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摘要:近些年来有关污水污泥处理工艺和方法都逐步提高,但是还是没有从根本上解决污水处理厂附属污泥问题,尤其是这些污泥所含重金属、有毒有害物质众多,给社会和人们的生活环境健康带来了极大的危害。下面先分析了我国污泥处理状况,然后就污泥处理处置中的问题提出了个人建议和看法。
关键词:城市污水;处理厂;污泥处理;处置
1我国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我国城市污泥的特点
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。
我国的城市污水厂污泥有正常的pH值,具体数值在6.5~7.0左右。
2城市污水污泥处理处置方法工艺
2.1污水厂污泥处理方法
污水处理厂利用化学或物理方法调理完污泥后,就进行污水浓缩,就是利用重力浓缩方法、气浮浓缩方法、离心浓缩方法等等方式来除去污泥的间隙水,然后进行污泥脱水,利用自然干化、造粒脱水、机械脱水等方式来将污泥转化为半固体或者固体形态。最后进行污泥消化,也就是对污泥进行厌氧消化和好氧消化,前者使污泥降解为甲烷和稳定的污泥,后者利用微生物发酵,采用好氧堆肥、反应器堆肥等方式进行污泥堆肥,使得污泥最终成为稳定性较高的类腐殖民质。
这里简单介绍一下常规的污泥热干化处理污泥热干化就是用热能将污泥烘干,干化后的污泥呈粉末或颗粒状,体积仅为原来的1/5~1/4。热干化高温杀菌很彻底,并且可以改善污泥性能,产品可作为肥料进行土地利用,也可作替代能源,还可以结合其他处理方法一起进行更经济的污泥处理。但是需要大量燃料,运行费用较高。
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(1)污泥干化焚烧
传统的脱水泥饼直接焚烧处理,因泥饼发热值太低,需加入辅助燃料以维持过程的自持进行,导致处理成本明显增加。与之相比,如采用预干燥-焚烧处理技术,在能量消耗及处理成本方面均有明显的优越性。
(2)污泥干燥造粒
污泥造粒工艺之污泥在干燥后,又进行破碎造粒处理。通过干燥造粒工艺,并向污泥中添加必要的氮、磷、钾等营养成分,将污泥加工成复合有机物。大大提高了污泥的肥效和经济价值,是污泥处置的有效途径和发展方向。
2.2污泥处置利用
第一,土地利用。我国是农业大国,对污泥进行土地利用能够有效处置多余污泥,尤其是污水处理厂污泥理念含有丰富的有机成分,且经过实践证明采用这些污泥栽种作物产量更好,甚至比施农家肥的土地作物长的更好,因此有机含量高、营养成分丰富的污泥就可以充当土壤改良剂,当然也要进行土地利用要注意污泥重金属、放射性元素等问题,从而避免土壤作物二次污染。
第二,污泥的卫生填埋与其他处置方式相比是更为简便和经济的污泥处置方式,但是却并不是最理想的方式。污泥的卫生填埋是将污泥经过简单的减量化、稳定化和无害化处理后,由于无法进行资源化利用而直接填埋到土壤当中。这种方式虽然简单经济,但是它同时也受土地资源的限制,尤其是在土地资源紧缺的国家;且在污泥填埋的同时也要考虑对地下水的影响,其所带来的污泥处置后续问题也是难以估计的。
第三,污泥焚烧法。污泥高温下燃烧,能够充分将污泥分解为砌体、焦油以及其他飞灰残渣,这种处理方法速度快,无害化、减量化效果彻底,而且污泥冉寿热量高,可以充当劣质煤,但是污泥焚烧设备投资大,燃烧不良有可能产生剧毒物质。
第四,早期污水处理厂对污泥污染认识不足,大量污泥被投入海中,这对海洋生态环境造成了巨大的损害,目前这种方法已经限制和禁止。
第五,近来国内外把污水处理处置眼光放到了资源化的层面上,希望通过适当处理然后再利用,这是现代社会环境保护和资源可持续发展的必然需要。欧美等国家已经在探索污泥制油的工艺,希望通过加热、无氧、催化剂、干馏、热分解来产热解油,而且污泥中的大量灰分可以作为建筑添加剂,不少研究专家将污泥作为水泥原料,例如在粘土中深入污泥在高温下烧成生态砖等等。除了上述几种方法之外,还有多种污泥综合有效利用方式,而这些都需要相关人员不断努力尝试研究,这样长期下去,相信总会有化废为宝,化污泥为有效资源物质的污泥处理模式。
3结语
随着城市的发展,城市污水处理量越来越大,有待处置污泥量也随之增大。对污泥的处置办法有很多,全球各地所采用的办法也各不相同,但是他们最终的目标都是将污泥进行稳定化、无害化处理,最终为污泥找到一个经济合理的归宿。各地在进行污泥处置时不仅要考虑工艺的问题,同时要结合当地地理条件和经济条件进行处置办法的选择。而在进行处置办法选择时,最好的办法就是变废为宝,将废弃的污泥变成资源,为人们所利用。
参考文献:
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[4]王雅婷.城市污水厂污泥的处理处置与综合利用[J].环境科学与管理,2011,(01):90-94.
论文作者:王佳音1,王秀珍2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/21
标签:污泥论文; 污水论文; 城市论文; 污水处理论文; 重金属论文; 方法论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;