城市污水處理中污泥處理的可持續(xù)性分析研究

張清

摘 要：污水污泥作為污水處理過程中的污染產物，是一種潛在的危險物質，其中富含有機物、重金屬、致病微生物等有害物質，帶來日益嚴重的環(huán)境污染問題。如何將產量巨大、成分復雜的污泥進行妥善安全地處理處置，使其減量化、無害化、資源化，已成為環(huán)境界深為關注的重大課題。為此，本文就城市污水處理中污泥處理的可持續(xù)性作了相關的分析，以供廣大同仁交流探討。

關鍵詞：污泥處理；方法；可持續(xù)性

引 言：所謂污泥是指對污水進行處理后的得到的產物，它是一種極其復雜的非均質體主要成分是有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等。污泥具有含水量高，有機物含量大的，容易腐爛發(fā)臭的特點。并且組成污泥的顆粒較細，比重較輕，呈膠狀液體。污泥是一種介于液體與固體之間的濃稠物，可以用泵運輸，但是它很難通過膨脹進行固液分離。

1 城市污泥處理的必要性

隨著工業(yè)的飛速發(fā)展以及城市人口的不斷增加，使得城市污水的排放量空前增加，而在污水處理工藝運行過程中，工藝產生的污泥一部分回流作為生物反應的反應物，而剩余的污泥要排出到系統(tǒng)之外，這些剩余污泥的量是驚人的，其含水率較高、體積龐大、易腐爛、氣味惡臭且含有大量的重金屬、病菌等有毒有害物質，因此如果不經過科學的處理處置就直接排放到外界環(huán)境中就會對地面水體、土壤、地下水和空氣造成極大的污染，對人體健康造成不利影響，因此必須要對污泥進行無害化、減量化、穩(wěn)定化的處理，并妥善處置，以免給環(huán)境造成二次污染。

2 污泥處理的常用方法

2.1 土地利用

污泥的土地利用具有投資小、能耗低、運費低、有機部分可轉化為農作物的養(yǎng)料，被國際上認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N污泥處理方式。因此，科學合理的進行污泥土地利用不僅能大大減少污泥對環(huán)境的影響，還能為社會的發(fā)展做出貢獻。

2.2 填埋

對于污泥處理我們以往最常用的方法是在垃圾填埋場處理，這種方法幾乎沒有對技術上的要求，操作非常簡單。但是隨著時間的推移，在城市生產生活產生的垃圾量和污泥產量不斷增加的情況下，污泥中含有的有機物和一些微量元素將會影響到地下水的質量，由此產生的后果也不可估量。同時簡單的填埋處理還將占取大面積的垃圾場，故不能將其作為污泥處置的長久之計。

2.3 焚燒

污泥焚燒在我國污泥處理總量中占據比較小的比例。焚燒可以將污泥中的有機物釋放，能殺死其中的有害物質，而且具有時間快、可回收、減量化等特點。但是在焚燒污泥的過程中，會產生大量的污染性氣體，對空氣環(huán)境的影響較為嚴重，且污泥處理的經濟成本遠遠高于收益。

3 污泥處理的可持續(xù)性策略分析

因為城市污水的收集率的提升以及處理功效的提升，此時在大的區(qū)域中的污泥總數開始變多。在眾多的方法中，土地運用是其主要的發(fā)展方向。

3.1 土地應用的可持續(xù)策略分析

作為先決要素，污泥要確保其穩(wěn)定性好，在具體的運作的時候規(guī)定不可以有臭氣。在今后的法規(guī)中，或許會規(guī)定要對污泥進行消毒處理。

（1）生物處理。利用生物工藝處理揮發(fā)性污泥。如厭氧消化（AD）、（ATAD）工藝。

（2）化學處理。抑制腐敗揮發(fā)性有機物的降解。如酸性亞硝酸鹽工藝。

（3）物理處理。抑制腐敗揮發(fā)性有機物的降解。如污泥焚燒。

此類工藝一般都具有非常固定的消毒，不過其程度在于具體的數值或是化學添加總數。很明顯抗氧化科技大大的超過了污泥自身穩(wěn)定性的規(guī)定。因為有機物被整個的消除了。

3.1.1 污泥的生物穩(wěn)定

（1）液態(tài)（濃縮后）：消化

在眾多的工藝中最為熟知的是過去的處理措施，消化。其能夠降低產泥的總數。不管是好氧亦或是厭氧，其都牽扯到非常多的能量。如今很多的處理單位或是污泥中心均是使用該類措施，該類措施在整體上是非常優(yōu)秀的。而且，別的活動在消化之前或是之后的時候，也具有非常優(yōu)秀的處理性能。

（2）附著態(tài)污泥（脫水后）：堆肥

它是如今僅有的能夠將污泥變?yōu)楫a品的科技，而且它被相關的法規(guī)等認可。由于污泥成為一個全新的產品，而且很便于設置，沒有臭味，還非常的干燥。該類科技如今很受歡迎。同時，因為其不降低最終的規(guī)模，要占用非常寬的取樣，而且其要靠著很多的工作人員來實現。同時，為了合乎新規(guī)中有關氣味等的規(guī)定，和之前的工藝比對來看，需要更先進的工藝如“攪拌式反應廊道”，它影響最終的運行費用。

該科技關鍵是經由一個變動的輪子拌合并且推動物質，而且鼓風機在不斷的曝氣，加速的生物降解產生一個均勻的泥堆?？偟耐Ａ魰r間可以減小到2周，消毒效果非常好。

3.1.2 污泥的化學穩(wěn)定

其關鍵是經由投加設備對待穩(wěn)定污泥投加化學藥劑，以此來避免其發(fā)酵或是出現味道。如果使用的量較大的話就會避免病原體。此類工藝花費的資金不多，而且便捷。不過，泥量還是維持不變，同時其所需的費用也很多。

上述兩個科技可以兼容。關鍵是要分析填埋土的特性。假如是酸性的話，一般是添加石灰。假如是堿性，則SAPHYRTM工藝可能更適合，其關鍵是因為它的活動很是便捷，而且資金較為節(jié)約。污泥的物理穩(wěn)定——加熱干燥。加熱干燥主要是通過熱驅動力除去剩余的自由水和鍵連接水。根據加熱的媒介的不同，加熱干燥可分為兩種：一種是氣態(tài)在高溫和湍流狀態(tài)下流過干燥器（直接加熱），一種是用加熱液體（通常是蒸汽或加壓的水）傳遞熱量給污泥，通過干燥器的加熱壁（間接干燥）。之所以對其加熱關鍵是為了確保下游物質在燃燒的時候可以持續(xù)的開展，或是比較易于干燥。假如要長久穩(wěn)定的話，就要保證干固體的數量非常多。除此之外，干燥的另外優(yōu)勢是其能夠有效的應對很多處理措施，像是天地使用等等。其缺陷是所需的費用多，而且要靠著很多的工作者來實現這些活動。

3.2 可持續(xù)性熱氧化策略分析

3.2.1 焚燒

流化床焚燒爐（FBF）就工藝性能來講，被證明是焚燒污泥最好的方法（湍流方式，燃燒后高達850度的溫度）。通常，在穩(wěn)定狀態(tài)不需要添加額外的燃料，熱平衡的持續(xù)性是可以達到的。如果污泥的熱值LCV太低（如低揮發(fā)性固體和/或固體含量），尾氣/氣熱交換器應該足夠大以增加風室的溫度。如果達不到（如延時曝氣的污泥含20%DS），則需要在前面加熱干燥。

針對干灰相關的處理工作來講，針對那些不存在污染的純污泥來講，重金屬并非是干擾要素。由于灰本身是作為氧化物來發(fā)展的，其滲透能力較低，因此其能夠被回用成水泥，廣泛的用到工業(yè)等建設工作中。最后的副產物是酸步驟的清除。由于重金屬的污染，他們只能填埋在特殊的地方，但數量很小。

3.2.2 濕式空氣氧化法

威望迪水務系統(tǒng)研發(fā)的ATHOSTM設備在“中性”溫度（240度）和壓力（45巴）條件下被證明是高效的。80%的總COD被氧化，剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后續(xù)脫水步驟，廢氣沒有毒性，固體礦物副產品包含重金屬是以一種不可滲透形式存在的。它們可以用于道路建設。而且液態(tài)部分，含有可生物降解的COD，可以很方便的用作污水廠的反硝化的碳源。

4 結束語

總之，隨著社會的不斷發(fā)展和進步，污泥處置問題逐漸成為人們在生態(tài)環(huán)境建設領域的一個重點、難點。所以我們在處理污泥的時候，要因地制宜，結合當地的具體情況，對處理污泥的工藝進行合理的選用，最終實現污泥的綜合利用與資源化，從而到可持續(xù)性發(fā)展的目的。

參考文獻：

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