城市污水廠污泥處理與處置現(xiàn)狀及進(jìn)展

杜佐兵　劉平波

摘 要:我國進(jìn)入新世紀(jì)以來,人均生活水平逐漸提高,城市化進(jìn)程也飛速發(fā)展。而在城市快速發(fā)展的過程中,人們生活環(huán)境成為日益重視的問題,這些問題中,污水污泥的處理與處置更受到廣泛關(guān)注,如何將產(chǎn)量巨大、成分復(fù)雜的污泥進(jìn)行安全合理的處理與處置,已經(jīng)成為人們深刻關(guān)注大的重大課題。

關(guān)鍵詞:污水污泥污泥處理與處置

中圖分類號:X5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0153-01

城市污泥是指污水廠對城市污水進(jìn)行處理后所產(chǎn)生的廢棄物,在物理脫水后形成的具有異臭味、黑色或者褐色的,比重略大于水的一種軟性固體,污泥中含有大量的有機(jī)物、豐富的氮磷等營養(yǎng)物、重金屬以及致病菌和病原菌等,如果不妥善處理與處置,會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

據(jù)統(tǒng)計,到2011年底,全國已經(jīng)有637個設(shè)市城市建有污水處理廠,占設(shè)市城市總數(shù)的97%。全國累計建成污水處理廠1841座,形成污水處理能力1.12億m3/d;比2010年底增加污水處理廠153座,新增污水處理能力600萬m3/d。全國設(shè)市城市、縣累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3135座,污水處理能力達(dá)到1.36億m3/d,比2010年底增加處理能力約1100萬m3/d。此外,目前全國正在建設(shè)的城鎮(zhèn)污水處理項目達(dá)1360個,總設(shè)計能力約2900萬m3/d。目前,全國已有20個省、自治區(qū)、直轄市實現(xiàn)了轄區(qū)內(nèi)每個縣(市)建有污水處理廠(以上數(shù)據(jù)摘自中國行業(yè)研究網(wǎng)http://www.chinairn.com)。

1 城市污水廠污泥處理的現(xiàn)狀及問題

目前污水處理廠污泥的常規(guī)處理以機(jī)械脫水后外運棄置為主,工藝流程簡單,操作容易,但是離“減量化、穩(wěn)定化、無害化”的要求相差甚遠(yuǎn),更不用提實現(xiàn)資源化。

根據(jù)污水處理廠污泥處理的現(xiàn)狀,剩余污泥經(jīng)帶式濃縮脫水后,直接外運填埋,存在以下問題:第一,污泥含水率普遍高達(dá)80%,直接外運填埋不滿足國家相關(guān)政策。僅采用濃縮、脫水等處理,泥餅含水率普遍高達(dá)80%。如運往垃圾場填埋,則由于污泥細(xì)小,可能造成垃圾場滲濾收集系統(tǒng)的堵塞。由于污泥的含水率、粘度高,給填埋操作也會帶來困難。污泥的流變性又使得填埋體易變形和滑坡,成為人為的“沼澤地”,給填埋場帶來極大安全隱患;第二,污水處理廠內(nèi)污泥減量化能力嚴(yán)重不足。正常運行的城市污水處理廠每天都需要處理大量的剩余污泥。這些污泥產(chǎn)量大,含水率高,呈糊狀,給儲存、處理、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)造成極大困難;第三,二次污染無法避免。污泥是污水中各種污染物的轉(zhuǎn)移產(chǎn)物,是細(xì)菌、病原體、病毒等微生物的生存場所,各種有毒有害物質(zhì)都有可能在污泥中存在,如處理不當(dāng),造成二次污染或進(jìn)入人類的食物鏈,則勢必會形成比污水危害更大的污染。

2 城市污水廠污泥處置的現(xiàn)狀及問題

我國城市污水廠對污泥處置的現(xiàn)狀來看,通過土地填埋的方式處置污泥所占比例為60%～65%,污泥的好氧發(fā)酵以及農(nóng)業(yè)利用所占比例為10%～15%,污泥的自然干化等綜合利用所占比例為3%～6%,焚燒的方式所占比例為2%～3%,污泥的外運或是露天堆放所在的比例為2%～15%。其中土地的填埋、外運以及露天堆放的方式大多數(shù)都屬于污泥的隨意處置,只有不超過15%～25%的比例屬于安全的污泥處置。

城市污水廠污泥的處置中存在的問題,一是污泥處置的目標(biāo)和發(fā)展方向不明確。污泥的處置應(yīng)該建立在安全處置的前提下,逐漸向資源化以及低碳化的方向邁進(jìn),我國污水廠污泥的處置起步比較晚,目前同時面臨著雙重的選擇,即資源的合理利用和安全處置。究竟應(yīng)該把污泥當(dāng)作資源再次利用還是當(dāng)廢棄物摒棄,這個問題一直沒有一個明確的規(guī)定和要求,各級地方政府只能因地制宜,用最簡單的方式進(jìn)行污泥的處理;二是污泥的處置投資比較大,經(jīng)濟(jì)效益卻很難得到體現(xiàn),處置涉及的部門比較多,污泥的處置一直沒有一個明確的責(zé)任主體進(jìn)行管理。

3 城市污水廠污泥處理的技術(shù)和污泥處置的方法

3.1 污泥處理的技術(shù)

第一,污泥熱干化,就是應(yīng)用人工熱源以工業(yè)化設(shè)備對污泥進(jìn)行深度脫水的處理方法,盡管污泥干化的直接結(jié)果是污泥含水率的下降,但與機(jī)械脫水相比,其應(yīng)用目的與效果均有較大不同。干化對污泥的處理效應(yīng),不僅是深度脫水,還具有熱處理效應(yīng),加之污泥熱干化處理的產(chǎn)物,其含水率可控制在30%以下,目前,污泥干化后作為園林綠化介質(zhì)土等已成為有一定應(yīng)用的污泥處理技術(shù)。同時,污泥的干化處理可為污泥的綜合利用創(chuàng)造條件。

第二,污泥石灰穩(wěn)定。石灰穩(wěn)定工藝可以使污泥穩(wěn)定化,減低污泥含水率,提高污泥承載力。該工藝?yán)蒙遗c水反應(yīng)產(chǎn)生的高溫條件,在一個封閉的反應(yīng)器內(nèi)制造了一個類似巴氏消毒的環(huán)境,利用氨氣在高溫條件下對細(xì)胞的破壞作用,取得更好的除菌效果。

第三,調(diào)理—壓榨干化。投加污泥調(diào)理藥劑使得污泥物理化學(xué)性能改變,改善其脫水性能,送入污泥深度脫水機(jī)進(jìn)行高壓壓榨,從而使含水率降到50%以下,通過脫水單元后可以得到含固率更高的脫水污泥,有效地減少濕污泥的體積,減少其他處理單元的規(guī)模。

3.2 污泥處置的方法

第一,土地利用污泥。

第二,污泥焚燒既是一種處理技術(shù)也是一種處置方法。

第三,污泥填埋有直接填埋和衛(wèi)生填埋兩種處置方式。

4 城市污水廠污泥處理與處置的發(fā)展

污泥作為一種性質(zhì)復(fù)雜、污染物含量高、潛在環(huán)境污染巨大的污染物,它的處理與處置在我國還有很大的發(fā)展空間。相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者專家也對此提出了一定見解,我國對污泥處理與處置的發(fā)展趨勢主要集中在以下幾點。

4.1 污泥的減量

實現(xiàn)污泥的減量是研究探討的一個主要熱點,通過對污泥源頭減量的處理,可以減輕后續(xù)處理過程的負(fù)擔(dān),也在一定程度上減少了污染。

4.2 在技術(shù)上取得新的進(jìn)展

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,這適用于各行各業(yè)。污泥處理更是如此,新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用能夠給我們帶來更加便捷的污泥處理與處置效果。

4.3 防止二次污染,開發(fā)循環(huán)利用的模型,提高污泥利用率

通過對污泥處理與處置現(xiàn)狀的了解,我們明白無論污泥如何的處理與處置解決我們都不可避免的額產(chǎn)生二次污染,而且有些地方污泥所產(chǎn)生的廢棄物以及氣體,可以被我們再次利用,但由于技術(shù)上以及現(xiàn)實的限制,我們不僅達(dá)不到利用的目的,還會使這些廢棄物成為二次污染源。對于污泥處理與處置的循環(huán)利用也是科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)節(jié)約型社會的要求。

5 結(jié)語

隨著我國城市化建設(shè)的進(jìn)一步加快,城市居民的進(jìn)一步增多,城市污水廠污泥的處理與處置已經(jīng)得到了極大的重視完善,但是就我國而言,污泥處理與處置工藝相對簡單,這需要我們進(jìn)行長期的探討實踐,使污泥處理與處置的效果更加完善。

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