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(chǎn)物，是一種潛在的危險物質(zhì)，其中富含有機物、重金屬、致病微生物等有害物質(zhì)，帶來日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。如何將產(chǎn)量巨大、成分復(fù)雜的污泥進(jìn)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(guān)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(guān)的分析，以供廣大同仁交流探討。

關(guān)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(jìn)行處理后的得到的產(chǎn)物，它是一種極其復(fù)雜的非均質(zhì)體主要成分是有機殘片、細(xì)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(xì)，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(jìn)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(chǎn)生的污泥一部分回流作為生物反應(yīng)的反應(yīng)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(zhì)，因此如果不經(jīng)過科學(xué)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(jìn)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(zhuǎn)化為農(nóng)作物的養(yǎng)料，被國際上認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N污泥處理方式。因此，科學(xué)合理的進(jìn)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(xiàn)。

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(shù)上的要求，操作非常簡單。但是隨著時間的推移，在城市生產(chǎn)生活產(chǎn)生的垃圾量和污泥產(chǎn)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(zhì)量，由此產(chǎn)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(jù)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(zhì)，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(chǎn)生大量的污染性氣體，對空氣環(huán)境的影響較為嚴(yán)重，且污泥處理的經(jīng)濟成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shù)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(yīng)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(jìn)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(xué)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(shù)值或是化學(xué)添加總數(shù)。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(chǎn)泥的總數(shù)。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?qū)⑽勰嘧優(yōu)楫a(chǎn)品的科技，而且它被相關(guān)的法規(guī)等認(rèn)可。由于污泥成為一個全新的產(chǎn)品，而且很便于設(shè)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(xiàn)。同時，為了合乎新規(guī)中有關(guān)氣味等的規(guī)定，和之前的工藝比對來看，需要更先進(jìn)的工藝如“攪拌式反應(yīng)廊道”，它影響最終的運行費用。

該科技關(guān)鍵是經(jīng)由一個變動的輪子拌合并且推動物質(zhì)，而且鼓風(fēng)機在不斷的曝氣，加速的生物降解產(chǎn)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(xué)穩(wěn)定

其關(guān)鍵是經(jīng)由投加設(shè)備對待穩(wěn)定污泥投加化學(xué)藥劑，以此來避免其發(fā)酵或是出現(xiàn)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(guān)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(guān)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(qū)動力除去剩余的自由水和鍵連接水。根據(jù)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(guān)鍵是為了確保下游物質(zhì)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(shù)量非常多。除此之外，干燥的另外優(yōu)勢是其能夠有效的應(yīng)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(xiàn)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(dá)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(dá)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(yīng)該足夠大以增加風(fēng)室的溫度。如果達(dá)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(guān)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(shè)工作中。最后的副產(chǎn)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(shù)量很小。

3.2.2 濕式空氣氧化法

威望迪水務(wù)系統(tǒng)研發(fā)的ATHOSTM設(shè)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(chǎn)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(shè)。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(jié)束語

總之，隨著社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，污泥處置問題逐漸成為人們在生態(tài)環(huán)境建設(shè)領(lǐng)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(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，對處理污泥的工藝進(jìn)行合理的選用，最終實現(xiàn)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。

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