厂的运营实践，越来越多的污水厂由于建设地点，工艺运行的限制，不再承担更为复杂的污泥处理，逐步的变成只对污泥进行污泥脱水。因此公众号的污泥系列文章，只讨论污水厂内的污泥脱水问题。在我们讨脱水工艺之前，我们要首先要解决为什么的问题，也就是污泥为什么要采取这些复杂的工艺或者设备来完成污泥的脱水处理。

    污水厂内的污泥是从污水中来的，因此在污泥中必然存在大量的水分。在污水厂的污泥中含有的水分很多，这些水分造成了污泥很重要的一个参数:污泥含水率，污泥含水率是指污泥中的水分占污泥总重量的百分比。污泥的含水率数值越高，污泥的中所含的水分越高。由于污泥中水分是液体状态，液体的水分是有体积的，因此污泥中所含的水分占据了污泥中相当大的一部分的体积，因此含水率越高的污泥，污泥体积也就越高。而污水厂的污泥中占主要比例的生物污泥是由大量的微生物和无机颗粒物质絮凝聚合而成，这些水分都大量存在，对运行污水厂的剩余污泥的化验结果也能看到剩余污泥的含水率达到了95%以上，这个数据表明在污泥中有95%以上都是水分。

    对污泥含水率的计算，进行了的讨论，根据文章中的举例计算，可以看到在污泥含水率从97.6%下降到94%，降低3.6%的情况下，污泥的体积减少了60%。那就是说污泥中水分的减少，对污泥体积的变化的作用是非常明显的。

    但是为什么我们要这样关注污泥中的所含的水分呢？污水处理厂所产生的污泥是浓缩的污染物质和生物处理的污泥的混合物，这部分污泥可以近似的看成是污水厂污水中污染物质的浓缩产品，在污水处理厂的主体工艺中对这部分污染物质是没有办法进行符合环境要求的处理的，在国内的设计中，这部分污泥的处理就和污水厂进行剥离开。这部分浓缩的污染物质送往具有污泥无害化处理的工厂，比如污泥处置中心，垃圾处理厂等等进行处理，由于污泥处置和垃圾处理都是重污染治理部门，在处理过程中，不可避免的出现对周边环境的影响，根据一个很有名的原则“邻避原则”，为了避免产生邻里纠纷，政府会把这些垃圾和污泥的处理部分建设在远离城市的偏远地区内，而污水厂需要把这部分污泥送到这些远离城市的处理厂去。

    我们再来看前面讨论的污泥中的水分问题，污水厂产生的污泥含有大量的水分，这些水分给污泥外运带来很大的困扰，首先液体的运输是非常麻烦的，需要罐车，沿途还要注意跑冒滴漏，对运输路途造成的二次污染；其次就是液体的污泥含有大量的水分，这些水分增加了运输成本，对于后续的处理单元也非常不愿意接受这部分的水分，处理这部分污泥中的水分，对他们的运行也增加了大量的处理成本；还有一个重要的原因就是污水处理厂是处理污水的，污泥中所含的大量的水分的资源再生其实正是污水厂的专业处理对象，国内很多的垃圾处理厂的渗滤液，污泥厂的渗出液都要进行污水处理，甚至返送回污水厂进行处理，因此把污泥中的水分留到污水厂进行处理，是最符合专业化处理的概念的做法。从这三个角度来说，对于污水厂来说，在把污泥运输到下一个处理单元之前，首要解决的问题就是如何把污水厂污泥中的水分去掉。

    从上面的分析，我们就可以了解到，去掉污泥中的水分就成为了污水厂中的污泥处理的主要工作了。从前面的污泥含水的示意图可以看到，污泥中有一部分是游离的自由水，这部分水我们可以通过静止沉淀排掉上清液的做法去除，比如每个污水厂的生物处理系统都设立沉淀池（SBR工艺利用了时间差来实现沉淀工序）进行泥水分离，利用静止沉淀去除活性污泥混合液中的游离水分。但是污泥中的水分除去游离水，还有空隙水，毛细水，表面吸附水，微生物细胞内水分等等，这些水分的去除，仅仅依靠静止沉淀是无法完成的，那就需要化学和机械作用对污泥进行脱水处理了。

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