我國是一個淡水資源嚴重匱乏的國家，近年來隨著城市人口的持續增長和工業化進程的加快，城市工業廢水與生活污水排放產生的污泥日益增大。污泥通常含有大量有機物或腐植物，以及豐富的氮、磷、鉀和微量元素，可經過處理對其加以有效利用。同時，未處理的污泥中也含有重金屬、病原菌、寄生蟲以及某些難分解的無機毒物，若隨意排放或處理不當，會對水和大氣環境造成嚴重的污染。焚燒、固化填埋是目前處理污泥最簡捷的方法，成本高、見效快，但是我國人多地少，可供焚燒、填埋的場地非常有限，而且焚燒、填埋并不能完全解決其對土壤和空氣的污染。因此，尋求一個安全可靠、經濟合理的污泥處理方案對環境保護至關重要。

一  污泥處理處置

處理污泥的核心問題其實就是讓污泥脫水固結，脫水越徹底越好。鑫泰團隊根據土壤排水固結原理對污泥地基進行了多種脫水試驗，研究發明了一套增壓式真空預壓OVPS工藝用于污泥的脫水處理。該工藝的工作原理是利用塑料排水板作為污泥豎向排水通道，覆蓋密封膜閉氣，由真空管將所有塑料排水板頭串聯起來集結到總管，再總管穿過密封膜連接真空泵，形成一個密閉的真空壓力裝置，見圖。這個裝置利用抽真空預壓和增壓技術使污泥在短時間內快速排水固結，可使膜下污泥含水率降至60%左右、體積減少30%-50%左右、強度迅速提高。建立自身凈化功能所需的床體,通過種植草坪、金皇竹、蘆葦等植物，吸收有害物質，改變污泥性質，恢復當地生態。

與焚燒、固化填埋等處理方式相比，利用增壓式真空預壓處理污泥不僅不影響環境，而且使場地可以恢復生態環境或用于工程建設，大幅降低了污泥的綜合治理成本，實現了減量化、無害化、生態化治理污泥，開創了國內真空預壓處理污泥的先河。

1.1工藝

1.鋪設工作墊層

2.均勻加入活性酶滅菌，破壁

3.OVPS工藝固結排水減量，建立床體

4.優選植物，改善環境

1.2蘆葦濕地凈化污泥降解污染物

根據中國濕地研究所研究表明：金皇竹(污泥專用)蘆葦能在24小時內將8mg酚代謝分解為CO2和水。金皇竹及蘆葦對重金屬也有較強的去除作用。經過金皇竹和蘆葦濕地11天處理后，水溶液中的鉛去除率為34.76%，鎘為52.63%，銅為27.10%，汞為58.3%，鉻為72%。研究結果還表明，蘆葦濕地系統對城市污水中NH4—N的凈化率為80.1%，對TP的凈化率為74.9%，對BOD5的凈化率為90.5%。因此利用金皇竹及蘆葦,人造濕地生態系統改良污泥具有廣泛的應用前景,真正做到無害化,資源化,生態化,造福人類。

1.3污泥人工濕地處理技術

該處理技術對污泥處理起主要作用的成分是污泥作為人工基質、微生物和植物。人工基質為微生物的生長提供穩定的依附表面，為耐水耐污植物提供載體和營養物質，并通過一些物理和生物途徑降解污泥；耐水耐污植物除直接吸收利用污泥中的營養物質及吸附、富集一些有毒有害物質外，還有輸送氧氣到根區和維持水力傳輸的作用；微生物的代謝作用是污泥中有機污染物降解的主要機制。

二  設計方案

2.1為快速原位固結污泥需采用增壓式真空預壓法,具體排水處理工藝

2.2增壓式真空預壓淤泥固結技術Over vacnm pressure system

直通技術，通過手型接頭把塑料排水板與真空管連接，縮短真空傳遞路徑，使真空度能直達土體內部。

防淤堵技術，減少井阻效應，達到最佳泥水分離的目標 。

水平固結技術，在土體均勻設置增壓管，使土體水分子在壓力作用下定向流動，對軟基進行快速固結，在有限工期內大幅度提高地基強度，減少工后沉降。

氣液分離技術，利用水環式真空泵連接不倒翁集水井,再連接真空管,再有真空管連接手形接頭至排水板送至污泥內部。

2.3增壓式真空預壓軟基處理法

平面分布圖

平面分布圖

真空不倒翁集水井分布圖

不倒翁集水井

2.3.5生態濕地結構圖生態濕地結構圖

三  實驗研究

3.1污泥淤泥室內實驗防淤堵排水板

3.2.污泥真空預壓試驗(真空預壓90天)

3.3.活性酶測試及對比試驗

試驗共進行176次，選擇了17種活性酶分別進行小樣測試，測試前污泥含水率為86%，真空預壓抽水48小時后，得出了最適合本項目的活性酶以及添加劑量。添加最適合本項目的活性酶A的試樣，體積減少70%，含水率降低至46%,實驗時間長達二年。

加入不同活性酶后進行48小時真空預壓試驗

最適合的A組活性酶真空預壓脫水后效果，體積壓縮70%，含水率46%

中試

3.4.室外實驗

試驗池位于大污泥池北側，長×寬×高為6m×4m×3.5m，試驗用污泥取自大污泥池，總容積約79 m3，污泥性質基本同大污泥池中污泥相同。

污泥實驗

實驗池新污泥實驗沉降開挖含水率最低52%平均65.7%

四  工程實例

上海污泥坑生態治理

上海污泥坑生態治理

鋪密封膜

不倒翁集水井

真空20天,沉降1.5m

50天減量40%以上

五  總結

對于各種污泥解決方案，脫水始終是需解決的核心問題，經濟有效的污泥脫水方法是污泥處理處置的關鍵。本工藝將真空預壓用于填埋場污泥的脫水處理，可將污泥減量并提高強度復土,種植金皇竹或蘆葦可快速改性污泥有害物,恢復生態。相比焚燒、固化劑等處理方式，不僅不影響環境，更大幅降低了污泥的處理成本。將污泥在原位一次性大批量進行脫水處理，增加填埋空間,恢復生態,也可人造濕地,還可改良做建設用地。

污泥土地直接利用被認為是最有發展潛力的治理方式之一。該方法投資省、能耗低、運行費用低、且污泥的有機部分可轉化為土壤改良劑，可減少污泥對環境的的負面影響。其中林地和市政綠化用地因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土直接利用的有效方式。