城市污水厂污泥处理与处置现状及进展

杜佐兵　刘平波

摘 要:我国进入新世纪以来,人均生活水平逐渐提高,城市化进程也飞速发展。而在城市快速发展的过程中,人们生活环境成为日益重视的问题,这些问题中,污水污泥的处理与处置更受到广泛关注,如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行安全合理的处理与处置,已经成为人们深刻关注大的重大课题。

关键词:污水污泥污泥处理与处置

中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0153-01

城市污泥是指污水厂对城市污水进行处理后所产生的废弃物,在物理脱水后形成的具有异臭味、黑色或者褐色的,比重略大于水的一种软性固体,污泥中含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,如果不妥善处理与处置,会造成严重的环境污染。

据统计,到2011年底,全国已经有637个设市城市建有污水处理厂,占设市城市总数的97%。全国累计建成污水处理厂1841座,形成污水处理能力1.12亿m3/d;比2010年底增加污水处理厂153座,新增污水处理能力600万m3/d。全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3135座,污水处理能力达到1.36亿m3/d,比2010年底增加处理能力约1100万m3/d。此外,目前全国正在建设的城镇污水处理项目达1360个,总设计能力约2900万m3/d。目前,全国已有20个省、自治区、直辖市实现了辖区内每个县(市)建有污水处理厂(以上数据摘自中国行业研究网http://www.chinairn.com)。

1 城市污水厂污泥处理的现状及问题

目前污水处理厂污泥的常规处理以机械脱水后外运弃置为主,工艺流程简单,操作容易,但是离“减量化、稳定化、无害化”的要求相差甚远,更不用提实现资源化。

根据污水处理厂污泥处理的现状,剩余污泥经带式浓缩脱水后,直接外运填埋,存在以下问题:第一,污泥含水率普遍高达80%,直接外运填埋不满足国家相关政策。仅采用浓缩、脱水等处理,泥饼含水率普遍高达80%。如运往垃圾场填埋,则由于污泥细小,可能造成垃圾场渗滤收集系统的堵塞。由于污泥的含水率、粘度高,给填埋操作也会带来困难。污泥的流变性又使得填埋体易变形和滑坡,成为人为的“沼泽地”,给填埋场带来极大安全隐患;第二,污水处理厂内污泥减量化能力严重不足。正常运行的城市污水处理厂每天都需要处理大量的剩余污泥。这些污泥产量大,含水率高,呈糊状,给储存、处理、运输等环节造成极大困难;第三,二次污染无法避免。污泥是污水中各种污染物的转移产物,是细菌、病原体、病毒等微生物的生存场所,各种有毒有害物质都有可能在污泥中存在,如处理不当,造成二次污染或进入人类的食物链,则势必会形成比污水危害更大的污染。

2 城市污水厂污泥处置的现状及问题

我国城市污水厂对污泥处置的现状来看,通过土地填埋的方式处置污泥所占比例为60%～65%,污泥的好氧发酵以及农业利用所占比例为10%～15%,污泥的自然干化等综合利用所占比例为3%～6%,焚烧的方式所占比例为2%～3%,污泥的外运或是露天堆放所在的比例为2%～15%。其中土地的填埋、外运以及露天堆放的方式大多数都属于污泥的随意处置,只有不超过15%～25%的比例属于安全的污泥处置。

城市污水厂污泥的处置中存在的问题,一是污泥处置的目标和发展方向不明确。污泥的处置应该建立在安全处置的前提下,逐渐向资源化以及低碳化的方向迈进,我国污水厂污泥的处置起步比较晚,目前同时面临着双重的选择,即资源的合理利用和安全处置。究竟应该把污泥当作资源再次利用还是当废弃物摒弃,这个问题一直没有一个明确的规定和要求,各级地方政府只能因地制宜,用最简单的方式进行污泥的处理;二是污泥的处置投资比较大,经济效益却很难得到体现,处置涉及的部门比较多,污泥的处置一直没有一个明确的责任主体进行管理。

3 城市污水厂污泥处理的技术和污泥处置的方法

3.1 污泥处理的技术

第一,污泥热干化,就是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法,尽管污泥干化的直接结果是污泥含水率的下降,但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有较大不同。干化对污泥的处理效应,不仅是深度脱水,还具有热处理效应,加之污泥热干化处理的产物,其含水率可控制在30%以下,目前,污泥干化后作为园林绿化介质土等已成为有一定应用的污泥处理技术。同时,污泥的干化处理可为污泥的综合利用创造条件。

第二,污泥石灰稳定。石灰稳定工艺可以使污泥稳定化,减低污泥含水率,提高污泥承载力。该工艺利用生石灰与水反应产生的高温条件,在一个封闭的反应器内制造了一个类似巴氏消毒的环境,利用氨气在高温条件下对细胞的破坏作用,取得更好的除菌效果。

第三,调理—压榨干化。投加污泥调理药剂使得污泥物理化学性能改变,改善其脱水性能,送入污泥深度脱水机进行高压压榨,从而使含水率降到50%以下,通过脱水单元后可以得到含固率更高的脱水污泥,有效地减少湿污泥的体积,减少其他处理单元的规模。

3.2 污泥处置的方法

第一,土地利用污泥。

第二,污泥焚烧既是一种处理技术也是一种处置方法。

第三,污泥填埋有直接填埋和卫生填埋两种处置方式。

4 城市污水厂污泥处理与处置的发展

污泥作为一种性质复杂、污染物含量高、潜在环境污染巨大的污染物,它的处理与处置在我国还有很大的发展空间。相关领域的学者专家也对此提出了一定见解,我国对污泥处理与处置的发展趋势主要集中在以下几点。

4.1 污泥的减量

实现污泥的减量是研究探讨的一个主要热点,通过对污泥源头减量的处理,可以减轻后续处理过程的负担,也在一定程度上减少了污染。

4.2 在技术上取得新的进展

科学技术是第一生产力,这适用于各行各业。污泥处理更是如此,新技术的研发应用能够给我们带来更加便捷的污泥处理与处置效果。

4.3 防止二次污染,开发循环利用的模型,提高污泥利用率

通过对污泥处理与处置现状的了解,我们明白无论污泥如何的处理与处置解决我们都不可避免的额产生二次污染,而且有些地方污泥所产生的废弃物以及气体,可以被我们再次利用,但由于技术上以及现实的限制,我们不仅达不到利用的目的,还会使这些废弃物成为二次污染源。对于污泥处理与处置的循环利用也是科学发展观、建设节约型社会的要求。

5 结语

随着我国城市化建设的进一步加快,城市居民的进一步增多,城市污水厂污泥的处理与处置已经得到了极大的重视完善,但是就我国而言,污泥处理与处置工艺相对简单,这需要我们进行长期的探讨实践,使污泥处理与处置的效果更加完善。

参考文献

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