市政污水污泥处理工艺技术分析 李浩

发表时间:2020/6/19   来源:《基层建设》2020年第6期   作者:李浩
[导读] 摘要:随着中国城市化的快速发展,这个城市的生活垃圾总量一直在增加,如何有效地处理城市污水污泥是目前市政部门的主要研究课题,因此,本文对城市污水污泥的处理工艺进行了分析,希望能为关注这一课题的人们提供有效的参考。
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        摘要:随着中国城市化的快速发展,这个城市的生活垃圾总量一直在增加,如何有效地处理城市污水污泥是目前市政部门的主要研究课题,因此,本文对城市污水污泥的处理工艺进行了分析,希望能为关注这一课题的人们提供有效的参考。
        关键词:市政;污水污泥处理;工艺分析
        引言
        从城市中排放的有机固体废物或其他生物量的残留物将对水体和土地造成非常严重的污染,而这些有机废物的长期堆存将造成大气污染物。对于国内各类城市污水处理厂,应不断完善污泥处理工艺,选择厌氧消化、脱水浓缩等一系列较为完善的污泥处理工艺,以减少城市污泥的产生,保障生态环境的可持续发展。
        1、市政污水污泥特点
        1.1固液混合
        现在大部分市政需要处理的污泥是以固液混合形式存在,固体中含有大量的吸水因子,或者固体内部含有吸水性颗粒,水分的积累会给固液分离带来很大困难,此外,液体会增大污泥的重量,降低输送效率,在处理污泥时容易发生堵塞。
        1.2残体与微生物较多
        废水和污泥中都含有生活垃圾。城市生活污水中含有较多的物质,其中残留物和微生物的存在导致了细菌的不断增加,如市政污泥处理不及时,就会给人体带来健康隐患。
        1.3污染
        泥浆中细菌的滋生,不但对人类健康产生了负面影响,还对生态环境产生了影响,其异味严重,污染了空气,造成大面积空气污染。此外,随着空气扩散病菌的存在,污泥与地下水接触会对地下水生态环境造成影响,因此污泥在城市中一直存在着潜在的污染风险。
        1.4含重金属物质
        目前我国对城市污水污泥的管理还存在着一定的不足,造成城市污水污泥中普遍存在一定量的重金属混合物,混入城市污水污泥中会导致重金属超标,给污泥处理带来一定难度。目前在化肥生产中,我国污水污泥已得到广泛应用,但现阶段其中所含的重金属对生物和人体都有一定的危害。
        2、我国市政污水污泥处理处置现状
        据统计,我国在污泥处理方面的投入约占污水处理厂总投入的20~50%,发达国家在这方面的投入约占50~70%。表明我国污泥处理技术仍处于严重落后状态。目前,我国每年可产生450万吨湿污泥,并以每年15%的速度增长;城市全部污水处理后,每年可产生840万吨干重污泥,占我国固体废物总量的3.2%。城市污水厂的污水处理正面临严峻挑战。虽然污泥中含有将近一半的有机污染物,但是目前还没有实现无害化。因此,污水厂在某种程度上只能被视为“半处理工厂”。目前,我国污泥无害化及资源化处理技术主要包括堆肥燃烧、水泥生产、农业生产和填埋场处理等。根据初步统计,在全国范围内,污泥处置约占农业用地的44.8%,填埋约占31%,其他处理约占10.5%,未处理约占13.7%。
        3、市政污水污泥处理工艺
        3.1材料化处理
        从污泥的成分特点出发,在处理工艺上可采用材料化利用,城市污泥中含有有机物质和无机物,其中无机物的含量为20%-30%,主要含有硅、铝、铁、钙等元素,所以去除了有机物质,无机物仍以焚烧后的形式存在,焚烧灰也要填埋。粉状焚烧灰主要是指建筑工程所用的材料,包括粉状水泥、生化纤维板、生物陶粒等。使污泥资源最大化利用,实现污泥的物化处理,减少污泥处理工序,从而替代建筑工程中的原料,提高经济效益。


        3.2污泥好氧消化处理
        好氧消化法处理城市污泥,也就是说,通过长时间曝气,在不添加有机物的情况下,将污泥中的微生物氧化,并将污泥中的细胞质降解成像CO2,H20,NH3等元素。使其能够有效地用于生活,不对生态环境造成压力。该工艺的优点是设备投资少,无异味,杀菌效果好,降解率高,适合于中小型污水厂污泥处理,对大量污泥进行有效的分化处理。城市污水处理厂采用污泥好氧消化法的缺点是能耗高,污泥脱水效率低,城市污水处理时间延长。但目前世界上仍有许多国家采用污泥好氧消化的方法。
        3.3制成复合肥处理方法
        根据我国国情和经济发展的需要,污水厂优先采用的污水污泥处理方法是在农田中使用,利用污水污泥中的氮、磷、钾等元素来增加作物的肥力,促进作物快速生长。废水中的腐殖质、有机物等元素能有效地改善土壤,污泥经适当脱水或浓缩后可作为土地肥料,用于农田可提高农田土壤质量,而污水则在处理后可用于农田。其使用有季节性限制,污泥积聚会影响污水处理厂的正常运行。同时,为保证污泥不受季节限制,将一定量的氮、磷、钾元素加入污泥中制成复合肥,可以使污泥迅速发挥肥料的作用,以污泥为原料的复混肥突破了季节限制,不仅可以提高土壤质量,还可以增加农民收入,实现污泥的高效处理。
        3.4干化处理工艺
        市政污泥的干化处理工艺是利用热量来去除污泥中的水份,根据使用热源的不同可以分为热干化处理和自然干化处理,而自然干化工艺则是利用太阳能来去除污泥中的水份。用太阳光杀灭污泥中的有机物,有效地实现了污泥与无机物的分离,保证了污泥的进一步应用。干热处理污泥,是指利用烟气、燃煤、沼气、蒸汽、燃油、天然气等燃料,通过加热介质与污泥接触,对其进行直接或间接加热,所用设备包括盘式、螺旋式、离心式、鼓式和带式干燥器。充分利用设备输送污泥,扩大了污泥与热能的接触面,提高了污泥干化过程的处理效率。但是,需要特别注意的是,在干式机器的使用过程中,可充分利用尾气中的氧气进行循环利用,还可充分利用尾气中的热能,减少干式设备的能耗。
        3.5化学药剂处理
        采用化学剂处理污泥,能有效地提高污泥脱水效率,使用化学剂可以有针对性地处理污泥的细菌、臭味、氧化等,从而实现污泥的无害化处理。利用化学反应原理,如生石灰,通过化学反应,可以有效地调节污泥pH值,抑制臭味,达到消毒杀菌的目的。此外,石灰是一种很常见的物质,在使用中有一定的效果。氯是污泥处理的有效化学用剂,对污泥的灭活、杀菌处理效果较好,但其生产、使用有一定的危险性,而且使用成本较高,应用有一定的局限性。
        3.6污泥工艺化处理
        泥沙处理工艺包括污泥浓缩、污泥调理和污泥脱水,其中污泥调理工艺包括离心浓缩和重力浓缩。离心浓缩主要用离心机械来调节不同的沉降速率,分离出不同比例的固体、液体,从而达到浓缩处理的目的,而重力浓缩主要利用重力作用来实现污泥的分离和自然沉降;污泥调理主要采用机械脱水和自然干燥两种方法,经过中间歇水处理后的污泥含水率可达到75%~80%,其中机械脱水主要采用板杠压滤法,实际脱水时间为泥水阶段,且污泥脱水面积较大,脱水时间较长,在动力性方面成本较高。
        3.7其他技术处置
        当前国内对城市污水处理厂污泥处理工艺的研究和投资力度还不够大,各国的城市化管理在此方面都有创新,比如,近年来,中国开始用污水处理厂污泥处理工艺代替造纸制浆,以发挥想像力和创造力,强化创新应用,并将其作为蛋白质饲料用于玻璃生产。
        结束语
        总之,市政污泥具有固液混合、残渣和微生物较多、污染和重金属含量高等特点,采用材料化、污泥好氧消化、复混肥料、干燥、化学药剂、浓缩、调理、脱水等多种处理工艺,能有效地提高处理效率和经济效益,减少城市污泥对生态环境的污染。
        参考文献
        [1]雷清毅.城市市政污泥处理工艺分析[J].绿色环保建材,2018(5):20 +23.
        [2]杨再勇.市政污水污泥处理工艺技术分析[J]建材与装饰,2018(20):149 ~150.
        [3]李兆辉.王晓.超声波处理城市污泥的研究进展[J].环境科学,2010(4).
        [4]屈会格.周昊,孔俊俊,等.煤与污泥混合物燃烧特性与动力学研究[J].电站系统工程,2013(1).
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