欢迎来到速发表网,咨询电话:400-838-9661

关于我们 登录/注册 购物车(0)

期刊 科普 SCI期刊 投稿技巧 学术 出书

首页 > 优秀范文 > 污泥处理的主要方法

污泥处理的主要方法样例十一篇

时间:2024-01-06 16:55:36

污泥处理的主要方法

污泥处理的主要方法例1

中图分类号:U664文献标识码: A

引言

随着我国城市化进程的推进,城市污水处理厂污泥的处置问题作为一项环保难题摆在了决策层面前。污水处理厂污泥是城市污水处理的必然产物,它聚集了城市污水处理过程中无法消解的重金属等污染物,同时还包含大量的病原体、微生物等;如果不进行妥善的处理处置,将会形成二次污染,对环境造成很大破坏。目前,我国的污泥处置事业起步不久,处置方式仍以填埋、土地利用等为主,环境影响大、资源化利用程度低。因此,开辟一条新的污泥资源化利用途径迫在眉睫。

一、污水厂污泥的分类与来源

污水处理厂污泥(简称污泥)不同于给水处理厂污泥;根据不同的水处理工艺,可分为初次沉淀污泥(来自初沉池)、腐殖污泥(来自生物膜法陈降下来而排放的污泥)、剩余活性污泥(来自二沉池)、消化污泥(经厌氧消化产生的污泥)等。其产生除受污水处理工艺的影响外,还受工艺环节运行情况的影响。污泥的产生过程及来源分别见图1及表1。

(图1典型的污水处理厂污泥产生过程示意图)

表1城市污水处理厂污泥的来源

二、污水厂污泥的组成

研究污泥性质的基础是了解污泥的组成。对于不同来源的污水,污泥的组成也不尽相同,甚至对于同一种污水,因采用的污水处理工艺的不同,其污泥组成也会千差万别。一般来说,生物活性污泥约由 65%的有机物和 35%的无机物组成,通过消化作用,有1/3~1/2 的有机物被分解,因此消化污泥约含 40%的有机物及 60%无机物。

三、当前我国城镇污水处理厂污泥处理处置技术存在的问题

我国城镇污水处理厂污泥处理方法包括:直接填埋、干化及农业利用等。据不完全统计,63%以上为直接填埋的占总处理的,而这一处理方法易引起很多问题,体现在:(1)填埋浪费大量土地资源,城镇中的填埋场不足。(2)污泥填埋的时候在雨水作用下,污泥易危害场地,处理不好的污泥会堵塞填埋场渗滤系统,同程度的污染地下水。(3)利用填埋过程中产生的气体填埋比较少,而其产生气体会污染环境空缺,引起各种安全隐患。

我国是农业大国,最理想的处理污染的方法就是提高土地利用率。因为污泥中含有丰富的P、N等元素,可用作农业生产肥料。基于我国基本国情,在农业生产中缺乏科学、有效的管理方法及农用标准,所以在污泥利用的过程中,因为处理不善,使其变成了一种新的污染源。总而言之,对污泥进行焚烧、堆肥等处理需要费用较高,且对气体的处理与利用技术较低,极易造成新污染。

四、污水厂污泥的处理处置技术

(一)污水厂污泥的处理方方法

污泥处理的方法主要包括污泥浓缩、污泥稳定、调理、脱水、干燥等。污泥处理的主要作用为:①减少污泥水分以减少体积,实现减量化,为后续运输、处置和利用创造条件;②消灭部分病原微生物及虫卵等,实现污泥无害化、稳定化;③改善污泥的成分和某些性质,以利实现资源化。

污泥浓缩的主要目的是减容,当污泥的含水率从 99.5%减少仅仅 0.5%至 99%时,体积就可缩小到原来的 50%,大大减少消化池容积或药剂用量等。污泥浓缩方法目前常见的主要有离心浓缩、重力浓缩、气浮浓缩等。

污泥稳定的方法有化学法和生物法。化学稳定指采用化学药剂杀灭微生物,减慢有机物的腐败速度;生物稳定指通过人工控制微生物的代谢作用,使污泥中的有机质稳定化。目前常采用的是生物稳定,它分为厌氧消化和好氧消化,一般说的污泥消化为厌氧消化。通过厌氧消化使污泥中的有机物分解并使之达到基本稳定。

经浓缩、消化处理后,污泥的含水率仍高达 95%~97%,必须进行脱水以减量化。脱水是最有效的减量化手段,它可使污泥含水率降至 80%-85%以下;常用的污泥脱水设施有过滤机、干化场和离心机等。

污泥经过脱水后含水率一般在 60%-85%,这时根据各地的处理要求及经济条件等,可以选择进行污泥干化把含水率进一步降低。干化后的污泥含水率可以降至 50%-65%。干化通常采用加热法,该过程伴随较复杂的传热及传质。因其成本较高,一般只在有特殊需求的时候方采用此工艺。

(二)污水污泥的处置技术

污泥处理一般在污水处理厂内便已完成,它是各种处置技术实施的前提,但并没有解决污泥最终的出路问题。污泥的处置是指在符合国家法规和标准的基础上,综合考虑当地经济、环境等因素,采取适当的技术措施和管理政策,为城市污水污泥提供最终的出路,实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。传统的污泥处置方式主要有污泥卫生填埋、水体消纳、污泥土地利用等。近些年污泥的资源化利用趋势明显,一些新工艺也逐渐的走向了前台,主要包括污泥的协同焚烧、建材利用等。

1、污泥卫生填埋

污泥卫生填埋技术始于上世纪 60 年代,它是从保护环境角度出发,在传统填埋的基础上经过科学选址和必要的场地防护处理,采用严格管理制度和操作方法的一种污泥处置工艺。该工艺的基本方法是将污泥经过简单的灭菌处理后倾倒于低地或谷地,它对前期的污泥处理程度要求较低,一般进行消化处理即可。

国内的一些垃圾填埋场,禁止含水 80%以上的脱水污泥直接进入填埋场,除了渗沥液的问题外,含水率高的污泥可能造成各种压实设备无法工作,导致填埋场无法正常运营。此外,从经济上来讲,运送到填埋场的运距按 25 公里计算,则每吨湿污泥的运输和填埋管理费将高达 25 元。以沈阳市为例,沈阳市年产含水 70~75%污泥 18 万吨,其运输及管理费每年达 465 万元。另外,污泥填埋还将占用大量土地,按有关规定,填埋1 吨夯实垃圾占地 0.6 平方米,按这一比例估算,目前全国每年需超过 1000 顷土地用于 填埋污泥。

2、水体消纳

利用水体消纳城市污泥只能是解决污泥出路的一种权宜之计,把污泥的危害由陆上转入到了水体,而没有从根本上解决污泥带来的环境污染问题,其主要实现形式为污泥的海洋倾倒,该处置方式引起的水体污染现象日趋严重。目前,欧美国家多已经通过立法禁止污泥投海,我国政府也不推荐这种污泥处置方式,于 1994 年接受国际协议,承诺于 1994 年 2 月 20 日起不在海上处置工业废弃物和污水污泥。

3、污泥堆肥

堆肥技术最早于 20 世纪初在欧洲便已开发成功。在一定温度、湿度、pH 值条件下,污泥中的有机物通过微生物降解作用形成一种可作肥料或改良土壤的类似腐殖质,其原理是污泥通过生物化学反应实现转化和稳定化;该技术即为污泥堆肥技术。该技术兼顾了污泥减量化与资源化利用,因而引起了世界各国的广泛重视,成为了环保领域的一个研究热点。根据微生物的对氧的需求,堆肥可分为好氧与厌氧两种,二者各有优缺点,都在不断地发展和完善。目前,该技术的主要问题存在于臭气的环境影响、重金属离子对土壤的污染等。

4、污泥的土地利用

自上世纪 80 年代初,第一座污水处理厂――天津纪庄子污水处理厂建成投产后,其污泥便在附近郊区农田利用。在国外,污泥及其堆肥在农田作为肥料利用已有 60 多年的历史,某些国家的污泥土地利用比例高达 50%以上。土地利用的类型主要包括污泥的农田利用、林地利用、园林绿化利用以及用于严重扰动的土地改良等。其中,污泥微生物热干化土地利用是近些年发展起来的一种较新的工艺,它将生物干化处理技术与土地利用处置方法有机结合,利用微生物好氧发酵过程中有机物的降解所产生的生物热能,通过过程调控手段促进水分蒸发,从而实现快速去除污泥中水分。对于重金属不超标的污泥,生物干化处理后的产品可用于农用,具有很大的应用潜力。

五、我国污水处理厂污泥处置情况及发展趋势

长期以来,我国污水处理界普遍存在“重水轻泥”的倾向,遗留下许多污泥处理处置问题。我国污水处理厂在建设过程中,约80%的污水处理厂实现了污泥的浓缩脱水,达到了一定程度的减容,但由于处置目标的不确定,投资不足污泥在污水处理厂内未实现稳定化处理。这使得大批已经建成投运的污水处理设施的环境效益大打折扣,其核心问题在于城镇污水处理厂污泥处理环节上实现了污泥的初步减容,但未在厂内实现污泥的稳定化,以及后续的安全处置及监管不到位,存在二次污染的隐患。

目前我国常见的污泥处置方法主要有以下三种:卫生填埋、污泥农用以及焚烧。其分布形式见图2;由图可见,我国的污泥处置中,污泥填埋依然占据较高的比重,污泥的资源化利用率较低,整体科技水平落后于发达国家。

图2 我国污泥处置方式示意图

结语

总之,在处理污水处理厂中的污泥的时候一定要采用先进的技术、工艺、设备,以实现减量化、无害化及资源化的污泥处理,从而提高土地资源的利用率,不断开发新的自然资源。

参考文献:

污泥处理的主要方法例2

中图分类号:X781.1

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8010502

1引言

电镀污泥是电镀行业产生的主要固体废弃物,因电镀废水处理过程中大部分重金属附着在电镀污泥中而使电镀污泥的重金属严重超标,因此,电镀污泥被列为危险固废。就目前而言,我国的污泥处置发展落后于污水处理设施,在污水处理厂建设的初期,往往只重视污水的处理而忽略了因处理而产生的大量污泥的处理[1]。

电镀污泥作为固体废弃物也应遵循固废处理的3R原则:无害化、减量化、资源化。根据环境保护部的《城镇污水处理厂污泥处置及污染防治技术政策》,污泥处置的首要目标是“减量化”、“无害化”和“稳定化”,“资源化”,且作为更高层次的要求存在。但是作为污泥,它具有的污染性和资源性双重特性,在保证无害化的前提下对其进行一定的资源化是目前电镀污泥研究的重点。

2电镀污泥的特性

电污泥因电镀工艺的不同存在一定的区别,这也是阻碍电镀污泥的资源化的一个重要原因。而污泥的理化性质是决定其处理方式的关键[2]。陈永松[3]等分析了12种来源不同的电镀污泥试样发现:电镀污泥的pH值在6.70~9.77之间(偏碱性);水分(一般在75%~90%之间)、灰度含量高(>76%);污泥组分十分复杂而且分布极不均匀;重金属含量很高,远远超过国家相关标准。在电镀污泥中的常规化合物有Al2O3、Fe2O3、CuO、SiO2、CaO、SO3、Na2O、MgO等[4]。

总的来说,电镀污泥具有含水率高、重金属质量分数大且热稳定性高、极易造成二次污染的特性。

3电镀污泥资源化的方法

目前,国内外对于电镀污泥资源化的方法研究主要集中在重金属回收技术和材料化技术这两大方向[4]。

3.1重金属回收技术

重金属回收技术通过化学、物理、生物等方法收集回收电镀污泥中的有价金属从而实现污泥的资源化。其主要的方法途径如下。

3.1.1浸提法

浸提法是指通过浸提剂与电镀污泥中的重金属反应来收集有价金属的方法。根据浸提剂的不同分为酸浸法、氨浸法和生物浸取法。酸浸法用硫酸、盐酸等作为浸提剂,主要针对铜、铁、镍等[5,6]有价金属的回收;氨浸法常用氨水作为浸提剂,主要针对铬[7]的回收利用;生物浸取法主要是利用化能自养微生物[8]的生化作用将电镀污泥中的重金属由固相变为游离态进入液相,再进行回收利用。

3.1.2熔炼法和熔烧浸取法

熔炼法主要用于回收电镀污泥中的铜、镍重金属[9],但因回收的效率不高且能耗大,并未得到广泛运用。熔烧浸取法是先在高温下熔烧,去除电镀污泥中的一些杂质,然后用酸、水等介质提取有价金属的资源化方法。

3.1.3焚烧-回收法

焚烧-回收法是在电镀污泥经焚烧的基础上,对焚烧渣中的重金属进行回收利用的一门技术。裔兆君[10]等通过对电镀污泥焚烧残渣中的Cu、Ni形态分析发现焚烧处理能明显达到减量化。国内外研究表明焚烧-回收法能有效实现电镀污泥的“减量化”和“无害化”。此法不仅有效的减少了电镀污泥的体积,还能产热给其他产业提供热能,而且最后残渣中的重金属也有很好的去处――回收利用。

3.1.4复合法

目前,电镀污泥中重金属的回收多是采用复合方法,例如顾冬梅[11]等对电镀污泥进行还原焙烧―酸浸处理得出还原焙烧比直接焙烧更有利于电镀污泥中铜的选择性浸出:煤粉投加量为10%、碳酸钙投加量为0.5%、温度为700℃、焙烧时间为20 min时,电镀污泥中铜的浸出率可达98.3%,含量达到15.07%。郑顺[12]等对电镀污泥氯化焙烧-弱酸浸出工艺的研究表明:盐酸为1 mol/L、浸出时间为45 min、浸出温度为318 K、液固比为4∶1时,镍的浸出率为97.48%,铜的浸出率为87.65%。

3.2材料化技术

材料化技术是指利用经过无害化处理的电镀污泥,将其作为原料或者辅料用于生产建筑材料、有机化肥材料等的技术[4]。丁庆生等[13]用钢铁废水污泥、钡泥、铜渣和电镀污泥作为主要原材料,掺入页岩、淤泥等校正原料制成防辐射功能集料,其重金属浸出浓度达到GB5080.3―2007的要求。

3.3其他资源化技术

3.3.1电镀污泥铁氧体化处理法

李磊等[14]采用酸浸―铁氧体化―毒性浸出分析工艺实现了电镀污泥的资源化。经过TCLP毒性鉴别,发现残渣及合成铁氧体都达到无害化。残渣可以用于安全填埋或者作为材料化技术的安全原料;铁氧体则可以作为工业产品被运用于生产实践中。

3.3.2电镀污泥的生物处理法

曾猛等[15]利用嗜酸性氧化硫硫杆菌(A,t)进行生物淋滤,经处理后的电镀污泥适合于农田施用。电镀污泥之所以不能用于农田回用的一个主要原因就是重金属含量过高,而P、S、K等营养元素又极度匮乏。通过这种生物处理法,能够有效的改善这种情况,实现了电镀污泥回用农田的可能。

4分析与展望

电镀污泥的成分和性质十分复杂[16],如何经济高效地将其资源化一直是研究的重点和难点。在对电镀污泥资源化的过程中应注意避免二次污染的产生。就目前电镀污泥资源化存在的问题分析,其资源化方法与技术在今后主要集中展现在以下几个方面。

(1)复合化:单一的重金属回收技术产生的二次污染对环境污染极大。重金属回收技术应多采用复合方法来减弱对环境的不利影响,进而有效避免二次污染的产生。这也是将来电镀污泥中重金属回收的发展趋势。

(2)无害化:是材料化技术电镀污泥资源化的前提;也是重金属回收技术的目标,只有做好无害化,才能更好的利用电镀污泥。

(3)生物化:生物法在处理环境问题中的优势愈加明显,如何更好地利用微生物处理电镀污泥是将来研究的重点。

参考文献:

[1]

岳宝,陈淼.“产业协同、循环利用”城市污泥处置新模式探讨[J].中国给水排水,2013,29(10):1~4.

[2]Viguri J.Andrés A.Ibanez R, et al. Characterization of metal finishing sludges: influence of the pH[J].Jacrnal ofHazardous Materials,2000,79(1-2):63~75.

[3]永松,周少奇.电镀污泥的基本理化特性研究[J].中国资源综合利用,2007,25(5):2~6.

[4]季文佳,黄启飞,王琪,等.电镀污泥资源化与处置方法的研究[J].电镀与环保,2010,30(1):42~45.

[5]Asavapisit S, Naksrichum S, Harnwajanwong N.Strength.leachability and microstructure characteristics of cementbased solidified plating sludge[J].Cement and concrete Research,2005,35(6):1042~1049.

[6]陈凡植,陈庆娇,吴对林,等.铜镍电镀污泥的资源化和无害化处理试验研究[J].环境工程,2001,19(3):44~46.

[7]Magalhàes J M,Silva J E,Castro F P,et al.Role of the mixing conditions and composition of galvanic sludges on the inertization process in clay-based ceramics[J].Journal of Hazardous Materials,2004,106(2):169~176.

[8]易龙生,冯泽平,王洲,等.电镀污泥资源化处理综述[J].电镀与精饰,2014,36(2):16~20.

[9]李红艺,刘伟京,陈勇.电镀污泥中铜和镍的回收和资源化技术[J].中国资源综合利用,2005,23(12):7~10.

[10]裔兆君,严金龙,丁成.电镀污泥焚烧残渣中的Cu、Ni形态分析[J].环境工程,2012,30(4):80~82.

[11]顾冬梅,邓开宇,陈娴,等.电镀污泥的还原焙烧―酸浸[J].环境工程学报,2013,7(7):2721~2727.

[12]郑顺,李金辉,李洋洋,等.电镀污泥氯化烘焙―弱酸浸出工艺研究[J].矿业工程,2014,34(6):105~109.

[13]丁庆军,王承,刘凯,等.利用富含重金属污泥制备防辐射功能集料[J].武汉理工大学学报,2015(12):17~22.

污泥处理的主要方法例3

随着我国城市化进程的加快,城市污水处理率逐年提高,城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。未经恰当处理处置的污泥进入环境后,直接给水体和大气带来二次污染,不但降低了污水处理系统的有效处理能力,而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。

但是,受城市污水处理建设发展水平和认识程度的限制,我国对污泥的处理处置始终没有引起足够的重视。面对污泥处理处置实际工程需要的冲击和国际诸多技术产品片面促销的局面,管理体系及技术支撑等领域已经呈现出混乱的趋势。而且,管理体系的欠缺、系统研究的缺乏和技术体系的紊乱等,已经给工程建设和运行管理造成了诸多难以解决的问题。本文将对污泥处理处置存在的普遍性误区以及技术路线的错误认识等阐述我们的观点。

一、我国污泥处理处置的背景与问题

据估算,目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量(干重)大约为130万吨,而且年增长率大于10%,特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区,污泥出路问题已经十分突出。如果城市污水全部得到处理,则将产生污泥量(干重)为840万吨,占我国总固体废弃物的3.2%。

目前,我国污泥处理处置主要方法中,污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31%、其它处置约10.5%、没有处置约13.7%,这些所谓的"处理"和"处置"基本上都是在特定的条件下估算的,严格来说以上数字将会有很大变化。据统计,我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20~50%,可以看出,污泥处理处置处于严重滞后状态。

污泥处理处置问题已经在大城市中显现出来。早期的污水处理厂,由于没有严格的污泥排放监管,普遍将污水和污泥处理单元剥离开来,为了追求简单的污水处理率,尽可能地简化、甚至忽略了污泥处理处置单元;有的还为了节省运行费用将已建成的污泥处理设施长期闲置,甚至将未做任何处理的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放,致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延,给生态环境带来了极不安全的隐患。目前我国虽然对污泥问题开始关注,但仍然停留在技术层次,2003年开始,我国主要大城市,开始尝试进行污泥处理处置规划,对其技术方案进行了充分论证,如:广州市近期采取生污泥填埋,远期将用于农肥;深圳市已完成专项规划,拟采取热干化加焚烧工艺;上海市则根据不同情况,采取处理分散化、处置集约化、技术多元化的方针;天津市计划建设3座污泥处理场,采用污泥消化发电工艺,但尚无污泥最终处置的方法;北京市污泥处理处置专项规划还未经审批,土地利用将是主要发展趋势。

由设计院为主导组织编制的污泥处理处置规划,主要内容为技术规划和技术方案,其系统性不够强,基本未涉及管理体制、责任划分、相关政策、公众参与等内容。但事实上却恰恰相反,污泥问题的解决极需管理体制、市场机制、标准体系、技术政策等方面的系统性支撑。

二、污泥处理处置的国际经验

污水和污泥是解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。污泥处理处置是污水处理得以最终实施的保障,在经济发达国家,污泥处理处置是极其重要的环节,其投资约占污水处理厂总投资的50~70%。

污泥处理处置方法主要有填埋、焚烧和多种形式的土地利用。由于各国具体情况不同,选择的方法各有侧重。在美国土地利用逐渐占据主角,80年代末以填埋为主约占42%,1998年土地利用急剧上升至59%,预计2005年土地利用的比例将上升至66%;日本由于国土面积较小,以焚烧为主约占63%,土地利用22%,填埋5%,其它约10%;欧盟各成员国的侧重不尽相同,目前卢森堡、丹麦和法国主要以污泥农用为主,爱尔兰、芬兰和葡萄牙等国污泥农用的比例还会逐步增加,而法国、卢森堡、德国和荷兰则计划加大焚烧的比例。即使一个国家的不同地区也有所侧重,如在英国北部大型工业城市,由于污泥中重金属含量较高且含有一些有毒成分,因此焚烧比例较大约占50%,而英国的其它城市则以污泥土地利用为主。

以上分析得到两点启发:一是各国都把污泥处理处置作为污水处理系统的非常重要的环节,给予巨大投入,使污染治理能划上一个完整的句号,这是成熟的污水处理思路;二是不同国家和地区因地制宜地采取了适合各自国情的污泥处理处置技术路线,主要考虑因素为产业结构、土地资源、城市化程度等。

三、污泥处理处置术语

讨论污泥问题,应先澄清污泥处理处置的术语。我国目前对污泥处理和污泥处置还没有准确的解释,造成概念不清。目前,有两个主导性观点:一是以污泥稳定化为界限,稳定化前为污泥处理,稳定化后为污泥处置;另一观点则认为以污水处理厂厂界为准,厂内为污泥处理,厂外为污泥处置。

处理、处置概念的混乱,导致污泥处理、污泥处置目标不明,进而影响到管理定位、技术路线选取和技术标准的制定。为了便于研讨,我们提出明确的定义,作为本文讨论的基础和业内同行的参考。

污泥处理(sludge handling or sludge treatment):污泥经单元工艺组合处理,达到"减量化、稳定化、无害化"目的的全过程。

污泥处置(sludge disposal):处理后的污泥,弃置于自然环境中(地面、地下、水中)或再利用,能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。

四、污泥处理处置的责任主体

污泥处理处置问题首先源于管理体制上的混乱,而管理体制的混乱首先是责任主体的缺位。

污泥处理处置责任主体不明确,是制约污泥处理处置管理体制得以理顺的关键因素。责任主体不明确有三个主要原因:一是传统的污水处理厂并非一个民事法人主体,而是事业单位,是为政府义务服务的附属实施机构,无法独立承担有关责任;二是污泥处理没有专门的经济支撑体系,一般城市污水收费尚不足以维系运行,污泥处理运行费更无着落,使得责任被旁置;三是过份强调"资源化"技术路线,误导了企业和政府把污泥处理处置作为有价值的资源,而非一种责任。

随着污水领域政企分离逐步到位、污水收费逐渐实施及技术路线逐步明确,应在政策上明确污泥处理处置的直接承担主体是污水处理企业,污水处理企业负有对本企业所产生污泥合理处理并最终达标处置的责任。污水处理企业可以选取不同处理和处置方式,也可以采用委托等方式和其他单位建立合同关系、并有义务告知委托单位污泥处理处置所需达到的要求,同时还应保留全部污泥及其出路的完整记录。如果污泥处理处置不当,污水处理企业将承担首要责任。当然其前提是污水收费必须包含污泥处理所需的费用。

目前大部分城市污水处理厂属事业单位性质,城市政府仍是污泥处理处置的责任主体。如果忽略了污泥问题,我们认为是注重短期利益的体现。

五、污泥监管严重缺位

政府高效监管是有效解决污泥处理处置问题的关键。但是对污泥的长期忽视以及污泥排放的间歇性造成了监控的难度,与污水处理的监管相比,政府对污泥处理处置的监管更为困难。

政府有关部门须高度重视污泥处理处置的重要性和对环境影响的安全性,加强污泥处理处置的管理、监控,加强社会宣传,提高公众认知。将污泥科学纳入政府监管的序列;同时还应公开污泥的处理处置方式,将舆论监督作为政府监管的辅助手段。

污泥处理处置的管理缺位还表现在缺少系统规划。国内各城市的总体规划中尚未涉及到污泥处理处置内容,更无专项规划。目前仅深圳、上海、北京等大城市初步尝试了污泥处理处置专项规划的编制,但仅限于技术性规划,应在系统性方面进一步提高完善,而其他绝大部分城市尚未开展污泥处理处置的规划工作。专项规划是污泥处理处置的指导性方针,它的缺乏必然使污泥的处理处置处于无序状态,给监控、管理带来混乱。各地区应根据自身的具体情况尽快编制专项规划,并注意近远期相结合,同时尽可能与污水处理规划同时编制以便于协调和统一。

六、相关标准缺乏系统性、科学性

系统的、科学的污泥处理处置标准是监控污泥处理处置、选取合理技术路线和采取有效技术政策的重要前提。目前我国与污泥处理处置相关的标准仅有《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)和《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-93)三项。《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),为 1984年制订颁布,距今已有20年,从未进行过修订。其中重金属指标需要重新研究,有机污染物指标明显不足,病原菌指标更是空白,已经不能满足使用要求,更起不到控制污染的作用。《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-93),是控制城市污水处理厂污泥排放的标准。其中多是原则性的文字,仅对脱水后污泥含水率有明确的要求(小于80%),而对有机污染物、病原菌并没有准确、完整的指标,对重金属更是没有任何的限制。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)是最新的比较综合的城市污水处理厂污染物排放标准,对污泥脱水、污泥稳定提出了控制指标,对农用污泥中重金属和有机污染物提出了限值。但是,对于污泥稳定化指标缺乏测试手段相配合,从而实际上无法检验。对上游污染源的重金属污染物排放缺乏有效的管理。因此,对城市污水处理厂污泥排放仍然无法实行有效的管理,将导致污泥对环境造成二次污染。

此外,我国标准的制订、评价、修改缺乏规范化和完整性的体系,致使标准修订不及时,各标准间缺乏协调和统一性。

国外现行的标准值得我们借鉴。美国1993年2月颁布的《有机固体废弃物(污泥部分)处置规定》(EPA503标准),以及欧盟于2000年修订的86/278/EEC标准,都对城市污水处理厂污泥的管理和处置提出了综合性要求,对重金属、病原菌和有机污染物等指标均有严格的限制。

在污泥相关标准的修改与制定上,须重视污泥处理处置的安全问题,特别要注意对生态环境长期影响的监控。污泥填埋和焚烧,可以参考已有的垃圾填埋和焚烧的标准;污泥的再利用,应该分别符合相应行业的现行标准、规定,并结合城市污水处理厂污泥的特性补充现行标准、规定中缺少的指标;污泥土地利用中涉及农用的污染物控制标准(GB4284-84)必须重新修订,并增加污泥施用管理规定,包括施用地点、施用周期、最大施用量等内容,同时制订污泥质量和土壤质量监测的有关规定。

七、污泥技术路线的若干误区

1、对污泥资源化的认识

误认为污泥就是资源,强调污泥处理处置的资源化和经济效益,并以资源化为首要目的。个别企业利用这一误区强调个别单元工艺可以实现能量回收和物质回用,割裂其他处理处置过程需要投入的能量和费用,误导了技术的选取和对污泥资源化的认识。

我们认为,污泥的处理处置必须总体考虑,不能分割整个处理处置过程而强调某一局部单元工艺的效果。污泥处理处置不是以经济效益和赢利为主,而是以保护生态环境、治理环境污染为目的,因此污泥处理处置是社会公益事业,需要政府投入和建立收费体系来支撑。污泥处理处置应该以"减量化、稳定化、无害化"为目的,"资源化"并不是最终的目的,应尽可能利用污泥处理处置过程中的能量和物质,以实现经济效益和节约能源的效果,实现其资源价值。

例如:污泥堆肥和污泥焚烧都是污泥处理的手段,而不能以生产产品、获得能量以谋取经济利益为最终目的。总体来说,污泥堆肥、污泥焚烧等投入的能量和资金必然大于能量回收和物质再利用的收益。

2、技术路线的选择

污泥处理技术主要有污泥浓缩脱水、好氧消化、厌氧消化、干化、堆肥和焚烧等。污泥处置技术主要有填埋(包括地面、地下和水中)和土地利用。

有些人错误的认为污泥干化焚烧是当前最先进的污泥处理技术,代表污泥处理技术的发展方向,因而不加分析的加以推广。个别企业以

我们认为,不同国家的技术路线是不尽相同的,同一国家不同地区也存在差异,因地制宜应该是技术路线选择的基本思路和原则。我国地域辽阔,不同地区的自然环境、人文环境、产业结构和经济发展水平都不同,各地区应从自身特点出发,采取适宜的技术路线。同时,国外技术必须和我国具体国情相结合,切不可生搬硬套。

针对我国国情,污泥干化焚烧工艺虽然成熟稳定、减量效果明显,且占地少,但其工程投资和运行费用相对较高,且各污水处理厂污泥的泥质和热值也不尽相同,因此必须进行经济比较,而不能不加分析的无限制的推广应用,在大城市、大型城镇群以及用地紧张地区比较适用;污泥堆肥必须结合用户的需求,在市场调研的基础上,可以考虑推广应用;污泥厌氧消化与污泥好氧消化相比,能耗小、能源可回收利用、经济性较好,可以实现污泥的稳定化、无害化,应该大力推广应用;我国土地资源比较多,多种形式的土地利用是适合我国国情的污泥处置技术,在有条件的地区可以加以推广应用。

八、技术政策基本空白

技术政策是技术路线的有效实施的重要保障。我国污泥处理处置的技术政策现在仍属空白,需要从以下几方面着手解决:

建立污泥处理处置的评估体系。立即开展我国污泥产量、污泥质量、污泥处理处置及再利用现状的调研与评价工作;加快城市污水处理厂污泥处理、处置技术政策的编制工作;抓紧建立污泥处理处置技术的评价体系和方法。

鉴于目前用于污泥处理处置的资金不足,须制定有关建设和运行的保障性鼓励措施,污泥处理处置应与污水处理同等重视。根据当地实际状况,制定合理的污水收费政策和体系(应包括污泥处理处置运行费用)。

污泥处理的主要方法例4

前言

当前城市化进程中工业发展速度较快,这也使城市污水中工业废水所占比例较大,工业废水排放过程中虽然经过了一定的处理,但很多情况下都没有达到国家污水排放标准,因此需要对这些污水进行二次处理,即通过物理净化、生物进化及化学净化等污水处理方式来对污水进行有效控制。这其中活性污泥法作为生物进化方法,能够利用自然界中的微生物来对污水中的有机物进行氧化分解,从而达到净化污水的目的。

1 活性污泥法处理污水的基本原理分析

在利用活性污泥法对污水处理过程中,主要是利用活性污泥中的一些好氧细菌来氧化、吸附污中的有机物,并对污水中的有机物进行分解,使其转化为二氧化碳和水,实现对污水的净化。

活性污泥法作为生物化学污水处理方式的一种,需要在有氧条件来进行,主要是依靠好氧的细菌,利用细菌自身分泌的体外酶来分解水中的胶体性有机物,使其转变为能够溶解的有机物状态,同时借助于好氧细菌细胞膜使这些可以溶解的有机物参透到其他新的细胞内部,即将有机物氧化控制、分解和合并为新的细胞主体,并在细菌体内酶作用下将有机物分解为二氧化碳和水,使污水达到预期的净化效果。

2 活性污泥法在污水处理中经常出现的问题

2.1 污泥上浮

在活性污泥法处理污水过程中,特别是在二沉池内,对污泥的沉降性能会产生较大的影响,其中很大一部分污泥可能无法沉降,部分会随着水流流走,部分会从池下浮起漂走,从而对出水的水质带来较大的影响。导致这种问题发生不仅存在管理上的问题,同时还有设计上的问题。导致二沉池污泥上浮的原因大致有污泥膨胀、污泥脱氮上浮及污泥腐化等几个方面。

2.1.1 污泥膨胀

污泥膨胀是污泥上浮的重要原因,正常情况下,活性污泥具有较好的沉降性,含水率也较好。但是如果活性污泥出现变质,污泥中的含水率增加,就会导致污泥体积膨胀而出现沉淀困难的现象。出现污泥膨胀主要是由于污泥内的丝状细菌大量繁殖,致使污泥块出现松散而降低密度,最终导致污泥膨胀。

2.1.2 污泥脱氮上浮

在曝气池中,一旦曝气时间较长或是曝气量较大时,在曝气池中会产生高度硝化作用,从而导致混合液中会有较多的硝酸盐出现,这种情况下,二沉池极易出现反硝化现象,从而造成污泥上浮。当混合液硝酸盐较高时,将其静止沉淀,在开始时污泥具有较好的沉降效果,但在后续过程中则会在反硝化作用下产生氮气,污泥中有小气泡产生,造成污泥比重降低,污泥会出现整块上升的现象,从而浮出水面。

2.1.3 污泥腐化

在曝气量过小的情况下,二沉池内的污水会出现长时间滞留的现象,亦或是二沉池排泥不畅,池内氧气含量降低,由此会导致污泥出现厌氧分解,产生大量的气体而致使污泥上升。另外,当构筑物设计缺乏合理性时,污泥也会出现上浮问题,通常情况下在设计时,污泥回流缝过大或是导流室断面太小等,如果污泥回流缝较大,曝馇的运动会对沉淀区液体产生一定波动,在回流缝中会出现大量的微气泡,这些气泡会带动污泥上升。如果导流室的断面设计太小,就会影响气水分离,从而影响污泥的沉降性能。

2.2 活性污泥不增长或减少

在利用活性污泥法来对污水进行处理过程中,活性污泥的含量会因不同原因而出现不增长或者减少的现象。减少是因为污泥上浮时会随着水而流出,不增长主要是活性污泥缺少养料的供应,比如进水中的有机物含量下降,活性污泥的生长就会受到影响,所以会出现不增长的现象,直接影响到污水处理效果。

2.3 泡沫问题

在利用活性污泥法来对污水进行处理过程中,曝气池中产生的泡沫是影响污水处理的重要问题。泡沫的产生可能是由于曝气池中进水时,在进水中含有合成洗涤剂,或者是其他含有气泡的物质。曝气池中的泡沫会直接导致活性污泥上升,降低污泥含量,从而影响到污水的处理效果。此外,曝气池中的气泡还会对表面曝气的机械产生一定的影响,曝气叶轮的充氧能力变化而影响到曝气池的日常操作管理。

3 提高活性污泥法处理污水质量的措施

3.1 污泥膨胀控制

为了能够有效的控制污泥膨胀,则需要与进水浓度和处理效果进行有效结合,使曝气量出现变更,确保有机物与曝气量能够维持在适当的比例范围内。同时还要对排泥量和排泥时间进行严格控制,以此来预防丝状菌污泥膨胀现象发生。同时还可以通过加强曝气,使池中保持足够的溶解氧,对于水中工业污水量较大的情况,可以适当的添加氮化物或是磷化物,将漂白粉或是液氯等加入到回流污泥中,以此来实现对丝状菌的有效控制,另外,还可以通过调整PH值来消除丝状菌。

3.2 污泥脱氮上浮问题的处理

防止污泥脱氮上浮的措施如下:一是增加污泥回流量或及时排泥,以减少二沉池中的污泥量。二是减少曝气量或缩短曝气时间,以减弱硝化作用。三是减少二沉池进水量,以减少二沉池的污泥量。

3.3 活性污泥不增长或减少的解决办法

在具体操作过程中,可以通过提高污泥沉淀效率来对污泥随水流出的现象进行有效防范,也可以增加进水量,或是增加营养物的投放量来解决活性污泥不增长或减少的问题。另外,当营养物较少时,可以通过减少曝气量,而营养物较多时,则需要加大曝气量,以此来促进活性污泥的增长。

3.4 控制泡沫的措施

对于控制曝气池中泡沫的方法主要有三种,第一种为使用自来水或者是处理后的水喷洒在曝气池的表面,这种做法的成本较低,操作简单,也会对控制泡沫起到较好的效果。但是使用自来水会导致水资源的浪费,使用处理后的水会对操作环境产生影响。第二种方法为使用消泡剂,比如柴油和煤油等,虽然价格低廉且效果好,但是投放量较大时会对水体产生污染,所以此种方法应该谨慎使用。第三种方法为增加曝气池中的污泥浓度,这种方法是控制大量泡沫产生的根本方法,但是在实际运行的过程中,会因为回流污泥量不足而无法保证曝气池中污泥的浓度。

4 结束语

当前在污水处理过程中活性污泥法应用十分广泛,但在实际应用过程中,在运行过程中和后续处理过程中都存在较多的问题,因此需要加大对活性污泥法的研究力度,努力提高污水处理技术,加快推动其向高效率、低能耗及简便方向的发展。

参考文献

污泥处理的主要方法例5

中图分类号:R126.2

一.生活污泥产生和处理处置现状

据调查,截至2008年底,我省共建成城镇生活污水处理厂175座,设计日处理能力达1091.5万吨,居全国首位。实际日处理量为891.1万吨,达产率81.6%,日产生生活污泥3925吨(含水率80%)。全省生活污泥主要集中在污水处理率较高、处理规模较大的珠三角地区,其生活污泥产生量占全省总量的90.1%。其中广州和深圳两市污泥产生量几乎占了全省的一半。

我省污泥无害化处置率较低,污染防治形势不容乐观。处置方式较为单一,以填埋为主,占69.84%,且大多数填埋达不到无害化处置的要求,污泥在填埋之前没有稳定化处理,也达不到污泥填埋含水率小于60%的填埋场入场要求。堆肥和建材利用(制砖)所占比例较小,分别仅占8.93%和2.79%。仍有18.43%的污泥简单堆存,带来较大的污染隐患,严重影响了我省污染减排的成果。

二.污泥处理处置技术

污泥处理处置应以“减量化、稳定化、资源化、无害化”为最终目的,现在大多的污水处理厂所采用的污泥处理的流程,主要采用四个阶段:污泥的浓缩、稳定、脱水和处置。

污泥浓缩主要是为了降低污泥中的空隙,常用的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。他它们均采用物理处理方法。其中,采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂,费用高,并不适合中国国情,此外,重力浓缩法贮存污泥的能力高,操作简单,所以重力浓缩法是我国目前最主要的污泥浓缩手段。几种浓缩法在国内作战比例如下图1

污泥稳定目前最常采用的方法是厌氧消化。随着技术的进步,厌氧消化又发展为两相消化和两级消化。此外还有好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用。厌氧消化约占到46%,而好氧消化则占18%。

污泥脱水是为了降低污泥含水率,减少污泥的体积。目前国内现有的污泥脱水的措施主要是机械脱水,其中带式压滤方式是主要采用的污泥脱水工艺,比重达64%。

污泥处置是指经过处理后的污泥或污泥产品在环境中或长期利用中达到稳定,并对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式。下图2为我国目前采用的污泥处置方案的比例。

图1 我国污泥处置方案占比

由上图知,污泥农用占到了44.83%的比例,因为污泥中含有大量有机物和氮、磷等元素,这些都是植物所必须的营养元素。污泥用于农业投资少、耗能低,而且可以充分利用污泥中的营养元素,故被国内外广泛应用。但由于污泥中往往重金属超标,而且病原微生物难以消除。故污泥农用必须符合国家标准的《农用污泥中污染物的指标》。

土地填埋是国内比较普遍的污泥处置方式,也是目前我省采用的最主要的污泥处置方式。填埋操作相对简单、处理费用较低、适用性较强。但填埋处置不能最终避免环境污染,只是延缓了环境污染产生的时间,因此,污泥填埋由于作业难度大和渗滤液对环境的污染终将被淘汰。

污泥焚烧可以迅速和较大程度使污泥达到减量化,并且可以将有机物彻底分解,产生的热量还可以回收利用真正实现了“节能减排、循环经济”的理念。尤其适合经济发达、土地资源紧张的地区。

此外,目前还有一些用于建材利用,以作为水泥添加料和制砖为主。但由于工艺先天缺陷,存在着臭氧扰民的问题。而臭气问题一直位列我省十大“民生问题”之列。

三、 目前污泥处理处置存在的主要问题分析

由于我省污泥处理处置起步较晚,且初期并未得到重视,故存在着许多方面的问题,主要表现在以下几个方面:

(1)污泥处理率低、工艺不完善

污泥处理率低,首先是由于我省长期存在这种废水处理、轻污泥处理的倾向。并未把污泥处理最为污水处理的一个重要环节,忽略了污泥的处理处置。往往等到污水处理厂建立以后,经过很长时间才开始建立污泥的处理厂,最终导致污泥处理的进度滞后,且处理效率地下的情况。此外,即使建立了污泥处理体系,往往也不能将污泥妥善处理,究其原因,很大程度是由于污水厂的污泥处理工艺很不完善。有数据显示,不具有污泥稳定处理的污水厂占55.70%,不具有污泥干化脱水处理的污水处理厂占48.65%,这些未经完全稳定、脱水处理的污泥在后续的处置中会带来很多不便,甚至将对环境产生二次污染,可谓徒劳无功。

(2)污泥处理技术落后

由于起步晚,我省目前所采用的技术都是一些传统技术,较国外一些发达国家相比,技术明显处于中下水平,甚至远不及发达国家70、80年代时的水平。此外这些技术并未结合我省实际情况而对污泥进行有效的处理,只是单一的使用某种技术,这极大的限制了我省污泥处理处置的发展。而在一些污水处理厂,依旧使用较为落后,性能差,效率低,耗能高的污泥处理设备,未能实现高效化。

(3)污泥处理管理水平低

由于我省污泥工作开展的较晚,管理人员经验尚浅,再加之有的技术人员、操作人员素质较差,故不能有效的组织工作,出现问题时,不能快速有效的解决,更谈不上系统化管理整个污泥处理处置的整个环节。

(4)污泥处理处置投资较低

相比发达国家污泥投资要占总投资的50%——70%相比,我省由于长期轻污泥处理,在资金的投入上也有发达国家存在不小的差距。

四. 我省污泥处理处置的对策建议

(1)强化污泥处理处置工作的监督和管理

各有关部门要加强对污泥处理厂的污泥处理处置的监管工作,督促其完善制度,建立合理的管理机制,保证其工作顺利开展,严格控制污泥中重金属和有毒有害物质,并且要从源头上减少污泥的产生量。同时,政府应制定一系列关于污泥处置的法律法规,对于乱排乱倒污泥等违法行为要依法严肃处理,做到有法必依、违法必究、执法必严。真正实现对污泥的无害化、资源化的处理。

(2)建立污泥处理处置经费保障机制

在核定和调整污水处理费征收标准时,应将污泥处理处置费用纳入污水处理成本,建立处理处置经费保障机制,可以对未达到污泥处理处置指标的企业适当加收排污费,以提高企业对于污泥无害处置的自觉性。而对于要求提高污泥处理设备或技术的企业,可提供相应的优惠政策,鼓励并倡导采用先进技术队污泥进行无害处置。政府在资金投入方面也可适当提高,以保证污泥处理的工作更加有效快速的开展。

(3)推广污泥处置实用技术

在污泥处置技术方面,应加大对先进处置技术的示范、扶持和推广。除了采用土地利用、焚烧、建材利用、热干化等示范工程的建设和改造外,还可以就我省目前的经济和社会发展水平,通过引进一些国外先进的技术设备,积极借鉴和推广应用污泥深度脱水、厌氧消化、好氧发酵、余热干化等工艺技术,最大限度的实现污泥的减量化、无害化和资源化处置。

(4)加强污泥源头控制

对于印染、造纸等重点行业企业可以实行强制行清洁生产审核,以从源头上减少污泥的排放量。对于产生的污泥可以按照处理方式或地域进行分类,以便做后续的污泥处理工作。尤其要注意与生活污水处理管网分隔排放,以减轻城镇生活污水处理厂的压力。

(5)污水与污泥同时并行处理

针对以前“重水轻泥”的错误观念,应提倡污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理设施应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。而现在还不具备污泥处理能力的污水处理厂应该尽快进程污泥处理设施。以保证污泥处理工作快速有效的开展。

五.结束语

我省应加快污泥处理处置实施的步伐,结合我省目前的经济与社会情况寻求解决对策,贯彻落实《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》和《广东省环境保护规划纲要(2006-2020年)》,巩固污染减排成效,有效防止城镇生活污水处理厂污泥的环境污染,切实保护和改善环境质量。

参考文献

[1]周先敏.污泥的处理与利用[J].科技信息,2009,31,58-58.

[2]薛文源.城市污水污泥处理与处置的途径[J].环境卫生工程,1998,6(2):43-45.

[3]何品晶.城市污泥处理与利用[M].北京科学出版社,2003.

[4]许丽娟,韩立峰.城市污水处理中污泥的 脱碳工艺探讨.科技创新导报.2010年第2期.

污泥处理的主要方法例6

污泥是指污水处理过程当中产生的固态、半固态与液态废弃物,含有大量的有机物,氮、磷等营养物,重金属以及致病菌和病原菌。城市污泥主要来源于排水系统、污水处理厂排水管道和泵站,其中以污水处理厂污泥为主。污泥是带有大量污染物的污水处理副产物,大量产生带来极严重的处置问题。本文针对污泥的处理处置方法与应用现状进行分析。

1 污泥填埋

污泥填埋有填地和填海造地两种。污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内众多大型污水处理厂中经常采取的方式,经过消化后的污泥中有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应小于0.5m,消化污泥泥层厚度应不大于3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置。污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。

2 土地利用

污泥的土地利用主要有农田回用、园林绿化、改良土壤、堆肥等。城市污水处理厂产生的污泥含有大量的有机物和N、P、K等丰富的营养成份,但经过脱水后,颗粒细微、含水率高,干化后呈硬块和粉灰状,直接施肥非常困难,国外常采用高温干化造粒或与工业废料、城市垃圾、农业桔杆混合发酵处理生产有机肥料。污泥堆肥采用的主要方法有:(1)生污泥堆肥;(2)熟污泥堆肥;(3)好气和厌气堆肥或综合堆肥。所谓生污泥即未经过好氧或厌氧消化处理的污泥,其有机物含量较高(大于55%),总碱度较低(小于pH6.5),含有大量活的寄生虫卵,病原菌等,需要补充的碳源较少。污泥好气堆制的肥料不仅适用农业等用肥,还适用于家庭用肥。为减少占地面积,加速制肥速度,可综合厌气堆肥成本低和好气堆肥时间短的优点,进行综合堆肥。

3 污泥焚烧

污泥焚烧主要可分为两大类:一类是将脱水污泥直接送焚烧炉焚烧,另一类是将脱水污泥先干化再焚烧。第一类直接焚烧工艺可焚烧含水率为75%~80%的污泥。第二类干化焚烧是将机械脱水后的污泥先进行加热干燥,降低其水份,提高入炉污泥的热值,使焚烧炉在运行过程中不需要辅助燃料。

污泥焚烧后,大大减量化。焚烧法有三个优点:(1)是大大地减少了污泥的体积和重量,因而最终需要处理的物质很小,有时焚烧灰可制成有用的产品;(2)是可以回收能量用于发电和供热。(3)是污泥处理速度快,不需长期储存。焚烧法的缺点主要是能耗太大。如日本污泥焚烧耗能量占污泥处置耗能量的70%,每年因此耗重油3.9×105m3,且焚烧装置设备复杂,建设和运用费用高于一般污泥处理方法。现在,由于焚烧技术有了很大的提高,使得焚烧费用与其他处理方法相比越来越具竞争力。但是它是一种减少污泥体积的处置方法。在我国城市污水处理厂不断发展的今天和将来,城市污水处理厂污泥的无害化、减量化和资源化势在必行。据预测,未来十年内,污泥的焚烧将成为污泥处置的最主要方式之一。

4 建材利用

污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时,当污泥与黏土按质量比1∶10时,污泥砖可达普通红砖的强度;利用污泥灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖黏土的化学成分是比较接近的,制砖时只需添加黏土与硅砂,比较适宜的配料质量比灰渣∶黏土∶硅砂为100∶50∶(15~20)。污泥制纤维板,主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有机物)球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂,使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材,其质量优于国家三级硬质纤维板。同时,污泥还可以用来生产水泥。

污泥处理的主要方法例7

伴随着人口的增加和经济的发展,我国资源相对不足的矛盾将日益突出,必须坚持资源开发与节约并举,把节约放在首位。生产、建设、流通、消费等各个领域,都必须节约和合理的利用各种资源,千方百计减少资源的占用与消耗。

一污泥制砖是水处理企业和社会发展的需要

污水处理厂产生污泥简单填埋,是所有污水处理厂处理污泥的主要方法。填埋主要采取两种方式:一种是付费给垃圾填埋场,由垃圾场填埋处置。且不说昂贵的运输和堆放成本,即使作了脱水处理,污泥含水量仍超过80%,给垃圾填埋场带来极大安全隐患。许多垃圾场将污泥拒之门外。另一种是自己置地挖坑填埋,成本更大,还极大地浪费土地资源。一方面因污泥中有机物含量高容易腐化发臭,另一方面污泥中含有大量细菌,易传播疾病,给城市生态环境构成威胁。污泥中的有害物质经过雨水侵蚀和渗漏,不同程度地污染了地下水环境。不明原因的大规模死鱼事件接踵发生就与污泥污染有关,污水处理厂由于数量太大,含水率高难以堆积而被垃圾填埋场拒收,加之历史堆积的数万吨,因此常常被环保部门重罚。这些无路可去的污泥已成为污水处理厂身上的沉重负担。

二卫生填埋处理

污泥的土地填埋技术经过40多年的发展,已经趋于成熟。但由于填埋技术对污泥的土力学性质要求较高,随着污泥量的增加,大面积选址更加困难,特别是在人口稠密的国家;同时填埋并没最终避免环境污染,而只是延缓了污染产生的时间。例如有害成分的渗漏可能会对地下水造成污染,填埋场废气排放等。这都决定了填埋处理不是可以长久依赖的污泥处置方法。

污泥填埋有填地与填海造地两种。污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式,经过消化后的污泥有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。但由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大,实际运行经验表明往往难以达到预期的效果。况且脱水污泥含水率大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋;或者设置专用的污泥填埋场,根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋,但此法有占地较大,选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应小于0.5m,消化污泥泥层厚度应不大干3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置。污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。

三土地利用

城市污泥之所以能利用于土地。主要是因为污泥中含有丰富的有机营养成分氮、磷、钾等元素,有机物的质量分数一般为60%一70%,其含量高于农家肥,是肥田、改良土壤、园林绿化建设的好材料。但是,污泥中含有大量的病原菌、寄生虫(卵),以及铜、铝、锌、铬、砷、汞等重金属和多氯联苯、放射性核素等难降解的有毒有害物质。

污泥的土地利用主要有农田回用、园林绿化、改良土壤、堆肥等。城市污水处理厂产生的污泥含有大量的有机物和N、P、K等丰富的营养成份,但经过脱水后,颗粒细微、含水率高,干化后呈硬块和粉灰状,直接施肥非常困难,国外常采用高温干化造粒或与工业废料、城市垃圾、农业桔杆混合发酵处理生产有机肥料。前者工艺简单,但耗能较高,成本高,只有少数发达国家采用。后者设备较少,耗能较低,占地面积大,成本低,几十年来各国普遍采用。

四焚烧处理

焚浇是剩雳污混中宥撬成努蒜,具有一定热值的特点来处置污泥。以焚烧为核心的污泥处理方法是比较彻底的处理方法。焚烧的优点在于其产物为戈菌、无臭的无撬残渣,逐速实现无菌化程减量诧(减少60%)的目的,引。但由于设备、能源及操作费用所限。而且由于污泥中含有大量的有机物,燃烧时会产生大量的有害物质,如二恶英、二氧化硫、盐酸等气体容易造成二次污染。同时,形成的重金属的烟雾和污泥灰烬没有好的方法进行利用,有造成二次污染的可能性。另外,焚烧浪费了污泥中的大量营养物质引。这些不利之处都限制了该种方法的广泛应用。

五处置及利用方法

目前.国内外在污泥制动物饲料、吸附剂、石油化工原料等技术方面也进行了大量研究,但这些技术都处于研究阶段,能否推广,还要等待时日。结合我国的国情和发展.现在较适用的污泥处置技术是污泥的肥用和制造建材。

⑴污泥堆肥

污泥堆肥是农业利用的有效途径.它是在好氧条件下,利用嗜温菌、嗜热菌的作用分解污泥中的有机物质并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒,提高污泥肥份。用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等,不仅可改善土壤的理化性质,增加土壤肥力,促进树木、花卉及草坪等的生长,而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害。除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥堆肥发酵在国内的试验较多,也取得了一定的成果。目前已经成为污泥农田利用的一个重要手段。

污泥堆肥采用的主要方法有:(1)生污泥堆肥•(2)熟污泥堆肥}(3)好气和厌气堆肥或综合堆肥。所谓生污泥即未经过好氧或厌氧消化处理的污泥,其有机物含量较高(大干55%),总碱度较低(小于pH6.5),含有大量活的寄生虫卵,病原菌等,需要补充的碳源较少。所谓熟污泥是指经过中温消化处理的污泥,此污泥的有机物在消化过程中被分解了一部分,病原菌绝大部分被消灭,污泥已基本稳定。一般情况下脱水、于化可以直接用于林业、果园。由于消化后污泥纤维素减少,不能直接用于水田和花卉。污泥厌气堆制的肥料有臭味,适用于农业、林业、园林绿化,不适用家庭用肥。污泥好气堆制的肥料不仅适用农业等用肥,还适用于家庭用肥。为减少占地面积,加速制肥速度,可综合厌气堆肥成本低和好气堆肥时间短的优点,进行综合堆肥。

⑵合微生物肥

复合微生物肥料是一种很有应用前景的无污染的生物肥料,此类肥料在我国主要依赖于进口。试验生产刚刚起步。生产工艺主要以脱水污泥作原料,制成固磷菌、解钾细菌、解磷细菌三种互不产生抵抗作用的微生物肥料。因菌种含有芽孢,所以耐高温、耐干燥,施入土壤后不仅固氮、还可分解磷钾,促吸收,比其它生物肥的存活时间要高出2~3倍。

⑶建材利用

污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时,当污泥与黏土按质量比l:10时,污泥砖可达普通红砖的强度,利用污泥灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖黏土的化学成分是比较接近的,制砖时只需添加黏土与硅砂,比较适宜的配料质量比灰渣:黏土:硅砂为100:50:(15~20)。污泥制纤维板,主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有机物)球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂,使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材,其质量优于国家三级硬质纤维板。同时,污泥还可以用来生产水泥。

⑷利用污泥生产沼气

污泥处理的主要方法例8

Abstract: The city zone of Chongqing city sewage plant sludge discharge outlet problem is one of the most serious environmental problems in Chongqing city. Based on the analysis of the sludge disposal present situation and existing problems, this paper puts forward three ways and the specific implementation programs that applied to the Chongqing municipal sludge disposal.

Key words: sludge disposal; cement disposal; garden disposition; heat drying

目前重庆主城区城市污水处理率已达到93%,但随着城市污水厂建设进程的加快,城市污水厂污泥的排放出路问题日渐突出,成为重庆市面临的主要环境问题之一,也是创模达标的主要瓶颈问题之一,迫切需要提出切合主城区实际的污泥处理处置实施方案。

1.重庆主城区污泥处置现状

2010年重庆市建成污水处理厂17座,设计总规模140.2万吨/日,平均污水日处理量123.5万吨/日,污水厂污泥产生量579.30吨/日。

主城区采取的处置方式主要是:水泥窑协同处置污泥100吨/日,占污泥总量的17.26%;污泥制园林营养土20吨/日,占3.45%;填埋100吨/日,占17.26%;热干化80吨/日,占13.81%;外运279.3吨/日,占48.22%。主城区污泥无害化处理率很低。

2.重庆主城区污泥处置存在主要问题分析

污泥中含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒,可能造成传染病的传播,需要经过处理杀灭病原菌、寄生虫卵及病毒,提高污泥的卫生指标。当前国内污泥无害化处置工艺包括干化焚烧、污泥预干化、堆肥利用、晾晒、卫生填埋、水体消纳等技术[1]。受经济和技术等因素制约,重庆主城区污水厂污泥大多采用处理成本和效率较低的浓缩脱水的工艺技术,多数污泥经简单的机械脱水便实施外运处置。由于缺乏污泥综合利用的相关技术,主城区内的污泥处置尚以与生活垃圾混合填埋为主[2]。目前主城区污泥处理处置设施建设滞后,远不能满足污泥无害化处置的需要,仍有近260吨/日污泥外运。

3.主城区污泥处理处置方式和处置点的选择

3.1 处置方式

主城区污泥处理处置方式选择原则:一是必须满足污泥处理处置“减量化、稳定化、无害化、资源化”的四化要求,技术多元化;二是因地制宜,充分利用主城区现有设施协同处置污泥;三是按照节能减排和生态循环的理念,采用低碳生态的污泥处置方式;四是污泥处理处置费用相对较低。

《重庆市城市污水处理厂污泥处理处置专项规划》明确了“主城区大型城市污水处理厂污泥的处理应以集约化为主,处置应以园林绿地和建材化等资源化利用方式为主,卫生填埋等处置方式为辅”的原则。

3.1.1 水泥窑协同处置湿污泥方式(以下简称水泥处置)

重庆市城市化扩张速度加快,已经形成了规模化的水泥产业。2007年以来,拉法基水泥公司采用新型干法旋窑水泥生产工艺在南山水泥厂处置污泥,从试验至今运行三年多,日处置量最大达到120吨,同时达到环保要求。重庆长寿润江环保建材公司于2009年10月利用水泥窑协共处置污泥项目取得成功。水泥窑共处置污泥是值得推荐的污泥最终消纳途径之一。

3.1.2 污泥制园林营养土的处置方式(以下简称园林处置)

有关研究表明,污泥经堆肥化处理能提高肥效,降低毒性和臭味,使污泥成为无害无臭产品,可以安全使用。考虑到污泥在园林植物中使用后不进入食物链等优点,污泥的利用也被扩展到园林绿化[3]。

主城区自2005年开始研究污泥制营养土以来,经历了研究、中试和生产性试验等阶段,目前处置规模为20吨/日。由于园林土市场需求很大,经济效益较好,平均处置成本相对较低,加之“森林重庆”的建设,使重庆市园林绿化产业进入高速发展时期,导致园林栽培营养土的需求量激增。因此,城市污水厂污泥通过高温好氧发酵,制成的园林用营养土是适合主城区污泥处理处置的有效途径之一。

3.1.3 污泥热干化后综合利用方式

热干化是利用热能将污泥中水分快速蒸发的一种处理工艺。

采用污泥热干化工艺作为污泥中间处理手段,可以最大限度地降低污泥含水率、减少污泥体积,从而可避免运输过程中对环境产生的二次污染,减少污泥运输成本、简化后续处置工序,为污泥的最终消纳创造更加有利的条件。干污泥进行制水泥、陶粒和森林、园林等综合利用。

唐家沱污泥干化工艺方案采用两段式组合干燥工艺,综合考虑无害化、减量化及最终处置方式的要求,确定最终干化污泥颗粒的含固率为90%。污泥干化车间按污水处理总规模40万m3/d设计,分两阶段实施。一阶段配置3条生产线,满足目前需要。干化能力为:脱水污泥量180t/d(含水率75%),蒸发水量为5919 kg/h。污泥经过消化和干化处理后能达到卫生填埋的要求,消除了污泥直接填埋给填埋场的安全和运行管理带来的隐患[4]。

3.2 处置点选择

按照污泥处置企业自愿选择、就近处置、合理调配、减少运输污染等原则,优化选择污泥处置点。根据主城区拟参与污泥处置的水泥企业和园林单位的意愿,拟在主城区范围内实施(新建)污泥处置点5个,包括拉法基瑞安水泥公司地维水泥厂和特水水泥厂,重庆市富皇水泥有限公司水泥厂、重庆小南海水泥厂和重庆市富丰水泥集团富华水泥有限公司水泥厂等,以及重庆市园林科研所白市驿园林处置点 (示范工程)1个。

4.主城区污泥处理处置能力需求预测

4.1 污泥产生量预测

根据《重庆市城市污水处理厂污泥处理处置专项规划》、《重庆市“十二五”排水专项规划》,预测2012年和2015年主城区城市污水处理厂污泥产生量为:

2012年:主城区建成污水处理厂达到24座,设计总规模198.2万吨/日,预计平均污水日处理量141.90万吨/日,污水厂污泥产量701.83吨/日,。

2015年:主城区建成污水处理厂达到33座,设计总规模255.7万吨/日,预计平均污水日处理量204万吨/日,污水厂污泥产量1162.8吨/日。

污泥处理的主要方法例9

中图分类号: TU992.3 文献标识码: A 文章编号:

1双流县污水厂污泥的处置现状

城镇污水处理厂污泥是污水处理的产物,主要来源于初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环节。每万立方米污水经处理后污泥产生量(按含水率80%计)一般约为5~10 吨,具体产量取决于排水体制、进水水质、污水及污泥处理工艺等因素。

目前,双流县污水处理量约12万吨/日,污泥产量约为35吨/日,由两座污泥处理厂共同处理。采用的污泥处理技术为“好氧发酵+土地利用”以及“蚯蚓制肥”工艺,用作园林绿化用土。

现有污泥处理厂主要存在以下问题:

(1)根据天府新区总体规划,至2030年底,污水量将由目前的12万吨/日增加至约160万吨/日,届时污泥量将增加至832吨/日左右,现有的污泥处理厂根本无法完全处理该片区污水处理厂所产生的污泥。

(2)现有污泥处理厂处理工艺水平较落后,不满足现代化污泥处理技术要求。

(3)污泥处理厂位于天府新区规划中心地带,将对该区域开发建设带来不利影响。

2国内外污泥处理处置现状与趋势

2.1国外污泥处理处置现状与趋势

发达国家经几十年的发展,污泥处理处置技术路线已相对成熟,相关的法律法规及标准规范已比较完善。欧洲污泥处置最初的主要方式是填埋和土地利用,近几年总的趋势是土地利用的比例越来越高。北美地区污泥处理处置的技术路线一直是农用为主,且为污泥农用做了大量安全性评价。日本污泥处置以焚烧为主,但近年来开始调整原有的焚烧后建材利用的技术路线,更加注重污泥的生物质利用。

2.2国内污泥处理处置现状与趋势

目前在我国污泥处理处置主要方法中,污泥农用、填埋为主要处理手段,园林绿化、焚烧处置量较少,另有13.7%未经处置。至2020年,国内污泥处理处置方式的主要趋势是将污泥好氧堆肥或干化后以土地利用和卫生填埋为主,辅以焚烧以及建材利用。

3污泥处置规划范围、规划期限、规划目标、规划内容、规模预测

3.1 规划范围

规划范围为天府新区双流片区规划区域。根据《四川省成都天府新区成都部分分区规划》,天府新区成都部分规划面积1294平方公里,规划人口591万;其中,天府新区双流境内规划面积884平方公里,城市建设用地面积376.9平方公里,规划人口约415万人。

3.2 规划期限

规划期限与《四川省成都天府新区成都部分分区规划》相同。规划近期:2015年;规划中期:2020年;规划远期:2030年。

3.3 规划目标

污泥处置的总体目标为“无害化、减量化、资源化”。

本次污泥处置规划具体目标为:整个规划年限内(2015年-2030年)污泥无害化处置率达到100%;2015年资源化率达到85%,2020年资源化率达到90%,2030年资源化率达到95%。

3.4污泥处置规划内容

本次规划的内容为筛选污泥处理处置技术路线,拟定处理厂建设方案及控制用地规模。

3.5污泥处置规模预测

针对天府新区双流片区实际情况,在估算2030年污泥产量时采取该预测指标,即平均污泥产量系数为1.04吨干污泥/万立方米污水。经折算后得出每万立方米污水经处理后污泥产生量(按含水率80%)约为5.2t。

根据排水规划预测,至2030年底,天府新区双流片区规划污水处理厂共18座,规划总规模为160万立方米/日。结合天府新区双流片区污泥处置的目标,按处理每万立方米的污水产5.2吨污泥(含水率为80%)预测,至2030年底,污泥总产量为832吨/日,规划总处理规模为840吨/日。

4污泥处置技术线路选择

4.1污泥处理处置的原则

污泥处理处置应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的原则。根据我国污泥处置技术的发展趋势,以及天府新区总体规划要求,结合双流县现已掌握的污泥处理处置技术,制定规划区污泥处理处置的方针为“以资源化利用为导向,集中处理,分散处置,统一管理,市场化经营”。

4.2污泥处理处置技术

污泥处理处置包括处理与处置两个阶段。污泥处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程;污泥处置是指对处理后的污泥进行消纳的过程。根据污泥污染物处置主要控制指标,结合规划区内现掌握的污泥处置技术,天府新区双流片区的污泥处理处置技术路线有以下几种方案可供选择:①“好氧发酵+园林绿化”②“热干化+土地利用” ③“热干化+焚烧” ④“热干化+建材利用”。

好氧发酵和热干化为双流污泥处理推荐工艺。处理厂规划以上述工艺为参照,选择厂址,控制用地。

5污泥处理厂厂址选择

5.1选址原则

厂址选择的主要原则为:

·符合城市总体规划和城市近、远期发展的要求;

·位于城镇集中供水水源的下游;

·少拆迁、少占良田,有一定的卫生防护距离(具体距离应由环境影响评价确定,规划阶段防护半径暂以300m控制);

·工程地质与水文地质较适宜的地方;

·交通、运输及供水、供电较方便;

·靠近城市污水处理厂,尽可能缩短污泥运距;

·靠近污泥最终处置场所,缩短脱水后污泥运距。

5.2污泥处理厂建设方案

按照“以资源化利用为导向,集中处理,分散处置,统一管理,市场化经营”的原则,根据相关规范规定的要求,拟定以下两种污泥处理厂建设方案。

方案一:设置一处污泥处理厂,集中处理污泥;方案二:设置两处污泥处理处理厂,分区处理处理规划区内的污泥。

经技术经济对比分析,方案一工程投资约25200万元,占地120亩,处理成本约10.9万元/日;而方案二工程投资约29400万元,占地150亩,处理成本约11.8万元/日。

相比方案一,虽然方案二污泥运输成本较低,但方案二占地面积大、工程投资及处理成本高。因此,经技术经济综合比较,方案一更优。因此,本次规划拟定在设置一处污泥集中处理厂,总规模为840吨/日。

5.3污泥处理厂规划控制用地

本次规划污泥处理厂规划控制用地按占地面积相对较高的好氧堆肥工艺控制,规划控制用地面积为120亩。

6问题及建议

污泥处理厂在实施时,应统筹考虑污水厂污泥、自来水厂污泥、排水道通沟污泥、化粪池污泥、河道疏浚污泥的处理、处置。并与区域内垃圾焚烧厂、区域内制砖企业、周边水泥厂积极洽商,寻求污泥焚烧和建材化利用的出路。

参考文献:

1.《土壤环境质量标准》(GB15618-1995);

2.《城镇污水处理厂污泥泥质》(CJ 247-2007);

污泥处理的主要方法例10

1.污泥处理的意义

我国“十一五”规划的重要目标就是建立资源节约型、环境友好型的社会。其中,作为城市可持续发展重要内容的环境保护、水体质量保护、污水处理、中水回用等问题日益受到人们的关注。随着城市经济发展的加速,企业污水的产量不断的加大,随着城镇污水处理规模的日益加大,污水处理后剩余的污泥量越来越多。如何对这些污泥进行有效的处理,既关系到城市环境的保护,也关系到了资源的有效利用。污泥是在污水处理的过程中产生的,不同污水处理方式下产生的污泥的量也是不一样的,但平均下来,污泥量一般占到处理污水量的0.3%-0.5%。这些污泥既含有大量的寄生虫、重金属等有害物质,也含有大量的氮、磷、钾等植物营养元素。如果不加处理的将这些污泥随意排放,不仅对会造成严重的环境污染,威胁到城镇居民正常的生产生活,也会造成资源的浪费。这与我国以环境保护和资源的合理利用为原则的可持续发展道路是不相符合的,因此,如何在保护环境的同时实现污泥资源化,是我国在进行污泥处理时应该注意的问题。可以说,我们期望的污泥处理办法应达到如下效果:妥善处理有害物质、易腐化发臭的有机物质,合理利用有用物质。

发展循环经济、构建资源节约型和环境友好型社会要求实现污泥减量化、稳定化、无害化三化的同时,也实现污泥的资源化。目前,我国对污泥的利用主要体现在以下几个方面:如将污泥用于果园、林地、农田等,实现污泥资源的土地利用价值;将污泥用于水泥制造、陶瓷制造、瓷砖制造等,实现污泥的建筑材料利用价值;还有的将污泥用于热能制造等,这些措施都很好的实现了污泥的资源化[1]。

2.传统污泥处理方法

传统处置方法通常将污泥用于填埋、焚烧、天海以及土地利用等方面[2]。这些方法对处理污泥起到了一定的作用,然而,随着国家对环境保护力度的加大,这些方法的弊端也日益暴露出来,这些方法在很多方面并不能达到国家对环境保护制定的标准。

2.1 填埋法

填埋法在初期对污泥处理发挥了巨大的作用,经过40多年的发展,污泥的土地填埋技术也得到了极大的发展,且日趋成熟。然而,填埋技术自身的很多缺陷是无法克服的。利用土地填埋技术对污泥进行处理的前提条件是选择一块合适的土地进行填埋工作。然而,随着我国经济的发展,人们生活水平的日益提高,大批的农村居民涌入城镇,随着人们对住房需求的加大以及政府各种建设项目的增多,城镇的空闲土地面积越来越少。污水排放量的增加直接导致了污泥产量的急剧增加,在人口稠密的城镇地区选择大面积的空闲土地进行填埋工作并非易事。此外,采用土地填埋法处理污泥还需要将污泥运到填埋现场,运输费用也是一笔很大的资金投入。选址难以及运输成本高这两个因素限制了土地填埋法的广泛应用。更重要的是,填埋法将污泥填埋在地下,并不能从根本上避免环境的污染,只是在一定程度上减缓了环境污染的进度。例如:对污泥中的有害物质不加处理便直接将污泥埋在地下,这些有害成分便会渗透到地下水中,对地下水造成一定的污染。总之,土地填埋法的上述弊端决定了这种方法并不是污泥处理的最佳途径,其发展市场极为有限,最终将被更合理的污泥处理方法所取代。

2.2 污泥焚烧

污泥焚烧法主要是通过污泥中含有大量的有机物,而这些有机物又易于燃烧的特点对污泥进行处置的。污泥燃烧法是处置污泥比较彻底的一种方法,主要是分为两大类的:一种是脱水污泥直接送焚烧炉进行焚烧,另一种是将脱水的污泥先干花,除去其水分,然后再进行焚烧。至于选择何种焚烧方式,应根据焚烧时的具体情况进行。和其他的污泥处置法相比,污泥焚烧法有很大的优势,如,通过污泥焚烧法能够迅速降低污泥的现存量,且焚烧污泥后的产物不含细菌,也没有异味。然而,用焚烧法对污泥进行焚烧对焚烧设备和焚烧条件要求是相当严格的,操作也比较麻烦,资金投入也比较大,不具备推广应用的现实条件。与此同时,由于污泥中含有大量的有机物,因此,虽然焚烧后的产物不会污染环境,然而污泥在焚烧过程中却产生了很多有害气体,如二氧化硫、二氧化碳等,这些气体就会对大气造成二次污染,污泥焚烧过程中也将有用的营养物质焚烧掉了,没有实现污泥的资源化[3]。这些弊端都限制了污泥焚烧法的广泛应用,一般情况下,只有在其他方法使用受限的情况下,才会考虑使用污泥焚烧法对污泥进行处理。

2.3 海洋排放法

通过海洋排放法实现污泥的处理常见于一些临海的地区,这些地区的污水处理厂处理过污水后,直接将剩余的液态污泥排入大海中。英国、美国和日本由于地理位置原因,多采用海洋排放法对污泥进行处理。然而,随着人们环保意识的提高以及人们对全球一体化这一概念认识的加深,海洋排放法遭到了社会各界人士的强烈反对,各个国家也命令禁止通过海洋排放法处理污泥,以保护人类共同生存的生态环境。海洋排放法并没有从根本上解决问题,而是将问题转移到了海洋。虽然将污泥排入海洋表面看似乎是处理了污泥,但由此却引发了一系列的问题。污泥进入海洋后,直接污染海洋,导致海洋水质恶化,许多水生物的生存遭到了严重的威胁。鉴于此,各个国家都制定了相关的法律法规,严禁向海洋排放污泥,保护海洋环境。

2.4 土地利用

随着我国经济的发展,人们生活水平的提高,大量的农村居民涌入城镇,使得城镇的空闲土地急剧减少。然而,依然存在一些的土地类型可以接纳污泥,实现污泥的资源化。如城镇的农业用地、牧业草地以及一些绿化带等等,污泥中丰富的氮、磷、钾等元素是很好的植物营养物质,因此,可以把污泥当做肥料用于这些类型的土地。然而,污泥中也含有大量的有害物质,如重金属、寄生虫等,将污泥不加处理的用于这些类型的土地,容易造成土地的污染,并且有些有机物特别难降解。因此,如果想将这些污泥用于土地,实现其土地利用价值,必须对污泥进行处理,防止污泥中的重金属以及寄生虫等有害物质对土地及其上的作物造成二次污染,真正实现污泥的资源化[4]。

3.污泥资源化利用途径探讨

3.1污泥低温热解制油技术

国外在实现污泥资源化上,远远领先了我国的技术水平,我国应学习外国先进的污泥处理技术,改善我国污泥处理现状,保证可持续发展的顺利进行,早日实现资源环境保护型和资源友好型社会的建设。污泥低温热解制油技术是由国外引进的,主要指的是通过无氧加热技术对污泥进行加热,使其达到一定的温度,然后使污泥在干馏和热分解的作用下分解成油、反应水、不凝性气体以及碳四种产物,然后对这四种产物尤其是油进行合理的利用。这种方法很好的实现了污泥的资源化,并且在这个过程中,产生的油和碳的化学性质都十分稳定,保证了污泥低温热解技术进行过程的安全性,生成物碳可以作为能源参与到对污泥加热的过程中作为补充能源。鉴于该技术的安全性、无污染性以及科学合理性,世界上各个国家都开始了对该技术的研究,其发展前景十分广阔。

3.2 污泥合成燃料技术

城镇污泥中含有大量的有机物,这些有机物如果作为燃料,将会释放出大量的热量。因此,如果能够合理提取污泥中的有机物制成燃料,一方面可以为我国燃料市场做出贡献,另一方面还可以防止污泥燃烧产生二氧化硫、二氧化碳等气体污染大气。污泥合成燃料技术正好解决了这个问题,污泥合成燃料技术主要是将污泥放至高温气化炉内进行燃烧,而不是直接对污泥进行燃烧处理。在高温气化炉内对污泥进行燃烧,可以防止污染,与此同时,作为煤型粘结剂的污泥还可以改善高温下煤型的内部孔结构,在一定程度上提高煤型的气化反应,使煤渣中残碳的含量大大降低了。通过这种方式产生的燃料,其在燃烧过过程中产生的烟气中的有害物质可以通过常规的气体净化装置除去,避免对大气造成污染,污泥合成燃料技术为实现污泥的资源化利用开辟了一条新的道路。

污泥处理的主要方法例11

1 前言

近几年来,我国的污水处理工作有了前所未有的发展 ,污水处理厂在解决我国水污染问题方面起到了巨大的作用,在很大程度上缓解了我国水污染的危机。然而,污水处理厂产生的污泥问题也日益突出,已经引起了社会各界的高度关注,政府各部门和环保界的专家也在采取积极的对策来解决日益严重的污泥污染问题。根据国家环境保护部监测,全国每年产生含水率80%的污泥约3000万吨左右,污泥中含有大量的有机物和丰富的氮磷等营养物质,以及重金属、盐类、致病菌和寄生虫等有害成分,处置不当将会引发环境卫生和污染问题。

2几种污泥处置方法的对比分析

城市污水污泥是污水处理厂在污水净化过程中产生的沉淀物,它包括混入污水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、各种胶体、有机物及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵、杂草种子等综合固体物质。污泥量通常为污水处理量的1-2%(质量),如果是深度处理,污泥量会增加0.5-1倍。

污泥处置就是解决污水处理后污泥的最终出路,目前填埋、焚烧和污泥堆肥是污泥的三种最主要的处置方式,它们各自的优缺点和应用范围如表1所示。了解它们的这些区别,可以更好地为污泥的处置选择合适的途径。

通过表1比较可以看出,焚烧法处理设施投资大,处理费用高,并伴有大气污染问题;用堆肥法处理后的城市污泥进行土地利用具有经济简便、可资源化等优点,同时也存在臭气及占地大问题;填埋法操作相对简单,投资费用较小,处理费用较低,适应性强,但受到用地的限制。

表1三种主要污泥处置方法对比

3世界各国污泥处置状况分析

大部分欧洲国家的污泥以填埋为主,美国和英国的污泥以农用为主,日本的污泥则以焚烧为主,而我国污泥处理处置大部分以农用、简易填埋处理为主。

总之,污泥农用和陆地填埋是大多数国家污泥处置的两种最主要方法。

4某市污水厂污泥处置方式的选择

4.1某市污水厂污泥处置现状

某市污水处理厂(包括市区西部污水处理厂和市区东部污水处理厂及其二期),2009年日产污泥230m3((含水率80%),曾采取用于复合肥料生产、垃圾填埋场填埋以及土坑简易填埋方式处置,以土坑简易填埋方式为主。但由于污泥含水量较多,简单填埋处理容易形成人工泥沼,极易使不明情况的人员误陷其中造成人身伤害,含有较多的有机成分,易于散发异味对周围大气环境造成不良影响;另外,污泥含有的有害成分还可能渗入地下,对地下水环境造成危害。源源不断产生的污泥最终如何妥善处置日益成为某市政府面临的一个重要而紧迫的现实问题。

4.2某市污水厂污泥量和污泥特性分析

某市现有污水处理厂两座,即东部污水处理厂和西部污水处理厂,设计日处理污水32万t,满负荷运营后每天将产生含水率80%左右的市政污泥约500吨。

污泥特性参照东部污水处理厂和西部污水处理厂的污泥测试结果,详见表1。

表1某市污水处理厂污泥测试结果

注:()内数据为在酸性土壤上(pH<6.5)最高允许含量,()外数据为中性和碱性土壤上(pH≥6.5)最高允许含量。

从上表可以看出,两座污水处理厂污泥中镍含量超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中表6污泥农用时污染物控制标准限值和《城镇污水处理厂污泥处置―园林绿化用泥质》(CJ248-2007)要求,不适合农用和园林绿化。

4.3某市污泥处置方式的选择

按我国目前的经济条件,对多数城镇生活污水厂(特别是大量小型污水厂)来说,污泥用于农业生产是比较可行和值得推广的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素,对农作物有增产作用;污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂,因此,将污泥资源化制成生物有机肥是一种理想的处置方法。但我们在利用污泥时,必须注意有害物质的含量,应以不影响农作物生长、不污染农产品、不污染地下水,尤其是不严重污染土壤、不破坏土壤生态系统为原则。某市污泥处置首先寻求资源化道路,在不具备土地利用条件的前提下,可采用填埋处置。污泥填埋应满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T 249)的规定,填埋前的污泥需进行稳定化处理,横向剪切强度应大于25kN/m2,填埋场应有沼气利用系统,渗滤液能达标排放。

5 结论与建议

5.1投资建设卫生填埋场

要想在较短时间,妥善处置好某市污水处理厂源源不断产生的大量污泥,使它不造成二次污染或产生二次污染隐患,卫生填埋不失为一个快捷、处置稳妥,且投资较省的好方法。