淺談污水處理廠廢棄物的綜合處理與資源化利用

劉蕙

（甘肅方圓監(jiān)理工程有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

淺談污水處理廠廢棄物的綜合處理與資源化利用

劉蕙

（甘肅方圓監(jiān)理工程有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

統(tǒng)計(jì)資料表明，改革開(kāi)放后作為城市建設(shè)基礎(chǔ)配套設(shè)施的污水處理廠得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，僅僅20多年的時(shí)間，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠從1977年的40多座增加到2004年的接近700座，當(dāng)然隨之也帶來(lái)了諸如污水廢棄物的處理以及資源化利用等新的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。通常來(lái)講，污水處理廠的廢棄物主要是指濃縮池沉淀后生成的泥餅，而這其中還有相當(dāng)一部分可利用的再生資源，比如以多價(jià)鹽形式存在的鐵、錳、鉻金屬化合物和各種有機(jī)物等。綜合分析了污水廠廢棄物的綜合利用問(wèn)題，重點(diǎn)介紹了脫水泥餅的處置方法，以及鋁鹽、鐵鹽的資源化二次萃取等技術(shù)。

污水廠；泥餅；資源化利用

隨著社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步和我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總量的穩(wěn)步提升，尤其以城鎮(zhèn)化建設(shè)為特征和代表的城市群的快速發(fā)展，工業(yè)廢水及城市污水的產(chǎn)出速度、收納能力以及日處理技術(shù)水平等也在不斷加速，甚至有些新興城市在短短幾年內(nèi)就呈現(xiàn)出了幾何倍數(shù)的增長(zhǎng)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從20世紀(jì)70年代末到本世紀(jì)初的2004年，在短短的25年時(shí)間里，我國(guó)城市污水處理廠的數(shù)量由40多座增加到接近700座，增幅達(dá)16.5倍；有專家指出，按照2004年的污水處理水平估算，我國(guó)所有污水廠加起來(lái)日平均產(chǎn)生大約7000t的污泥餅，占國(guó)家固體總廢棄物的比例約為3.2%；另外，專家還測(cè)算出，當(dāng)前我國(guó)城市污水排放量的年增長(zhǎng)率已經(jīng)大于10%，未來(lái)二十年還會(huì)有較大增幅，預(yù)計(jì)到2020年全國(guó)的污水總排放量將達(dá)到536×108m2/d。

伴隨著我國(guó)科技事業(yè)的進(jìn)步和污水處理能力的不斷提升，污水廢棄物的處置和資源化再利用等問(wèn)題，已成為當(dāng)今廢水處理行業(yè)環(huán)境保護(hù)的重要工作和頭等大事，特別是隨著企業(yè)改制和社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)揮出日益凸顯的作用，已經(jīng)讓大多數(shù)從事污水處理的企業(yè)充分認(rèn)識(shí)到節(jié)能降耗和資源再生的優(yōu)勢(shì)，更多更先進(jìn)的科技進(jìn)步手段，已經(jīng)逐步成為大家公認(rèn)的確?！八?、天更藍(lán)、環(huán)境更優(yōu)美”的根本保障。

通常對(duì)污水廠廢棄物和排放物的處理，可分為垃圾場(chǎng)直接填埋、污泥二次加工實(shí)現(xiàn)資源化利用。

1 污水廠廢棄物直接填埋

城市污水處理廠的廢棄物，通常是指多級(jí)澄清池底部沉淀下來(lái)的淤泥，再經(jīng)過(guò)脫水處理后形成的泥餅。對(duì)于這些泥餅，在缺少二次加工能力和條件的前提下，大多數(shù)都采取直接填埋的方式進(jìn)行處理。按填埋要求一般分為陸上直接填埋和衛(wèi)生填埋兩種。

陸上直接填埋是指選擇和利用城市周邊較為充?？諘绲目盏?、山谷，以及較大的土坑或洼地，遠(yuǎn)離城市的荒漠和廢棄的礦井等也是可以首選的極佳填埋場(chǎng)所。原則上泥餅等廢棄物填埋場(chǎng)所最好應(yīng)該是政府專門(mén)劃撥出來(lái)的污水處理廠專用地塊，如選擇委托其他單位合作完成廢棄物的埋棄工作，則必須簽定服務(wù)合同，保證泥餅等廢棄物的正常埋棄。另外，陸上埋棄必須符合國(guó)家和地方的有關(guān)法律法規(guī)，并具備安全的儲(chǔ)運(yùn)、傾倒條件，同時(shí)要制定和遵循嚴(yán)格的管理流程。

1）填埋場(chǎng)所與城市居民生活區(qū)必須保持一個(gè)有效的安全距離，如因環(huán)境條件所限而無(wú)法遠(yuǎn)離城市時(shí)，則必須是有人看管的垃圾填埋場(chǎng)所。

2）泥餅等廢棄物，在從污水處理廠送往埋棄場(chǎng)所的運(yùn)輸路途中，應(yīng)有安全可靠的運(yùn)輸方案和應(yīng)急預(yù)案，不得隨意丟棄或丟失。

3）泥餅在進(jìn)行陸上填埋時(shí)，由于密度較大會(huì)產(chǎn)生一定的壓密沉降造成地面塌陷，因此建議采用深挖埋棄的方式進(jìn)行處理，一般深度不得小于3m。

4）對(duì)于潮濕多雨的地區(qū)，泥餅等污水廢棄物在埋棄后的一個(gè)時(shí)期內(nèi)，必須定期安排專人對(duì)其含水率、承載力，以及周邊環(huán)境的污染物指標(biāo)等進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，詳細(xì)完整的記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，做好預(yù)防環(huán)境污染的應(yīng)急措施。

衛(wèi)生填埋，則是處于對(duì)兩個(gè)方面因素的考慮，一是填埋場(chǎng)所與城市距離較近，易受雨雪等氣候條件影響而引發(fā)周邊環(huán)境的污染；二是要充分考慮多年之后土地恢復(fù)利用的價(jià)值。事實(shí)上，泥餅等廢棄物的衛(wèi)生填埋，也是許多中小城鎮(zhèn)小型污水處理廠對(duì)污泥進(jìn)行處置的一個(gè)被廣泛采用的方法。衛(wèi)生填埋的具體要求也包括兩個(gè)方面，一要深埋并施以一定厚度的素土進(jìn)行覆蓋；二要適當(dāng)進(jìn)行衛(wèi)生消殺，比如用生石灰進(jìn)行覆蓋，或者在填埋前使用一定濃度的衛(wèi)生消殺劑進(jìn)行噴灑。

2 污水處理的資源化綜合利用

污泥處理的費(fèi)用通常都會(huì)比較昂貴，將大大增加污水處理廠的投資額度以及后期的制水成本。因而，對(duì)于大中型的污水處理廠，如何能在污水的處理過(guò)程中，變廢為寶，對(duì)污泥等副產(chǎn)品進(jìn)行二次加工，提取其中以多價(jià)鹽形式存在的鐵、錳、鉻金屬化合物、磷化物、硫化物，以及各種有機(jī)化合物等有效成分，降低投資和運(yùn)行成本，是一個(gè)既環(huán)保又可以增加污水處理廠收入的極為有益的課題。

2.1 離子萃取法回收鋁鹽

我國(guó)約有近七成的污水處理廠是使用硫酸鋁作為混凝劑，用來(lái)去除收納污水中的濁度，所以在澄清池的底泥中一般都含有濃度較高的氫氧化鋁沉淀物。因而從污泥中回收鋁鹽，可以使污泥更加容易濃縮和脫水，同時(shí)可以大大減少污泥的總固體量，降低后續(xù)污泥脫水設(shè)備的投資規(guī)模。美國(guó)在20世紀(jì)70年代初進(jìn)行了一種離子交換萃取法從沉淀污泥中回收鋁鹽的試驗(yàn)研究，得出以下結(jié)論：①用離子交換萃取法可回收沉淀污泥中較大比例的鋁鹽，且再生硫酸鋁的濃度很高；②用離子交換萃取法獲得的硫酸鋁，在質(zhì)量上同新鮮硫酸鋁相仿；③由于萃取劑的選擇性強(qiáng)，所以再生而得的硫酸鋁純度很高，污泥中的其它重金屬不再混合在再生液中。當(dāng)然，該方法也存在著萃取劑選擇和萃取過(guò)程太復(fù)雜的問(wèn)題，但如果能夠有效簡(jiǎn)化工藝流程，不失為一種發(fā)展前途極為寬廣工藝路徑。

2.2 酸溶解法再生鐵鹽

在污水處理過(guò)程中，也常把鐵鹽作為混凝劑來(lái)使用，同樣的道理，鐵鹽的回收也像回收鋁鹽一樣，對(duì)污水處理廠具有相似的資源再生優(yōu)勢(shì)。一般來(lái)講，大多數(shù)污水廠都是使用酸溶解法來(lái)再生鐵鹽。即在澄清池的污泥中加入一定比例的酸，使污泥中的氫氧化鐵溶解，當(dāng)調(diào)整pH值并使溶液濃縮時(shí)就會(huì)生成鐵鹽的結(jié)晶體。有資料證明，采用酸溶解法來(lái)再生鐵鹽，其收獲率最高可達(dá)60%～70%。當(dāng)然，此法的應(yīng)用也還存在一些不足，主要是如何進(jìn)一步降低處理成本的問(wèn)題等。

3 結(jié)束語(yǔ)

脫水污泥也是一種資源，如果僅僅將其用作填埋處理是一種消極做法。但是，目前對(duì)污泥的資源化利用還存在著二次加工工藝復(fù)雜、成本較高和難以大面積推廣等問(wèn)題。但是，從環(huán)保要求和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，卻是有著廣闊前景的一項(xiàng)工作。因此，如何將污水處理廠的廢棄物資源化利用是一個(gè)函待解決并且需要長(zhǎng)期堅(jiān)持的方向。

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