污泥是污水處理后的產物,污泥中含有大量的有機物、重金屬以及致病菌和病原菌等,不加處理任意排放,會對環境造成嚴重的污染。目前,我國城市污泥處理還存在很多問題有待解決,污泥的處理處置已成為環境綜合治理工作中的新難點、新挑戰。
我國城市污泥處理工藝及今后發展方向分析探討
隨著我國對環境保護的日益重視,生活污水處理率的不斷提高,城市污水處理廠大規模的建設運行,污泥的產量也大幅增加,污泥處理處置問題愈加突出,如不妥善處置,會產生臭味,滋生蚊蠅等問題,周圍環境帶來惡劣影響。本文針對城市污水廠污泥處理方法進行探討,闡述了城市污水廠污泥處理的主要處理工藝和方法。
污泥是污水處理后的產物,是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥的主要特性是含水率高(可高達99%以上),有機物含量高,容易腐化發臭,并且顆粒較細,比重較小,呈膠狀液態。它是介于液體和固體之間的濃稠物,可以用泵運輸,但它很難通過沉降進行固液分離。
▲我國城市污泥處理現狀及存在的問題
城市污水廠的污泥是指處理污水所產生的固態、半固態及液態的廢棄物,含有大量的有機物、重金屬以及致病菌和病原菌等,不加處理任意排放,會對環境造成嚴重的污染。對污泥處理總的要求是穩定化、無害化和減量化。國內外污泥處理與處置的方法很多,一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用(多為農用)、填埋及焚燒等,或用其中幾個方法組合處置。
由于污泥處理技術難度高、投資大、回報不確定等因素,國內涉足此領域的企業少且規模小,與外國先進國家相比差距較大。在我國現有的污水處理設施中,有污泥穩定處理設施的不到25%,處理工藝和配套設備完善的不到10%。國外的城市污泥處理與處置已經有近百年的歷史,無論是進行有效利用還是填埋處置,污泥處理與其他廢物的處理一樣,皆是以污泥減量化、穩定化、無害化、資源化為目的。
隨著污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化,污水廠的污泥產生量將有較大的增長,由此引起的二次污染問題已不容忽視。因此如何合理地處理、處置污泥,已成為城市污水廠和相關部門必需引起重視的問題。
目前,許多城市都在尋求將污泥進行妥善處理處置的方法。據統計,我國用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20~50%,可以看出,污泥處理處置處于嚴重滯后狀態。污泥處理處置問題已經在大城市中顯現出來,給生態環境帶來了極不安全的隱患。在我國,早期的污水處理廠,由于沒有嚴格的污泥排放監管,普遍將污水和污泥處理單元剝離開來,為了追求簡單的污水處理率,盡可能地簡化、甚至忽略了污泥處理處置單元;有的還為了節省運行費用將已建成的污泥處理設施長期閑置,甚至將未做任何處理的濕污泥隨意外運,簡單填埋或直接農用,致使許多大城市出現了污泥圍城的現象并已開始向中小城市蔓延。
▲城市污水廠污泥處理方法
污泥的直接土地利用
污泥土地直接利用因投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉化成土壤改良劑成分等優點,被認為是最有發展潛力的一種處置方式。科學合理的土地利用,可減少污泥帶來的負面效應。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。污泥用于嚴重擾動的土地(如礦場土地、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區等需要復墾的土地)的修復與重建,減少了污泥對人類生活的潛在威脅,既處置了污泥又恢復了生態環境。
污泥農用正在成為世界各國主要的污泥處置方式,污泥農用的比例很大程度上取決于各國政府有關的法律、法規和污染控制情況,同時也與國家的領土的大小和農業發展情況有關。但是,盡管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中養分等優點,但也存在病原菌擴散和重金屬污染的危險,為此各國政府先后頒布了農用污泥重金屬濃度標準和嚴格的無害化要求,并對單位面積土地污泥的應用量有嚴格的限制。
污泥填埋
污泥消化后經脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠中常采取的方式,經過消化后的污泥有機物含量減少,性能穩定,總體積減少,脫水后作填埋處置是一種比較經濟的處理方式。污泥填埋處理成本低、不需高度脫水或自然干化、既處理了污泥又增加了城市的建設用地。
污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水,必須集中加以處理;填坑需鋪設防滲透性能好的材料,衛生填埋場應配設高滲濾液收集裝置及凈化設施,防止污泥中的各種有毒、有害物質,經雨水的浸蝕和滲漏污染地下水及土壤。污泥填埋不僅要占用大量土地,而且由于污泥中含有一定的有毒物質,填埋不當或者由于填埋地質條件等因素,將造成滲濾液的滲出而污染地下水層,影響給水水質。因此,采用填埋需要考慮多方面因素,合理規劃。
污泥的填埋
污泥衛生填埋始于20世紀60年代,是一項比較成熟的污泥處置技術.污泥既可單獨填埋也可與生活垃圾和工業廢物一起填埋。這種處置方法簡單、易行、成本低,污泥又不需要高度脫水,適應性強。現有的大部分填埋場設計建造標準低、缺乏污染控制措施,存在穩定性差等問題,導致散發氣體和臭味,污染地下水,不能保證填埋垃圾的安全,只是延緩污染但沒有最終消除污染。一些國家為了把上述問題降低到最小程度,制定了待處理污泥物理特性的最低標準,使污泥填埋的處理成本大大增加。
填埋場一般為廢棄的礦坑或天然的低洼地,但是污泥填埋也存在一些問題,尤指填埋滲濾液和氣體的形成。滲濾液是一種被嚴重污染的液體,如果填埋場選址或運行不當,這種液體就會進入地下水層,污染地下水環境。填埋場產生的氣體主要是甲烷類有機氣體,若不采取適當措施會引起爆炸和燃燒。另外,適合污泥填埋的場所也因城市污泥的大量產出而越來越有限,這也限制了該法的進一步發展。
污泥堆肥
污泥脫水后堆肥農用是目前國內一些污水處理廠正在進行研究和開發的課題。污泥中含有豐富的有機物和N、P、K等營養元素及植物所必須的各種微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等,能夠改善土壤結構,增加土壤肥力,促進作物的生長。實踐證明,用污泥作為肥料使用,土壤的持水能力、毛細血管孔隙和離子交換能力均可提高3-23%,有機質增加35-40%,總氮含量增加70%,團粒增加25-60%。此外,污泥還能夠改變土壤的生物學性狀,使土壤中微生物總量及放線菌所占比例增加,土壤的代謝強度提高。在應用實踐中,因污泥中含有病菌、寄生蟲、病原體及重金屬等對農作物不利的因素,因此污泥用做農肥要注意污泥中重金屬會造成土壤污染,其次污泥中的病原體會對環境造成影響,再次防止污泥中的高濃度N、P對地下水造成污染。
▲結束語
污泥的處理處置已成為環境綜合治理工作中的新難點、新挑戰。污泥的資源化是解決城市污水廠污泥較佳的出路,能夠達到污泥的減量化、穩定化、無害化、資源化的有效處置,兼顧到環境生態效益、社會效益和經濟效益的均衡,適應市場需求,發展前景廣闊,是我們今后研究的主要方向。(來源:論文網瀏覽)