城市污水厂剩余污泥脱水的环保意义及措施--中国期刊网

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城市污水厂剩余污泥脱水的环保意义及措施

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：陈再东

[导读] 城市污水作为一项十分重要的城市环境问题，对其加以优化处理，在改善城市环境，促进国内环境保护事业的发展等多个方面又有着重要的作用。

湖北省城建设计院股份有限公司陈再东湖北省武汉市 430000

摘要：城市污水作为一项十分重要的城市环境问题，对其加以优化处理，在改善城市环境，促进国内环境保护事业的发展等多个方面又有着重要的作用。因此，国内政府与有关环境保护部门需要强化对城市污水厂中剩余污泥的处理工作的投入，仔细明确剩余污泥处理在环保方面的作用，进而以当前阶段国内城市污水的处理现状为出发点，制定有效的改善措施，结合科学合理的处理技术，提升国内城市污水厂剩余污泥治理水平。
关键词：城市污水厂；剩余污泥；脱水技术
        引言
        污泥是在污水处理过程中产生的固体废弃物，污泥中含有大量病原体、重金属、有机污染物等，污泥处理不仅需要考虑处理效果，还要考虑处理后产生的环境影响，避免对公众健康产生危害。当前环境监管日益严格，也使得污水处理厂面临巨大的经济和环境压力。在污水厂的运营成本中，污泥处置费用占比超过50%，因此迫切需要在污泥处理过程中采用经济有效的处理技术。目前一些有代表性的技术在实际应用中用于污泥处置，如填埋、堆肥、干化-焚烧、厌氧消化、回收做建筑材料等。然而，由于污泥结构复杂，含有胞外聚合物和坚硬细胞壁等结构，使污泥含水率超过95%以上。污泥中组分含量较多，其中水分主要包括自由水、间隙水、吸附水和结合水，而自由水和间隙水为主，含量超过80%，污泥经过浓缩处理后，含水率降低较少，但仍需深度脱水。污泥在简单的脱水处理后，含水率较高，呈流态或半流态的形状，不方便运输和处置。因此，提高污泥脱水率，实现污泥减量化是污泥安全管理和废弃处置的前提和重要一步，也是建设“无废城市”的迫切需要。
        1剩余污泥脱水处理的意义
        1.1提高水资源利用率
        伴随着各种生产生活作业的开展，污水排放量日渐增大，尤其是在城市化快速发展的今天，大量人口涌入城市，城市生活污水排放量增大，工业生产规模扩大，工业废水的污染程度提升，城市内污水的排放量增大、污染加剧，使得各个城市污水厂承担着越来越艰巨的污水处理任务，剩余污泥脱水处理作为污水处理中的关键工序，通过这一处理作业的实施，提高了水资源的综合利用率。当前的发展条件下，人们的环保意识日渐提升，人们对于污水处理中剩余污泥脱水处理的关注度也日渐提升，实现了污水的净化，有效保障了城市水资源的合理利用。
        1.2实现绿色可持续发展
        随着我国经济社会都进入了新的发展阶段，各个城市在污水处理厂中的建设投入日渐增多，各种新型工艺逐步被应用在污水处理中，有效提升了污水的净化效果，水资源得以回收利用，减少了污水随意排放对城市生态环境所造成的不利影响。剩余污泥脱水作为污水处理中的关键环节，有效推进了城市绿色可持续发展目标的实现，因为在先进脱水工艺的支持下，污泥中的各种重金属物质、有机物质等得到了有效的处理，也就降低了污泥的危害性，改善了城市当前的生态环境问题，且部分经由脱水处理以后的污泥还可以被应用于其他方面，经济和社会、生态效益非常明显。
        2污泥的特点和处置
        污泥絮状物成分复杂，包括微生物聚合物，丝状菌株，有机和无机颗粒，以及胞外聚合物（EPS）和大量的水。原始废水的种类和组分也决定了污泥的构成，其中胞外聚合物来自于微生物分泌和细胞溶解或者污水中纤维素和腐殖酸等的吸附。EPS主要包含了蛋白质，多糖，核酸，腐殖质，脂肪等。胞外聚合物通常分为：溶解性EPS（S-EPS），疏松型EPS（LB-EPS），紧密附着性EPS（TB-EPS）。S-EPS在水相中分布均匀，LB-EPS中含有多孔结构，而TB-EPS附着于污泥絮体中的细菌细胞表面。胞外聚合物为细胞提供保护和防护，以避免细胞破裂和水解，从而影响污泥的强度、絮凝性、脱水能力和生物降解性。因此，EPS含量较高将使得污泥难以水解和减量化。污泥复杂的微观结构和成分使其含水率极难降低，因此需要在机械脱水前进行前处理。

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前处理的目的是破坏胞外聚合物的基质和细胞壁，强化污泥脱水性能并促进泥水分离。
        3城市污水处理厂的环保措施
        3.1定期检查与维护
        在污水处理厂的消毒间内，由于配备有二氧化氯发生器、盐酸储罐、氯酸钠储罐等，污水处理厂要定期安排这些人员对这些设施加以维护与检查，尽量通过维护与检查消除由于化学药剂等泄露而引起的环境污染和生态破坏。正常情况下，最好保持每两小时巡检一次，如果遇到了极端的天气条件，更是要加大巡检频次。此外，污水处理厂的相关部门在日常的工作中同样要做好卫生防护和环保工作，积极引入先进的卫生与环保设施，安排专人定期对这些卫生与环保设施加以检查，避免设备故障而引起的环境问题。
        3.2完善的环保管理制度
        为有效消除污水处理厂的环境风险，污水处理厂在不断的污水处理中逐步形成了完善的环保管理制度，这一制度中包含的相关内容非常多，给污水处理厂各个部门、岗位人员的环保工作给予了一定的制度支持。比如，环保责任制的落实，使得各个部门的人员均可以有效遵守环保工作的操作规范和制度要求；考核制度，针对各个部门、岗位人员的工作成效，在完善的考核制度基础上给予一定的奖励和惩罚，提高污水处理厂内各个人员的环保意识；培训制度，定期对各个岗位上的人员给予一定的环保工作培训和人才引进，通过这种方式不断在污水处理厂内组建专业化团队，提高团队内人员的环保工作水平，培训中重点要做好环保工作理论和技术的培训，使得参与培训的人员均可以掌握环保工作要点。
        4污泥脱水技术
        4.1超声波前处理
        超声是一种较成熟的污泥分解技术，超声通过产生周期性压缩和扩散，在污泥中产生微气泡，并使其在达到临界尺寸后在几毫秒内激烈的破裂。突然而剧烈的破裂会产生高温高压，并产生强大的机械剪切力和高活性基团（H·and·OH）。机械剪切力和H·\HO·的氧化性使污泥絮凝体破裂，胞外物质释放。超声以声波的形式传导，超声传播效果与其频率、强度和作用时间相联系。Martin等研究发现使用超声降解可以有效提高污泥得厌氧消化效果。原因在于超声降解前处理后，进一步增加了污泥絮体的分裂和溶解，使不溶性有机物转化为可溶形态。
        4.2圆盘式污泥干化技术
        圆盘式污泥干化技术是在桨叶式基础上发展起来的，目前主要应用在市政污泥处理领域，其日处理规模大，装置自动化程度高。装置可建设于电厂，依托电厂现成的余热蒸汽和公用工程，同时干化脱水后的污泥可直接与电厂燃料煤掺烧。圆盘式污泥干化技术的核心设备是圆盘干燥机，由同轴排列的盘片组成，污泥的翻动和前进主要依靠盘片上的推进片和固定在壳体上的刮刀片。与桨叶干燥机相比，同尺寸的圆盘设机中的污泥向末端推进。因桨叶换热面积小，热量利用率低，干化规模一般较小，多适用中小规模装置。当日处理湿污泥质量超过50t时，需要2台以上设备。
        结语
        城市污水厂的剩余污泥的脱水处理对于环保事业而有效落实而言意义重大，在实际脱水处理过程中，处理工艺非常多，但不同的处理工艺下的脱水效率有着明显的区别。随着当前可持续发展的提出，在剩余污泥脱水处理的过程中，对于节能环保性的关注度大大提升，未来的不断发展中，要加强对工艺的创新，以实现脱水处理中的节能减排目标。
参考文献
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