污泥治理技術(shù)研究與應(yīng)用

楊曉娣

【摘要】城市發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生了大量的污泥，這些污泥如果不進(jìn)行有效治理，將會(huì)對(duì)城市環(huán)境等各方面都會(huì)產(chǎn)生消極影響。所以城市有關(guān)部門一直都致力于研究污泥處理技術(shù)，多年的研究，增壓式真空預(yù)壓處理工藝被研發(fā)并且應(yīng)用在污泥處理實(shí)踐中。此種處理工藝與傳統(tǒng)的污泥治理工藝相比，可以將污泥治理減量化、實(shí)現(xiàn)無(wú)害化治理，能夠在比較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)。本文主要通過(guò)對(duì)增壓式真空預(yù)壓處理工藝的簡(jiǎn)單介紹，而后對(duì)該處理工藝所涉及到的技術(shù)以及具體應(yīng)用進(jìn)行了探討分析，僅供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】污泥治理；技術(shù)研究；應(yīng)用

我國(guó)本身就一個(gè)淡水資源缺乏的國(guó)家，在這一現(xiàn)實(shí)背景下，城市發(fā)展過(guò)程中由于工業(yè)廢水以及其他方面污水的排放，使得城市污泥越來(lái)越多，如果能夠?qū)@些污泥進(jìn)行有效處理，將會(huì)有利于城市發(fā)展，有效的緩解談水資源缺乏以及生態(tài)惡劣的問(wèn)題。但是污泥中有很多有害物質(zhì)，如果妥善處理這些有害物質(zhì)成為治理的重點(diǎn)。早期人們習(xí)慣于應(yīng)用焚燒以及固化填埋的方式，這兩種方法應(yīng)用效果比較好，但是由于我國(guó)填埋場(chǎng)地以及焚燒場(chǎng)地有限，正是在這種情況下，增壓式真空預(yù)壓處理工藝應(yīng)用而生。

一、污泥治理技術(shù)簡(jiǎn)單介紹

污泥治理技術(shù)的關(guān)鍵就是讓污泥實(shí)現(xiàn)脫水固結(jié)，正常情況下，脫水效果越好，治理程度就越好。我國(guó)對(duì)污泥治理技術(shù)的研究一直都未停止過(guò)，研究者經(jīng)過(guò)大量的研究終于研究出一種污泥脫水效果的技術(shù)，即增壓式真空預(yù)壓OVPS工藝。此種工藝方法將塑料排水板充當(dāng)污泥豎向排水通道，使用密封膜將其完全覆蓋上實(shí)現(xiàn)閉氣，而后在使用真空管，將全部的塑料排水板頭完全的串聯(lián)起來(lái)，一起聚集到總管，而后再由密封膜與真空泵進(jìn)行有效的連接，這樣就組成了一個(gè)完全封閉的真空壓力污泥處理裝置。該裝置處理工藝圖如圖1。

此處理工藝應(yīng)用了兩種技術(shù)，一種是真空預(yù)壓技術(shù)，另一種是增壓技術(shù)。在這兩種技術(shù)共同作用下，污泥能夠得到快速排水實(shí)現(xiàn)固結(jié)。據(jù)大量的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，此工藝能夠讓膜下含水率降到70%以下，體積減少一半，而強(qiáng)度卻能夠大幅度提升。在撤離真空壓力裝置后，在污泥上進(jìn)行填土種植各種植物，用來(lái)吸收污泥中依然留存的有害物質(zhì)，這樣污染性質(zhì)就能夠得到很大的改善，逐漸的當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)也會(huì)很快得到恢復(fù)。在人們通常會(huì)選擇應(yīng)用焚燒、固化填埋等方法來(lái)進(jìn)行污泥處理，但是增壓式真空預(yù)壓處理方法與其他方法相比，更具環(huán)保型，能夠在盡快的讓場(chǎng)地恢復(fù)到最佳的生態(tài)狀態(tài)中，如果處理效果非常好，處理后的污泥還可以進(jìn)行工程建設(shè)，大大提升了污泥處理后的利用效率，而且但就治理成本而言，增壓式真空預(yù)壓處理方法所應(yīng)用的成本也更低。此種工藝處理方法真正的實(shí)現(xiàn)了污泥處理的無(wú)害化、成本節(jié)約花、減量化等。

二、增壓式真空預(yù)壓處理工藝技術(shù)

此種工藝方法融入了化學(xué)、物理技術(shù)，同時(shí)結(jié)合了生態(tài)理念，在污泥治理期間，活性酶破細(xì)胞壁得到了充分利用，而這其中增壓真空預(yù)壓裝置是非常重要的組成部分，其主要功能是將這自由水與結(jié)合水完全的排除干凈。處理完成后種上金黃竹等植物，以此將土壤中的重金屬等物質(zhì)吸走，真正的改善污泥性質(zhì)。此中處理工藝涉及到的技術(shù)如下：

1、直通技術(shù)

早期應(yīng)用的真空預(yù)壓工藝依賴于砂墊層，將排水板與真空管進(jìn)行有效的連接，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)真空壓力的有效傳遞。但增壓式真空預(yù)壓工藝卻與之不同，真空管與排水板之間主要是依靠手型接頭來(lái)進(jìn)行連接，這樣真空壓力就能夠直接達(dá)到土體內(nèi)部，這樣真空壓力衰減程度就會(huì)大大降低，并不需要砂墊層，因此施工成本比較低。

2、防淤堵技術(shù)

早期應(yīng)用的排水板主要是由塑料支架梁結(jié)構(gòu)芯板來(lái)充當(dāng)，而芯板表面包裹上一層化纖無(wú)紡布，這種排水板整體性能非常差，測(cè)壓變形程度大，由于污泥粒徑比較大，因此對(duì)通水量受到了非常大的影響。但是增壓式真空預(yù)壓處理工藝應(yīng)用的排水板主要是塑料連續(xù)梁結(jié)構(gòu)芯板，此種芯板整體性能非常好，而且具有非常強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度，整體通水效果非常強(qiáng)。芯板表面有一層外濾膜，此種膜主要是應(yīng)用某種特殊工藝制作完成，最大的特點(diǎn)就是可以按照與你中值粒徑來(lái)對(duì)孔徑大小進(jìn)行合理有效的調(diào)整，以此保證泥水有效的分離。因?yàn)樵缙趹?yīng)用的排水板濾膜孔徑基本上相同，但是淤泥粒徑卻不同，這就使得通水過(guò)程中出現(xiàn)了井阻效應(yīng)，由此導(dǎo)致?lián)矶?，所以通水效果并不好?/p>

3、增壓技術(shù)

增壓式真空預(yù)壓處理工藝中設(shè)置了特殊微孔增壓管來(lái)對(duì)軟基污泥進(jìn)行有效治理。軟基治理中，真空預(yù)壓是一種方法，但是與此同時(shí)，增壓系統(tǒng)直接向軟土施加壓力，這就使得土中水分必須沿著一定的方向進(jìn)行流動(dòng)，這樣上層土與下層土之間就出現(xiàn)了堆載，這與真空聯(lián)合堆載預(yù)壓有著異曲同工之妙，因此可以在短時(shí)間內(nèi)就實(shí)現(xiàn)土體固結(jié)。

研究者對(duì)此進(jìn)行了專門的試驗(yàn)研究，首先選擇一個(gè)是試驗(yàn)池，長(zhǎng)度為6m，寬度為4m，高度為3.5m，整體體積為84m3，進(jìn)行試驗(yàn)的污泥來(lái)自于另一個(gè)污泥池，其容積大大了79m3，污泥平均含水率達(dá)到了93%。研究者應(yīng)用增壓式真空預(yù)壓處理工藝進(jìn)行污泥處理，兩個(gè)月后，明顯發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)污泥池中的污泥體積減少，通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)縮小了相近50%，泥面沉降量達(dá)到了1.87m，而污泥含水率有最初的93%，下降到59.7%，而承載強(qiáng)度也顯著提升，基本上在15-30KPa之間，完全用來(lái)對(duì)種植蘆葦?shù)戎参铩?/p>

三、增壓式真空預(yù)壓處理工藝具體應(yīng)用實(shí)例

增壓式真空預(yù)壓處理工藝通過(guò)上述介紹，相信讀者對(duì)此都有一個(gè)全面了解。但是此種污泥處理工藝的具體效果如何，讀者可能并不熟知，在此筆者以一個(gè)案例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，希望讀者對(duì)該處理工藝能夠有一個(gè)更深入的了解。某城市將日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生污泥都集中在一起，現(xiàn)如今，該城市養(yǎng)護(hù)坑中污泥量已經(jīng)接近5m3，深度已經(jīng)超過(guò)5m，但是未能超過(guò)6m，整體含水率達(dá)到了88%。如果運(yùn)用傳統(tǒng)的焚燒或者是固體埋設(shè)，將會(huì)需要花費(fèi)非常大的成本，而且也沒(méi)有一塊占地面積非常大的產(chǎn)地。但是應(yīng)用增壓式真空預(yù)壓處理工藝110d后，該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人員明顯發(fā)現(xiàn)污泥含水率中明顯降低，而強(qiáng)度卻明顯提升，由此有效的緩解了污泥中的污水大量滲透到地下的情況。

增壓式真空預(yù)壓處理工藝在進(jìn)行處理時(shí)，工作人員在旁邊進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)當(dāng)污泥含水率已經(jīng)低于60%時(shí)，污泥固結(jié)程度非常明顯，已經(jīng)接近90%，而此時(shí)污泥承載強(qiáng)度也顯著改善，達(dá)到了15KPA，由此可見(jiàn)應(yīng)用增壓式真空預(yù)壓處理工藝，污泥脫水效果完全達(dá)到設(shè)置超出了預(yù)期，最值得高興的是污泥承載強(qiáng)度顯著提升。

撤除真空預(yù)壓裝置，對(duì)污泥庫(kù)實(shí)施生態(tài)恢復(fù)：用素土覆蓋污泥庫(kù)，厚度50～100cm，鋪設(shè)好濾水管道，種植草坪、金皇竹，以有效消除污泥惡臭，恢復(fù)場(chǎng)地生態(tài)環(huán)境。在污泥恢復(fù)

生態(tài)治理中，金皇竹、蘆葦起到了至關(guān)重要的作用，研究表明：金皇竹（污泥專用）、蘆葦能在24h內(nèi)將8mg酚代謝分解為CO2和水。此外，這兩種植物對(duì)重金屬也有較強(qiáng)的去除作用，試驗(yàn)證明：在試驗(yàn)池污泥地里栽種金皇竹和蘆葦形成濕地11d后，水溶液中的鉛去除率為34.76%，鎘為52.63%，銅為27.10%，汞為58.3%，鉻為72%。

與傳統(tǒng)的真空預(yù)壓工藝比，利用增壓式真空預(yù)壓OVPS工藝處理同樣體積的污泥，強(qiáng)度可以提高50%以上，時(shí)間縮短25%以上，成本可降低30%以上，而且可以大面積改善土性，維護(hù)土地資源的可再生利用，具有多、快、好、省等優(yōu)點(diǎn)。

研究結(jié)果還表明：在城市污水治理方面，蘆葦濕地系統(tǒng)對(duì)NH4—N的凈化率為80.1%，對(duì)TP的凈化率為74.9%，對(duì)BOD5的凈化率為90.5%；在化肥污水治理方面，蘆葦濕地系統(tǒng)對(duì)NH4—N的凈化率為98.83%，對(duì)COD的凈化率為58.1%；在造紙污水治理方面，蘆葦濕地系統(tǒng)對(duì)COD的凈化率為71.53%，對(duì)BOD5的凈化率為74.66%，對(duì)揮發(fā)酚的凈化率為70.59%?？梢?jiàn)，基于金皇竹和蘆葦?shù)娜嗽鞚竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)在改良污泥方面具有廣闊的應(yīng)用前景，可以保證污泥生態(tài)治理的無(wú)害化、資源化、生態(tài)化。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可知污泥中雖然有一些重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但是也有一些有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境影響非常大，如果城市中非常多的污泥，將會(huì)對(duì)城市居民健康產(chǎn)生非常不利的影響。因此需要對(duì)污泥進(jìn)行徹底有效的處理。增壓式真空預(yù)壓處理工藝對(duì)污泥治理有著非常好的效果，不僅能夠緩解污染問(wèn)題，節(jié)約成本，最為重要是利用植物將污泥中存在的有害物質(zhì)逐漸吸收，徹底的改善了污泥性質(zhì)。此種方法為我國(guó)污泥治理提供了良好的途徑，其未來(lái)發(fā)展前景將會(huì)非常好。

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