城市地下污水處理廠污泥處理處置的探討

潘成龍

摘 要：地下污水處理廠的污泥處理是一個十分關鍵的環(huán)節(jié)，以往常被忽視，或處理不當引起二次污染。本文結合工程實際對不同污泥處理方法進行了對比分析并探討出最優(yōu)的處理手段。

關鍵詞：污水處理廠；污泥處理；最優(yōu)處理

引言

隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和城市規(guī)模的日益擴大，污水量也相應增加，污水處理中的污泥問題也更為突出。雖然我國在城市污水處理廠建設方面取得一定成效，已建成百余座污水處理廠，但在控制水污染方面，地下污水處理廠問題較多，因此，應加大對地下污水處理廠的研究和應用。

1.國內外城市地下污水處理廠建設現(xiàn)狀

國外像芬蘭、瑞典、挪威、美國、英國等國家的許多城市地下大型排水及污水處理系統(tǒng)取得了很好的發(fā)展。城市地下污水處理廠的發(fā)建設已經(jīng)走過很長時間。

瑞典擁有大型的城市地下污水處理廠，其整個排水系統(tǒng)的污水處理廠全部建設在地下，不論處理效率還是規(guī)模都是世界領先的。僅斯德哥爾摩市就有大型排水隧道200km。例如KAPPALA污水處理廠的設計通常采用許多平行的洞室來進行水的凈化，結構示意如圖1，一般情況下，污水凈化要求洞室長300m，過水斷面達到100m2，該處理廠的每個洞室均可滿足。另外該處理廠處理后的污水主要存放在臨近的巖石洞中，如圖2所示。大大節(jié)約了處理廠的運營成本。

日本的地下處理廠也多數(shù)采用中隧道式，如神奈川縣葉山鎮(zhèn)污水處理廠等。其占用土地面積較小，節(jié)約了大量的土地資源。此外雖然修建隧道造價比較高，但不需基礎工程以及回填等，總體費用相差不大。另一方面，隧道密閉的空間對污水排放的有毒氣體有著較好的封閉，對環(huán)境污染的可能小較小。國內地下污水處理主要是借鑒國外地下污水處理的理念和技術，在國內運用的過程中發(fā)現(xiàn)并解決了許多關鍵性問題，形成了一套自己的理論和技術，并且取得了非常好的效果。例如香港赤柱的地下污水處理廠、深圳布吉污水處理廠、廣州京溪污水處理廠以及昆明第十污水處理廠的成功應用都證明了地下污水處理廠在解決污水方面的重要發(fā)展地位和巨大的市場潛力。

2.地下污水處理廠建設存在的主要問題

地下污水處理廠盡管得到了很好的發(fā)展，但建設過程中仍存在以下主要問題：（1）規(guī)劃建設要求高，地下污水處理廠的主體構筑物建于地下，一旦修筑完成再進行改擴建的難度將大大增加。因此在工程可行性研究階段及設計初期，對地下污水處理廠的整體規(guī)劃建設要求相對更高。（2）設計施工難度大，建設成本高。地下污水處理廠的建設由眾多分項工程組成，涉及到地面景觀、深大基坑的開挖和支護以及通風照明等，這些分項設施往往會根據(jù)實際情況加大規(guī)模或建設標準提高。相應的設計及施工不論從量上還是內容上難度大大增加，成本也相應增加。（3）風險因素高。地下污水處理廠有可能出現(xiàn)有毒氣體、污水泄漏等情況，一旦發(fā)生，后果將非常嚴重。（4）地面景觀設計單一。目前我國污水處理廠地上景觀建設相對單一，設計理念也較為落后，大規(guī)模進行園林、濕地、休閑娛樂場所和公園等的建設相對較少，總體功能不夠完善。

3.地下污水處理廠污泥處理分析

地下污水處理廠在對污水處理排放后常殘留大量的污泥，而這些污泥中存在有大量的污染物，包括有害的重金屬、致病物質以及不可分解的化學物質等等。而我國每年絕大多數(shù)污水處理廠將產(chǎn)生的污泥直接填埋或者傾倒，不僅污染了生態(tài)環(huán)境也威脅到人類的生活安全。因此如何合理的處治污泥已成為人們亟待解決的問題。

3.1典型的污泥處理技術

目前國內外常用的污泥處理技術主要包括以下6類：厭氧消化即通過多種微生物進行氧化處理，使高能的有機物轉化為低分子的物質，降低污泥的毒性。污泥好氧發(fā)酵，主要為在有氧的條件下通過各類菌對污泥進行有機物分解，進而轉變?yōu)楦迟|。污泥的石灰穩(wěn)定，即在污泥中加入一定量的石灰，石灰與污泥發(fā)生化學反應生成固體化合物，從而鈍化重金屬。另外化學反應的過程中也將產(chǎn)生大量的熱達到殺菌的作用。熱干化技術是污泥通過與熱媒的傳熱作用進行脫水的過程。經(jīng)過熱干化后污泥中的微生物基本滅活，干污泥可用作施肥和建筑原料等。此外污泥焚燒以及生物瀝浸也是比較常見的污泥處理技術。污泥焚燒能夠最大可能的使污泥無害化和減量化，但是工藝要求如污染氣體排放等要求較高。生物瀝浸主要依靠硫桿菌為代表的特殊菌對污泥進行深度氧化，除去重金屬，進而降低污泥毒性。該技術工藝簡單成本較低，已在各大污水處理廠得到應用。

3.2工程實際應用

某地下污水處理廠一期工程污水處理規(guī)模為11萬m3/d，污水處理后主要殘留的污泥成份為剩余污泥、初沉污泥、水泥區(qū)化污泥以及漏失污泥等。經(jīng)初步統(tǒng)計，污泥量為2346m3/d，污泥含量較大且出產(chǎn)速度較快，因此選擇合理的污泥處理技術至關重要。正如前文所述，目前常用的污水處理技術較多，但是選擇適合本處理廠的方法需和工程的實際情況如項目的成本、運行情況等相結合，同時進行必要的改進和衍生。根據(jù)本項目實際情況初步確定調理壓榨污泥干化、污泥加鈣干化和生物瀝浸干化3種技術進行比選。

3.3對比分析

從污泥處理前后含水率、污泥含固量以及處理前后對環(huán)境的影響等技術性能和工程建設運行等的經(jīng)濟費用兩個角度對調理壓榨污泥干化、污泥加鈣干化和生物瀝浸干化3種工藝進行對比分析，分析內容及結果如表1和表2所示。可以看出，從技術性能角度分析，調理壓榨污泥干化術優(yōu)于污泥加鈣干化技術和生物瀝浸干化技術。從經(jīng)濟費用角度，污泥加鈣干化技術運行費用最高，但工程費最低，而生物瀝浸干化技術工程費最低，運行費最高，調理壓榨污泥干化技術則二者相差不大。另一方面考慮到生物瀝浸干化與原設計工藝等相較好結合，處理技術以及方式效果等較為符合我國當前環(huán)境、法律法規(guī)等要求。因此綜合分析該處理廠采用生物瀝浸干化污泥處理技術。

4.結語

綜上所述，積極進行污泥資源化研究等是解決當前及今后我國城市地下污水污泥處理處置問題的有效途徑。因此，地下污水處理廠應當重視污泥處理和處置，加強污泥管理力度。其次，國家和行政管理部門應當加速建立和完善污泥處理處置的相關法規(guī)。

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