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污泥處理與處置技術(shù)分析

發(fā)布時間: 2020-02-25 14:43:06

引言

隨著我國城市化進程的加快和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,污水處理力度逐漸加大,隨之而產(chǎn)生的污泥急劇增加。同時因為我國環(huán)境標準的提高,污泥急需進行深度處理。

1 污泥處理處置技術(shù)分析

污泥的處理技術(shù)主要包括污泥消化、干化、堆肥和焚燒等。污泥的處置技術(shù)主要有填埋、土地利用和建材化等資源化利用。

1.1 常見污泥處理技術(shù)

(1)污泥消化

污泥消化包括好氧消化和厭氧消化。好氧消化目的在于穩(wěn)定污泥、減輕污泥對環(huán)境和土壤的危害,同時減少污泥的最終處理量。污泥消化法具有穩(wěn)定和滅菌、投資少、運行管理方便、基建費用低、最終產(chǎn)物無臭以及上清夜 濃度低等優(yōu)點,因而特別適合于中小型污水廠的污泥處理。厭氧消化目的在于減少污泥體積,穩(wěn)定污泥性質(zhì)。

(2)干化

最有效的減量方式是干化,干化意味著在單位時間里將一定數(shù)量的熱能傳給物料所含的濕分,這些濕分受熱后汽化,與物料分離,失去濕分的物料與汽化的濕分被分別收集起來,這就是干化的工藝過程。污泥干化可以將含水率從70%降到10%以下。事實上,根據(jù)最終處置的需要,污泥最終含固率可以在60%-95%之間變化,此時,污泥的減量超過60%,從成本上和安全性上更為合理。

干化分為直接和間接加熱方式,主要在于熱源利用的形式區(qū)別,具體來說就是直接作為介質(zhì)還是間接對換熱的介質(zhì)進行加熱。干化是依靠熱量來完成的,熱量一般都是能源燃燒產(chǎn)生的。

(3)污泥堆肥

污泥堆肥是利用污泥中的好氧微生物進行好氧發(fā)酵的過程,它是一種自產(chǎn)熱過程,可以消除病原體并產(chǎn)生一種類似腐殖土的物質(zhì),一般可分為污泥單獨堆肥、污泥與垃圾混合堆肥兩種。

(4)污泥焚燒

污泥焚燒可以破壞全部有機質(zhì),殺死一切病原體,并最大限度地減少污泥體積,焚燒殘渣相對含水率約為75%的污泥僅為原有體積的10% 左右。當污泥自身的燃燒熱值較高,城市衛(wèi)生要求較高,用地緊張,或污泥有毒物質(zhì)含量高,不能被綜合利用時,可采用焚燒處置。污泥在焚燒前,一般應先進行脫水處理和熱干化,以減少負荷和能耗。污泥焚燒在技術(shù)上是可行的,并已達到了工業(yè)規(guī)模的程度。焚燒處理的特點:大大減少了污泥的體積和重量;殺死一切病原體;污泥處理速度快,不需要長期貯存;可以回收能量。但是另一方面其較高的運行成本和煙氣處理問題已經(jīng)成為制約污泥焚燒工藝的主要因素。

1.2 常見污泥處置技術(shù)

1.2.1 污泥衛(wèi)生填埋

污泥的衛(wèi)生填埋始于20世紀60年代,是在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上經(jīng)過科學選址和必要的場地防護處理,具有嚴格的管理制度和科學的工程操作方法。填埋是一種比較成熟的處置技術(shù),其優(yōu)點是處置方法簡單、處理容量大、見效快、易行、成本低、不需要高度脫水、適應性強。但是污泥填埋占用土地面積大,在當今城市土地緊缺的情況下致使多數(shù)垃圾填埋場不愿接受污泥,另外管理體制存在問題,管理部門分不清責任。因此污泥衛(wèi)生填埋的前景不容樂觀。

1.2.2 污泥土地利用

目前污泥的土地利用類型多且廣,如農(nóng)林耕地、牧業(yè)草地、園林綠地等。污泥土地利用是指利用土壤的自凈能力對污泥進行無害化處理,污泥有效成分可以改善土壤結(jié)構(gòu),促進植物生長,是一種較好的土壤改良劑。這種處置方式是把污泥應用于農(nóng)田、市政綠化、育苗基質(zhì)以及土地修復與重建和替代填埋場的覆蓋用黏土。但是考慮到污泥本身含有的重金屬和有害物質(zhì),另外農(nóng)民和消費者對污泥產(chǎn)品的接受程度、國家相關(guān)政策和規(guī)范標準不全面使得國內(nèi)污泥農(nóng)用舉步維艱,這種處理方式將被邊緣化。

1.2.3 建筑材料綜合利用

利用污泥生產(chǎn)建材可以實現(xiàn)資源、能源的充分利用,還可將其中的有毒有害物質(zhì)分解或固化。污泥制造建筑材料的資源化利用具有顯著的優(yōu)勢,它將是污泥資源化技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。建材行業(yè)原料需求量非常大,能夠就地消納大量污泥,具有廣闊的應用前景。目前已知的污泥制建材方式有:污泥制磚、污泥生產(chǎn)水泥、污泥制輕質(zhì)陶粒材料等方式。

2 目前我國污泥處理處置存在的問題

2.1 污水廠建設(shè)運營發(fā)展不平衡

據(jù)不完全統(tǒng)計,在1600多個縣城中,污水處理廠沒有投入運行的約占 72%,其中至今沒有開工建設(shè)的縣城超過750多個,縣城的污水處理率僅為 32%。更嚴重的是在17000 多個建制鎮(zhèn)中,絕大部分的污水處理設(shè)施還處于空白。在已建的污水處理廠中,由于污泥處理處置部分耗資較大,使得大部分污水處理廠無力支付。用于污泥處理致使將污泥處理處置跟不上污水處理的步伐。

2.2 污泥二次污染問題突出,應加強監(jiān)管力度

據(jù)監(jiān)管數(shù)據(jù)顯示,很多污水處理廠污泥去向不明,約80% 的污泥采用填埋的處置方式或簡易堆放,給生活垃圾填埋場帶來很大負擔,且二次污染嚴重。

2.3 污泥處理率低、工藝不完善

我國有重廢水處理,輕污泥處理的傾向。很多城市未把污泥的處理作為污水廠的必要組成部分,往往是在污水廠建成相當長的時間后才建立污泥處理系統(tǒng),造成我國城市污泥處理率很低。大量未經(jīng)穩(wěn)定處理的污水污泥對環(huán)境造成嚴重的二次污染,為運輸及后繼處理帶來許多不便。

2.4 污泥處理技術(shù)設(shè)備落后

當前我國有些污水處理廠所采用的污泥處理技術(shù)水平還停留在發(fā)達國家 2 0 世紀60、70 年代水平,而且有些污泥處理設(shè)備技術(shù)根本不合乎國內(nèi)的污泥特性,污泥處理設(shè)備比較落后,性能差、效率低、能耗高、且專用設(shè)備少,未能形成標準化和系列化。

2.5 污泥處理強制法規(guī)不健全

目前我國對污水處理已有較完善的法規(guī)體系,但對市政污泥處置還沒有健全的法規(guī),特別是對污泥亂排現(xiàn)象還沒有相應的對策;對污泥處理費也沒有明確。

3 污泥處理處置現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

目前我國污泥處理處置的現(xiàn)狀是:

(1)減量化方面

各單位污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥,基本都經(jīng)過脫水處理,但污泥消化技術(shù)、剩余污泥減量化技術(shù)很少應用。

(2)穩(wěn)定化方面

城市活污水處理廠因其在性質(zhì)、規(guī)模、技術(shù)、經(jīng)濟等方面的優(yōu)勢,一般都對污泥進行必要的穩(wěn)定化處理,主要是堿法穩(wěn)定。企業(yè)點源設(shè)施,一般都不對污泥進行穩(wěn)定化處理。

(3)資源化方面

目前,我國各類污泥在資源化方面的利用還處在探索起步階段。

城市污水處理廠污泥,大部分作填埋處置。其中,有些是專業(yè)填埋,有些是和城市垃圾混合填埋。小部分作為農(nóng)用處置,包括穩(wěn)定化后還田、堆肥處理后還田。也有一部分作焚燒處理。企業(yè)點源設(shè)施污泥,各單位的污泥量相對較小,處置的成本較高?;旧嫌善髽I(yè)自行處置。

根據(jù)污泥的性質(zhì)不同,處置的方式較為多樣。

發(fā)展趨勢:總的來說,我國的污泥處理處置狀況還處于起步階段,和國際先進水平還有較大的差距。隨著環(huán)??萍际聵I(yè)的不斷進步,我國的污泥處理處置技術(shù),將逐步趕上國際上污泥處置的發(fā)展趨勢,由填埋為主向焚燒處置、土地利用、建材利用和其他綜合利用方式發(fā)展。

當然,在具體的處理處置方式上,還需要根據(jù)我國的具體國情而有所側(cè)重。

4 結(jié)束語

隨著我國城鎮(zhèn)污水排放量的增加和處理率的提高,污泥產(chǎn)量大幅增加,污泥處理處置面臨新的挑戰(zhàn)。因此,急需結(jié)合我國國情和污泥特點尋求解決對策。應在遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的處置原則下將污泥變成可用物質(zhì),實現(xiàn)資源回收利用,促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。隨著國家對環(huán)境保護的重視與投資力度的增加,污泥的處理處置技術(shù)必將得到進一步發(fā)展和完善。