城市污水处理厂污泥处置现状探讨论文_蒋红林

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摘要:目前,我国的污泥处理技术的处理效率较低,大量的毒害物质存在于污泥当中,没有及时妥善地处理,就产生二次污染的可能。本文主要分析了污泥处置的现状及问题,并提出了污泥处置的技术。

关键词:城市污水;污泥处理;处置现状分析

引言

城镇污水处理过程中,沉砂池、初沉池、二沉池等会产生大量污泥。污泥含水率达到 75 %~99 %,有机物含量高,易腐烂。污泥中含有具有潜在利用价值的有机质、氮、磷、钾和各种微量元素,寄生虫卵、病原微生物等致病物质,铜、锌、铬等重金属,以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质,如不妥善处理,易造成二次污染。

一、常用污泥处置方式现状及问题

1.污泥卫生掩埋

这种处置方法操作简单易行、技术成本低、污泥不需要脱水处理,适用范围广。但是污泥掩埋也存在一定问题,尤其是掩埋渗滤液和挥发气体的形成。渗滤液是一种具有严重污染性的液体,操作不当或者选址不对定会污染地下水源。填埋场经过长时间发酵会产生大量的易燃易爆气体,若不采取有效的防范措施易引起灾害事故。

2.污泥土地利用

大量的污泥堆放会带来许多负面效应,如何科学合理的规划土地使用是目前所要考虑的解决方法,污泥的土地利用的有点在于投资资金较少,费用较低,且污泥中大大量有机物可以直接被土壤所吸收,是目前污泥助理中比较常用的方法。污泥土地利用主要用于矿场、垃圾场、湿地、林场等,这样既增加了可以土地使用面积,也有利于生态环境的保护和有序发展。土壤能为林木提供生长所需的营养物质的同时,也会为同一区域生长的其他植物提供营养,产生互相竞争的局面,影响林木对微量元素及矿物质的摄入量,增强杂草的竞争能力,造成杂草滋生。

3.污泥焚烧

污泥焚烧是让污泥在高温下充分燃烧,水分蒸发为气体,同时也产生大量的焦油、尘灰等物质。污泥焚烧法主要是处理速度快,效率高,危害性小,污泥焚烧不仅可以很好地对污泥进行彻底处理,同时燃烧产生的热量也能进行转换,将热能转换成电能,实现能量的再利用。但是如果在氧气不足的情况下进行不完全燃烧,将会产生大量的混合气体,如甲烷、一氧化碳、二氧化碳和氢等。而且残留的重金属和燃烧后的灰烬和烟尘处理不当也会造成环境问题。同时需要较为先进的污泥脱水技术来降低污泥的含水率,以便污泥能够燃烧。因此焚烧法是成本较高的污泥处理方法,在选择时需要同时考虑经济成本和环境污染等问题。

二、污泥处理对策

1.污泥好氧消化

污泥好氧消化是污泥中的微生物有机体的内源代谢过程。通过曝气充入氧气,活性污泥中的微生物有机体自身氧化分解,转化为二氧化碳、水、氨气等,使污泥得到稳定。与现在普遍采用的污泥厌氧消化相比,好氧消化具有下列优点:

(1)对悬浮固体的去除率与厌氧法大致相等;(2)上清液中的BOD 浓度较低(10 mg/L 以下);(3)处理后的产物无臭、类似腐殖质,肥效较高;(4)运行安全、管理方便;(5)处理效率高,需要的处理设施体积小,投资较少。由于污泥好氧消化工艺具有上述优点,因此在中小型污水处理厂颇受青睐。污泥好氧消化一般有三种工艺:CAD、A/AD、ATAD。表 1 为三种工艺的比较对比。

表1 污泥好氧消化各工艺比较

2.污泥脱水

将污泥含水率降低至 80% ~ 85% 以下的操作称为污泥脱水。污泥脱水的作用在于将污泥表面附着水、毛细水去除,减小污泥的体积和重量。污泥脱水分为自然干化脱水、机械脱水两种方法。其中自然干化脱水主要利用在温度较高的自然条件下,水分的蒸发原理。该种方法适合应用在气候干扰,卫生条件允许、土地使用不紧张的区域。相对于自然干化脱水,机械脱水具有较强的灵活性。机械脱水应用的机械设备有:带式压滤机、转筒离心机、板框压滤机等。其中使用带式压滤机时需综合考虑其生产能力及处理的污泥量,确定使用的台数和虑机的宽度,并结合脱水车间实际进行合理布置。

3.污泥堆肥处置技术

污泥堆肥处置技术是目前污泥土地利用前的一种处理方式,主要方式分为好痒堆肥和厌氧堆肥两种。比较常见额是好氧堆肥。这种技术的主要特点就是经过连续的发酵,让污泥中的微生物可以经过发酵,降解为有机物,让污泥处理是实现稳定化,无害化的目的。在堆肥的过程中,会产生一些热量,并能保持相对长的一些时间,这样就有利于后期的土地利用。根据我国在污泥处理统计中的数据分析,我国的污泥含量中,有机物的占比达到了38%左右,其余的鳞、钾、氮、氨等物质,均有不同占比,这样就完全符合我们国家的堆肥养分的需求,因此,在处理污泥稳定性及可再利用上,发挥了巨大作用,也实现了资源的再利用。

4.污泥干燥与焚化

污泥干燥指去除脱水污泥颗粒内部水、吸附水、毛细管水,更容易进行焚烧处理。污泥的干燥和焚烧需使用专业的设备,其中干燥可使用转筒式干燥器、急骤干燥器、Sevar 干燥器等。转筒式干燥器干燥后污泥含水率在 10% ~ 20%,干燥时间在30 ~ 32min,尾气含灰少、臭味轻,不过占地面积较大;急骤干燥器干燥后污泥含水率低在 8% ~ 10%,干燥时间短,占地面积小,不过尾气含灰量高;Sevar 干燥器干燥后污泥含水率为5% ~ 10%,尾气无含灰,臭味小,但干燥时间长在 50 ~ 80min,而且占地面积大。污泥干燥处理中,需要污水厂处理厂结合自身实际,综合考虑各干燥器的性能指标,选择适合的污泥干燥器。焚烧时可使用的设备有:转筒式焚化炉、多层床焚化炉、流化床焚化炉,其中流化床焚化炉结构简单、尾气无污染,维护次数少,被广泛应用在污泥焚烧处理中。

5.污泥卫生掩埋技术

污泥卫生掩埋是直接将污泥填埋到土壤当中进行简单的减量化、稳定化、无害化处理。污泥掩埋是目前广泛采用的污泥处置方法,量大且卓有成效的处理效果是其明显优势。但对土地资源造成较大的浪费,同时污泥运输和填埋场地建设费用较高,此外,有害成分的分解泄露会对地下饮用水源造成污染,填埋场卫生脏乱差现象明显、臭气弥漫问题突出。过去在发达国家采用这种方法较多,但目前可供掩埋的土地越来越少,因此其所占比例也逐渐缩小。

结论与展望:

短期来看,深度脱水后卫生填埋依然是很多城市的首选,但会逐渐减少被其它方式取代。焚烧方法在现阶段优势明显,但烟气治理趋严以及其带来的运行费用较高的问题是主要障碍。未来,干化焚烧以及水泥窑等的协同处置会是主流的技术手段之一。厌氧消化具有运行费用低、资源回收率高等优点,特别是热水解技术的应用较好的解决了传统厌氧的缺陷,未来也会成为污泥处理的主流技术之一。好氧发酵的优势在于其成本低,会得到经济欠发达地区的青睐。总的来说,我国目前污泥处理技术路线已基本形成,从建造投入、运营效果、资源再利用的角度来看,以厌氧消化、好氧堆肥和干化焚烧为主体的三种技术路线会是未来的主流。

参考文献:

[1]污水处理厂污泥处理过程中的潜在危害分析[J]. 王社平,程晓波,刘新安,李立军,王怡,王同悦. 市政技术. 2015(02)

[2]污泥处理处置及资源化途径与新技术[J]. 何强,吉芳英,李家杰. 给水排水. 2016(02)

[3]贵阳市生活污水处理厂污泥重金属污染的含量和风险评价[J]. 王京. 环境科学导刊. 2016(04)

论文作者:蒋红林

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/19

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