摘要:现当今,随我国城市化进程的快速推进以及城市人口数量的不断增加,城市污泥产量与日俱增。城市污泥主要是由污水处理过程中产生的固体、半固体和液体残留物构成,会对环境造成较大污染。伴随人们环保意识的不断提高,对于城市环境质量提出了更高的要求。如何对城市污泥进行科学无害化处理以及二次开发利用成为当前城市环保部门需要重点研究的课题。鉴于此,首先分析了当前我国城市污泥处理的现状,然后对污泥处理技术进行了研究。
关键词:城市;污水污泥;现状;处理;发展
引言
在城镇化不断推进的过程中,城镇污水排放量不断增加,污泥的产生量也逐渐上升,然而我国目前的污泥处理技术不够成熟,处理效率低。污泥中含有较多的有毒有害物质,如不妥善处理,极易对环境造成二次污染。然而,污泥也具有较高的潜在利用价值,污泥的资源化利用是未来污泥处理的发展方向。本文主要根据污泥处理的基本方法,简要分析了不同污泥处理和处置方式的优缺点及未来发展的趋势。
1我国污泥现状
近些年随着我国经济的飞速发展和人们对于环保意识的提升,污水厂的数量在急剧的增多。据统计,在2017年,我国的污水厂数量约为3900座,污水处理能力为1.8亿m3/d,污泥产量每年超4000万吨(以80%含水率计)。同时,我国各省份的污泥产量也不尽相同。东部地区的污泥产量要高于西部地区,南方地区的污泥产量要高于北方地区。这与我国各地区的经济发展水平有很大的关系。生活污水中剩余污泥主要是由二沉池中产生的大量微生物、胞外物质、未降解有机物组成的固体或半固体物质,同时也会包含一些初沉池中沉淀的无机物。污泥成分与当地居民生活、饮食习惯有着密切关联,但是含有大量微生物和高浓度有机质是所有污泥的共同特性,因此污泥具有容易分解、不稳定性。污泥的不稳定性使其在堆放的过程中容易分解,腐烂,从而产生硫化物、氨、氮、三甲胺、苯乙烯等大量有毒有害物质。人们在日常生活中对含有抗生素、重金属等物质的使用和工业厂生产产生的废水进入排污系统有很大的关系。这使污水中包含着大量的污染物,污水厂的污水处理工艺并不能将污染物完全的去除,剩余污染物会转移到污泥中。
2污泥处理原则
2.1环境保护原则
在处理城镇污水的过程中,大量的污泥沉淀于沉砂池、初沉池、二沉池等储运污水的池中。污泥主要是污水厂排放出来的,所以含有大量水分,也有丰富的有机物,有机物在温度和水分的作用下,会产生大量的寄生卵、病原体微生物等致病物质滋生严重,以及含有各种有害重金属,如铜、锌、铬、铁等,如处理不当极易造成二次污染。
2.2效益最大化原则
为防止人为随意的产生投放污泥对环境造成二次污染,急需摸索出一套技术先进、经济合理的污泥处理方法,变废为宝、二次利用是当今人类对污泥处理形成的共识。污泥处理的优先原则是减排、利用、处置,源头减量是前提,无害化处置是手段,回收再利用是最终目的。
3污泥处理对策
3.1污泥厌氧消化处理
污泥厌氧消化处理,主要是用厌氧菌将污泥中的可生物分解为有机物,且在没有氧气的情况产生大量的而二氧化碳,甲烷和水等物质。既能减小污泥体积,产生可用沼气同时具有去除臭味,杀死寄生虫卵及各种病原体的优势。这种处理方式的优点是减少污泥堆积体积、节约土地资源、提高空间利用率、提升污泥的脱水性能,完全消化的污泥无明显臭味,保护环境的同时高温杀菌效果明显。
3.2污泥好氧消化技术
污泥好氧消化是指污泥中的活性微生物有机体在在充足氧气供给的条件下进行自我氧化分解,转化为二氧化氮、水、氨气等物质的内源代谢过程。这种好氧消化方式的优点是容易去除固体颗粒,副产品为无臭高肥效产物、运行管理环境安全、处理设备占地面积小、投资较少。
3.3污泥堆肥处置技术
污泥堆肥处置技术是目前污泥土地利用前的一种处理方式,主要方式分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。比较常见的是好氧堆肥。这种技术的主要特点就是经过连续的发酵,让污泥中的微生物可以经过发酵,降解为有机物,让污泥处理实现稳定化、无害化的目的。根据我国在污泥处理统计中的数据分析,我国的污泥含量中,有机物的占比达到了38%左右,其余的鳞、钾、氮、氨等物质,均有不同占比,这样就完全符合我们国家的堆肥养分的需求,因此,在处理污泥稳定性及可再利用上,发挥了巨大作用,也实现了资源的再利用。
3.4污泥焚烧
污泥焚烧是指在一定温度和有氧条件下,污泥分别经蒸发、热解、气化和燃烧等阶段,其有机组分发生氧化(燃烧)反应生成CO2和H2O等气相物质,无机组分形成炉灰、渣等固相惰性物质的过程。污泥焚烧系统主要由污泥接收、贮存及给料系统、热干化系统、焚烧系统(包括辅助燃料添加系统)、热能回收和利用系统、烟气净化系统、灰、渣收集和处理系统、自动监测和控制系统及其他公共系统等组成。污泥焚烧前处理技术通常指污泥脱水或热干化等工艺,以减小污泥的体积和重量,降低运输和贮存成本,减少燃料和其他物料的消耗从而减少污泥处理及最终处置的费用。污泥焚烧包括直接单独焚烧、协同焚烧两大类。单独焚烧技术是指建设专用污泥焚烧炉,对污泥单独进行处置。当污泥含水率较高,热值较低时,直接进入焚烧炉焚烧会消耗大量的辅助燃料,能量利用率低,运行费用高。协同焚烧是指利用现有的、处理厂外的工业窑炉焚烧污泥。处理厂外的协同焚烧,需要建立污泥的输送系统,但可以省去污泥干化系统的投资与建设。污泥主要有以下几种主要协同焚烧技术形式:污泥与生活垃圾混烧、污泥的水泥窑协同处置、污泥的燃煤电厂协同处置。
4污泥未来发展的思考
我国污泥产量大、有机物含量高与国外存在着较大的差异,这使我们必须探索适合我国国情的污泥处理的方式。污泥处理的核心是减量化、无害化、稳定化和资源化。目前我国的污泥处置水平仅处于减容化阶段(仅减少了污泥的体积,并未减少污泥的量),距离污泥处置的目标还有很长一段路。随着近些年我国工业装备技术的发展和科学水平的提高,污泥处理的技术手段已经不是最主要的问题。目前最主要的问题是在于人们对污泥处理的认识,人们应该从观念上对污泥提高认识,改变“重水轻泥”的思维。在今后的污水发展中,应该改变目前这种现状。使污水厂由能源消费型单位向能源输出型单位转变,使污水得到资源化。污水资源化一方面是处理后的水得到再次利用;另一方面是将污水中的物质得到资源化利用,提高经济效应。污水中各种物质的资源化就需要将其富集在污泥中,随着污泥的处理进行资源化。
结语
当前我国污泥处理方法尚有很多需要改进的地方,处置技术正处于初级研究发展阶段,在实际运行中还存在诸多问题有待解决。因此为保障污泥处理更好的稳定无害化处理,政府相关部门应制定并完善相应的法律法规及政策指导,加大人力物力投入,推进技术创新提高科技含量,最终实现经济效益与环境保护和谐共进的污泥处理模式。在确保污泥处理无害化的大前提下,最大化的发掘污泥的潜在利用价值。
参考文献
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