陳志德
(惠州市博羅縣環境保護監測站 廣東惠州 516100)
污水處理廠針對國內不同地區的污水排放而設,通過采取包括過濾、凈化等一系列措施最終使污水得到相應的處理。然而,在污水處理過程結束后,卻會出現另一種固體廢棄物質,即污泥。污泥中含有大量汞、鉛等重金屬元素,一旦混入土壤或水體中,則會在周邊環境中導致嚴重的污染,甚至進一步威脅到附近人口以及動植物的生存。然而同時,污泥中又多含鉀、磷等礦物質,若能夠有效的去除有害物質而提取出這些農作物肥料中所需要的礦物,則可實現污泥的有效利用。因此,如何科學、合理的對污泥進行回收、處置,成為目前環保部門的一個重要課題。
城鎮化進程不斷發展,污水排放處置成為城市建設中又一必須合理應對的問題。針對這一問題,國家相關部門給予了充分的重視,并出臺了一系列關于污水處理的法律、法規,以實現對污水處理的控制。目前,國內已基本建成了較為完善的污水處理體系,各個城市普遍按國家規定設有滿足自身需求的不同規模的污水處理廠,污水問題從而得到基本控制。
然而,污水處理過程中產生的污泥處置問題卻并非如此樂觀,國內各城市對于污泥的處理手段長期以來尚未得到很好的改善。由于國內對于污泥處置的相關技術目前尚處于起步階段,技術水平整體較低,加之國家經費投入較少,設備發展緩慢,技術人員缺乏,這些因素為污泥處理帶來了重重阻礙。許多污水處理廠對產生的污泥不能提出科學的處理方案,只得采取簡單的掩埋、傾倒等措施,或棄置不顧而被周邊的農民任意使用在其耕種的農田里。由于污泥中含有大量有毒有害物質,因此,當其被濫用于農地,或任意傾倒于水體中后,一方面會嚴重污染土質、水質,同時,還可能使農田中種植出的作物內攜帶毒害物質,流入市場后形成嚴重的安全隱患。我國污泥處理的這一現狀已對人們的生命、財產安全構成了嚴重威脅,同時,也極不利于國內環保事業的發展。
若要實現污泥處置技術的真正提高,首先,必須對常見污泥的各種性質有較為深入的了解,進而對污泥處置策略進行分析,并最終實現處理技術的改進。
污泥由污水處理廠的污水中產生,因此,其成分、性子主要受污水原有屬性、污水處理手段等多種因素共同影響決定。污泥中含有大量顆粒物質、膠體物質以及水溶性物質等成分,從外觀看,其通常呈現黑色、黃褐色、深棕色等暗色狀態,污泥呈固態,其中同時含有大量水分,并通常伴有腐敗、變質后的惡臭氣味。人們通常以有機質含量、含水量、Ph值、營養物質含量等標準作為污水類型劃分的主要指標
2.1.1 有機質含量
污泥的有機質含量與污水來源、污水處理工藝以及周邊居民的生活水平及飲食習慣關系密切。發達地區的污泥有機質含量及組分與欠發達地區相差甚大,且特別會對鉀、氮等物質含量會產生顯著的影響。就居民生活習慣而言,南北方差異會對污泥有機質含量產生顯著影響,導致南方地區污泥的全鉀物質含量明顯高于北方。另以東部沿海地區與西北偏遠地區為例,東部地區污泥中鉀、氮、以及有機質的含量豐富,遠遠高于西北地區。然而,磷的含量受區域性影響較小,不同地域之間污泥中磷含量的差別不大。針對不同地區污泥組分存在差異的現象,相關工作人員可研發不同的工作措施,有針對性的進行污泥處置,從而“對癥下藥”,提高污泥處理的工作效率。
2.1.2 pH值及含水率
污泥的pH值以及含水率的高低主要受處理工藝以及處理過程中所添加的試劑類型影響。在我國的大部分地區,污泥PH通常約為7,即污泥多為中性,間或程弱酸或弱堿性,僅在廣東等南方的部分地區會出現較強的堿性。堿性污泥的出現主要為污水處理過程中所加入試劑所致。同樣由于污水處理工藝而導致差異的污泥性質還有其含水率的高低。污泥雖為固體,但其中仍含有大量的束縛水,束縛水含量甚至可高達95%以上。較高的含水率會導致污泥離散且黏性較大,從而為其處理及運輸過程均帶來一系列的困難。因此,建議在污泥處置過程中加入脫水環節,將污泥含水率控制在80%左右。
2.1.3 重礦物含量
除有機質及水分外,污泥中尚含有大量重礦物,包括鋅、銅、鉻以及毒性較強的汞、砷等等,這些礦物由于容易隨水流、土壤等發生潛移、聚集,因而對于周邊環境的破壞性較強。重礦物在污泥中的不同組分中其富集程度不同,并在生物團塊上最為集中,其次,在多種礦物顆粒以及可溶性物質中也常見分布。若將污泥分為普通污泥及厭氧污泥兩種,普通污泥中重礦物多以氧化物、氫氧化物的形式存在,厭氧污泥中則多以硫化物等的形式存在。此外,不同地區污泥中重礦物的含量亦存在較大的差異。故在具體實施處理時,應首先對當地污泥成分進行取樣化驗,并采取有針對性的處理辦法。
針對目前污泥含量復雜,處理效率低下的現狀,可以提出進一步的改進措施。
首先,必須全面提高污水處理廠工作人員的業務素質,在意識與實干技術兩個方面提升其污泥處理能力。在意識方面,需幫助工作人員轉變只重視污水處理而忽視污泥處理的片面觀點,認識到污泥的殘余同樣會對環境造成嚴重的破壞,而其合理利用亦可以帶來很大的經濟價值。在技術方面,組織技術人員參加污泥處置專題培訓,幫助其掌握更多處理污泥的國際先進技術,并經技術改進后應用于國內環境之中。
同時,各污水處理廠應完善廠內部分劃分模式,設置專門的污泥處置部門,并分配專人進行負責,從而更好的開展污泥處置工作。
此外,政府部門應加大污泥處置的經費投入,幫助污水處理廠將更多的資金投入到污泥處置技術研究之中,只有這樣,才能出現更多優秀的研究及技術人員,從而實現處理效率的提升。
污水處理廠應根據自身實情有選擇性的選取相應的策略進行污泥處理。如修建于農村附近的處理廠可在進行污泥處置時有側重點的保留氮、鉀等元素從而最終形成良好的有機肥料,并施用于附近農田之中;若處理廠附近有建筑工地或建材加工市場,則可將脫水處理后的污泥用于建材加工等。處理過程中應注意措施的經濟性,相鄰的各廠之間可將污泥進行匯集,并實施集中處理,從而降低處理費用。
總之,通過對國內污泥處置現狀分析可知,目前在污泥處理方面仍存在許多亟待解決的問題。其中既包括主觀的重視程度不足,同時也包括技術、設備層面的缺陷。因此,國家相關部門應盡快提高對該問題的管理力度,出臺相應的法律法規,督促污水處理廠不斷加大污泥處置技術研發人力、物力投入,從而提高我國的污泥處理技術水平,最終減少因污泥而造成的環境污染及破壞,使污泥處理、回收、再利用之間的良性循環早日實現。
[1]戴逸瓊.污水處理廠污泥處置的環境制約因素分析[J].浙江建筑,2007,03:57-59.
[2]李素慧,許智華,樊小軍.污水處理廠污泥處理處置現狀分析及建議[J].能源研究與信息,2011,04:187-192.
[3]姚金玲.污水處理廠污泥處理處置技術評估[D].中國環境科學研究院,2010.
[4]朱順兵.污水處理廠污泥處理處置現狀及相關思考[J].江西化工,2009,04:182-184.
[5]楊朝暉,楊霞.污水處理廠的污泥處置[J].環境科學與技術,1995,04:40-42.