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浅谈城市污水厂污泥的处理与处置

  摘 要:城市污水厂污泥的处理处置是污水厂处理事业的重要组成部分。本文综述了目前中国现有的城市污水厂污泥处理工艺流程和污水厂污泥处置的现状以及其中存在的问题。分析了城市污水厂污泥处理与处置应该注意的问题以及污泥处置国内外发展动态并指出了污水污泥土地利用时应该注意的问题和对策。
  关键词:污水厂污泥处理处置 污泥处理工艺 污泥土地利用
  
  一、引言
  工作随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污水厂的污泥产生量将有较大的增长,由此引起的二次污染问题已不容忽视。因此如何合理地处理、处置污泥,已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。在很多人包括一些领导看来,一个城市只要设立了污水处理厂,这个城市的供水环保问题就得到了解决。而事实是,城市污水处理厂在污水处理的过程中必然产生污泥。而且随着城市污水处理率的不断提高,污泥的产量同样在不断增大,污泥处理处置问题已经成为制约整个污水处理行业健康发展的瓶颈问题。
  二、污水厂污泥的处理和处置
  1.污泥的处理
  污泥稳定处理有好氧稳定和厌氧稳定,好氧稳定有很多优点,但能耗很高,只有当污泥量较少时才采用。污泥经消化后,有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,污泥消化过程中还产生大量沼气可以回收利用。污泥的稳定问题,除了采取污泥厌氧消化外,还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。
  2.污泥的处置
  2.1制复合肥
  按我国目前的经济条件,对多数污水厂来说,污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素,对农作物有增产作用;污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥,是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性,不需要泥肥时,污水厂会泥满为患,影响正常运行。
  2.2卫生填埋
  有些城市 拟将污水厂污泥运至城市垃圾填埋场一并处置,这存在两个实际问题:一是管理体制上的问题。垃圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资,属环卫局管理,而污水厂的污泥属市政系统管理,设计垃圾填埋场使用年限和布点距离未考虑接纳污水厂污泥;二是脱水污泥含水率过高。运往垃圾填埋场的污泥,要求含水率不大于30%,而目前污水厂的脱水污泥含水率在70%~80%,这类污泥不易碾压填埋,除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种填埋,污泥宜采取高干度脱水方案。
  2.3干化、焚烧
  由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少,处理成本低,故污泥干化往往是焚烧的前处理。对于焚烧处理工艺,为了避免消化后污泥热值减少,也可以不作污泥消化处置。
  三、国内城市污水厂污泥的处理与处置现状
  1.现有污水厂污泥处理工艺
  城市污水处理工艺选择的水质因素进水水质水量特性和出水水质标准的确定是城市污水处理工艺选择的关键环节,也是我国当前城市污水处理工程设计中存在的薄弱环节。污泥处理利用的一般技术有污泥的堆肥化处理技术,污泥的建材话利用技术 、污泥的燃料化技术,污泥的厌氧消化 技术等,这些技术经过多年的研究和应用现已经比较成熟.污泥的堆肥化处理技术污泥经过高温堆肥进行生物发酵处理后,把有机废物转化为稳定性较高的腐殖质,即将污泥与调理剂 及膨胀剂 在一定条件下 进行好氧堆沤。国内已建成运行的城市污水厂来看,污水厂污泥处理工艺大体可归纳为18种工艺流程。
  2.国内城市污水厂污泥处理中存在的问题
  目前,我国城市水污染控制普遍存在的问题是“重污水处理而轻污泥处理处置”。
  2.1设计城市污水处理设施时,要把工业污染源控制、污水处理工艺和污泥的处理和处置,作为一个系统来考虑。
  2.2对污泥的最终处置,我们缺乏经验,如污泥的干化和焚烧装置的设计,比污水处理工艺复杂得多,我们应认真学习、引进、消化、吸收国外的技术和经验,同时要制订和完善污泥处置有关的法规和标准。
  2.3污泥含水率高会带来运输费用高,大量占用填埋空间,影响垃圾压实操作等系列问题。
  2.4露天堆放的污泥易产生恶臭、滋生蚊蝇,严重影响周边环境卫生。
  四、我国城市污水厂污泥处置国内外发展动态
  1.污泥处理与处置的目的
  1.1减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理及最终处置的费用;
  1.2通过处理使污泥稳定化,最终处置后不再产生污泥的进一步降解,从而避免产生二次污染;
  1.3达到污泥的无害化与卫生化;
  1.4在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的。
  2.国内外污泥处置动态
  污泥稳定化处置以厌氧消化为主,发达国家广泛采用,欧美、日本、独联体等国家,用厌氧消化处理污泥占污泥量的一半以上。我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚,八十年代中期建设城市大型污水厂,污泥处理也采用中温厌氧消化,引进先进技术的同时也引进了设备,尤其是借助国外贷款建设项目中,污泥处理系统装备几乎全部需要进口。近十多年来,我国城市污水厂污泥处理技术和某些单项专用设备有较大发展,积累了中温厌氧消化技术的丰富经验,而在污泥处置和最终出路方面尚属试验研究阶段。
  五、我国城市污水厂污泥处理处置对策
  1.我国城市污水厂污泥处理途径
  从国内今后的发展趋势来看,其城市污水处理将形成以国家投资的大型污水处理厂为主,各地区根据经济发展状况投资兴建的不同规模污水处理厂并存的局面,因此对污水厂污泥的处理应根据污水厂所处的环境位置、处理规模、资金来源、经济技术水平来确定适合中国国情的工艺方法和技术设备等。
  对于国内城市的各类污水处理厂来说,应该不断完善其污水污泥处理工艺,并积极开发性能良好的、国产的污泥浓缩、稳定和脱水的装置和机械,以提高污泥的含固率,使后续的污泥处置和综合利用能顺利进行。
  2.污泥土地利用是符合中国国情的处置方法
  污泥土地填埋对污泥的土力学性质要求较高,需要大面积的场地和大量的运输费用,地基需作防渗处理以免污染地下水,填埋场的废气可能污染环境等,近年来污泥填埋处置所占比例越来越小;焚烧法的技术和设备复杂、耗能大、费用较高,并且有大气污染问题。
  从污泥的成分看,其中有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家厩肥,还含有钾及其它微量元素。若施用于土地中,对土壤物理、化学及生物学性状有一定的改良作用。污泥中的有机物质可明显改善土壤的结构性,使土壤的容重下降,孔隙增多,土壤的通气透水性和田间持水量提高,从而改善土壤的物理性质。施用污泥也可提高土壤的阳离子交换量,改善土壤对酸碱的缓冲能力,提供养分交换和吸附的活性位点,从而提高土壤保肥性。
  3.污泥土地利用应注意的问题
  3.1加强病原菌和寄生虫的控制
  城市污水处理厂污泥中含有大量的病原微生物和寄生虫,如不加以控制,则污泥在土地利用或使用过程中会对人畜的健康造成危害。因此污泥在处置或利用前进行高、中温好氧法或厌氧法处理或采用辐射处理是不可或缺的环节。
  3.2重视对污泥中重金属及有毒有机物的控制
  污水厂污泥中的重金属和有机污染物含量已成为污泥土地利用的重要限制因素,污泥中往往含有大量的镉、铅、锌、汞等重金属和许多种有毒有机物,若农田中长期施用会导致土壤污染,它们被农作物吸收后又通过食物链进入人体,从而影响人体健康。尽管国内城市污水厂的污水以生活污水为主,但国内城市污水污泥中重金属含量还是有部分超过农用标准。因此也要从污染源着手,降低进入城市污水的重金属及其它有毒物质的浓度,即必须使排入城市污水管道的工业废水水质符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18-86)。
  3.3制定完善标准和法律法规,推广与普及环境知识
  许多发达国家已对污泥的处置利用制定了法律法规,对污泥的标准、施用地点的选择、水源的保护、病原菌的控制、重金属的允许施入量、运输等都作了相应的规定。目前,我国关于污泥施用的标准和法律法规还不健全,因此这样的标准有待于在科学研究的基础上进一步完善。
  

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