污泥處理處置技術(shù)的研究進(jìn)展

陳阽陂

摘 要：隨著我國(guó)污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，在污水處理量與日俱增的同時(shí)也使得剩余污泥量不斷增加，這些污泥如果不進(jìn)行處理是不允許直接排放到外界環(huán)境中，因此對(duì)剩余污泥必須要進(jìn)行無(wú)害化、減量化、資源化和穩(wěn)定化的處理，在選擇污泥處理處置技術(shù)之時(shí)要充分考慮技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性以及生態(tài)可行性，當(dāng)前污泥處理處置技術(shù)正處于不斷的發(fā)展過(guò)程中，在可以達(dá)到污泥處理處置目的的同時(shí)，如何降低其投資和運(yùn)行成本成為當(dāng)前污水處理領(lǐng)域討論的熱點(diǎn)問(wèn)題。文章介紹了傳統(tǒng)的污泥處理處置技術(shù)，并對(duì)幾種的新型污泥處理處置技術(shù)進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：污泥；處理處置技術(shù)；研究進(jìn)展

前言

當(dāng)前在污水處理技術(shù)中，活性污泥法是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，其對(duì)脫氮除磷具有非常好的效果，同時(shí)在應(yīng)用活性污泥法時(shí)的污泥產(chǎn)生量非常大，在工藝路線中，一部分污泥回流到曝氣池參與生物反應(yīng)，而剩余的污泥或齡期較長(zhǎng)的污泥則需要從污水處理構(gòu)筑物中排除，這些剩余污泥必須要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚硖幹茫怪疅o(wú)害化、減量化、資源化和穩(wěn)定化，便于進(jìn)一步的處置。一般來(lái)講污泥處理處置投資和運(yùn)行的成本非常大，最高可占到整個(gè)污水處理廠的投資和運(yùn)行費(fèi)用的50%以上，因此在可以達(dá)到污泥處理處置目的的同時(shí)，如何降低其投資和運(yùn)行成本成為當(dāng)前污水處理領(lǐng)域討論的熱點(diǎn)問(wèn)題。

1 傳統(tǒng)的污泥處理處置技術(shù)

1.1 傳統(tǒng)污泥處理技術(shù)

1.1.1 好氧、厭氧消化技術(shù)

好氧、厭氧消化就是利用好氧微生物和厭氧微生物對(duì)污泥中的有機(jī)成分進(jìn)行氧化分解的過(guò)程，經(jīng)過(guò)好氧消化處理的污泥性質(zhì)非常穩(wěn)定，效果較好，但是缺點(diǎn)是好氧消化工藝的運(yùn)行成本和維護(hù)費(fèi)用較高，因此在我國(guó)污水處理廠中應(yīng)用空間已經(jīng)越來(lái)越小。污泥經(jīng)過(guò)厭氧消化后性質(zhì)也較為穩(wěn)定，而且可以將處理后的污泥以能源的方式進(jìn)行部分回收利用，因此是資源化的重要體現(xiàn)，然而厭氧消化后的污泥含水率較高，需要進(jìn)行進(jìn)一步脫水，因此還需額外投資脫水設(shè)備。

1.1.2 濕式氧化法

濕式氧化法是采用物理化學(xué)的方法，是將剩余污泥置于高壓反應(yīng)容器中，向容器內(nèi)通入高壓空氣，使反應(yīng)器壓力達(dá)到1-20MPa，以空氣中的氧氣作為氧化劑，然后在300℃左右的高溫下進(jìn)行的氧化反應(yīng)，可將液相的有機(jī)物質(zhì)充分氧化分解為二氧化碳、水或小分子有機(jī)物，氧化反應(yīng)較為完全，可用于高低濃度的污泥處理，處理效果十分顯著，但由于高溫高壓反應(yīng)對(duì)設(shè)備的要求較高，因此就增加了投資、運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用，一般只用于投資規(guī)模較大的污水處理廠污泥處理。

1.2 傳統(tǒng)污泥處置方法

常用的污泥處置方法有衛(wèi)生填埋、焚燒、海洋傾倒、土地利用等。

1.2.1 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋可以使處理后的污泥與地面環(huán)境有效隔離，并且處置成本較低，但是污泥的濾液可能會(huì)滲入地下水層，造成地下水的污染。

1.2.2 焚燒處置

焚燒的過(guò)程可將污泥轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，體積大為減小，同時(shí)可有效殺滅污泥中的細(xì)菌，但是在焚燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、二惡英等氣體，對(duì)空氣造成嚴(yán)重的污染，隨著國(guó)家對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量重視程度越來(lái)越高，使得焚燒處置污泥的方法會(huì)逐漸被淘汰。

1.2.3 海洋傾倒

海洋傾倒就是將處理后的污泥直接作為垃圾傾倒入海洋中，因此處置方式比較簡(jiǎn)單，處置費(fèi)用較低，但海洋的自凈能力畢竟有限，隨著污泥數(shù)量的急劇增加，使得海洋傾倒會(huì)對(duì)海洋的生態(tài)環(huán)境造成越來(lái)越嚴(yán)重的影響，因此這種處置方法已經(jīng)不被提倡。

1.2.4 土地利用

經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砗螅勰嘀袝?huì)含有大量的營(yíng)養(yǎng)成分可微量元素，可用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)用地土壤的肥料，從而實(shí)現(xiàn)費(fèi)用利用，然而由于污泥中還可能同時(shí)存在重金屬、放射性元素、多氯芳烴等等難于降解的有害物質(zhì)，如果進(jìn)入土壤中就有可能造成對(duì)土壤的污染，進(jìn)而對(duì)農(nóng)作物、林木造成污染，因此在將污泥土地利用處置之前一定要保證其無(wú)害化。

2 新型的污泥處理處置技術(shù)

2.1 超聲波處理技術(shù)

超聲波在水中產(chǎn)生的效應(yīng)非常復(fù)雜，在一些清洗的領(lǐng)域已經(jīng)普遍用超聲波技術(shù)收到了良好的效果，而實(shí)踐證明在污泥處理中應(yīng)用超聲波技術(shù)可取得較好的效果，其作用原理是：中低頻的超聲波在污泥的水相中可產(chǎn)生強(qiáng)力脈沖，從而制造局部的高溫和高壓條件，并同時(shí)產(chǎn)生超高速射流，在這樣的極限條件下污泥中的絲狀菌等微生物以及有機(jī)物的結(jié)構(gòu)被破壞，防止污泥膨脹的發(fā)生，使污泥的脫水性大幅提高，經(jīng)過(guò)脫水處理后使污泥達(dá)到穩(wěn)定化、減量化和無(wú)害化的目的。在用超聲波技術(shù)處理污泥時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整超聲波的聲能密度以及超聲時(shí)間，不斷優(yōu)化處理?xiàng)l件，從而達(dá)到最佳處理效果。由于超聲波污泥處理技術(shù)的能耗較大，且聲能量利用效率不高，因此在一定程度上阻礙了其進(jìn)一步應(yīng)用，然而由于超聲波對(duì)污泥的處理效果顯著，使其仍然具有較好的應(yīng)用前景，當(dāng)前一般用超聲波與其他處理技術(shù)聯(lián)合使用，可降低運(yùn)行成本，并保證污泥的處理效果。

2.2 原位減量技術(shù)

如前文所述，在活性污泥水處理過(guò)程中產(chǎn)生大量的污泥，在對(duì)這些污泥進(jìn)行處理處置的過(guò)程中會(huì)耗費(fèi)大量的物力財(cái)力，因此如果能夠降低污泥的產(chǎn)量，使其在污泥水處理工藝的過(guò)程中就對(duì)污泥進(jìn)行減量化處理處置，就會(huì)大大降低后續(xù)處理處置的費(fèi)用。目前最為常用的污泥原位減量技術(shù)是利用微生物對(duì)污泥進(jìn)行捕食和消化，使水處理反應(yīng)器內(nèi)的食物鏈增長(zhǎng)，從而使污水環(huán)境內(nèi)可用于合成生物體的能量大為減少，從而達(dá)到降低污泥產(chǎn)量的目的，可利用的微生物有纖毛蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)、變形蟲(chóng)等原生微生物和線蟲(chóng)、輪蟲(chóng)等后生微生物，實(shí)踐證明在原活性污泥水處理工藝中引入各種微生物后，活性污泥的產(chǎn)量?jī)H是之前產(chǎn)量的30%左右，而且整個(gè)過(guò)程不需要另外投入處理處置設(shè)施，且免維護(hù)，投資和運(yùn)行成本相當(dāng)?shù)停挥绊懰幚硇Ч?/p>

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，污泥處理處置技術(shù)正處在不斷發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)于污泥的處理與處置，不外乎兩種方式，一是對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行末端處理，使其達(dá)到減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化和資源化等目的，二是在污水處理的原位進(jìn)行減量的方法，使污泥在源頭上進(jìn)行處理，減少污泥排放量，因此，將這兩種污泥處理處置的方式聯(lián)合使用，首先使污泥產(chǎn)生量減少，剩余的少量污泥可進(jìn)行末端處理，可取得較好的效果，應(yīng)當(dāng)是未來(lái)污泥處理處置技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。

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