城市污水处理厂污泥处置技术及发展方向

发布时间:2020-9-29 18:05:19

  1 城市污水处理厂污泥处理处置现状和问题

  在城市的污水处理厂往往将主要精力放在对污水的处理上,而对于污泥的处理处置却不够重视,由于污泥是在污水处理过程中积少成多,任由其随意处理,有毒有害物质和气体逐渐蔓延,势必会对环境形成二次污染,威胁到人们的生产生活环境甚至是生命。

  虽然城市污水处理多数配备了污泥处理设备,充分体现了在城市污水处理对基础设施建设的完善,配备了全面的设备,但是却没有得到充分的利用,对污泥的处理还仅仅局限于填埋这种方式,和期望的污泥的可再生资源化还存在很大距离。

  在污泥中还存在很多的化学以及生物组织,其成分构成也是非常复杂,有效地分解这些物质,将它处理得没有公害,目前处理的技术还非常单一,效果还有提升空间。

  2 污泥处理技术

  2.1 污泥厌氧消化

  这种技术比较适合处理污泥量大以及大规模处理的污水处理厂,污泥压氧消化主要是通过将污泥置于厌氧条件下,将微生物有机物通过兼性厌氧菌分解水、二氧化碳、甲烷等处理后产生沼气,从而达到将污泥减量和稳定的目的。这项技术的优点是可以将生成的甲烷用来发电,使污泥中的有机物浓度有效降低,将污泥的体积变小,使污泥提高脱水能力,臭味减少,避免了后续费用投入。缺点在于这种技术处理方法复杂且占用面积较大,厌氧消化时间长,初期投入和运行的费用较大,因此不适用小规模污水处理厂。

  2.2 浓缩脱水技术

  污泥中的水分通过污泥浓缩技术可以有效地降低,将污泥的体积变小,在后续的设备工作时提高处理效率。污泥浓缩的主要方式有机械浓缩、气浮浓缩以及重力浓缩。目前我国重力污泥浓缩技术依然是比较常用的技术手段,相比之下,机械浓缩不用占用很大的面积,总的投入和建造成本以及维护成本都是一次性的。

  污泥脱水技术将污泥中的毛细水以及吸附水进行分离,通过脱水处理过的污泥,体积从十分之一缩减到五分之一,为后续处置降低了难度,主要的方法有造粒、机械脱水以及自然干燥。对于污水中的污泥处理更适合机械和自然干燥,而对于混凝状的污泥更适合于造粒,在我国一般应用较多的是机械脱水。

  1.1 污泥好氧发酵

  利用好氧微生物进行发酵,使污泥中的有机物降解,通过内源代谢形成类似腐殖质物质。在降解过程中会产生热量,可以高温处理掉病原体、寄生卵等,让污泥缩小体积并且更加稳定,使污泥无害化。

  1.2 热解(炭化)技术

  这种技术是指在无氧或者缺氧的环境下将污泥进行加热,由于有机物遇热变得不稳定,从而发生热裂解,之后生成炭、裂解油、燃料气。其中的裂解油和燃料气可以作为燃料进行二次利用,而裂解炭可以用于废气处理。污泥热解在无氧或缺氧环境下,因此其一可以抑制有害气体的产生,其二可以降低重金属的效能,减少了在资源再利用的过程中造成的环境风险,与此同时,裂解炭是非常有效的吸附剂,对处理污水和废气都有很大帮助,具有非常大的市场价值。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  2 污泥处置

  2.1 卫生填埋

  这种技术是将污泥进行无害化处理后,并且使其减量和稳定,没有资源再利用价值的污泥直接填埋到土地里去。这种技术的优点在于简单方便、见效快并且处理量大。但是对于污泥的运输成本较高,需要专门建设填埋场地,填埋的场地容量也受到限制,被填埋污泥中的有害成分渗透到地下对地下水产生污染,对土地资源也是一种破坏,填埋场地产生地臭味以及卫生问题也是二次污染。在国外发达国家,这种方式已经过时,填埋场也不断减少。

  2.2 污泥土地利用

  一是园林绿化污泥。污泥中的有机质和营养元素可以为园林景观、草坪、花卉等提供丰富的腐殖质,其中的营养物质也可以被高效利用,改变土壤结构使营养元素被植物吸收。在园林绿化应用中,可以作为肥料、营养土和基质,根据树木、花卉等不同的种类施以不同量的污泥。二是林地利用污泥。一般是将污泥放于如人工杨树林、薪材林等经济用林中,当污泥施于幼小林木时,可以造成和其他植物竞争摄入营养的情况,增加杂草生长的能力,使幼树减少营养摄入。

  三是土壤修复及改良。可以通过污泥作用于土质严重变化的土地,对其进行修复和改良,恢复土地并保护土地不再受到侵蚀,比如人为破坏的取土坑、矿坑、采煤场、垃圾填埋场等等。根据原有用途采用不同的操作方法,将污泥直接使用或者与其它的肥料相混合的方式,以达到改善土地质量的目的。

  3.3 污泥焚烧

  在有氧条件和一定温度情况下进行,通过蒸发、热解、气化、燃烧等几个阶段,其内部的有机组通过氧化会形成气相物质,无机组形成炉灰、炉渣等固态惰性物质,这就是污泥焚烧的质变过程。污泥焚烧系统的构成是由多个系统组成,主要有接收、贮存和给料系统、热干化系统、焚烧系统、热能回收和利用系统、烟气净化系统、渣 / 灰收集和处理系统、监测和控制系统以及其他公共系统等。在污泥焚烧前进行脱水或者热干化处理可以提高污泥的热值,可以大大降低运输、储存、燃料物料的费用和消耗。

  对于污泥焚烧主要有两种形式:一是单独焚烧,建立独立的污泥焚烧炉进行处置,由于污泥中的水份较高,热值又比较低时,进入焚烧炉中不仅运行费用高、物料消耗大,而且利用率也不高;二是协同焚烧,与处理厂之外的工业炉协同合作,只需要建立污泥的传送系统,这样就可以节省多余的建设投入。

  4 结语

  目前,我国人们对于环境保护的呼声越来越高,但随着城市污水排放的不断增多,城市污水处理厂面临着巨大压力,污泥处理和处置技术还不够成熟,在实际应用中还有很多问题,需要不断地加大研究力度。为避免二次污染,污泥处理是非常重要的方面,因此,在现时情况下,选择合适的污泥处理技术并辅以相应的措施,使之得到最大化的利用,并尽量降低对环境的危害。(来源:同济大学环境科学与工程学院)

 

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