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城市污水厂污泥处理与处置技术的新思路

作者: 来源: 日期:2014-09-25 22:47人气:

  摘要:在污水处理能力建设的这一快速发展中, 一个曾经忽视而今又必须面对的问题是伴随着污水处理能力的提高, 污水处理的中间产物,剩余污泥将要得到妥善的处理和处置。

  关键词:城市;污泥处理;技术;新思路

  在污水处理能力建设的这一快速发展中, 一个曾经忽视而今又必须面对的问题是伴随着污水处理能力的提高, 污水处理的中间产物,剩余污泥将要得到妥善的处理和处置。近年来随着一座座城市污水处理厂的投入运行, 特别是一些大中型污水处理厂的投入运行, 每天几十吨几百吨的污泥饼,有的污水厂是上千吨的泥浆不论天气好坏需要随时清理和处置。 再加上城市化的进程加快, 原来消纳污泥的农田变成了城区 ,污泥处置的难题终于暴露出来。 最早建成的天津纪庄子大型污水厂只能把污泥堆在河滩, 造成河系的污染; 北京高碑店污水处理厂十几辆黄河牌拉泥车每天跑出两百多公里到京津边缘地区进行污泥弃置,上海的农民用船把污水厂的污泥浆拉走, 半路上把泥浆从船底放到河里再返回去拉泥,凡此种种反映了这一阶段污泥处置工作中的困难和管理上的无奈。

  一、城市污水厂污泥处理的现状

  随着社会经济和城市化的快速发展, 我国城市污水排放量和处理量的增长, 污水厂污水处理后所产生的大量污泥给城市环境保护带来了新的压力。污泥成分复杂而有毒有害成分的含量成为污泥资源化利用的主要障碍之一。

  1、污泥填埋

  污泥经过简单的无菌处理直接倾倒于低谷地区可制造人工土地。

  优点:处理成本低、 不需高度脱水或自然干化、 既处理了污泥又增加了城市的建设用地。

  缺点:由于污泥填埋对于污泥的土力学性质要求较高,地址须选择底基渗透系数低且地下水位不高的区域。填坑需铺设防渗透性能好的材料,卫生填埋场应配设高渗滤液收集装置及净化设施,防止污泥中的各种有毒有害物质,经雨水的浸蚀和渗漏污染地下水及土壤。

  2、焚烧法

  污泥焚烧的处理法是最彻底、程度最大的减容方法,一是脱水直接焚烧,另一类是脱水、 干化再焚烧。污泥中含有大量的有机物、微生物残渣和一定量的纤维木质素, 具有一定的热值。掺入适量的引燃料, 可作工作炉窑和生活锅炉的辅助燃料。

  优点:焚烧法产生的剩余物最少,无异味,可迅速和较大程度的使污泥达到减量化,不需作灭菌处理,干污泥颗粒可作发电厂燃料的掺合料,燃烧灰可作水泥的添加剂,污泥陶粒等可作建筑材料。污泥通过干馏,可提取焦油、燃料油等, 也可制造四氯化碳、 有机玻璃、树脂、 甲醛等化工产品。

  缺点:一次性投资大、运行费用高、成本高、管理水平和设备维修要求高、焚烧的烟尘如果直接排放,污泥中的重金属物质会随着烟尘扩散而污染空气。如焚烧来源于主要处理工业污水形成的污泥,污泥中二恶英含量较高,经焚烧排放到环境中造成二恶英的污染。

  3、农用堆肥

  污泥堆肥是符合中国国情的污泥稳定化技术,污泥农用前最好进行堆肥化处理,目的是经过生物降解作用,使污泥中植物养分形态更有利于植物的吸收,另一方面还可消除臭味、 杀死病原菌和寄生虫。

  优点:堆肥过程中不需要其他能源和人工管理,投资及运行费用低,操作管理方便,很适用中小型污水处理厂。

  缺点:减容效果不理想,占地面积大,如果重金属含量较高的污泥用于农田,则会被植物富集,并通过食物链与生物链的传递对人类产生毒害作用。

  4、污泥投海

  该方法简单,不需花费大量资源,但受地理位置和国际海洋有关公约的限制以及对海洋生态系统和人类食物已造成威胁,中国政府已于1994年初接受三项国际协议,承诺于1994年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥。所以这方法已受限制。

  二、城市污水厂污泥处理与处置技术的新思路

  1、污泥特性

  在城市的污水处理时,使得污泥成为了污水处理的副产物。其实污泥并不是一个严格的科学定义,严格意义上讲污泥主要是由可以沉淀的固体颗粒物组成的,也只有沉淀下来的固体才形成污泥。由于我国经济的不发达,处于发展中国家,城市居民的饮食结构与发达国家是不尽相同的,这也会影响到食物产生的废弃物的成份也会不相同。由于经济的落后,我国居民消费的肉类和奶制品是较少的,所以污泥中含有机物中碳水化合物含量很高,高达将近一半,然而脂肪和蛋白质的含量却很低,脂肪只有 20%,蛋白质也只有 30%。所以在西方发达国家污泥中有机物的比重比较大,脂肪和蛋白质含量高出我国的很多。再加上我国的环境比较差,居民住宅的卫生设施不够完善,在城市中公共厕所还有很大的比例。这将造成这部分的污水大多未接入下水道,降低了城市污水厂污泥的有机物含量,所以对污泥处理,我们发展中国家的任务还是比较艰巨的,比发达国家更加紧张。主要就是污泥填埋可能会产生的渗沥液,造成严重的环境污染,再者就是污泥脂肪和蛋白质含量低,分解单位质量有机物的沼气产量低,最后就是污泥有机物的含量很低。这样一来 ,我国城市污水处理厂污泥中的有机物质含量只能达到 36.6%,造成资源回收率低。近些年以来,为了适应社会的发展和人们对环境的要求,我们必须要向发达国家学习,引进先进的设备和技术。但是我们也必须要结合自己的国情和实际情况,因为国外的技术和设备在我国并不完全适用,所以我们就要加快步伐快速认识我国城市污水厂污泥的特性和产生的影响,结合自己的实际,研发适合我国的先进技术和设备。

  2、对技术路线的反思

  近些年以来,在城市污水厂的污泥处理技术上,我们在技术研究和资金投入上都非常重视。目前我们不仅要向国外学习,引进国外先进技术和设备,更重要的是要了解自己的国情,研发出适合我国国情的先进技术,生产制造出属于自己的国产化设备,使之适用于中国污泥处理处置,并应该加强末端污染的治理,适应现在对环境的要求,向可持续发展的道路上靠拢。这两种思想会直接影响着我们不一样的研究技术方向,还会直接影响到后续的污泥处置工作的进展。

  首先,研究的技术方向就是以城市污水厂在处理污泥时,要以污泥消化为主导的技术方向。但是由于我国在这些方面的研究也比较落后,再加上污泥消化设施设计和管理上的复杂性和使用的规范和标准不能跟上实际的发展需要,所以说污泥消化工艺想要应用还需要一段时间,主要是污泥的消化应用在我国不能起到在污泥减量化、稳定化和无害化方面的主导地位。

  其次,要以资源化为主导进行研究的技术方向。主要就是将污水厂的污泥进行资源化利用,虽然在污泥资源化从技术层面上讲没有太大的问题了。在很长时间以前,我国就开始了很多种形式进行资源化利用的研究,所以我国在进行污水厂的污泥资源化技术研究中,这种技术路线还是要有借鉴国外经验和加强污染治理相结合的方式,是一种摸索,在整体的方向上是正确的,但也要结合实际,一味强调污染的末端治理已经不符合当前国家的要求和实际的情况。我们当前的技术路线值得我们做进一步的研究和创新。

  三、建议措施

  综上所述,解决我们所面临的污泥处置的难题,我们建议:

  1、要从环境管理的角度加强污泥安全处置的宣传,加强教育,同时切实加强具体环节的管理,特别是要管好向管网排放污染物的排水户。

  2、应该在调整和核拨污水处理费的过程中, 将污泥处理和处置的合理成本包括进来,在建设新的污水处理工程中由国家投入一定的专项资金用于污泥无害化处理设施的建设,以推动污泥处置设施的建设。

  3、把污泥处理和处置工作的重点放在污泥的无害化上, 大力推行污泥无害化的技术路线, 并要求在每一个新建的污水处理工程项目中, 从规划 、审批、设计到建设各个环节都要落实。

  对于污泥消化这种综合成本较低, 较为成熟的污泥无害化技术要展开行业内的研讨,加强吸收、消化和推广。

  参考文献:

  [1] 丁武泉. 重庆污水处理厂污泥特性分析[J]. 安徽农业科学, 2008,(26) .

  [2] 王锦芳. 重金属对固化污泥强度的影响[J]. 安徽农业科学, 2010,(24) .

  [3] 王楠,李悦. 青岛市剩余污泥处置现状分析及资源化利用[J]. 环境科学与管理, 2010,(02) .

  [4] 李玉臣. 清河下段水环境治理工程将还清清河水质[J]. 北京水务, 2008,(03) .

  [5] 焦德富. 城市脱水污泥厌氧堆肥研究[J]. 长春师范学院学报, 2007,(08) .

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