城市污水處理中污泥處理的可持續性分析

【摘要】污泥作為污水處理中固液分離產生的殘渣，其主要組成部分就是由無機顆粒、細菌菌體、有機殘片以及膠體等組成。而且隨著城市化進程的加快，我國城市污水的處理也呈現逐年上升的趨勢，因此城市污水處理廠的污泥也越來越多。對城市的健康發展有著一定的阻礙作用，故在本文中我們主要對城市污水處理中污泥處理的可持續性進行了簡單的分析與探討。

【關鍵詞】城市污水處理；污泥處理；可持續性分析

1、污泥對環境的危害

1.1 污泥含有大量的病原微生物和寄生蟲，會直接對水體及土壤造成污染。

1.2 污泥含有大量的有機物，露天堆放會散發異味，污染物顆粒擴散到空氣中會造成大氣污染。

1.3 污泥含有大量的無機鹽，會造成土壤電導率的提高，破壞植物的養分平衡、抑制植物對養分的吸收，在離子間易形成拮抗作用造成養分流失。

1.4 工業廢水所產生的污泥含有大量的有害物質，如重金屬元素等，是影響生物健康的極大隱患。

1.5 市政污泥中含有氮、磷元素，當作為肥料或土壤改良劑使用時，未被植物吸收的氮、磷元素可能隨降雨進入水體，造成水體的富營養化。

對于城市污水處理廠來說，若不能合理地對污泥進行處理和處置將顯著削弱其凈化功能，不能充分發揮其消除污染、保護環境的作用。因此，對污泥進行有效的處理處置就變得十分重要。

2、污泥處理流程

目前，污泥處理與處置的目標主要包括以下四個方面：減量化：減小最終處置前污泥的體積，用以降低最終的處理處置費用；穩定化：為避免產生二次污染，需要對污泥進行穩定化處理，使其在最終處置后不再產生進一步降解；無害化：對污泥進行除重金屬和滅菌處理以達到無害化和衛生化；資源化：對處理后的污泥進行資源化利用。

通常對污泥的處理遵循先處理后處置的原則。常見的處理流程包括：濃縮、調理、穩定化、脫水和干燥等。

2.1 污泥濃縮：污泥濃縮的主要目的就是要把污泥中的自由水以及一些間隙水進行去除，由此來把污泥的體積縮小，由此來降低污泥后續處理產生的壓力，同時為污泥的輸送以及消脫水等環節奠定一定的條件。其中重力濃縮以及氣浮濃縮以及離心濃縮等是幾種比較重要的濃縮方式。

2.2 污泥調理：污泥的顆粒大小、表面電荷的水合程度以及顆粒間的相互作用會影響污泥的脫水性能。污泥的顆粒越小，其總體比表面積越大，脫水性能也越差；污泥顆粒本身帶有負電荷，之間相互排斥，再加上水合作用的附著水，進一步阻礙了顆粒之間的結合，最終形成一個膠體絮體的分散系統。

2.3 污泥脫水：脫水的主要目的就是在很大程度上降低污泥的體積，以便后期的處理與利用。在污泥當中，其含有很多的自由水，而這些自由水是可以除去的，但是有一些部分內部水是很難分離的。所以除去污泥中的水主要是除去污泥中污泥顆粒之間的毛細水以及表面的吸附水。其中污泥脫水的主要方法包括了真空過濾脫水、壓濾脫水以及離心脫水等。

2.4 污泥的穩定化：經過厭氧消化或堆肥處理后的污泥可用于園林綠化和農業利用。當采用填埋作為處置方式時，可添加粉煤灰、生石灰對污泥進行穩定化處理。

2.5 污泥的干燥：污泥的干燥主要是對污泥進行深度脫水的一種方式，而對污泥進行干燥的能量主要是熱能。污泥處理的耗能是非常高的，所以污泥干燥處理主要是在污泥脫水以后進行深度處理使用的。在國外一些發達中，污泥的熱干化能夠在很大程度上實現污泥的減量化以及無害化，而且其占地的面積也比較小，生產設備也比較集中，同時自動化程度也比較高，而且在實際生產過程中也得到了更多的使用。

為了減少污泥的體積和重量、降低運輸成本，并使污泥的性質趨于穩定、降低對環境的污染、排除對人類生命健康的隱患，使污泥成為一種資源得以有效利用，污泥在經過處理之后通常進行相關處置使其得到更好利用。

3、污泥處理方式

目前污泥的的處置方式主要有填埋、土地利用、建材利用和燃料化。

3.1 污泥土地填埋：

當前，我國污水處理廠對污泥的處理方式主要是通過土地填埋的方式進行處理的，該方法不僅操作方便，而且成本也比較低，在污泥處理方面不需要對其進行高度的脫水處理，所以該方法的適應性是非常強的，因此其使用的概率是比較大的。雖然其優勢比較明顯，但是缺點也是非常明顯的，首先就是占用較大的土地資源，所以導致很多填埋場的尋找比較困難。其次就是很多的填埋場大多數都是露天的，但是如果經過雨水，那些沒有經過無害化以及穩定化處理的污泥就會變回以前的樣式，由此對填埋場的安全構成很大的危害。此外那些處理不到位的污泥還會容易導致填埋場的滲濾系統出現阻塞情況，而這種情況的出現就會容易導致對地下水產生嚴重的污染。還有就是污泥的含水率比較高，所以就容易導致填埋場容易產生滲濾液的污染；最后就是很多填埋場對污泥產生的廢氣沒有進行科學有效的利用，所以非常容易產生環境污染以及安全問題。

3.2 污泥土地利用：我國污泥目前主要的出路之一是直接或間接的土地利用。污泥富含氮、磷等營養元素，可處理后用作農作物生長肥料。但是，由于我國沒有系統、科學的農用控制標準和管理方法，在污泥土地利用過程中存在施用處理不到位、污泥成為新污染源的問題。

3.3 污泥燃料化：在選擇污泥處理方式時，如果沒有足夠的填埋場，但是以為污泥中含有一定的有毒物質，所以可以采取徹底焚燒的處理方式，此外，污泥中也含有很多的有機物，其中干基有機物的含量可以達50-70，干基的熱值大約在23-29MJ/kg之間，所以充分利用污泥焚燒過程中產生的熱量進行發電，由此來實現資源的充分利用。

對比幾種處置方法可以發現，污泥的填埋、土地利用和建材利用等后續問題較多，涉及多部門的管理權限，容易存在污染控制的監管漏洞及隱性成本，而污泥用作燃料焚燒可迅速和較大程度地使污泥達到減量化，對污泥焚燒余熱進行利用后還可以降低焚燒成本。

總之，在城市化發展進程中污水污泥的產生是不可避免的，而污水污泥對城市化發展的進程以及生態環境的發展有著非常不利的影響，所以相關部門以及單位必須要對污水以及污泥進行科學的處理，并在對實際情況進行科學分析的基礎之上采取與之相對應的處理措施，只有這樣才能實現城市的健康發展。

參考文獻：

[1]李建鐸.城市污水處理中污泥處理的可持續性分析[J].科技展望，2015，15：54.

[2]楊東娟.城市污水處理廠污泥處理研究[D].長安大學，2015.