城镇污水厂污泥处理处置技术现状与发展论文_张波涛

城镇污水厂污泥处理处置技术现状与发展论文_张波涛

张波涛

天津创业环保集团股份有限公司 天津 300060

摘要:随着经济全球化的发展趋势,现代城镇发展水平不断提高,污水量保持逐年增加的趋势,对环境造成严重的影响。人们逐渐形成了强烈的节能、环保意识,解决城镇的污水、污泥问题,势在必行。

关键词:城镇;污泥处理;技术;发展

引言

随着现代污水处理技术日新月异的发展,污水处理厂对污水的处理程度不断深入,但在处理过程中所产生的污泥也在不断增加。对于城镇污水处理厂而言,随着污泥的不断增加,及时解决污泥问题具有重要的意义。现阶段,在污水处理厂污泥处理过程中,存在的问题日趋明显,因此需要采取有效的处理处置技术,以增强污泥处理的科学性。

1.城市污水厂污泥处理现状

1.1污泥农用比例过大

目前我国的污泥农用比例约为44.8%,是污泥主要的处理、处置方式之一。污泥农用存在一定的隐患和风险,而我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全,对于污泥处置的风险研究主要涉及污泥土地施用对植物的影响、重金属从土壤到植物的迁移和重金属、氮、磷在土壤中的迁移等方面,可用数据不充分,这些数据通常是基于短期(1~3年)的试验获得,而长期(10年以上)的田间试验数据较为缺乏,若用短期的试验数据预测长期的影响,其本身就存在一定的风险。此外,污泥土地施用后对周围相关暴露人群的影响资料和可用数据几乎为零。

目前,我国还没有出台污泥农用规范,对其风险缺乏研究,污泥农用可能造成的污染问题还未引起足够的重视。多数研究表明,污泥的有害成分进入土壤后一般不会立刻表现出其不利影响,但若长期大量使用则会出现明显的负面效应。

1.2 污泥填埋引发的环境问题较多

目前城市污水厂污泥填埋造成的问题较多:一是消耗大量的土地资源,不少城市很难找到新的填埋场;二是产生大量的渗滤液,由于污泥含水率较高,加剧了垃圾填埋场渗滤液的污染,大部分混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象;三是对填埋产生的气体进行资源化利用的填埋场较少,填埋产生的废气不仅污染环境,还存在安全隐患。

1.3 污泥综合利用良莠不齐

污泥建材利用是污泥资源化方式的一种,主要包括利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥、陶粒、玻璃、生化纤维板等。目前,污泥的建材利用已被看作是一种可持续发展的污泥处置方式,在日本以及欧美等国的应用和研究较多。相对而言,我国在污泥建材利用发展方面较落后,虽然在污泥制砖方面的研究较多,但缺少实际的工程应用。总的来说,污泥建材利用大多还处于研究及尝试阶段,技术成熟和推广应用还需一段很长的时间。

2.当前我国城镇污水处理厂污泥处理处置技术存在的问题

现阶段,在我国城镇污水处理厂中,污泥处理方法主要包括:直接填埋、干化及农业利用等。据不完全统计,采用直接填埋的占总处理的 63%以上,而该处理方法容易引起的问题比较多,主要体现在以下两点:①填埋浪费大量土地资源,城镇中无足够的填埋场。②在污泥填埋过程,在雨水作用下,污泥容易对场地危害较为严重,且处理不好的污泥会造成填埋场渗滤系统产生堵塞现象,对地下水造成不同程度的污染。(3)利用填埋过程中产生的气体填埋场比较少,而其产生气体不仅会造成环境空缺的污染,引发各种安全隐患。我国属于农业大国,对污染的处理最理想的方法就是提高土地利用率。由于污泥中含有丰富的 P、N 等元素,可用作农业生产肥料。基于我国基本国情,在农业生产中缺乏科学、有效的管理方法及农用标准,因此在利用污泥的过程中,由于处理不善,使其变成了一种新的污染源。总体而言,对污泥进行焚烧、堆肥等处理需要费用较高,且对气体的处理与利用技术较低,容易产生新污染。

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3.城镇污水处理厂污泥处理处置技术的发展走向

3.1污泥浓缩脱水

污泥浓缩脱水是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法,主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状,仍保持流动性。污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法和离心法。在选择浓缩方法时,除了各种方法本身的特点外,还应考虑污泥的性质、来源、整个污泥处理流程及最终处置方式等。如沉降法用于浓缩初沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时效果较好。单纯的剩余活性污泥一般用气浮法浓缩,近年发展到部分采用离心法浓缩。

3.2污泥厌氧消化技术

污泥的厌氧消化是一种污泥减质手段,通常可使污泥减量30%,使污泥稳定易于脱水,良好的有机物降解率(40~60%)产生污泥气可综合利用,降低运行费用,总污泥量减少,净能量消耗低,病原体活性低,生物固体适合农用,应用性广。

3.3完善二次污染的防治处理技术

在城镇污水处理厂对于污泥的相关处理处置中,由于一些技术上的限制或者条件的缺失,使得处理环节上存在着二次污染的现象。但是对于二次污染的相关问题却仍然没有受到应有的重视,在技术方面和工程上都没有太多的关注。但是随着我国经济的进一步发展,城镇的扩大,污水处理厂任务量的加大,就需要有关部门对二次污染的问题给予更多的关注,研发、应用更多的新技术、新设备,从而形成一个完善的污染防治处理体系。

3.3开拓污泥的循环利用模式

随着环境的恶化,环境保护意识的日益高涨,保护环境的行动更需要付诸实践。我国建设环境友好型、资源节约型社会,实施可持续发展,因此开拓污泥的循环利用模式也是大势所趋。

3.4碱性稳定

污泥的碱性稳定指将生石灰(CaO)与脱水污泥进行了混合,CaO与水发热形成蒸发,降低含水率为目的,反应热使污泥温度升高,对污泥进行消毒杀菌,而后形成的Ca(OH)2会继续与空气中CO2以及污泥中的其他物质如重金属离子、无机离子、有机酸、脂肪等发生反应,通过以上反应,污泥中臭味物质得到分解。另外因Ca(OH)2为碱性环境,可以杀死大量微生物,并将NH4+转化为氨气NH3并释放出来,所以从污泥中释放出来的NH3必须进行处理,否则会造成二次污染。

3.5热干化

污泥热干化,就是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法,尽管污泥干化的直接结果是污泥含水率的下降,但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有较大不同。干化对污泥的处理效应,不仅是深度脱水,还具有热处理效应,加之污泥热干化处理的产物,其含水率可控制在30%以下,目前,污泥干化后作为园林绿化介质土等已成为有一定应用的污泥处理技术。同时,污泥的干化处理可为污泥的综合利用创造条件。

3.6焚烧

污泥焚烧是将有机固体转变为氧化的最终产品,主要是二氧化碳、水和灰。焚烧的优点包括:(1)最大程度地减少污泥体积;(2)破坏病原体和有毒化合物;(3)回收潜在的能量。焚烧的缺点包括:(1)投资和操作费用高;(2)需要熟练的操作和维修人员;(3)产生的残余物(空气散发物和灰)可能对环境产生不利的影响;(4)处置残余物时,可能被列为有害废弃物。

4.结语:对城镇污水处理厂污泥的处理处置技术有很多种,根据不同的应用方向还有不同的处理方式,而且在选取何种方式时,还需要综合考虑很多因素,比如技术、资金、设备条件等等。但仍然要遵循资源化、稳定化、无害化的原则,在充分利用污泥获得经济效益的同时,还需要注重环境效应,本着可持续发展的原则,加强资源利用的相关监督,防止污泥运用过程中的二次污染问题出现。建立完善的污泥循环利用体系,突破节能降耗的技术障碍,使得污泥的处理利用得到最大化。

参考文献:

[1]罗彬源,曾佳敏.城镇污水处理厂污泥处理处置技术探讨[J].广东化工,2010,(2):243-244.

[2]孔祥娟,何强,柴宏祥.城镇污水厂污泥处理处置技术现状与发展 [J].建设科技,2009(19):57-59.

论文作者:张波涛

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第23期

论文发表时间:2018/2/26

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