某污水處理廠污泥處理工藝探討
技術(shù)支持
就目前而言，污水廠污泥的產(chǎn)生量愈發(fā)增大，由此所造成的二次污染問(wèn)題已較為嚴(yán)重。對(duì)此，諸多研究人員針對(duì)污泥的再利用進(jìn)行了深入的研究，相關(guān)的工藝、設(shè)備都在不斷更新完善，然而對(duì)于一些規(guī)模較小的污水處理廠而言，受制于成本，導(dǎo)致其無(wú)法較好的應(yīng)用新型設(shè)備進(jìn)行污泥處理，因而仍有很多的污水處理廠在處理污泥的過(guò)程中僅僅是初步處理，后續(xù)則需要將之運(yùn)送到廢棄物處理地進(jìn)行進(jìn)一步的處理。污水處理廠中所產(chǎn)生的污泥往往含有大量的有機(jī)物、病菌等，這也決定了其處理工藝的特殊性。一般污泥處理工藝的選擇至關(guān)重要，一旦處理工藝選擇不當(dāng)，勢(shì)必會(huì)造成嚴(yán)重的污染。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，至2010年，某污水處理廠處理污水量達(dá)到了7.69萬(wàn)m3/d，年約產(chǎn)生80%含水率的污泥2.2萬(wàn)t。由此可見(jiàn)，大量的污泥若不加處理而隨意排放，在造成環(huán)境污染的同時(shí)，也會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。
1 某市污泥處理現(xiàn)狀及所存在的問(wèn)題探討
當(dāng)前污泥處理已經(jīng)成為我國(guó)各城市的重點(diǎn)工作，據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，我國(guó)城市水污染的治理過(guò)程中，污水處理廠于污泥處理所投入的費(fèi)用占整個(gè)工程投資費(fèi)用的24%～45%，再見(jiàn)其他 同期污泥處理占污水處理廠總投資的比例，其結(jié)果顯示，諸如美國(guó)、歐盟等發(fā)達(dá) 約為50%～70%。由此可見(jiàn)，當(dāng)前我國(guó)多數(shù)城市污水處理廠于污泥處理方面的投入相對(duì)較小，這也是導(dǎo)致污泥處理始終無(wú)法達(dá)到理想效果的重要因素。具體分析可知，某污水處理廠在設(shè)計(jì)污泥處理方案的過(guò)程中，并未考慮到污泥的無(wú)害化處理，多數(shù)是通過(guò)濃縮、機(jī)械脫水等工序后外運(yùn)處置。需要外運(yùn)處置的污泥含水量一般為80%，其處理的具體路線主要有以下幾種： ，填埋，填埋是較為簡(jiǎn)單有效的處理方式，僅僅需要將處理后的污泥運(yùn)送到垃圾填埋場(chǎng)即可單獨(dú)填埋；第二，隨意堆放或是棄置于某地，這一處理路線顯然無(wú)法滿足當(dāng)前對(duì)于環(huán)境保護(hù)的需求，這些隨意堆放的污泥會(huì)散發(fā)出惡臭氣味，對(duì)于當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響無(wú)疑是十分嚴(yán)重的；第三，部分處理后的污泥并不知其去往何處。
基于目前某污水處理廠污泥處理的現(xiàn)狀分析可知，現(xiàn)階段污泥處理仍然存在著諸多問(wèn)題，經(jīng)概括分析后得到如下幾點(diǎn)主要問(wèn)題： ，由于初步處理后的污泥含水量為80%，高含水率導(dǎo)致污泥在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中費(fèi)用較高，同時(shí)也會(huì)占用大量的垃圾填埋場(chǎng)空間。第二，部分采用隨意堆放處置的污泥惡臭，易滋生蚊蠅，導(dǎo)致周邊環(huán)境也受到了很大的影響。第三，一旦雨季到來(lái)，簡(jiǎn)易填埋的污泥受到雨水沖刷，很可能深入到地下污染水源?？傮w來(lái)看，隨著我國(guó)污水處理廠數(shù)量的不斷增加，污泥產(chǎn)量也將會(huì)持續(xù)上漲，作為制約污水處理行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵性問(wèn)題，污泥無(wú)法較好的處置也導(dǎo)致諸多的污水處理廠面臨著停產(chǎn)的威脅。
2 污泥處置方法簡(jiǎn)要分析
污水處理行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷程，在此過(guò)程中，逐漸形成了一定的污泥處理方法，其中以焚燒、填埋、堆肥農(nóng)用等應(yīng)用較為廣泛。焚燒、填埋以及堆肥農(nóng)用三種污水處理方法各有優(yōu)劣，對(duì)于污泥堆肥處置而言，其可操作性并不是很強(qiáng)，同時(shí)占地面積較大，這就導(dǎo)致在選址的過(guò)程中較為困難。其優(yōu)勢(shì)則在于能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的資源化，污泥中含有大量的有機(jī)物，通過(guò)堆肥處理可以較大程度的利用這類有機(jī)物，目前污泥堆肥處理主要適用于重金屬含量少的生活污水。對(duì)于焚燒技術(shù)而言，其簡(jiǎn)單易行、可操作性強(qiáng)，焚燒選址也是十分容易，靠近污水處理廠建設(shè)即可，該過(guò)程也可以有效的利用部分熱值進(jìn)行發(fā)電、取暖等。焚燒技術(shù)處理污泥適用于熱值較高的污泥，由此才能確保該焚燒技術(shù)整體效率。對(duì)于衛(wèi)生填埋技術(shù)而言，其可操作性較好，需要在操作過(guò)程中做好防火防爆預(yù)防措施，占地面積方面同樣較大，導(dǎo)致選址困難。衛(wèi)生填埋無(wú)法實(shí)現(xiàn)污泥處理的資源化，但其適用范圍較廣，一般的污泥都可以通過(guò)衛(wèi)生填埋進(jìn)行處置。
作為目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)污泥處置的重要方法，其實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的運(yùn)行成本及所需投資也有著很大的不同，為了更為深入的了解這類技術(shù)方法的經(jīng)濟(jì)性，本文通過(guò)了解相關(guān)的調(diào)研結(jié)果，得出了如下的基本情況。具體如下表所示，其給出了幾種污泥處置方法的投資及運(yùn)行成本。
處置方法 | 投資費(fèi)用/（元/m3/a） | 運(yùn)行成本（元/m3） |
衛(wèi)生填埋 | 360～410 | 約為25 |
干化填埋 | 800～850 | 約為160 |
干化堆肥 | 350～400 | 凈收入為130 |
焚燒 | 700～760 | 約為200 |
據(jù)表可知，污泥處置的幾種方式之中，以干化填埋和焚燒的投資費(fèi)用較高，而其運(yùn)行費(fèi)用也有著很大的不同，其中焚燒達(dá)到了200元/m3左右，衛(wèi)生填埋的運(yùn)行費(fèi)用較低，僅僅為25元/m3。無(wú)害化焚燒現(xiàn)今已成為污泥處理的主要方法，這也是由于填埋法于環(huán)保方面存在較大問(wèn)題，污泥中所含的有害成分較多，一旦無(wú)害化處理不完備，就可能導(dǎo)致填埋時(shí)大量的病毒擴(kuò)散，因而填埋法的使用愈發(fā)減少。污泥焚燒的費(fèi)用一般是在300元/t，經(jīng)比較分析后可知，目前已知的較好的污泥處理方法應(yīng)當(dāng)為焚燒法。
3 某污水處理廠污泥處理工藝的比較選擇分析探討
對(duì)于污水處理廠而言，污泥處理工作無(wú)疑是極為重要的一部分，只有保證處理后的污泥達(dá)到 標(biāo)準(zhǔn)要求，才能于技術(shù)方面達(dá)標(biāo)，這也是污水處理廠長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必然需要。而要想提高污泥處理的效果，就需要從污泥處理工藝入手進(jìn)行分析，針對(duì)于不同類型的污泥，需要合理的選擇處理工藝，從而達(dá)到較好的處理效果。該部分內(nèi)容就污泥處理工藝的比較選擇進(jìn)行具體的分析，主要從技術(shù)、濃縮脫水方式以及機(jī)械濃縮脫水設(shè)備三方面進(jìn)行比較，選擇合適的工藝進(jìn)行污泥的處理，為其他污水處理廠提供有效的參考。
3.1 污泥處理技術(shù)比選
污泥處理作為污水處理廠的重要工作，其相關(guān)技術(shù)目前也是較為完備，常用的主要有濃縮脫水、污泥厭氧消除以及污泥好氧發(fā)酵技術(shù)三種，以下便對(duì)這些常用的技術(shù)進(jìn)行比較。
首先是濃縮脫水技術(shù)，濃縮脫水技術(shù)的基本原理如下：其主要是通過(guò)降低污泥中的水分來(lái)減少體積，從而實(shí)現(xiàn)污泥的減量化處理。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于投資及運(yùn)行成本都偏低，但該技術(shù)有著一定的局限性，應(yīng)用范圍并不廣泛。
污泥厭氧消化技術(shù)也是常用的污泥處理技術(shù)，其基本原理如下，微生物可以在特定的條件下將污泥中所含的有機(jī)物進(jìn)行分解，分解過(guò)程主要是生成了沼氣，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化以及資源化。厭氧消除技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化，處理后所產(chǎn)生的甲烷可用于發(fā)電，同時(shí)也減少了后續(xù)污泥處理所需的費(fèi)用。但該技術(shù)初期投資及運(yùn)行費(fèi)用都比較高，其運(yùn)行也受到周圍環(huán)境的影響。
污泥好氧發(fā)酵技術(shù)，該技術(shù)的原理與厭氧處理技術(shù)類似，也是借助于微生物分解污泥中的有機(jī)物成分，在此過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，通過(guò)形成高溫條件充分殺死污泥中所含有的病原體，這對(duì)于污泥的無(wú)害化有著十分重要的意義。污泥好氧發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用占地較小，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生臭氣。其缺陷則在于處理規(guī)模有著較大的限制，因而無(wú)法用于大量污泥的處理。
結(jié)合某污水處理廠的實(shí)際情況，決定采用污泥濃縮脫水技術(shù)進(jìn)行處理。主要是由于該污水處理廠規(guī)模適中，采用污泥厭氧消化費(fèi)用較高，考慮到經(jīng)濟(jì)性，選擇濃縮脫水技術(shù)。
3.2 濃縮脫水方式的比選
確定選擇濃縮脫水技術(shù)后，還需要就其脫水方式進(jìn)行選擇。污泥濃縮脫水方式主要包括兩種，即重力濃縮和機(jī)械濃縮。
重力濃縮的工序如下：剩余污泥-污泥濃縮池-儲(chǔ)泥池-污泥脫水-外運(yùn)。
機(jī)械濃縮的工序如下：剩余污泥-儲(chǔ)泥池-機(jī)械濃縮-外運(yùn)。
經(jīng)比較后可知，機(jī)械濃縮相較于重力濃縮有著更大的優(yōu)勢(shì)，主要在于其所需建設(shè)費(fèi)用較低，占地面積較小，同時(shí)工作環(huán)境較優(yōu)，因此也是選擇機(jī)械濃縮脫水方式進(jìn)行污泥的處理。
3.3 機(jī)械濃縮具體脫水設(shè)備的比選
技術(shù)及方式都已經(jīng)比選完畢，隨后便是確定所需要使用的機(jī)械設(shè)備。所需篩選的主要有一體機(jī)和分體機(jī)兩種，二者都是用于污泥處理相關(guān)工藝，但使用的情況有所不同。通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用可知，污泥濃縮脫水一體機(jī)在設(shè)備費(fèi)用、占用空間、匹配性方面都有著明顯的優(yōu)勢(shì)，因此也是選用一體機(jī)作為污泥處理機(jī)械設(shè)備。
對(duì)于一體機(jī)而言，也有著類別劃分，常用的主要包括帶式濃縮脫水一體機(jī)以及板框壓濾機(jī)，其中板框隔膜壓濾一體機(jī)的應(yīng)用較為廣泛，目前國(guó)內(nèi)也能自主生產(chǎn)，積累了一定的使用經(jīng)驗(yàn)。此外，板框隔膜壓濾一體機(jī)耗電量較小，使用助凝劑量少，因而引入了目前污泥脫水應(yīng)用較為廣泛的板框隔膜壓濾機(jī)，其相較于帶式壓濾機(jī)應(yīng)用效果更好。經(jīng)比較可知，帶式壓濾機(jī)處理后的污泥含水率一般在80%～85%，產(chǎn)泥量較大，而板框隔膜壓濾機(jī)的含水率能夠降低至70%左右，因而選擇板框隔膜壓濾機(jī)作為污泥脫水設(shè)備。
綜合來(lái)看，結(jié)合該污水處理廠的實(shí)際情況，選擇采用板框隔膜壓濾機(jī)，在降低成本的同時(shí)也使得處理后的泥餅含水率符合要求。
4 結(jié)語(yǔ)
污水處理中所產(chǎn)生的污泥有著很大的危害，其處理也是較為重要的，這就需要合理的選擇污泥處理工藝。結(jié)合污泥處理成本、工藝應(yīng)用效果等因素進(jìn)行綜合考慮，比選得到較適合污水處理廠的工藝方法。
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