山東省臨朐縣污水處理管理處 山東省濰坊市 262600
摘要:污水處理廠必須針對不同種類的污泥類型及時采取相應的處理措施,從而避免其造成惡性后果。本文即對目前國內城市污水處理廠污泥處置的技術方法進行探討。
關鍵詞:城市;污水處理廠;污泥處置;方法
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。
1.城市污水廠污泥處理概述
1.1城市污水廠污泥的來源及危害。污泥,簡單來說,就是城市污水處理廠在對城市污水、廢水進行處理的過程中所過濾出的或者沉淀出的固體物質,由于城市污水來源較廣,因此污水處理后產生的污泥的組成成分也存在著多樣化的特點,污泥中含有的大量成分會對土地環境、水體環境以及大氣環境產生不良的影響,如果我們不對這些污泥進行及時處理,會滋生出很多有害的細菌、生物等污染環境,還會使得堆放的土地受到重金屬的污染等等,因此,一定要充分重視對于城市污水廠的污泥處理。
1.2城市污水廠污泥的特點。首先,城市污水廠污水來源的多樣化決定了污泥來源和成分組成的多樣化,大多數污泥中含有很多有害細菌和微生物,以及大量的重金屬物質或元素,成分的復雜性,這是城市污水廠污泥的特點之一;其次,城市污水處理廠污泥還具有危害性的特點,這是由于它所蘊含的成分決定的,大量有害物質的存在決定了它會對土壤環境、大氣環境以及水體環境產生不同程度的危害;但是同時,城市污水處理廠的污泥還有一個十分顯著的特點,就是它的資源性,城市污水處理廠產生的污泥成分復雜,自然就不乏可以利用的資源,但是這種資源的利用需要我們充分的處理基礎之上進行,只有將其有害資源處理干凈,才能保證它不會對環境產生二次污染。
1.3城市污水廠污泥處置現狀。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。
2.污水廠污泥的處置技術方法
2.1污泥熔化
由于城市污水處理廠處理的污水大多為工業污水和農業污水,這些污水當中含有大量的有毒化合物和重金屬物質。比如鉛、鐵、銅、鋁等等。這些物質在一定的條件下,也會產生相應的化學反應。在污水處理后,這些物質便被截留了下來,成為污泥。為了減少污泥的產量,同時也可以對這些工業金屬進行回收和再利用。污泥處理時,可采用污泥溶化技術。這種技術就是通過高溫分解,將污泥中的工業化合物、工業金屬等剝離開。而且在高溫的處理過程中,污泥中的有機化合物也會轉變成二氧化碳,被及時排出,所殘留的物質大都是一些可以回收再利用的金屬。可以利用這些回收物制作玻璃、鋼鐵材料或建材等。
2.2污泥消化
污泥中還含有大量的有機物質,其中包括大量的碳、硫、氫、氧等元素。可采用污泥消化的技術來進行處理。污泥消化就是在人工控制下,利用酶、細菌等微生物的新陳代謝作用,將污泥中的有機物質進行分解消化。分解消化可分為有氧消化與無氧消化兩種方式。(1)有氧消化:有氧消化就是指將酶或細菌注入污泥中,然后將污泥平攤于室外的處理池中,保證污泥能夠與空氣充分接觸,以刺激微生物的繁殖。依靠微生物的代謝功能將污泥中的有機物質進行穩定和分解消化。有氧代謝的優點是能夠較高程度的降解污泥中的有機物,且容易脫水,產生的肥份也很高。這種方法的雖然操作簡單,但處理費用較高,而且由于微生物的活性有限,所消化的污泥量也會受到限制。(2)無氧消化:這種消化一種常見的消化方法。微生物在無氧的狀態下,進行不斷的無氧代謝,將污泥中的有機物進行分解消化。并最終分解成無機物和氣體。在無氧消化的過程中,污泥的體積會逐漸減少,變成黑色的粒狀結構,不僅容易脫水,且性質也比較穩定。
2.3土地利用
污泥的土地利用是污泥處置主要的一種方式,有多種土地類型如農業耕地、牧業草地、園林綠地、林地等可以接納污泥。污水廠污泥中富含有機成分包括氮、磷、鉀等元素,相關研究表明施用污泥栽種的作物產量比未經施肥有明顯提高,效果與化肥或農家肥相當或更好。施用污泥還有調理土壤物理、化學性質的作用,可作為土壤改良劑。我國作為一個農業大國,農田需求肥料數量巨大,污泥作為一種有機物含量高、營養成分豐富的物質可以以農業利用作為最終處置方式。但是在應用污泥作為農業利用時應注意,污泥中重金屬如鉛、鋅、鉻、汞等及持久性有機污染物、放射性元素等如不經處理直接施用,將會造成土壤和作物的二次污染,最終危害人體健康。
2.4建材利用
利用污泥來制造建材是資源與能源再利用的充分體現。污泥制造建材的資源化利用不僅具有顯著的優勢,也具有良好的應用價值。建筑市場對建材的需求量非常大,如果將污泥轉化為建材,能夠消納大量的污泥。對于有機物含量低、不宜作為農用的污泥來說,是一種相對有效的處理方法,比如可將污泥作為生態水泥的原材料、磚塊、填料等。目前一些發達國家在利用污泥生產生態水泥方面,技術已經比較成熟。我國在污泥建材利用方面,還需要先解決好監控體系、技術手段等方面的問題。
2.5綜合利用
從經濟發展、資源循環利用、環境保護角度出發,污泥處置根本的出路應該是將其資源化,進行適當處理之后進行再利用,是環境可持續發展的客觀要求和必然趨勢。近年來歐美等國家探索污泥制油的工藝技術,其原理是通過加熱無氧條件下的污泥至一定溫度(小于500℃),在催化劑條件下,由于干餾和熱分解作用使污泥轉化為熱解油。污泥中含有大量的灰分,因此可用于建筑材料的添加劑等。有科研工作者將污泥作為水泥的原料,在日本等國有少量投產;我國臺灣地區有研究將粘土中摻入污泥在900℃條件下燒至成生態磚,可將重金屬封存至磚中,達到了無害化的效果;污泥焚燒灰、沉砂池沉沙可作為生產微晶玻璃的材料,經過1400-1500℃的熔融,經過適當的處理可以得到微晶玻璃產品。
3.結語
城市污水處理廠的污泥處理問題,已經成為環保領域的關鍵性問題,是一項需要亟待解決的艱巨任務。雖然國我目前在處理污泥方面經驗少、技術滯后。但只要我們提高重視,站在能源與資源可持續發展的高度去研究探索,污泥處理問題必然會得到妥善的解決,生態環境也會得到全面的改善。
參考文獻:
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