沈怡
摘 要:隨著改革開放的到來,我國城市飛速擴張,城市問題日益嚴重,尤其是城市污水、污泥量的不斷增加使污泥處理成了急需解決的問題,該文介紹了污水處理廠所產生污泥的分類,列舉了一些污泥處理的常見方法以及污泥處理技術,最后提出了自己的一些建議。
關鍵詞:污泥處理 污泥處理技術 污泥處理設備
中圖分類號:X505 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)03(a)-0093-02
1 污泥處理的緊迫性
隨著人們生活水平的不斷提高。生活所產生的污水也在不斷的增加。青浦污水處理廠建廠后,經過二期,三期的擴建,日處理污水量規模從剛開始的7 500噸/d上升到3.5萬噸/d。而隨之產生的污泥量也在不斷的上升。污水處理廠所產生的污泥中的含水率高,還含有大量病菌、病原體、寄生蟲卵以及汞等重金屬和一些難以降解的有毒有害以及致癌物質。此外,這些污泥容易腐爛,有濃烈臭味,運輸也較為不便。如果只對污泥進行簡單的掩埋甚至棄置,而不經過妥善處理,將對地下水,土壤等造成二次污染,危害人類身體健康。由此,如何妥善處理污泥成了急需解決的問題[1]。
2 污泥的分類
(1)初次沉淀污泥:由初沉池沉淀產生的污泥。
(2)剩余活性污泥及腐殖污泥:經過活性污泥法或者生物膜法后,由二沉池產生的污泥。前者稱為剩余活性污泥,后者為腐殖污泥。
(3)消化污泥:初沉池和二沉池中的污泥經過厭氧或好氧消化穩定處理后的污泥。
(4)化學污泥:經過化學處理污水后所產生的污泥。
(5)有機污泥:富含有機物的污泥。
(6)無機污泥:主要成分為無機物的污泥,即泥渣。
3 常見的污泥處理方法
3.1 污泥的集中填埋
這種處理方法由于只需將污泥進行填埋,所以不需要對污泥進行高度脫水,比較簡單、易行、而且成本低。但是填埋需要占用大量寶貴的土壤,并且極有可能對地下水及土壤造成二次污染。由于不需要進行脫水,填埋中極易產生滲濾液,如果處理不當,將對地下水環境及周邊的土壤造成嚴重污染。另外填埋場還極易產生甲烷氣體,不采取適當措施會引起燃燒和爆炸。污泥的集中填埋比較適合污水處理廠產生的剩余回流污泥的處理[2]。
3.2 污泥的農用
污泥的農用是指利用污泥來對需要復墾的土地(如垃圾填埋場,森林采伐場,礦場用地和一些地表嚴重破壞的地區土地)進行修復與重建。此處置方法投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉化成土壤改良劑等優點,是一種極有發展潛力的處置方法。用科學的方法對土地進行合理的利用,從而減少污泥對人類生活的潛在威脅,也減少了污泥帶來的負面效應,既使污泥得到了良好的處置又不破壞生態環境。但對污泥中的重金屬、病原菌及有害物質有一定的要求。
3.3 污泥的焚燒
污泥的焚燒只能用于干化后的污泥。對于污泥而言,焚燒是最徹底的污泥處理方法。焚燒可以將污泥中的病菌、病原體殺滅,將有毒、有害物質氧化分解。將有機物碳化,還可以最大限度的減少污泥的體積。污泥焚燒后的產物,還可以制成磚,水泥等建筑材料。但是由于對污泥進行焚燒十分困難,處理設施投資大,處理費用高。另外在焚燒過程中所產生的一些有害氣體也會造成空氣污染。
3.4 污泥機械脫水
污泥機械脫水是將濃縮后的污泥,在靜、動態混合器中與一定濃度的絮凝劑充分混合后,使污泥中的微小固定顆粒凝聚成體積較大的絮狀團塊。絮狀團塊經由壓濾機壓濾后,達到泥、水分離,最終被擠壓成濾餅排出[3]。濾餅體積通常可以減少到原來污泥體積的1/4左右,更便于運輸利用。污泥機械脫水后,濾餅除了含水率與相關的物理特性有變化,其化學、生物等方面性質并不發生變化。而污泥干燥也能使污泥體積減少到原來體積的1/5~1/4,但是污泥干燥是將污泥加熱焚燒,不僅僅是脫水,還具有熱處理效應,因此能去除污泥中病菌、病原體及有害物質。可見,污泥干燥處理不僅改變了污泥的物理特性,還改變了污泥的化學、生物特性。
4 污泥處理的其他技術
4.1 堆肥
堆肥是指在污泥中的微生物進行發酵的過程中,在其中加入一定比例的膨松劑和調理劑(如玉米桿、稻草、木屑、礱糠、麩皮等),在潮濕環境下利用微生物群落對多種有機物進行氧化分解并轉化為富含植物營養物的類腐殖質,即肥料。對含水量低的污泥采用好氧發酵制肥,一方面,將污泥中的有機物轉化為有用的肥料,另一方面,反應的最終代謝物是二氧化碳、水和熱量,熱量可以降低物料的含水率,有效地去除病菌、病原體、寄生蟲卵。
4.2 污泥的穩定化
污泥的穩定化一般指厭氧消化,厭氧消化是在無氧條件下依靠厭氧菌作用,使污泥中有機物分解的厭氧生化反應,是一個極其復雜的過程。厭氧分解過程中產生大量氣體,主要成分為甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氫等。
4.3 微生物處理技術
微生物處理技術是指用制造的適合的微生物菌劑來消化污泥。利用微生物處理污泥的技術前景廣闊,現有的微生物處理技術,如封閉式微生物好氧發酵,則制造出了適合處理污泥的微生物菌劑。利用這些菌劑,能有效地將污泥轉化為有機肥或附加值更高的生物農藥,充分利用了污泥的特性。利用微生物好氧發酵,還能消除污泥的惡臭,有效控制污泥的二次污染。
4.4 生物處理技術
生物處理技術是指利用一些生物的習性,來達到處理污泥中的易腐有機垃圾,常見的生物處理技術是利用蚯蚓來處理。由于蚯蚓喜捕食含有氮素類、碳素類物質以及無機物和纖維性的物質,所以基本可以把全部的物質活用為飼料。而這項技術比較簡單,操作比較方便,費用相對低廉,又無污染排放,還能獲得優質有機肥料和高級蛋白原料。但是如何將這些物質直接加以利用,從技術上來說還不夠成熟,但從整體投資效益來說,生物處理技術比設置填埋場或焚化發電廠劃算,又可避免支付長期的運行費用、維修費用等;而建造填埋場需要3~5倍的投資,建造焚化廠更要十倍的花費。
5 污泥處理方面的建議
一方面,各地區應根據本地區的實際情況,在兼顧生態環境和經濟效益平衡的前提下,客觀地、全面地論證各種方案實施的可行性,不能照抄照搬其他地區的處理方法。比如,在中、小城鎮,可采取填埋、直接利用、焚燒及機械脫水后制肥等方法,因地制宜,充分利用本地區的資源。而在大、中城市,可對污泥進行二次加工,進行污泥脫水、濃縮、制肥、污泥干燥、制磚等,還可建立污泥消納池和無害化處理場。而一些郊縣污水處理廠,由于污水進水基本以生活污水為主,如離周圍農田較近,產生的污泥量又小,則可以對污泥做適當的無害化處理后用于農田。
另一方面,加強公眾的環境保護意識,讓公眾參與進來,從源頭上控制,減少城市污泥的形成量。積極引導公眾認識發展循環經濟模式的作用,努力引導他們樹立正確的消費觀,鼓勵公眾使用綠色產品,減少一次性產品的使用,逐步形成良好的保護環境的生活方式。各地政府應重點推廣污泥無害化、資源化、生態化目標的試點項目,努力實現各種生活垃圾家庭分類,從源頭上對各種垃圾進行控制。各地政府應加強環境監督力度,節約、合理、充分利用資源,提高資源的利用價值,減少廢水和廢渣的排放。各地政府應制定優惠政策、大力發展環保事業,在加強環境監管措施的同時,應積極采取有效優惠政策,鼓勵和扶持企業發展污泥處理產業,使城市污泥處理公益事業向有盈利的處理產業化方向發展。
6 結語
污水廠所產生的城市污泥雖然是城市污染物,給環境和人體健康帶來很大危害。不過隨著環保力度的加強、公眾環境保護意識的加強及人們對已有污泥處理技術不足之處的進一步認識,世界各國都在致力于發展新技術,爭取找到更經濟、更合理的污泥處理方案。相信不久的將來污泥不再是問題,而是可利用的資源,隨著資源的循環利用,人們生活的環境將更加和諧美好。
參考文獻
[1] 白鵬,宋孝玉.基于模糊綜合評判的西安市地下水資源承載能力評價[J].干旱地區農業研究,2010(2).
[2] 楊軍,郭廣慧,陳同斌,等.中國城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢[J].中國給水排水,2009(13).
[3] 齊瑞江,曹作忠.污泥焚燒處理成本分析[J].環境工程,2009(5).
[4] 劉伯田.污水處理廠污泥的來源及分類.