城市污水处理厂污泥处理综述

(整期优先)网络出版时间:2017-07-17
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城市污水处理厂污泥处理综述

郭金仓肖敏

中冶南方工程技术有限公司湖北武汉430223

摘要:现代城市发展迅速,人们工业生产和生活废水组成也越来越复杂,而污水处理后剩余污泥的有害物质也趋于多样化。如果污水处理厂污泥得不到正确的处置,它不仅会影响人们的生活环境,对人们身体健康也会造成巨大的伤害,同时也会占用大量的社会资源。因此,如何实现污泥处置的无害化、资源化成为摆在当前城市发展面前的重要问题。

关键词:污水处理厂;污泥;利用

1污泥处理技术

污泥处理是指对污泥减容、减量、稳定以及无害化的过程。一般包括污泥浓缩(调理)、脱水、厌氧消化、好氧发酵、堆肥和干化等。

1.1污泥浓缩技术

通过污泥浓缩可降低污泥中的水分,缩小污泥的体积,从而减轻后续处理构筑物和设备的工作负荷,提高处理效率。污泥浓缩的主要方法为重力浓缩、机械浓缩和气浮浓缩。由于重力浓缩仅需进行一次投资建造,构筑物储存污泥能力强,操作要求相对简单,后期运行费用低,动力消耗小,所以重力浓缩仍是目前国内污泥减量处理的重要手段,但由于其占地面积较大,污泥易发酵产生臭气且使用于没有除磷要求的污水处理,因此逐渐有被其它新技术替代的趋势。

1.2污泥脱水技术

脱水主要是将污泥中的颗粒间空隙水、毛细水和吸附水分离出来,污泥经脱水后,其体积减至原来的1/5~1/10,较大程度降低了后续污泥处置工程量。目前常采用的脱水工艺有自然干化与机械脱水。由于自然干化对环境影响恶劣、劳动强度大、占地面积大等弊端,故污水处理厂一般不采用此工艺。常用机械脱水有带式压滤机、离心脱水机及板框压滤机等脱水工艺技术。

1.3污泥厌氧消化

污泥厌氧消化是指在厌氧条件下,利用兼性菌和厌氧菌将污泥进行厌氧生化处理的工艺,从而实现污泥的减量化、稳定化和无害化。厌氧消化可分为中温厌氧消化、高温厌氧消化和两相厌氧消化。10万t/d以上的大型污水处理厂,应采用中温/高温厌氧消化技术进行污泥处理;高浓度有机废水污水厂、悬浮物浓度高的污水厂产生的污泥,宜采用两相厌氧消化方法处理;含有毒物质、难降解物质的污泥采用两相厌氧消化方法处理。

1.4污泥好氧发酵技术

污泥好氧发酵是指在不投加其它有机物的条件下,对污泥进行长时间的曝气,使污泥中微生物处于内源呼吸阶段进行自身氧化。有氧条件下,好氧发酵微生物由于缺少能量和养料,在较短的时间就进入内源呼吸期和衰亡期,破坏细胞的自身结构,消耗细胞内部的养分,从而实现污泥减量化、稳定化和无害化的过程。污泥好氧发酵技术适用于小型污水处理厂。

2污泥处置一般方法

污泥处置是指经处理后的污泥或污泥产品在环境中获利用过程中达到长期稳定,并对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式。

2.1污泥土地利用

污泥的土地利用是将处理后的污泥或污泥产品作为肥料(或土壤改良材料),用于园林绿化、农田或土地改良等,是一种可持续的污泥最终处置模式。解决了污泥出路同时实现污泥利用资源化,产生一定的经济效益。但污泥土地利用存在一定的潜在风险,例如污泥的泥质,特别是重金属含量是否超标等,如果施用不当,很容易造成环境的二次污染。

2.2焚烧处理

污泥的焚烧处理是将污泥转化为能量加以利用,也因其处理过程简单而被大多数国家采用。污泥焚烧过程不仅能够彻底对污泥进行减容化,无害化和稳定化,同时燃烧过能产生的能量能够进行发电等能量利用。虽然污泥焚烧具有很多优点,但是如果因为氧气不足而进行不完全燃烧,这将会产生大量有毒有害气体,如一氧化氮、二氧化硫等。而且其中的重金属和燃烧后的灰烬和烟尘同样也是很难处理的环境问题。污泥焚烧对降低污泥的含水率要求较高,即要有较为先进的污泥脱水技术。因此焚烧法是成本较高的污泥处理方式,在选择时需要考虑经济和环境等问题。

2.3污泥填埋

污泥填埋是指运用一定工程措施将污泥埋于天然或人工开挖坑地内,通过填埋操作,微生物降解污泥中有机组分,从而实现稳定化的处置方式。目前我国的填埋形式一般采用污泥与城市生活垃圾混和填埋,根据我国现有的经济条件,一段时间内污泥填埋仍将是一种不可或缺的过渡性污泥处置途径。但污泥填埋对环境的影响也越来越显著,由于土地资源有限,该方式逐渐受到限制,近年来各大城市就污泥的进一步处理和循环利用寻找最佳出路。

3污水处理厂污泥处理的意义

3.1污泥变废为宝、资源化利用

经过生物工艺处理后的污泥具有较大的资源利用价值。污泥中含有很多的有机物质,如氮磷等,而这些有机物质正是植物生长所必须的营养物质,所以经过肥料处理后的污泥将会是很好的植物生长肥料。此外污泥厌氧消化过程中所产生的沼气,以及干燥处理后的泥饼都是很好的燃料,这也正好达到了污泥变废为宝、资源化利用的目的。因此,处理后的污泥最理想的处置方式就是转化为资源,进行循环利用。

3.2减少污泥变质,增加稳定性

城市污水处理通常会采用生物法,加入污水中的微生物会在一定条件下对有机污染物进行消化分解,从而净化污水。污水处理后的污泥同样含有很多活性很高的微生物,这将大大增加污泥在处理过程中变质的可能。因此剩余污泥需要进行稳定消化处理,经过稳定化处理后的污泥在储存过程中就很少会出现腐坏变质等现象,大大降低了后续由于污泥变质而增加污泥处理的难度。

3.3污泥无害化再生利用

污泥无害化处理决定了后续污泥是否能够被资源化利用以及卫生填埋。污泥进行资源利用的前提是稳定无害,而经过脱水后的污泥其中含有大量城市污水中的病原细菌,如果不经处理就会传染疾病,污染环境。经过无害化处理并达到卫生指标的污泥所能利用的场合就会大大增多。

3.4减小体积,便于后续污泥的处理

污泥减量化处理是通过脱水机制将污泥中的空隙水、结合水和毛细水等分离出来,从而减小污泥的体积,方便后续污泥的处理。污水处理过程中产生的污泥,尤其是初沉污泥,其含水率可高达90%至95%,如果污泥不经过脱水等减量处理的话,后续污泥处理装置将会承受巨大的负荷,同时也会浪费资源。污泥经过减量化处理不仅能够减少污泥容积,同时也方便了污泥的储存和运输等后续处理操作。

4结语

目前国内污水处理厂污泥处理处置水平很低,主要处理现状依然是经浓缩脱水后卫生填埋,难以达到污泥的减量化、无害化、资源化的要求。通过对上述多种污泥处置方法不同优缺点的阐述,将污泥处理处置与污泥资源化相结合,将成为城市污水厂污泥处置技术主要发展方向。

参考文献

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[2]李艳春.城市污水处理厂污泥处理/处置技术综述[J].智能城市,2017,01:269.

[3]孙光.城市污水处理厂污泥的处置与综合利用[J].建筑与预算,2017,01:39-41.