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摘要:随着我国城市化发展建设的不断推进,城市中的生活废物排放量越来越大,对城市污水污泥进行有效的处理是当前市政部门研究的主要问题,基于此,本文首先分析了城市污水厂污泥的物理化学性质及特点,接下来阐述了市政污水污泥处理工艺,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:市政;污水污泥;处理;工艺分析
引言
跟随我国越来越快的城市化脚步,城市处理的污水也在逐渐增多,由此污泥的产量也在逐年增加。如果将没有做出合适处置处理的污泥直接投放入环境,会对土地、水源和空气造成再次污染,不仅会造成污水处理系统的有效处理能力降低,而且会严重威胁生态环境,甚至对人类活动造成影响。因此,必须首先让污泥经过单元工艺组合处理,使其“减量化、稳定化、无害化”,完成污泥处理的过程,就可以把处理过的污泥投放到自然环境中或进行二次利用。以上过程就是城市污水处理的全过程,可以有效减少对生态环境产生再污染。
1城市污水厂污泥的物理化学性质及特点
1.1污泥的来源及组成
城市污水的处理过程中,会产生一种由无机颗粒、有机残片、胶体、细菌菌体、水分等构成的十分繁琐的非均质体———污泥。污泥的两大组成部分可以概括成有益部分和有害部分。有益部分是其含有氮、磷、钾、有机质等植物性微量元素,但另一些有害部分如一些病原菌、重金属、寄生虫(卵)、盐类还有二恶英、多氯联苯等不易降解的有害有毒物质。
1.2城市污泥的特点
通过分析我国城市的污水厂的初沉污泥和剩余污泥所含的成分,我们知道了污水中含有较多的成分是碳水化合物高达50%,然而含有较少的脂肪和有机质低于20%,如果对比欧美的发达国家,显然是不达标的。污水污泥中碳和氮的比例大约在3:100左右,分析碳氮比可以知道污泥中的氮含量是非常高的,因此适于厌氧消化。正如我们所知道的,我国的城市污水中有很大一部分来自工业废水,因此在城市污水厂中的初级和二级沉淀的污泥中,重金属含量大多都超标严重,其中主要含有砷、镉、铬、贡、铜、铅、锌、镍等重金属。通过对我国现在的城市污水厂的污泥进行分析,其中含有的初沉污泥、二沉污泥、混合污泥和消化污泥的无灰基热值和干基热值均处在很高的数值,在固定的含水率条件下,均有作为能源使用的可能性。
2市政污水污泥处理工艺
2.1材料化处理
根据污水污泥的组成成分特征,在处理工艺上可以进行材料化使用处理,城市污水污泥中包含有机物和无机物,其中无机物的含量为20%-30%,主要包含硅、铝、铁、钙等元素,因此,通过焚烧的污水污泥去掉了有机物,无机物仍然以焚烧后的形式存在,需要对焚烧灰进行填埋工作。对污泥焚烧灰的使用主要指建筑工程中使用的材料,包括污泥水泥、生化纤维板、生物陶粒等材料。污水污泥的材料化处理减少了对污泥的处理步骤,通过对污泥中无机物的充分利用,替代建筑工程中的原料,提高污水污泥处理的经济效益。
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2.2干化处理工艺
市政污泥的干化处理工艺是指通过热量去除污泥中的水分,通过对不同热源的利用,可以将干化处理工艺分为热干化与自然干化处理两种,自然干化污泥处理工艺是指通过太阳能进行脱水处理,是指将污泥进行充分的晾晒蒸发其中的水分,通过太阳光的照射对其进行杀菌,该种方式无法将污泥中的有机物与无机物有效分离,无法开发污泥的更多用途。热干化污泥处理是指运用烟气、燃煤、沼气、蒸汽、燃油、天然气等燃料,通过热媒介与污泥的接触,对污泥进行直接的或间接的加热处理,使用的设备包括转盘式、螺旋式、离心式、转鼓式以及带式的干化机械。将污泥在设备中进行充分的翻转与运送传输,扩大污泥与热量的接触面积,提高污泥干化处理工艺的效率。但需要特别注意的是干化机械运用过程中的污泥尾气处理问题,尾气循环不仅能够充分利用尾气中的氧气,还能充分利用尾气中的热量。降低干化过程中能源的消耗。
2.3污泥工艺化处理
污泥工艺化处理主要包含污泥浓缩技术、污泥调理技术以及污泥脱水技术等处理方式,其中污泥浓缩技术主要采用离心浓缩技术与重力浓缩技术,其中离心浓缩主要运用离心机械调节不同的沉降速度,对污泥中包含的不同比例的固体、液体进行分离,达到浓缩处理的效果,而重力浓缩技术主要运用重力的作用力实现对污泥的分离与自然沉降,由于该方法的应用无需添加外力,在应用上较为节能;污泥调理技术是指在污泥中投入阳离子聚丙烯酰胺,对污泥进行絮凝处理,使污泥的脱水性进一步增强,处理后的污泥颗粒变大,易于泥水分离;污泥脱水技术则主要采用机械脱水、自然干燥等工艺手段,将污泥中的间隔水分离出来,使得污泥中的含水率降至75%~80%,其中机械脱水主要采用有板杠压滤法,在实际应用中脱水时间段,占地面积小,对机械的折损较为严重,动力方面的成本消耗较高,但依然是目前污泥脱水处理应用最为广泛的处理方法,而自然干燥处理法占地面积较大,脱水时间较长,更适合在地广人稀、气候干燥的地区使用。
2.4污泥填埋
填埋处置是从传统的堆放和填地处置发展起来的一项最终处置技术,主要可以分为两类,即在专门填埋污水污泥的填埋场进行填埋处置,或者在可以和生活垃圾在城市固体废物填埋场进行填埋处置。污水污泥在城市固体废物填埋场进行填埋处置主要有两种类型:污泥/固体废物混合填埋和污泥/土壤混合填埋处置。在专门的污泥填埋场进行污泥的填埋处置时,将经过脱水的污泥进行填埋、覆土处置。可在地表下挖好的沟渠中进行污泥填埋,在美国主要有宽沟填埋和窄沟填埋两种方式;也可将污泥与土壤进行一定比例的混合,进行区域填埋(AreaFill),区域填埋可分为区域堆积填埋,区域成层填埋和区域堤防填埋等方式。在进行污泥/固体废物混合填埋处置时,将污泥堆积在固体废物的上层并进行尽可能充分的混合。然后将混合物平展、压实,然后像通常的固体废物填埋一样进行覆土。在进行污泥/土壤混合填埋处置中,将污泥/土壤的混合物作为填埋场的中间层或顶层的覆土使用。虽然从严格的工程标准来看,这不能成为是污泥填埋处置的方法,然而它是一个经过工程实践检验的有效方法。与污泥/固体废物填埋处置相比较,污泥/土壤填埋处置有以下优点:(1)处理机械在污泥中的滑动、被粘阻的可能性较小;(2)被用作填埋场覆土的污泥/土壤为已经填埋完成的地方的表面植被提供了营养,减少了肥料的需求,同时将污泥的沉积和腐蚀降至最低.
结语
总体而言,使用污水厂深度脱水系统对污泥进行有效的深度脱水,便于对污泥实施下一步的处理处置,大幅降低污泥污染周边环境的可能,同时利于进行污泥接下来的处置。就现在发展情况看来,国内的污泥处理和综合利用技术依然较为落后,依据相关法规、标准和规划,结合实际情况,将“以综合利用为主,焚烧为辅,卫生填埋配套”确定为城市污水处理厂的污泥处置原则。同时按照每个污水厂的实际情况,提出将各个大品牌污水处理厂的脱水污泥直接配送到污泥处置厂进行处置和综合利用。
参考文献
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[2]张杞蓉.中国城市污水厂污泥处置现状研究.环境科学与管理,2015(4):62~63.
[3]万耀强.我国城市污水处理厂污泥处理现状及其研究进展.决策与探索,2016(3):45~46.
论文作者:谢敬
论文发表刊物:《城镇建设》2019年12期
论文发表时间:2019/8/26
标签:污泥论文; 污水论文; 填埋论文; 城市论文; 工艺论文; 无机物论文; 技术论文; 《城镇建设》2019年12期论文;