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摘要:污泥是城镇污水处理厂处理污水过程中形成的一种副产物,污泥中含有重金属、病原微生物等等有毒有害物质,如处理不善将会造成严重的二次污染,同时含有大量有机质及氮、磷、钾等营养物质,对其进行适当处理后则可作为一种再生资源进行回收再利用。本文主要探究了污泥处置技术在城镇污水处理厂的应用,以供参考。
关键词:污泥处置技术;城镇污水处理厂;应用
引言:随着我国城镇化及经济的快速发展,污水处理率也逐年逐年增加,污泥产量也在逐年增长,污泥变成了一种二次污染,如何对污泥进行无害化、减容化和资源化利用,成为当今环保的重要课题内容。
一、城镇污水处理厂污泥的特性
污泥是污水经过物理法、化学法、物理化学法和生物法等方法处理后的副产物,是一种由有机残片、细菌菌体、无有颗料、胶体等组成的非均质体,并呈介于液体和固体两种形态之间的胶体状态。污泥的特性主要有以下几点:
1、成分多
我国城镇污水处理厂的污泥中含有较多有机物,容易引发细菌的滋生,散发腐臭异味;污泥中含有较多的盐分以及氮磷等植物养分,同时含有铜、锌、铬、汞等重金属离子;污泥中含有大量的寄生虫卵、微生物、病原体以及难降解的有毒有害物质。污泥用于土地用途时,其中的有机物能明显改善土壤的物理、化学特性,某些微量元素还有利于植物的生长。但如果施用不当或处理不善,污泥中的有毒有害物质不断地渗进土壤和水体中,不仅污染了环境,给人们的生活安全也造成极大的威胁。
2、含水率高
污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。污泥中水的存在形式有:空隙水、毛细水、表面吸附水和内部结合水。通常污泥含水率在85%以上时,污泥呈流态;65%~85%时呈塑态;低于60%时则呈固态。初始污泥含有很多水分,未脱水污泥含水率大于90%,初步脱水污泥含水率也达80%,当污泥被浓缩后含水率一般仍然能达到60%。当污泥含水率高时,运输成本高,堆放占地面积大,因此降低含水率具有重要的意义。
二、污泥处置的指导原则
在城镇范围内开展污泥处置,将污泥转化为利用资源,是现阶段实现资源再利用、维护城镇居住环境的重要工作。为进一步保证污泥处置工作的规范性与效率性,在日常污泥处置过程中,应该以安全、环保、绿色、可持续原则为指导,保证污泥处置工作的安全性,因地制宜,选择兼具经济性与环保性的技术手段。安全、环保工作原则作为污泥管理工作的基本原则,同时,也是技术应用的主要要求。在具体的污泥处置方案制定过程中,相关部门应充分考虑资金成本、技术手段、资源配置以及污泥数量等,按照阶段性的处置特点,制定长效规划目标、阶段性处置任务以及应急性预案。除此之外,城镇环境的保护与废弃资源的二次开发还需要多部门协调,通过污泥处理规范管理与全方位监管,防止居民随意生产、弃置污泥。在进行技术选择时,要立足于城镇发展、规划、建设整体目标,在确定污泥处置模式的基础上,具体选择处理技术应用。
三、污泥处置技术在城镇污水处理厂的应用
1、热能资源利用(污泥焚烧)
污泥的热能利用是通过焚烧处理从而产生相应的资源,焚烧的方式包括单独焚烧、混合焚烧、锅炉焚烧以及电厂焚烧等。在污泥的焚烧处理前,城镇相关部门应该对本地区的垃圾焚烧、热电生产等窑炉使用情况进行综合调查,协调现有的窑炉进行焚烧处理,降低焚烧处理的成本。当污泥符合单独焚烧要求,并选择单独焚烧的方式时,可以与干化处理综合应用,提升热能实际利用效率。除此之外,焚烧后产生的污泥灰渣经检测合格后可以用于建材,不合格灰渣应及时进行填埋处理。如灰渣与飞灰检测出危险物质超标,则应按照危险废弃物的标准进行处理。
2、污泥堆肥
污泥中含有植物所需的大量有机质、氮、磷等营养物质,比普通农家肥要高,可以相当于优质有机肥。城市污水处理厂污泥作为农业和绿化肥料,必须满足以下要求:污泥中含有植物必需的营养物质;有毒有害物质含量不超过污泥的农业相关标准;必须进行无害化处理。因此,在土地利用前,必须对污泥进行稳定化、无害化处理,如好氧和厌氧消化、堆肥等,其中堆肥是较为常用的方法。我国污泥堆肥主要有两种方式,一种是污泥消化或污泥与垃圾等农用物质混合堆肥;另一种是污泥堆肥发酵制成复肥还田。直接中温厌氧消化后污泥农用的缺点是细菌多,杀灭不够彻底,可能造成二次污染。因此,一直没有得到推广和有效利用。混合堆肥方案是从无害化的角度对其进行更好的处理,既能杀灭细菌,又能提高肥料的利用率,从而实现城乡安全可靠的堆肥。污泥堆肥复合肥是一种综合利用污泥中的营养元素,达到养分平衡,最终还田用于农业的肥料,与纯肥料和有机肥相比具有一定的优势。
3、建材利用
污泥除含有有机物外,还含有与建材黏土原料组分相近的无机物,因此,可将干化污泥或污泥焚烧灰渣制成污泥砖、陶粒、水泥等建筑材料。污泥砖制作:分污泥干化后直接制砖和污泥焚烧灰制砖两种途径。由于污泥中 SiO 2 含量偏低,制砖时应添加适量的的黏土或硅砂等,对污泥成分进行适当调整以达到制砖黏土的成分比例。陶粒制作:可直接以脱水污泥或以污泥焚烧灰为原料,添加少量辅料,烧结成污泥陶粒。污泥陶粒密度小、强度高、隔热保温且烧胀系数高,可取代砂石配置的轻骨料混凝土使用。水泥、混凝土制作:(1)污泥焚烧后,其灰渣化学成分与水泥相近,加入适量的石灰,可烧制成灰渣水泥;(2)污泥焚烧灰渣具有一定的火山灰活性,可替代部分水泥和细沙,作为混凝土细骨料或水泥混合料。污泥建材利用不仅可以节省污泥处置占用的土地空间,污泥中的有用成分也可得到有效利用,在污泥的资源化利用途径中具有明显优势,但在烧制过程中须控制重金属、二噁英等的挥发及污泥臭气的产生。
4、污泥与煤掺烧
目前,我国的污泥处理技术还不能满足实际要求,造成了大量的资源浪费。只有污泥处置与资源化利用相结合,才是污泥处理的最佳出路。然而,由于许多工业废水产生的污泥中重金属超标,且含有有毒有害物质,土地减量化处理方法无法改善土壤。因此,需要寻找一种能够有效利用污泥中有效成分,实现污泥“四化”的综合处理方法,将污泥转化为燃料是一种比较有前途的方案。由于污泥中含有大量有机物,其热值较高,略低于煤饼。污泥可用作替代能源或辅助能源。目前,许多电厂都选择含水率在30%~40%的干污泥作为辅助燃料,与煤按一定比例混合后投入焚烧炉燃烧发电。虽然工程投资成本高,但这项技术不仅降低了电厂的运行成本,而且解决了污水厂的排泥问题,一举两得。然而,当污泥用作燃料时,污泥的含水率需要得到稳定的控制。污泥的含水率将直接影响污泥处理的规模和干化焚烧的热平衡,使其高于一般污泥处理设备。因此,必须采用辅助燃料促进其燃烧,加强热回收系统的能量转换效率,实现更高效的能源利用。
四、结束语
综上所述,政府要不断完善污泥处理工作的相关制度建设,提高处理污泥的水平,加大对污泥处理工作的重视程度与各种资源投入,为有效地开展污泥处理工作提供必备的经济支持和物质保障。政府部门要加强对污泥处理工作的规范与引导,协助污水处理厂处理好污泥处理工作,确保我国污泥处理工作的顺利、健康发展。
参考文献
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