隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展和城市化的加快，城市污水處理的規(guī)模不斷擴大，污水處理程度逐年升高，污泥產(chǎn)量也快速增加。我國目前普遍存在“重水輕泥”的傾向，強調(diào)污水處理率，而忽視污泥的處理處置，未經(jīng)處理的污泥直接外運、簡單填埋或堆放，對環(huán)境造成潛在的危害。

污泥中含有大量病原菌、寄生蟲（卵），銅、鋅、鎘、汞等重金屬鹽類以及多氯聯(lián)苯等難降解有毒有害物。同時，由于污泥中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪及其它碳水化合物等高濃度有機物，導(dǎo)致污泥的粘度較大、含水率較高、固液分離性能差，進而影響到污泥堆肥、焚燒或填埋等后續(xù)處理處置。我們認為目前污泥處理的主要目標是達到穩(wěn)定化和無害化。一般污泥處理技術(shù)無論是脫水還是進行消化抑或直接處理都面臨效率低、能耗高的難題。因此，如何改變污泥的膠體結(jié)構(gòu)是污泥處理處置技術(shù)的關(guān)鍵。

污泥泥質(zhì)由污水中的膠體顆粒經(jīng)沉積形成，并富集有機質(zhì)組分和電解質(zhì)物質(zhì)。泥質(zhì)膠體構(gòu)成如圖：

該沉積的膠體顆粒粒徑為微米量級，顆粒呈無定型結(jié)構(gòu)特點，沉積顆粒的緊密層水結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，水分很難蒸發(fā)出來。另一方面，污泥泥質(zhì)中包含粘土顆粒結(jié)構(gòu)，粘土顆粒的結(jié)構(gòu)保水性也是污泥中水分穩(wěn)定的原因，使污泥不易于干化。

圖一時污泥原樣經(jīng)干化后的X-射線衍射（XRD）晶體結(jié)構(gòu)圖。干化后的污泥的晶體結(jié)構(gòu)測試給我們提供如下幾個信息：一、干化污泥中含有一定量的砂粒，表現(xiàn)為3.3410的強尖峰（△標示）；二、干污泥中含有粘土結(jié)構(gòu)峰值（圖中打☆標示）；三、干化污泥的結(jié)晶度不高，主要表現(xiàn)在如下兩方面：一是圖譜中從15～30°的背景鼓包較大，二是衍射峰的強度整體都比較低。

圖二 經(jīng)固化劑處理后的干化污泥的X-射線衍射（XRD）圖譜，衍射峰的指紋性給我們提供了幾個方面的信息：一、結(jié)晶結(jié)構(gòu)數(shù)優(yōu)于干化污泥，衍射峰的數(shù)量強度都獲得顯著提高；二、背景鼓包較圖一小，說明結(jié)晶程度提高；三、結(jié)晶結(jié)構(gòu)中粘土結(jié)構(gòu)的量下降，固化劑改變了污泥中粘土物質(zhì)的吸水保水結(jié)構(gòu)，可以避免出現(xiàn)二次泥漿化。[注：干燥污泥中的粘土結(jié)構(gòu)會造成二次泥漿化（吸水而成）]

圖1 污泥原樣經(jīng)干化后的X射線衍射（XRD）圖譜

圖2 經(jīng)改性劑處理后干化污泥的X射線衍射（XRD）圖譜

公司開發(fā)的污泥處理新技術(shù)，就是利用復(fù)合材料，通過化學反應(yīng)改變污泥的膠體結(jié)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)化為新的晶體結(jié)構(gòu)。晶體結(jié)構(gòu)的特點是：

1、泥中的膠體結(jié)構(gòu)因化學反應(yīng)，在膠核上形成結(jié)晶和長大，吸附水轉(zhuǎn)化為結(jié)晶結(jié)構(gòu)水。

2、粒的排列呈近程有序，遠程有序，形成規(guī)則的周期性的原子或分子排布，水在結(jié)構(gòu)中將以OH^-或H⁺形成結(jié)構(gòu)排布，膠核即成為結(jié)晶體的晶核。

3、結(jié)晶結(jié)構(gòu)形成后即實現(xiàn)了生活污水污泥的固態(tài)化。這種固態(tài)化的過程是不可逆的過程從而保證了改性后污泥不致二次污泥化。

4、污泥形成晶體結(jié)構(gòu)后，其所含水分可被迅速分離蒸發(fā)。

該改性劑與污泥進行反應(yīng)后對有機物的降解和減少臭氣濃度有顯著的效果。

1、改變了污泥的顯微結(jié)構(gòu)，使泥質(zhì)具有呼吸性。從而改變了污泥的降解過程，污泥的降解由厭氧過程轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚踹^程。

2、污泥中的臭氣源如硫化氫、硫醇類、有機硫及含氮物質(zhì)與改性劑反應(yīng)，大大減輕了臭氣的產(chǎn)生。

3、污泥中的病菌、寄生蟲卵、病毒等也因污泥呼吸性、PH值及泥質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變和無機質(zhì)的包覆而失活。

　  該改性劑對污泥中部分重金屬有穩(wěn)定化的作用。

1、該改性劑的活性成份與污泥中的某些重金屬離子發(fā)生化學反應(yīng)，形成穩(wěn)定的不溶于水的化合物。

2、污泥中的部分重金屬離子在結(jié)晶化過程中，形成穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)的一部分，從而減少了重金屬離子游離出來造成二次污染。

改性的污泥抗壓強度好，透氣性優(yōu)良，雨水浸泡難溶蝕。改性污泥熟化后，實現(xiàn)土壤化，穩(wěn)定化，無害化，確保不會產(chǎn)生二次污泥化。改性后的污泥可用于填埋土、填埋覆蓋土、路基土、填海土等，最終實現(xiàn)資源化的目標。

改性后污泥主要性能指標

深圳市清水河下坪固體填埋場3號污泥坑發(fā)生管涌后，目前其含水率達到90%以上的污泥應(yīng)用本公司的技術(shù)和改性劑處理，取得了令人滿意的效果，獲得了深圳市領(lǐng)導(dǎo)、城管局和填埋場的好評。另外深圳市下坪污泥處理廠采用本公司的材料和技術(shù)處理城市污水處理廠的污泥也取得很好的成效，作為填埋覆蓋土和填埋土效果十分理想，徹底解決了填埋場接收污泥產(chǎn)生的環(huán)境污染和安全隱患問題。

用該改性劑處理污泥具有投資少、處理費用低、安全性高、不產(chǎn)生二次污染、處理后的污泥用途廣泛等優(yōu)點，是現(xiàn)階段較為理想的一種方法。