1 城市污水處理廠污泥處理處置現狀和問題
在城市的污水處理廠往往將主要精力放在對污水的處理上,而對于污泥的處理處置卻不夠重視,由于污泥是在污水處理過程中積少成多,任由其隨意處理,有毒有害物質和氣體逐漸蔓延,勢必會對環境形成二次污染,威脅到人們的生產生活環境甚至是生命。
雖然城市污水處理多數配備了污泥處理設備,充分體現了在城市污水處理對基礎設施建設的完善,配備了全面的設備,但是卻沒有得到充分的利用,對污泥的處理還僅僅局限于填埋這種方式,和期望的污泥的可再生資源化還存在很大距離。
在污泥中還存在很多的化學以及生物組織,其成分構成也是非常復雜,有效地分解這些物質,將它處理得沒有公害,目前處理的技術還非常單一,效果還有提升空間。
2 污泥處理技術
2.1 污泥厭氧消化
這種技術比較適合處理污泥量大以及大規模處理的污水處理廠,污泥壓氧消化主要是通過將污泥置于厭氧條件下,將微生物有機物通過兼性厭氧菌分解水、二氧化碳、甲烷等處理后產生沼氣,從而達到將污泥減量和穩定的目的。這項技術的優點是可以將生成的甲烷用來發電,使污泥中的有機物濃度有效降低,將污泥的體積變小,使污泥提高脫水能力,臭味減少,避免了后續費用投入。缺點在于這種技術處理方法復雜且占用面積較大,厭氧消化時間長,初期投入和運行的費用較大,因此不適用小規模污水處理廠。
2.2 濃縮脫水技術
污泥中的水分通過污泥濃縮技術可以有效地降低,將污泥的體積變小,在后續的設備工作時提高處理效率。污泥濃縮的主要方式有機械濃縮、氣浮濃縮以及重力濃縮。目前我國重力污泥濃縮技術依然是比較常用的技術手段,相比之下,機械濃縮不用占用很大的面積,總的投入和建造成本以及維護成本都是一次性的。
污泥脫水技術將污泥中的毛細水以及吸附水進行分離,通過脫水處理過的污泥,體積從十分之一縮減到五分之一,為后續處置降低了難度,主要的方法有造粒、機械脫水以及自然干燥。對于污水中的污泥處理更適合機械和自然干燥,而對于混凝狀的污泥更適合于造粒,在我國一般應用較多的是機械脫水。
1.1 污泥好氧發酵
利用好氧微生物進行發酵,使污泥中的有機物降解,通過內源代謝形成類似腐殖質物質。在降解過程中會產生熱量,可以高溫處理掉病原體、寄生卵等,讓污泥縮小體積并且更加穩定,使污泥無害化。
1.2 熱解(炭化)技術
這種技術是指在無氧或者缺氧的環境下將污泥進行加熱,由于有機物遇熱變得不穩定,從而發生熱裂解,之后生成炭、裂解油、燃料氣。其中的裂解油和燃料氣可以作為燃料進行二次利用,而裂解炭可以用于廢氣處理。污泥熱解在無氧或缺氧環境下,因此其一可以抑制有害氣體的產生,其二可以降低重金屬的效能,減少了在資源再利用的過程中造成的環境風險,與此同時,裂解炭是非常有效的吸附劑,對處理污水和廢氣都有很大幫助,具有非常大的市場價值。具體聯系污水寶或參見http://m.dongaorq.cn更多相關技術文檔。
2 污泥處置
2.1 衛生填埋
這種技術是將污泥進行無害化處理后,并且使其減量和穩定,沒有資源再利用價值的污泥直接填埋到土地里去。這種技術的優點在于簡單方便、見效快并且處理量大。但是對于污泥的運輸成本較高,需要專門建設填埋場地,填埋的場地容量也受到限制,被填埋污泥中的有害成分滲透到地下對地下水產生污染,對土地資源也是一種破壞,填埋場地產生地臭味以及衛生問題也是二次污染。在國外發達國家,這種方式已經過時,填埋場也不斷減少。
2.2 污泥土地利用
一是園林綠化污泥。污泥中的有機質和營養元素可以為園林景觀、草坪、花卉等提供豐富的腐殖質,其中的營養物質也可以被高效利用,改變土壤結構使營養元素被植物吸收。在園林綠化應用中,可以作為肥料、營養土和基質,根據樹木、花卉等不同的種類施以不同量的污泥。二是林地利用污泥。一般是將污泥放于如人工楊樹林、薪材林等經濟用林中,當污泥施于幼小林木時,可以造成和其他植物競爭攝入營養的情況,增加雜草生長的能力,使幼樹減少營養攝入。
三是土壤修復及改良?梢酝ㄟ^污泥作用于土質嚴重變化的土地,對其進行修復和改良,恢復土地并保護土地不再受到侵蝕,比如人為破壞的取土坑、礦坑、采煤場、垃圾填埋場等等。根據原有用途采用不同的操作方法,將污泥直接使用或者與其它的肥料相混合的方式,以達到改善土地質量的目的。
3.3 污泥焚燒
在有氧條件和一定溫度情況下進行,通過蒸發、熱解、氣化、燃燒等幾個階段,其內部的有機組通過氧化會形成氣相物質,無機組形成爐灰、爐渣等固態惰性物質,這就是污泥焚燒的質變過程。污泥焚燒系統的構成是由多個系統組成,主要有接收、貯存和給料系統、熱干化系統、焚燒系統、熱能回收和利用系統、煙氣凈化系統、渣 / 灰收集和處理系統、監測和控制系統以及其他公共系統等。在污泥焚燒前進行脫水或者熱干化處理可以提高污泥的熱值,可以大大降低運輸、儲存、燃料物料的費用和消耗。
對于污泥焚燒主要有兩種形式:一是單獨焚燒,建立獨立的污泥焚燒爐進行處置,由于污泥中的水份較高,熱值又比較低時,進入焚燒爐中不僅運行費用高、物料消耗大,而且利用率也不高;二是協同焚燒,與處理廠之外的工業爐協同合作,只需要建立污泥的傳送系統,這樣就可以節省多余的建設投入。
4 結語
目前,我國人們對于環境保護的呼聲越來越高,但隨著城市污水排放的不斷增多,城市污水處理廠面臨著巨大壓力,污泥處理和處置技術還不夠成熟,在實際應用中還有很多問題,需要不斷地加大研究力度。為避免二次污染,污泥處理是非常重要的方面,因此,在現時情況下,選擇合適的污泥處理技術并輔以相應的措施,使之得到最大化的利用,并盡量降低對環境的危害。(來源:同濟大學環境科學與工程學院)


