关键词:城镇污水;处理厂;污泥;处理处置
引言
现阶段,我国对于污泥处置方式经常才用的方式有两种,即卫生填埋和焚烧。由于技术不成熟、操作不规范、监管体系不健全等因素,导致污泥处置不仅消耗了大量的土地资源,污泥中的有用物质未能有效利用,而且造成了其他污染问题。如何使污泥处置和保护环境达到良好的平衡,是当前面临的重大课题。
1 城市污水处理厂污泥特点
城市污水处理厂污泥来源于初沉池产生的初沉污泥、二沉池产生的剩余污泥和腐殖污泥、深度处理的化学污泥等,以二沉池污泥为主。市政污泥一般占处理水量的 0.3%-0.5%(以含水率为 97%计)。污泥由细菌菌体、有机残片、胶体、无机颗粒等组成,其主要成分是有机物,并含有氮、磷等营养物质,易腐化发臭,含水率高且不易脱水,呈胶状结构。由于污泥中含有大量的细菌、病原微生物等有毒有害物质且含水率高,污泥处置前需要达到减量、减容、稳定、无害的处理。城市污水处理厂污泥出厂前通常采用的污泥处理工艺有:污泥浓缩、脱水、消化、干化、堆肥等。
2城镇污水处理厂污泥处理处置
2.1土地利用
这种处理方式要建立在净水厂污泥进行了有效治理以后,如果污水厂对污泥进行了有效的有害物质净化处理,排除了污泥中的重金属和超标的有毒物质以后,这种处理后的污泥完全可以变成肥料应用在农田、村庄、养花、种草和城市绿化事业中。在欧美和西方发达国家利用处理过的污泥进行土地利用的方式比较普遍,但是在这些国家有一套比较严格有效的污泥处理和检测标准,所以经过处理后的污泥可以达到土地利用标准,而我国却没有一套污泥土地利用的监管措施,还是那句话:在现有的技术下,如果对净水厂的污泥进行净化处理达到可以进行土地利用的标准的话,所投入的资金相当于比使用同等用量的化肥还要昂贵,很明显没有人会干这种傻事,所以我国现在明令禁止净水厂污泥还有矿渣等工业废料向农用地排放,其实从这一点可以看到现在的净水厂污泥是达不到排放标准的,所以在污泥处理上还要讲究方式方法避免造成二次污染。
2.2 建材利用
污泥除含有有机物外,还含有与建材黏土原料组分相近的无机物,因此,可将干化污泥或污泥焚烧灰渣制成污泥砖、陶粒、水泥等建筑材料。污泥砖制作:分污泥干化后直接制砖和污泥焚烧灰制砖两种途径。由于污泥中 SiO 2 含量偏低,制砖时应添加适量的的黏土或硅砂等,对污泥成分进行适当调整以达到制砖黏土的成分比例。陶粒制作:可直接以脱水污泥或以污泥焚烧灰为原料,添加少量辅料,烧结成污泥陶粒。污泥陶粒密度小、强度高、隔热保温且烧胀系数高,可取代砂石配置的轻骨料混凝土使用。水泥、混凝土制作:①污泥焚烧后,其灰渣化学成分与水泥相近,加入适量的石灰,可烧制成灰渣水泥;②污泥焚烧灰渣具有一定的火山灰活性,可替代部分水泥和细沙,作为混凝土细骨料或水泥混合料。污泥建材利用不仅可以节省污泥处置占用的土地空间,污泥中的有用成分也可得到有效利用,在污泥的资源化利用途径中具有明显优势,但在烧制过程中须控制重金属、二噁英等的挥发及污泥臭气的产生。
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2.3好氧发酵技术
目前好氧发酵技术主要有膜覆盖好氧发酵技术和超高温好氧发酵技术。膜覆盖好氧发酵工艺是将带有微孔功能的膜覆盖在发酵的污泥堆体上,发酵过程产生的水蒸汽和二氧化碳可以向膜外排出,而病原微生物、气溶胶等隔离在膜内;同时通过底部风机通风,在膜内形成一个低压腔体,使堆内的氧气分布均匀,温度交换平衡,从而促使污泥发酵过程中有机质的充分降解和升温灭菌。在发酵堆体结构上,膜覆盖技术并未限制堆体结构的形式,要求每个堆体配备单台风机。与常规发酵技术相比,其控制臭气的效果更好,同时不需要过多的设置堆体间作业通道,因此单位面积上污泥处理效率比更高。纺织用PTFE膜、改性PTFE膜覆盖及无膜覆盖时污泥好氧发酵时对臭气的阻隔试验,表明相对于无膜覆盖污泥好氧组,有膜覆盖时对发酵初期硫化氢浓度降低64%左右;改性PTFE膜对氨气的阻隔作用相当于无膜覆盖和纺织用PTFE膜覆盖发酵累积氨气挥发量的0.5倍左右。采用两阶段共24d的膜覆盖高温好氧发酵工,通过调节物料含水率和C/N,经高温好氧发酵处理的污泥有机质降解、含水率下降至45%左右,且堆体内部维持60℃温度8d以上,实现灭菌除杂的作用。超高温处理污泥技术是直接向污泥堆体中引入嗜热微生物,同时引入性激发物质,活化堆体内源微生物;实现污泥堆体内外源微生物协同代谢作用,从而促进污泥堆体的发酵进程。污泥超高温好氧发酵(HTC)和传统高温发酵(TC)工艺特点比对,表明HTC能快速进入≥80℃的超高温阶段并持续9d,堆体最高温度93.4℃,整个堆肥过程中50℃以上高温维持21d,有效促进堆体中有机质降解和污泥熟化;堆肥结束HTC中有机质和全氮含量分别减少了21.2%和11.6%,TC有机质和全氮含量分别减少了15.9%和19.5%。且分析指出HTC超高温和高温阶段的微生物群落组成与堆体温度呈现显著正相关关系,表明栖热菌科和高温放线菌科等嗜热微生物是导致HTC出现超高温并加速有机质降解和促进堆肥腐熟的主要原因。
2.4热能资源利用(污泥焚烧)
污泥的热能利用是通过焚烧处理从而产生相应的资源,焚烧的方式包括单独焚烧、混合焚烧、锅炉焚烧以及电厂焚烧等。在污泥的焚烧处理前,城镇相关部门应该对本地区的垃圾焚烧、热电生产等窑炉使用情况进行综合调查,协调现有的窑炉进行焚烧处理,降低焚烧处理的成本。当污泥符合单独焚烧要求,并选择单独焚烧的方式时,可以与干化处理综合应用,提升热能实际利用效率。除此之外,焚烧后产生的污泥灰渣经检测合格后可以用于建材,不合格灰渣应及时进行填埋处理。如灰渣与飞灰检测出危险物质超标,则应按照危险废弃物的标准进行处理。
2.5深埋
对污泥进行填埋处理是目前对于污泥处理的可以说是唯一的比较稳妥的方式,据统计表明一半以上的污泥都被填埋处理掉,其实在目前的技术下不进行污泥填埋,其实也没有什么更好的办法来处理这些含有大量有毒物质的污泥,除非投入大量资金进行净化处理,但是以目前的技术国家拿不出来这么对资金砸在这个项目上,因为国家还要解决吃饭问题、就医问题、教育问题、军事问题、这些形势更为严峻矛盾更为尖锐的问题,因此这些污染污泥除了掩埋这种低成本投入的解决方法之外,还有什么更好的方法吗?掩埋归掩埋,但是要讲究方式方法,首先对污泥要经过处理过后才可以掩埋,避免造成对地下水的污染为了减少二次污染,要尽量降低污泥的有害物质污染程度,把二次污染降到最低程度避免对掩埋场的环境造成严重污染。
结语
城镇污水处理厂的污泥处置目前是一个急需解决的问题,它关系到污水治理的二次污染,对于污泥的治理工作必须重视起来,采取有效措施降低成本提高处理效果。
参考文献
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论文作者:党国梁
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第18期
论文发表时间:2020/1/14
标签:污泥论文; 高温论文; 有机质论文; 污水处理论文; 微生物论文; 技术论文; 净水厂论文; 《建筑实践》2019年第38卷第18期论文;