污泥是一種特殊的垃圾, 它是污水處理后的副產(chǎn)品, 其成分極其復(fù)雜, 包括有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等。我國(guó)的污泥產(chǎn)量很大, 每年排放干污泥大約3 ×105 t , 并且以每年10 %左右的速度迅速增長(zhǎng) , 如果對(duì)污泥不及時(shí)進(jìn)行處理, 就會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染。我國(guó)十分重視環(huán)境問(wèn)題, 把城市污水、污泥的綜合治理工作納入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十一五”計(jì)劃綱要。在此情況下, 污泥的妥善處理將會(huì)具有更大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境意義。最初污泥的處理處置方式基本上采用填埋與海洋傾倒。這兩種處理方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單, 投資費(fèi)用小, 但是會(huì)污染土壤、地下水以及海洋生態(tài)環(huán)境。隨著時(shí)代的發(fā)展及環(huán)保要求, 目前人們比較熱衷于污泥焚燒及土地化利用。污泥焚燒處理可以迅速和最大限度地實(shí)現(xiàn)減量化, 有毒污染物被氧化, 而且不必考慮病原菌的滅菌處理, 既解決了污泥的出路又充分利用了污泥中的能源。污泥焚燒對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)污泥產(chǎn)量大、種類廣泛的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō), 是污泥處理的主要發(fā)展方向之一, 因此發(fā)展、完善污泥焚燒和能源利用的應(yīng)用技術(shù)是迫在眉睫的重要任務(wù)。

污泥濃縮是指通過(guò)污泥增稠來(lái)降低污泥的含水率和減小污泥的體積, 減少后續(xù)構(gòu)筑物或處理單元的壓力。造紙廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥, 含水率很高, 一般為96 %～ 99 .8 %, 體積很大, 對(duì)污泥的處理、利用和運(yùn)輸造成很大的困難, 必須先進(jìn)行濃縮,然后再進(jìn)行后續(xù)處理。

為了有效地分離污泥中的水分, 有必要了解污泥中水分存在的狀態(tài)。根據(jù)污泥中所含水分與污泥結(jié)合的情況, 污泥中所含的水分可分為自由水和結(jié)合水兩大類。自由水為不直接與污泥結(jié)合也不受污泥顆粒影響的那部分水, 這部分水可過(guò)濃縮或機(jī)械脫水與污泥顆粒分離, 污泥中的大部分水是以這種形式存在的。對(duì)于結(jié)合水, 一般認(rèn)為污泥中水分與固體顆粒存在四種結(jié)合狀態(tài):空隙水, 這是一部分被污泥顆粒包圍起來(lái)的水分, 并沒(méi)有與污泥顆粒直接結(jié)合, 空隙水一般占水分的70 %左右, 這部分水可以通過(guò)重力沉淀的方法進(jìn)行分離;毛細(xì)水, 毛細(xì)水是在高度密集的細(xì)小污泥顆粒周圍的水, 由于毛細(xì)管現(xiàn)象而形成的, 毛細(xì)水約占總水分的20 %左右,要想脫出毛細(xì)水, 必須施加離心力、負(fù)壓力等, 以破壞毛細(xì)管表面張力和凝聚力的作用;表面吸附水:它是在污泥顆粒表面附著的水分, 其附著力比較強(qiáng), 脫出比較困難, 要使膠體顆粒與水分離, 必須采用混凝方法, 通過(guò)膠體顆粒的相互絮凝, 排除附著在其表面的水分;內(nèi)部水, 內(nèi)部水是污泥顆粒內(nèi)部結(jié)合的水分, 如生物污泥中細(xì)胞內(nèi)部水分, 無(wú)機(jī)污泥中金屬化合物所帶的結(jié)晶水等, 這部分水是不能用機(jī)械方法分離的, 可以通過(guò)生物分解或熱力方法除去。每個(gè)制漿造紙廠的制漿工藝、抄紙?jiān)O(shè)備、產(chǎn)品類型以及企業(yè)技術(shù)管理水平都不盡相同, 導(dǎo)致處理造紙廢水時(shí)產(chǎn)生的污泥種類十分廣泛。不同污泥中水分的結(jié)合狀態(tài)對(duì)污泥濃縮、脫水影響很大。例如:纖維含量較高和灰分含量較低的污泥, 含有較多的空隙水與毛細(xì)水, 因此最容易脫水;經(jīng)過(guò)高效生物系統(tǒng)處理過(guò)的污泥, 由于其中含有較多的表面吸附水和生物細(xì)胞內(nèi)部水, 濃縮、脫水最為困難。

因此充分了解污泥中水分的結(jié)合狀態(tài), 有助于污泥處理企業(yè)制定合理的處理工藝、選擇適當(dāng)?shù)臐饪s設(shè)備, 對(duì)企業(yè)提高污泥處理效率、減少生產(chǎn)資金投入, 都會(huì)起到積極的作用。