小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置工藝分析

肖紅梅 佘浩

摘 要：隨著城市進(jìn)程不斷加快，小城鎮(zhèn)的發(fā)展與日俱增，與此同時人們對小城鎮(zhèn)的污染治理也更加重視，其中污水治理就是重點對象，由于小城鎮(zhèn)污水廠規(guī)模一般較小，相對污泥產(chǎn)量也較少。因此，將污泥機械脫水加衛(wèi)生填埋工藝作為小城鎮(zhèn)污水廠污泥處置的一種污泥過度處置方式最合適，將提高小城鎮(zhèn)污水處理效率。

關(guān)鍵詞：小城鎮(zhèn)；污泥處置；工藝

中圖分類號：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

目前我國城市化發(fā)展增速，城市水污染問題日漸凸顯。相對污水而言，污泥屬副產(chǎn)品，若不能妥善安置，則會導(dǎo)致二次污染發(fā)生。污泥填埋、低溫干化、焚燒、脫水等均是目前我國常用的污泥處置方式，據(jù)國外經(jīng)驗，污泥處置需耗費大量資金，而我國在此投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。針對上述問題，本文通過探討小城鎮(zhèn)污水處理廠目前的污泥處置現(xiàn)狀和進(jìn)一步發(fā)展，使我國小城鎮(zhèn)污水處理向高效率、高質(zhì)量邁進(jìn)，推動可持續(xù)發(fā)展。

1 小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置的現(xiàn)狀

相對其他國家而言，我國污泥處置起步較晚，且在發(fā)展中受各種因素制約，例如成本、技術(shù)、環(huán)境等，所以在凈化過程中出現(xiàn)重水輕泥現(xiàn)象。污泥的大量堆積嚴(yán)重影響城市污水廠的運管，從而使污水處理、污泥處置之間惡行循環(huán)，給周邊水源、生態(tài)環(huán)境、居民造成了極為嚴(yán)重的影響。且由于在設(shè)計中對污泥產(chǎn)量的預(yù)見錯誤，可能導(dǎo)致污泥去向出現(xiàn)誤差。

2 小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置存在的問題

我國小城鎮(zhèn)污水廠污泥處置受各因素制約，存在著多方面的問題，主要有：

2.1 資金投入不足。這是小城鎮(zhèn)污水廠污泥處置無法順利進(jìn)行的最大制約因素，無論是基礎(chǔ)建設(shè)、還是設(shè)備引進(jìn)以及后期運管，都需資金維護(hù)。但由于政府財政資金緊張，在這方面的建設(shè)、運管上并沒有充足的資金支持，這樣很容易導(dǎo)致污水廠處于停運狀態(tài)，最終無法提升處理效果。

2.2 技術(shù)方案適應(yīng)性差。多樣化、大量化是我國城市污水總體趨勢，且由于污水中污染因子、污染濃度、水量變化大，污泥成分也呈現(xiàn)多樣化，在方案設(shè)計時須充分考慮這些特點。但實際設(shè)計中，由于干擾因素較多，導(dǎo)致設(shè)計方案適應(yīng)性、可行性差。

2.3 技術(shù)瓶頸。目前常用的污泥脫水設(shè)備有帶式壓濾機、筒式螺旋脫水機、離心機和板框壓濾機等。技術(shù)路線和設(shè)備已和國際接軌，但常規(guī)設(shè)備的泥餅含水率在75%～85%，很難直接達(dá)到50%以下，因此含水率<50%是常規(guī)污泥脫水的技術(shù)瓶頸。

3 小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置的主要工藝

污泥處置包括兩方面：污泥處理和污泥安置。常用的污泥處置技術(shù)有：厭氧消化、低溫干化、填埋、焚燒及脫水等。

3.1 厭氧消化

厭氧消化是利用微生物的中的兼性菌種和厭氧性菌種在缺氧、無氧狀態(tài)下將污泥中的有機物質(zhì)從大分子分解為小分子，從而使污泥得到分解的一種處理工藝。通過對有機質(zhì)的分解和降解，使污泥的穩(wěn)定性提高，同時還可以降低在污泥后期運輸及處置過程中造成的環(huán)境影響。在厭氧消化過程中，還會產(chǎn)生部分可回收能源——沼氣，因此可降低污水廠能耗。

3.2 低溫干化

經(jīng)過常規(guī)工藝脫水后的污泥含水率一般很難滿足要求，為了進(jìn)一步降低污泥含水率，可對初步脫水后的污泥進(jìn)行低溫干化，污泥通過料斗輸送至干化箱內(nèi)，在箱內(nèi)通過發(fā)熱設(shè)備、風(fēng)機等聯(lián)合運轉(zhuǎn)，使污泥中的水分蒸發(fā)。低溫干化屬于近年來的高新技術(shù)，但運行還欠穩(wěn)定、電耗較高，整體運行成本高。

3.3 污泥脫水

常用的污泥脫水設(shè)備有帶式壓濾機、筒式螺旋脫水機、離心機和板框壓濾機、濃縮脫水機等，由于常規(guī)污泥脫水泥餅含水率在80%左右，無法滿足污泥含水率<50%的要求。

3.4 填埋

填埋做為污泥處置的最終去向，是目前最常用的處置方式。污泥首先在污水廠經(jīng)過減量化、無害化的脫水處理后，運送至專用的垃圾填埋場，但填埋場的庫容有限，一般規(guī)劃為10～20年，庫容填滿后將進(jìn)行永久性的場地封固，并配套建設(shè)滲濾液處理設(shè)施。由于填埋場對入場垃圾有較高要求，一般污泥難以滿足準(zhǔn)入要求而被拒收。

3.5 焚燒

由于垃圾產(chǎn)量日益劇增，占用的空間愈來愈大，只有從根本上實行物質(zhì)轉(zhuǎn)換、能量轉(zhuǎn)換才能有效解決空間占用問題，將污泥焚燒不失為一種較好的處理工藝。首先將污泥導(dǎo)入焚燒爐，在輔助燃料的催化作用下同時燃燒，能耗高，焚燒中產(chǎn)生的二惡英存在潛在威脅，一般只適宜在開闊地區(qū)使用。

4 小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置的技術(shù)路線

4.1 工藝選擇

由于小城鎮(zhèn)污水廠多占用面積較小，同時受多種因素限制，導(dǎo)致不適合建設(shè)復(fù)雜的處置工藝。就目前而言，我國小城鎮(zhèn)污水廠建設(shè)規(guī)模一般是1×103m3/d～1×104m3/d，其泥量根據(jù)測算，最小為0.5t/d～5t/d（含水率80%），因此，采用污泥機械脫水加衛(wèi)生填埋是作為污泥過渡處置最為合適的一種方式。但在填埋中一定要遵循《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》規(guī)定，混合填埋泥含水率≤60%，污泥含水率≤50%。工藝流程如圖1所示。

4.2 工藝原理

污泥中固體顆粒主要為膠體粒子，有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，與水的親和力很強。污泥中所含水分形態(tài)有4種，即：表面吸附水、間隙水、毛細(xì)結(jié)合水和內(nèi)部結(jié)合水。其中表面吸附水由于表面張力作用水分很多；間隙水一般占污泥中含水總量的65%～85%，這部分水是污泥濃縮的主要對象；毛細(xì)結(jié)合水約占總含水量的15%～25%；內(nèi)部結(jié)合水和表面吸附水共占污泥總含水量的10%左右。

污泥在進(jìn)行機械脫水前，需進(jìn)行加藥調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)污泥技術(shù)是基于膜界面電子轉(zhuǎn)移與氧化還原微反應(yīng)理論，常溫常壓下，在氧化導(dǎo)向劑作用下完成氧化劑高能態(tài)電子在s-g、s-l界面與污泥膠束結(jié)構(gòu)鍵合鍵軌道對稱性轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)污泥菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)和菌胞膜的氧化破解，使污泥中大量結(jié)構(gòu)水、毛細(xì)水和晶胞水變成間隙水，聚沉后經(jīng)板框壓濾將污泥顆粒包圍著的間隙水壓濾出來，一次脫至含水率50%以下，達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》規(guī)定，污泥含水率<50%。

4.3 工藝特點

（1）該工藝可將污泥含水率從99%左右一次性降低至50%以下，實現(xiàn)穩(wěn)定化、減量化要求，符合填埋處置要求。由于該工藝不需先將污泥脫水至80%，因此可節(jié)省常規(guī)脫水設(shè)備投資及運行費用。

（2）污泥處理處置方式簡便，成本較低。

（3）整個污泥處理工藝采用全自動控制，降低操作人員勞動強度。

結(jié)語

現(xiàn)今，小城鎮(zhèn)發(fā)展越來越快，污水處理率不斷提高，致使污泥產(chǎn)量也隨之增大，而在已開發(fā)的處理技術(shù)上，其適用范圍、方向并不一致，且均有優(yōu)缺點。由于小城鎮(zhèn)污水廠規(guī)模小，不宜采用較復(fù)雜的污泥處置工藝，因此采用污泥機械脫水加衛(wèi)生填埋作為污泥過渡處置方式最合適，將使小城鎮(zhèn)污水廠污泥處置向高效率、高質(zhì)量邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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