淺談城市污水廠的污泥處理
行業(yè)動(dòng)態(tài)
隨著社會(huì)的進(jìn)步和人類的發(fā)展，人們對(duì)于生存環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸提高，城市污泥的處理也越來(lái)越得到人們的關(guān)注。與一些發(fā)達(dá) 相比，我國(guó)污泥處理事業(yè)起步較晚，而且早期建造的污水處理廠不斷存在很多弊端，還缺乏齊全的配備設(shè)施，這大大降低了污泥的處理效率，限制了我國(guó)污泥處理事業(yè)的發(fā)展。分析污泥特點(diǎn)，研發(fā)高效污泥處理及污泥脫水干化新技術(shù)是解決這一現(xiàn)狀的根本。
1 我國(guó)城市污水廠污泥的特點(diǎn)
何為城市污泥？即處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，其中含有大量的有機(jī)物、豐富的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物、重金屬以及致病菌和病原菌等。污泥成分復(fù)雜，如果處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重大影響。
我國(guó)污水廠的污泥有如下幾方面的特點(diǎn)：
（1）機(jī)物質(zhì)、脂肪含量低，碳水化合物含量高。
（2）污泥含氮量較高，一般在3%左右，污泥C/N比維持在（10～20）的范圍。
（3）pH和總堿度基本在正常范圍內(nèi)，pH在6.5～7.0之間，總堿度在16～26mg-N/L之間。
（4）重金屬離子如鉻、銅、汞、銀、鉛等含量較高。
（5）所含肥分豐富，如氮、磷、鉀等是農(nóng)作物生長(zhǎng)所必需的肥料成分。
（6）熱值較高，在一定含水率下具有自持燃燒和用作能源的可能性。
2 現(xiàn)階段我國(guó)的污泥處理技術(shù)
2.1 濃縮
污泥濃縮方法有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮。不同濃縮方法所應(yīng)用的范圍不同，如重力濃縮主要應(yīng)用于初沉污泥，氣浮濃縮和離心濃縮主要應(yīng)用于活性污泥。污泥濃縮后其含水率可降為95%左右，仍為液體流動(dòng)狀態(tài)。重力濃縮法儲(chǔ)存污泥能力高，操作簡(jiǎn)單，是常用的污泥減容手段之一。
2.2 污泥的調(diào)節(jié)
污泥調(diào)節(jié)處理可降低污泥的親水性和提高脫水效率，其任務(wù)是增大污泥顆粒的尺寸。常用的調(diào)節(jié)方法有化學(xué)調(diào)節(jié)法、熱力調(diào)節(jié)法。熱力調(diào)節(jié)法和冰凍-熔融法、投加惰性物質(zhì)等方法處在試驗(yàn)研究階段。
2.3 污泥的脫水
污泥脫水可進(jìn)一步降低污泥的含水率，減少污泥的體積，經(jīng)脫水后的含水率一般可降到70%～80%。常用的脫水方法有兩種，即自然干燥和機(jī)械脫水。常用的機(jī)械脫水機(jī)種類繁多，如真空過(guò)濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)等。近年來(lái)，發(fā)展較快的兩種脫水設(shè)備是轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)和帶式壓濾機(jī)，但是應(yīng)用較多的還是帶式壓濾機(jī)。
2.4 污泥的合理填埋處理技術(shù)
污泥的衛(wèi)生填埋始于60年代，是在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上從保護(hù)環(huán)境角度出發(fā)，經(jīng)過(guò)科學(xué)選址和必要的場(chǎng)地防護(hù)處理，具有嚴(yán)格管理制度的科學(xué)的工程操作方法。到目前為止，已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)。
2.5 污泥的厭氧生物處理技術(shù)
污泥厭氧生物消化是目前我國(guó)常用的污泥穩(wěn)定處理工藝，微生物在無(wú)氧的條件下不斷進(jìn)行無(wú)氧代謝，分解消化污泥中的有機(jī)物，使其分解成一些無(wú)機(jī)物和氣體，通過(guò)無(wú)氧消化，污泥的體積會(huì)顯著的減小，而污泥的質(zhì)量也會(huì)變成黑色粒狀結(jié)構(gòu)，容易脫水、性質(zhì)比較穩(wěn)定。此外污泥厭氧消化可以把污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳，消減有機(jī)物含量，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行綜合利用，從而減少化石燃料的使用，緩解溫室效應(yīng)。
2.6 污泥的焚燒技術(shù)
污泥焚燒作為一種比較徹底解決城市污泥的處理之路，使污泥中的可燃成分在高溫下充分燃燒，成為穩(wěn)定的灰渣。污泥焚燒主要有單獨(dú)焚燒和混合焚燒兩種方式，其中污泥單獨(dú)焚燒時(shí)采用較多的是流化床焚燒爐，混合焚燒可與垃圾、水泥原料及熱電廠摻煤混燒等。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：焚燒法產(chǎn)生的剩余物較少，無(wú)異味，可迅速和較大程度的使污泥達(dá)到減量化，同時(shí)可以回收其中的熱量，殺死病原菌；干污泥顆粒可作發(fā)電廠燃料的摻合料，燃燒灰可作水泥的添加劑，污泥陶粒等可作建筑材料。缺點(diǎn)是：建設(shè)投資大，設(shè)備成本高，管理水平合設(shè)備維修要求高，焚燒的煙塵如果直接排放，污泥中的重金屬物質(zhì)會(huì)隨著煙塵擴(kuò)散而污染空氣，因此應(yīng)配套相應(yīng)的控制手段，減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提高焚燒設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。
2.7 污泥的堆肥處理
堆肥處理是一種無(wú)害化、減量化、穩(wěn)定化的綜合處理技術(shù)，是由混合微生物群落在潮濕的環(huán)境中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解。堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的高溫可以有效殺死病原微生物及各種寄生蟲(chóng)卵，并通過(guò)添加稀釋劑、調(diào)節(jié)劑、膨脹劑可改善污泥的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，降低含水率，使污泥腐殖化。
3 污水廠污泥處理的新思路
在眾多的污泥處理方法中，厭氧生物消化由于其高效的能量回收和較低的環(huán)境影響是目前國(guó)際上應(yīng)用較為廣泛的污泥穩(wěn)定化和資源化的處理方法。我國(guó)在“十一五”期間已將污泥厭氧消化作為重要推薦的技術(shù)工藝， 鼓勵(lì)城鎮(zhèn)污水處理廠采用污泥厭氧消化工藝，產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用。但是，污泥厭氧生物消化工藝在我國(guó)應(yīng)用率非常低，大部分污水處理廠污泥沒(méi)有得到有效的穩(wěn)定化、減量化、資源化和無(wú)害化處理。
3.1 設(shè)計(jì)并研制污泥囊式高效厭氧生物消化裝置
針對(duì)傳統(tǒng)污泥厭氧工藝建設(shè)投資大、沼氣產(chǎn)量及回收利用率低等難題，可選擇抗負(fù)荷能力較強(qiáng)的高密度有機(jī)膜，形成密閉性好的囊式結(jié)構(gòu)作為同時(shí)處置污泥場(chǎng)所及回收沼氣空間，無(wú)需重復(fù)設(shè)置沼氣回收裝置，降低建設(shè)投資，提高安全系數(shù)，構(gòu)建以囊式高效厭氧生物消化裝置為主體的技術(shù)集成。
3.2 設(shè)計(jì)并研制厭氧消化污泥深度脫水裝置
分析污泥經(jīng)過(guò)厭氧消化后水分存在形態(tài)變化情況，考察厭氧消化過(guò)程對(duì)污泥脫水性的影響，選擇適合的脫水技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行深度脫水，以便于對(duì)深度脫水后污泥進(jìn)行安全處置。采用電能、太陽(yáng)能等能源，形成電脈動(dòng)污泥干化和太陽(yáng)能污泥干化等工藝，定量研究不同污泥干化工藝所需消耗的能量，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，構(gòu)建適用于厭氧污泥深度脫水的高效低耗處理裝置。
3.3 向國(guó)外學(xué)習(xí)，與國(guó)際接軌
我國(guó)對(duì)于污泥處理處置技術(shù)研究和資金投入上都非常重視，在向國(guó)外學(xué)習(xí)的同時(shí)也引進(jìn)國(guó)外 技術(shù)和設(shè)備。但根據(jù)實(shí)際的國(guó)情及環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等發(fā)展需要，還應(yīng)生產(chǎn)制造出屬于我們自己的污泥處理處置設(shè)備和技術(shù)，使之適用于中國(guó)污泥處理處置，迎合未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，不斷向可持續(xù)發(fā)展的道路上靠攏，并與國(guó)際接軌，穩(wěn)步提高我國(guó)在國(guó)際上的地位。
4 結(jié)束語(yǔ)
城市污水廠的污泥處理工作任重而道遠(yuǎn)，這需要相關(guān)專業(yè)人士長(zhǎng)期不斷的努力。污泥處理技術(shù)多種多樣，若能根據(jù)實(shí)際條件選擇合適的處理方法，并能應(yīng)用相應(yīng)的配套設(shè)備使危害降到較低，那么我國(guó)的污泥處理事業(yè)將會(huì)向節(jié)能減排、高效低耗的方向發(fā)展，這對(duì)于我國(guó)的環(huán)保事業(yè)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。
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