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浅析城市污水厂污泥处置的技术路线

  [摘 要]城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。如何妥善地处置污水厂污泥,并将其作为一种新的资源加以有效利用,变废为宝,已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素,也是全球共同关注的课题。
  [关键词]污泥处置;技术路线
  
  1.污水处理的现状与发展
  
  近几十年来,随着我们国家城市社会经济的高速发展,我国的城市排水基础设施的建设取得了很大的进步。城市污水处理厂的数量从1977年的35座增加到2004年的667座,城市污水处理能力从过去的每天处理污水100多万吨增长到今天的每天处理污水近3.000多万吨。
  尽管我们和发达国家相比,在总的能力建设上差距仍然很大(美国有18.000座,英,法,德国各有约8.000座),污水处理率也仅约30%(发达国家约90%以上),国内的水系污染也还未得到有效的控制,污水处理能力和社会经济发展的需求尚不匹配,但目前国家正在调整政策,在建设和谐社会的过程中,集中全社会的资源,加速这一关键环节的能力建设和强化这一环节的科学管理。按照这样一个进程,至2015年,全国城市污水处理厂的数量将达到2000座以上,污水处理能力将达到每天处理污水8.000多万吨,污水处理率将达到70%以上,我国的水污染将得到控制,水环境将明显改观。
  
  2.污泥问题的出现及其原因
  
  在污水处理能力建设的这一快速发展中,一个曾经忽视,而今又必须面对的问题是伴随着污水处理能力的提高,污水处理的中间产物――污泥将要得到妥善的处理和处置。
  近年来随着一座座城市污水处理厂的投入运行,特别是一些大中型污水处理厂的投入运行,每天几十吨几百吨的污泥饼,有的污水厂是上千吨的泥浆不论天气好坏需要随时清理和处置,再加上城市化的进程加快,原来消纳污泥的农田变成了城区,污泥处置的难题终于暴露出来。最早建成的天津纪庄子大型污水厂只能把污泥堆在河滩,造成河系的污染:北京高碑店污水处理厂十几辆黄河牌拉泥车每天跑出两百多公里到京津边缘地区进行污泥弃置:上海的农民用船把污水厂的污泥浆拉走,半路上把泥浆从船底放到河里再返回去拉泥:凡此种种反映了这一阶段污泥处置工作中的困难和管理上的无奈。
  
  3.污泥处置的国际经验
  
  污泥处置的困难不仅仅是我国在环境综合整治工作中出现的问题,也是目前世界各国都面临的挑战,大家集中努力的目标是污泥的无害化和资源化处置,寻求的是经济上可支撑的可持续性发展技术。西方国家的大规模现代化污水处理是从六十年代末开始的,原有的污泥处置方式也是把污泥经过脱水减量化后运往农业区或林地进行土地应用。国外在通过大量的生态学研究和总结了实际工程经验的基础上,科学的确定了污泥最终处置标准中的重金属要求(发达国家的污泥土地使用标准对重金属的要求比国内宽松),通过让污水厂监督管网排水户的方式将责任体联在一起,对重金属的排放实施了有效的管理,使消化污泥能够达到法定的初级无害化水平,污泥的最终安全处置可以实践。
  纵观国外近几十年的污水处理和污泥处置的实践,我们看到一条可以借鉴得的基本发展路线。那就是,即便是发达国家,也要根据国情,科学和事实求实的确定他们的环境标准,阶段目标,并切实加强污泥处置工程的落实和管理:在污泥处理和处置的思路上从污泥无害化着手,把它作为满足环境基本要求,社会经济发展的基本条件的主要措施和手段:同时不放弃资源化的努力。
  正是由于思路符合实际,加上污泥无害化处置项目,有法规上的依据,有政府和社会资金投入的渠道,有成熟的工程技术的支持,所以在总体上还是稳步发展的,并不断探索和开发兼顾污泥无害化和资源化的新技术。
  
  4.污泥处理两种技术路线的实践与困惑
  
  我国从上世纪的八十年代开始了大规模的现代化污水处理实践,在二十多年的实践中我们有两个技术倾向值得探讨,它们引导了两种不同的技术方向,并直接影响到后续的污泥处置工作的成效。
  
  4.1以污泥消化为主导的技术方向
  我国的污水处理主流是一直在引进国外的先进技术。污泥消化是一项在国外经过几十年实践至今还在应用的综合成本相对较低的污泥无害化技术。但是,由于污泥消化设施设计和管理上的复杂性,我们的早期实践碰到了一些挫折,设计建设的几座污泥消化设施的使用效果都不很理想:加上发展速度快,从事设计和管理的人员总在不断调整和更新,缺少实践的机会和经验的积累:还有沼气利用等环节的部门障碍因素等等,在后续的污水处理项目中,大家都尽可能地躲开污泥消化而采用其他的污水处理工艺,而这些工艺又不能达到国家要求的污泥农用无害化水平。
  
  4.2以资源化为主导的技术方向
  污泥资源化从技术上来说没有太大的问题。我国的工程技术人员早在上个世纪中叶就结合我国农村土法堆肥的技术,研究和开发了将污泥进行机械化堆肥和制砖,烧水泥等各类资源化工艺和技术,尝试在进行污泥无害化处理的同时实现资源化的可行性。但是在专业化更强的现代化大中型污水处理工程项目中,大量的污泥每天都必须得到及时地妥善处理和处置,因此建设一座稳定运行的污泥处理设施是污水处理持续运营的必要保证。
  
  4.3以无害化为主导,以资源化为方向
  目前,除了有独特因素的几个污水处理厂之外,我国新建的中小型污水处理厂,在污泥处置方式上多采用低成本的弃置与填埋,整体上还达不到无害化的水平。深圳、上海、北京、天津、广州等一些建立了大型污水处理厂的城市,迫于污泥处置的压力,正在尝试着引进国外的污泥热干化和焚烧技术及装备,以提高污泥处理和处置水平及改善自身的应变能力。这些尝试还是以污泥无害化为出发点。目前这些设施大部分在设计和建设中。这些现代化的设施投入运行,将大大地提高了污水处理厂运行的稳定性,也将促动污泥处理和处置工作上的认识、政策、价格、环境管理方面的改变。
  实践证明,国外从无害化着手,从资源化着眼,展开污泥处理和处置工作的方式是合理的,有成效的。我们在污水处理收费尚不到位,污泥处置还没有认可的资金渠道支撑的情况下,做一些污泥无害化和资源化的尝试是有益的。但以资源化来推动污泥处理和处置工作,并寄希望用这种方式来赢利从而推动整体系统的良性发展是不现实的。
  
  5.源于实践的建议措施
  
  综上所述,解决我们所面临的污泥处置的难题,我们建议:
  5.1首先是要从环境管理的角度加强污泥安全处置的宣传,加强教育,同时切实加强具体环节的管理,特别是要管好向管网排放污染物的排水户。
  5.2是应该在调整和核拨污水处理费的过程中,将污泥处理和处置的合理成本包括进来,在建设新的污水处理工程中,由国家投入一定的专项资金用于污泥无害化处理设施的建设,以推动污泥处置设施的建设。
  5.3是把污泥处理和处置工作的重点放在污泥的无害化上,大力推行污泥无害化的技术路线,并要求在每一个新建的污水处理工程项目中,从规划、设计到建设各个环节都要落实。
  5.4对于污泥消化这种综合成本较低、较为成熟的污泥无害化技术要展开行业内的研讨,加强吸收,消化和推广。
  
  [参考文献]
  [1]张光明,张信芳,张盼月,城市污泥资源化技术进展,化学工业出版社,2006,4.1.
  [2]谷晋川,蒋文举,雍毅,城市污水厂污泥处理与资源化,化学工业出版社,2008.9.1
  [3]张辰,污泥处理处置技术与工程实例,化学工业出版社2006,7.1.
  [4]尹军,谭学军,污水污泥处理处置与资源化利用,化学工业出版社.2005.1.1

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