污泥處理處置技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及分析

趙晨曦

摘 要：近年來，國家對污泥處理行業(yè)日益重視，要求大力推進污泥穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置，并出臺了一系列涉及污泥處理處置的政策，為污泥處理處置行業(yè)發(fā)展提供了有力的支持。人們需要積極吸收國際先進技術(shù)和經(jīng)驗，不斷完善污泥處理處置技術(shù)，減少其對環(huán)境的危害。

關(guān)鍵詞：污泥處理；處置技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀

1 污泥處理處置技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，國家相繼出臺了多項處理處置技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以期在技術(shù)和政策層面緩解我國污泥處理處置技術(shù)薄弱的現(xiàn)狀。由于我國在污泥處理處置方面起步較晚，污泥的處理處置問題仍相當(dāng)嚴(yán)重，因此，對污泥進行安全合理的消納已成為亟待解決的環(huán)境問題。為了加快推進我國污泥處理處置工作，國務(wù)院于2015年4月發(fā)布《水污染防治行動計劃》，明確規(guī)定，污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)進行穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置，禁止處理處置不達標(biāo)的污泥進入耕地。非法污泥堆放點一律予以取締。現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施在2017年年底前基本完成了達標(biāo)改造，地級及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達到90%以上。

2 污水廠外污泥處理處置方法

2.1 生物污泥土地利用

污泥處置中，生物污泥的土地利用逐漸成為趨勢，生物污泥中含有豐富的有機物、營養(yǎng)元素及微量元素，土地利用能改善土壤，對作物和植被生長有積極作用，所以這種方式的利用率正在逐年增加。污泥土地利用還具有能耗低、可回收利用剩余污泥中營養(yǎng)物等優(yōu)點。但是，生物污泥土地利用也存在一定的弊端，生物污泥往往都含有有毒物質(zhì)，尤其是重金屬，若污泥沒有進行妥善處置，不僅會浪費大面積的土地，還可能會對土壤和水體造成二次污染。所以，要根據(jù)污泥本身的特點合理選擇土地利用。

2.2 污泥焚燒

污泥焚燒是污泥后處理的一 種熱還原處理方法。污泥焚燒能夠使污泥達到減量化的目的，可將污泥中的水分和有機雜質(zhì)完全去除，并殺滅病原體。流化床焚燒爐適合污泥單獨焚燒，經(jīng)初步成本分析，污泥焚燒的成本比其他污泥處理工藝的成本高2～4倍，但是如果考慮到其他工藝運行成本的后續(xù)費用，則污泥焚燒的費用也不一定是最高的。污泥焚燒適用于經(jīng)濟發(fā)達、土地資源緊張的大城市。隨著焚燒工藝的使用，其存在的問題也日漸突出：（1）焚燒法所需設(shè)備龐大，基建投資大，管理要求也高；（2）污泥燃燒時產(chǎn)生煙塵，煙塵含有黑煙和飛灰，焚燒所產(chǎn)生的廢氣中還含有二噁英、少量顆粒物，以及硫氫化物等，造成空氣污染；（3）污泥中所含的重金屬在燃燒過程中產(chǎn)生金屬化合物或金屬鹽，一部分混合到煙氣中，造成空氣污染，其余部分則沉積在設(shè)備內(nèi)，腐蝕設(shè)備的同時還影響傳熱。

2.3 衛(wèi)生填埋

污泥處置的方式和污泥衛(wèi)生填埋處理，是一種相對成熟的污泥處理技術(shù)。污水廠污泥經(jīng)過簡單滅菌處理后傾到，可填平低洼地形成平原，可增加城市建設(shè)用地。衛(wèi)生填埋的特點：（1）處理成本低，不需要高度脫水，但是污泥的運輸成本相對較高；（2）需要大量的填埋場地，隨著城市污泥的大量產(chǎn)出，可用的填埋場地越來越少；（3）易產(chǎn)生二次污染問題，如地下水污染、臭氣散逸等，建設(shè)污泥衛(wèi)生填埋場如同生活垃圾填埋場一樣，必須做好防滲處理，否則將嚴(yán)重污染附近的地下水；（4）穩(wěn)定性差，對填埋場地的安全構(gòu)成威脅，只是暫時延緩污染，而沒有最終消除污染；（5）如污泥和垃圾混合填埋，將大大縮短垃圾填埋場的壽命；（6）污泥露天堆放和外運過程的無序管理致使污泥中的病原菌、有毒有害物質(zhì)、重金屬污染環(huán)境，威脅到人類健康，有些污水處理廠的污泥已影響到周邊居民的生活和生態(tài)環(huán)境。

3 新型的污泥處理處置技術(shù)

在污水處理技術(shù)中，污泥減量技術(shù)是一個重要的構(gòu)成部分，因為城市污水會含有大量的污泥，而這些污泥成分中通常含有相當(dāng)量的有毒有害物質(zhì)以及未穩(wěn)定化的有機物，為此，在城市污水處理中要合理運用污泥減量技術(shù)，有效處理污泥減量問題，做好城市污水減量工作。

3.1 化學(xué)技術(shù)

3.1.1 解偶聯(lián)污泥減量

解偶聯(lián)代謝的原理是由于能量通過三磷酸腺苷（ATP）和二磷酸腺苷（ADP）之間的相互轉(zhuǎn)化從而進行循環(huán)，又因為分解代謝和合成代謝分別是控制ATP 分解和 ADP 轉(zhuǎn)化為 ATP 的控制代謝步驟 ，分解代謝產(chǎn)生的能量滿足了合成代謝所需，而分解代謝所需要的物質(zhì)是由合成代謝來提供的。 因此，當(dāng)微生物的分解作用產(chǎn)生出的能量不能通過氧化磷酸化反應(yīng)貯存在三磷酸腺苷（ATP）中，合成代謝將被抑制，從而降低活性污泥產(chǎn)量。例如：

向活性污泥中分別投加3種解偶聯(lián)劑即：五氯苯酚，鄰氯苯酚，鄰硝基苯酚。重點研究這3種解偶聯(lián)劑對活性污泥的產(chǎn)率，沉降性能及氮去除效率指標(biāo)。研究結(jié)果表明，這3種解偶聯(lián)劑的濃度決定了胞外聚合物以及細胞內(nèi)部儲存的聚羥基丁酸酯的含量。在3種解偶聯(lián)劑中，鄰氯苯酚在活性污泥減量中有起到更好的作用。

3.1.2 溶胞

細胞溶解是指通過外加效果，使得細胞壁破裂，原本貯存于細胞內(nèi)的物質(zhì)被釋放。細菌利用細胞溶解所釋放出的可利用的物質(zhì)進行生長，這就是所謂隱形生長。因此，控制隱形生長就能實現(xiàn)污泥的減量化目標(biāo)，而細胞溶解的程度則是整個隱形生長的控速階段。常用的溶胞方法有臭氧氧化、超聲波裂解、機械破碎、光-Fenton試劑、水解酸化等。強氧化性的臭氧首先作用于細胞壁和細胞膜，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)破壞，阻礙細胞的新陳代謝。其次，當(dāng)臭氧穿透細胞膜時破壞其結(jié)構(gòu)中控制細胞通透性的內(nèi)酯蛋白和脂多糖，細胞內(nèi)基質(zhì)被釋放出來。

3.2 生物技術(shù)

3.2.1 投加微生物制劑

微生物制劑是由篩選出的光合細菌、乳酸菌、放線菌、酵母菌和真菌等10種不同類型，對污染物具有較強降解能力的特殊功能微生物菌群組成，通過單獨培養(yǎng)繁殖，再進行共生培養(yǎng)繁殖，使相互之間形成和諧互生的關(guān)系。該技術(shù)就是在好氧前端通過人為的投加MCPC，從而達到：（1）擴大系統(tǒng)中能有效降解污染物的微生物菌群，并使之成為優(yōu)勢菌種，進一步強化其降解能力。（2）延長泥齡，增加微生物數(shù)量。微生物制劑的加入，由于污泥產(chǎn)量減少，為了維持系統(tǒng)污泥濃度，使得污泥外排量減少，從而增加了系統(tǒng)的有效微生物數(shù)量，并相應(yīng)的延長了污泥齡，污泥齡的延長有利于微生物通過內(nèi)源呼吸消耗掉更多的有機物，有機物數(shù)量的減少又使得微生物合成量減少，從而形成一個良性循環(huán)，達到污泥進一步減量的目的。（3）強化酶促反應(yīng)。MCPC中微生物能分泌出大量的水解酶，這些酶能將污水中的大分子有機物及死亡的微生物殘體分解成小分子有機物而被微生物所利用，從而達到污泥減量的目的。

3.2.2 強化微型動物捕食作用

根據(jù)生態(tài)學(xué)理論，物質(zhì)和能量在食物鏈中的傳遞因自身呼吸消耗、分解者利用及下一營養(yǎng)級所同化而逐級遞減，且平均效率大約為10%～20%，也就是說，在食物鏈中，營養(yǎng)級越高，食物鏈越長，能量損失越多，用于合成污泥相微生物的能量越少，則污泥產(chǎn)量就會越低。利用微型動物捕食作用實現(xiàn)污泥減量的原理就是向活性污泥系統(tǒng)中接種高級別微型動物，相應(yīng)地延長食物鏈，從而使用于微生物合成代謝所需能量的可利用率大大降低，實現(xiàn)污泥減量。

4 結(jié)束語

污水是當(dāng)前影響人們生活質(zhì)量的重要因素，與人們的日常生活息息相關(guān)，合理進行污水處理，可以從根本上降低環(huán)境污染，保護水生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)人們高品質(zhì)的生活質(zhì)量，為社會的穩(wěn)定和諧發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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