污泥处理处置技术发展现状及分析

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　　摘 要：近年来，国家对污泥处理行业日益重视，要求大力推进污泥稳定化、无害化和资源化处理处置，并出台了一系列涉及污泥处理处置的政策，为污泥处理处置行业发展提供了有力的支持。人们需要积极吸收国际先进技术和经验，不断完善污泥处理处置技术，减少其对环境的危害。
　　关键词：污泥处理；处置技术；发展现状
　　1 污泥处理处置技术发展现状
　　近年来，国家相继出台了多项处理处置技术规范和标准，以期在技术和政策层面缓解我国污泥处理处置技术薄弱的现状。由于我国在污泥处理处置方面起步较晚，污泥的处理处置问题仍相当严重，因此，对污泥进行安全合理的消纳已成为亟待解决的环境问题。为了加快推进我国污泥处理处置工作，国务院于2015年4月发布《水污染防治行动计划》，明确规定，污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置，禁止处理处置不达标的污泥进入耕地。非法污泥堆放点一律予以取缔。现有污泥处理处置设施在2017年年底前基本完成了达标改造，地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。
　　2 污水厂外污泥处理处置方法
　　2.1 生物污泥土地利用
　　污泥处置中，生物污泥的土地利用逐渐成为趋势，生物污泥中含有丰富的有机物、营养元素及微量元素，土地利用能改善土壤，对作物和植被生长有积极作用，所以这种方式的利用率正在逐年增加。污泥土地利用还具有能耗低、可回收利用剩余污泥中营养物等优点。但是，生物污泥土地利用也存在一定的弊端，生物污泥往往都含有有毒物质，尤其是重金属，若污泥没有进行妥善处置，不仅会浪费大面积的土地，还可能会对土壤和水体造成二次污染。所以，要根据污泥本身的特点合理选择土地利用。
　　2.2 污泥焚烧
　　污泥焚烧是污泥后处理的一 种热还原处理方法。污泥焚烧能够使污泥达到减量化的目的，可将污泥中的水分和有机杂质完全去除，并杀灭病原体。流化床焚烧炉适合污泥单独焚烧，经初步成本分析，污泥焚烧的成本比其他污泥处理工艺的成本高2～4倍，但是如果考虑到其他工艺运行成本的后续费用，则污泥焚烧的费用也不一定是最高的。污泥焚烧适用于经济发达、土地资源紧张的大城市。随着焚烧工艺的使用，其存在的问题也日渐突出：（1）焚烧法所需设备庞大，基建投资大，管理要求也高；（2）污泥燃烧时产生烟尘，烟尘含有黑烟和飞灰，焚烧所产生的废气中还含有二噁英、少量颗粒物，以及硫氢化物等，造成空气污染；（3）污泥中所含的重金属在燃烧过程中产生金属化合物或金属盐，一部分混合到烟气中，造成空气污染，其余部分则沉积在设备内，腐蚀设备的同时还影响传热。
　　2.3 卫生填埋
　　污泥处置的方式和污泥卫生填埋处理，是一种相对成熟的污泥处理技术。污水厂污泥经过简单灭菌处理后倾到，可填平低洼地形成平原，可增加城市建设用地。卫生填埋的特点：（1）处理成本低，不需要高度脱水，但是污泥的运输成本相对较高；（2）需要大量的填埋场地，随着城市污泥的大量产出，可用的填埋场地越来越少；（3）易产生二次污染问题，如地下水污染、臭气散逸等，建设污泥卫生填埋场如同生活垃圾填埋场一样，必须做好防渗处理，否则将严重污染附近的地下水；（4）稳定性差，对填埋场地的安全构成威胁，只是暂时延缓污染，而没有最终消除污染；（5）如污泥和垃圾混合填埋，将大大缩短垃圾填埋场的寿命；（6）污泥露天堆放和外运过程的无序管理致使污泥中的病原菌、有毒有害物质、重金属污染环境，威胁到人类健康，有些污水处理厂的污泥已影响到周边居民的生活和生态环境。
　　3 新型的污泥处理处置技术
　　在污水处理技术中，污泥减量技术是一个重要的构成部分，因为城市污水会含有大量的污泥，而这些污泥成分中通常含有相当量的有毒有害物质以及未稳定化的有机物，为此，在城市污水处理中要合理运用污泥减量技术，有效处理污泥减量问题，做好城市污水减量工作。
　　3.1 化学技术
　　3.1.1 解偶联污泥减量
　　解偶联代谢的原理是由于能量通过三磷酸腺苷（ATP）和二磷酸腺苷（ADP）之间的相互转化从而进行循环，又因为分解代谢和合成代谢分别是控制ATP 分解和 ADP 转化为 ATP 的控制代谢步骤 ，分解代谢产生的能量满足了合成代谢所需，而分解代谢所需要的物质是由合成代谢来提供的。 因此，当微生物的分解作用产生出的能量不能通过氧化磷酸化反应贮存在三磷酸腺苷（ATP）中，合成代谢将被抑制，从而降低活性污泥产量。例如：
　　向活性污泥中分别投加3种解偶联剂即：五氯苯酚，邻氯苯酚，邻硝基苯酚。重点研究这3种解偶联剂对活性污泥的产率，沉降性能及氮去除效率指标。研究结果表明，这3种解偶联剂的浓度决定了胞外聚合物以及细胞内部储存的聚羟基丁酸酯的含量。在3种解偶联剂中，邻氯苯酚在活性污泥减量中有起到更好的作用。
　　3.1.2 溶胞
　　细胞溶解是指通过外加效果，使得细胞壁破裂，原本贮存于细胞内的物质被释放。细菌利用细胞溶解所释放出的可利用的物质进行生长，这就是所谓隐形生长。因此，控制隐形生长就能实现污泥的减量化目标，而细胞溶解的程度则是整个隐形生长的控速阶段。常用的溶胞方法有臭氧氧化、超声波裂解、机械破碎、光-Fenton试剂、水解酸化等。强氧化性的臭氧首先作用于细胞壁和细胞膜，导致其结构破坏，阻碍细胞的新陈代谢。其次，当臭氧穿透细胞膜时破坏其结构中控制细胞通透性的内酯蛋白和脂多糖，细胞内基质被释放出来。
　　3.2 生物技術
　　3.2.1 投加微生物制剂
　　微生物制剂是由筛选出的光合细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌和真菌等10种不同类型，对污染物具有较强降解能力的特殊功能微生物菌群组成，通过单独培养繁殖，再进行共生培养繁殖，使相互之间形成和谐互生的关系。该技术就是在好氧前端通过人为的投加MCPC，从而达到：（1）扩大系统中能有效降解污染物的微生物菌群，并使之成为优势菌种，进一步强化其降解能力。（2）延长泥龄，增加微生物数量。微生物制剂的加入，由于污泥产量减少，为了维持系统污泥浓度，使得污泥外排量减少，从而增加了系统的有效微生物数量，并相应的延长了污泥龄，污泥龄的延长有利于微生物通过内源呼吸消耗掉更多的有机物，有机物数量的减少又使得微生物合成量减少，从而形成一个良性循环，达到污泥进一步减量的目的。（3）强化酶促反应。MCPC中微生物能分泌出大量的水解酶，这些酶能将污水中的大分子有机物及死亡的微生物残体分解成小分子有机物而被微生物所利用，从而达到污泥减量的目的。
　　3.2.2 强化微型动物捕食作用
　　根据生态学理论，物质和能量在食物链中的传递因自身呼吸消耗、分解者利用及下一营养级所同化而逐级递减，且平均效率大约为10%～20%，也就是说，在食物链中，营养级越高，食物链越长，能量损失越多，用于合成污泥相微生物的能量越少，则污泥产量就会越低。利用微型动物捕食作用实现污泥减量的原理就是向活性污泥系统中接种高级别微型动物，相应地延长食物链，从而使用于微生物合成代谢所需能量的可利用率大大降低，实现污泥减量。
　　4 结束语
　　污水是当前影响人们生活质量的重要因素，与人们的日常生活息息相关，合理进行污水处理，可以从根本上降低环境污染，保护水生态环境，实现人们高品质的生活质量，为社会的稳定和谐发展奠定良好的基础。
　　参考文献：
　　[1] 许国仁，张 曌.污泥处理处置热点研究及国际经验探讨[J].中国建设信息（水工业市场），2015（2）：12.
　　[2] 戴晓虎.我国城镇污泥处理处置现状及思考[J].给水排水，2012（2）：103.
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