污泥是一種特殊的垃圾, 它是污水處理后的副產(chǎn)品, 其成分極其復雜, 包括有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等。我國的污泥產(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 , 如果對污泥不及時進行處理, 就會造成嚴重的二次污染。我國十分重視環(huán)境問題, 把城市污水、污泥的綜合治理工作納入了國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十一五”計劃綱要。在此情況下, 污泥的妥善處理將會具有更大的經(jīng)濟、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簡單, 投資費用小, 但是會污染土壤、地下水以及海洋生態(tài)環(huán)境。隨著時代的發(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。污泥焚燒對于我國這樣一個污泥產(chǎn)量大、種類廣泛的發(fā)展中國家來說, 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用技術是迫在眉睫的重要任務。

污泥濃縮是指通過污泥增稠來降低污泥的含水率和減小污泥的體積, 減少后續(xù)構筑物或處理單元的壓力。造紙廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥, 含水率很高, 一般為96 %～ 99 .8 %, 體積很大, 對污泥的處理、利用和運輸造成很大的困難, 必須先進行濃縮,然后再進行后續(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合的情況, 污泥中所含的水分可分為自由水和結合水兩大類。自由水為不直接與污泥結合也不受污泥顆粒影響的那部分水, 這部分水可過濃縮或機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。對于結合水, 一般認為污泥中水分與固體顆粒存在四種結合狀態(tài):空隙水, 這是一部分被污泥顆粒包圍起來的水分, 并沒有與污泥顆粒直接結合, 空隙水一般占水分的70 %左右, 這部分水可以通過重力沉淀的方法進行分離;毛細水, 毛細水是在高度密集的細小污泥顆粒周圍的水, 由于毛細管現(xiàn)象而形成的, 毛細水約占總水分的20 %左右,要想脫出毛細水, 必須施加離心力、負壓力等, 以破壞毛細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, 脫出比較困難, 要使膠體顆粒與水分離, 必須采用混凝方法, 通過膠體顆粒的相互絮凝, 排除附著在其表面的水分;內部水, 內部水是污泥顆粒內部結合的水分, 如生物污泥中細胞內部水分, 無機污泥中金屬化合物所帶的結晶水等, 這部分水是不能用機械方法分離的, 可以通過生物分解或熱力方法除去。每個制漿造紙廠的制漿工藝、抄紙設備、產(chǎn)品類型以及企業(yè)技術管理水平都不盡相同, 導致處理造紙廢水時產(chǎn)生的污泥種類十分廣泛。不同污泥中水分的結合狀態(tài)對污泥濃縮、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水, 因此最容易脫水;經(jīng)過高效生物系統(tǒng)處理過的污泥, 由于其中含有較多的表面吸附水和生物細胞內部水, 濃縮、脫水最為困難。

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