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發(fā)布時間:2020年07月29日 14:06 作者:污水處理微信公眾號 點擊數(shù):次
來源:污水處理微信公眾號
城市污水處理過程中產(chǎn)生的污泥對于環(huán)境十分不利,因污泥中有機物含量高,易變質(zhì),其含有的大量寄生蟲及病原體如不能有效、及時處理將二次污染水源、空氣和土壤,對環(huán)境造成危害。因此對污泥的處置和資源化利用是污水處理廠面臨的重要問題
一、城市污水處理廠中污泥的成分
污泥在處理污水的過程中產(chǎn)生的沉淀物,它是由無機顆粒、膠體、有機物質(zhì)、細菌、水分構(gòu)成,其含水量、有機物含量高,性狀不穩(wěn)定容易腐敗。其中有益部分是含有氮磷鉀等植物性微量元素,但也存在重金屬、病原菌、寄生蟲、多氯聯(lián)苯等不易降解的有害有毒物質(zhì)。通過分析我國城市污水廠的初沉污泥和剩余污泥的成分,得知污水中的主要成分是淡水化合物,脂肪和有機質(zhì)比例較低。
二、城市污水處理廠污泥的處置技術(shù)
(一)污泥高溫堆肥
城市是人口比較集中的地方,工農(nóng)業(yè)用水、生活污水都比較集中,量也十分大,如果處理不當,勢必會對環(huán)境造成嚴重破壞,從污水中分離出來的污泥的含水量很高,一般要經(jīng)過諸如壓縮、脫水干燥、高溫殺毒等處理。
我國污泥處理處置常用的方法有以下幾種。堆肥化實際上就是對自然環(huán)境中的細菌、真菌的最好利用。這個過程是有效使這些成分控制污泥中的難以降解的有機物,并使它們向穩(wěn)定的類腐殖質(zhì)生化轉(zhuǎn)化的微生物學過程。
目前,污泥高溫堆肥實現(xiàn)的方式不盡相同。有靜態(tài)的、動態(tài)的、好氧與厭氧的,靜態(tài)堆肥是將污泥堆放于基墊上,基墊可以是由小木塊、碎草屑組成的通風性能良好的材質(zhì),在基墊的下方是被包裹住的通風管道。在通風管道的中間或者兩頭,可以放置鼓風器,進行空氣的抽送。這樣上層的污泥堆,就可以在氧氣的化合作用下,逐漸中和掉有害物質(zhì)。
處理過的污泥可以直接運到農(nóng)田等地方,作為肥料使用。而鼓風器吹出的空氣,經(jīng)過脫臭后,也可以直接排放。但缺點十分明顯,即受天氣影響大,碰到雨天,通風管道易進水,從而造成短路。但無論是上面的哪種堆肥方式,都會經(jīng)歷三個過程,即中溫、高溫、腐熟階段。
其中高溫階段揮發(fā)出的臭味較重,耗氧量也大。高溫堆肥對溫度的要求特別高,必須達到60℃以上,并且持續(xù)堆肥15天以上,高溫堆肥的優(yōu)點是處理量大,城市中大量的污水經(jīng)過處理后得到的污泥都可以這樣處理,但是缺點是,需要大面積場地、臭味重,影響周邊人類生活,資金耗費多。另外,堆肥的地方,土壤破壞嚴重。
(二)填埋處理
應(yīng)對大量的城市污水處理后產(chǎn)生的污泥,最直接和高效的方法就是填埋,這里說的填埋并不是直接埋到地下,對周邊環(huán)境、泄露處理、防滲透都要有周密的考慮。
首先,我們應(yīng)該將污泥做脫水處理,烘干后運送至遠離城市的偏僻地帶,應(yīng)該選擇遠離水源地、地下水稀少且滲透性低的地方。然后造填埋坑,用高密度聚乙烯防滲透層作填埋坑的底層。
并且考慮加裝滲透液的搜集裝置,以防污染到土壤和水源。這一方法的優(yōu)點是快速、成本低,政府等相關(guān)負責機構(gòu)能夠節(jié)省開支,但是缺點是,可選的填埋地點會越來越少,而污泥產(chǎn)生卻是持續(xù)的。因此,在選擇的時候需要慎重考慮,畢竟土地資源有限。
(三)焚燒處理
城市污水處理廠處理污泥,不僅要考慮到安全、成本合適、無后遺癥,而且要高效快速。焚燒處理算是能夠基本同時滿足這幾種要求的方法。焚燒處理能夠最大限度殺死污泥中的有害的有機物質(zhì),對周邊環(huán)境影響也小。但我國的污泥焚燒技術(shù)還在探索中,還有很多技術(shù)瓶頸需要攻克。焚燒的時候,需要將污泥脫水干化。
焚燒措施的缺點也是比較明顯的,那就是對設(shè)備的要求非常高,需要專門在污水處理廠的附近建設(shè)焚燒廠,而且產(chǎn)生的煙塵會隨風飄散,不注意就會污染大氣。此外,做成建筑材料也是很好的選擇,經(jīng)過檢測,污染不嚴重、有害物質(zhì)相對少的污泥,可以經(jīng)過殺菌高溫處理后,放置到空心磚內(nèi),作為建筑地基使用,暴露在空氣中,影響也小。
(四)濃縮脫水技術(shù)
濃縮是指通過濃縮的方式降低污泥含水量,有效縮小污泥體積。濃縮方式又分為機械濃縮和重力濃縮兩種方式。機械濃縮與重力濃度相比,具有占地面積省,總建設(shè)成本低,操作環(huán)境好,不會發(fā)生污泥厭氧磷的情況等優(yōu)點,考慮到在這個項目中應(yīng)用了生物除磷的方式,為了防止活性污泥在厭氧條件下二次放磷,構(gòu)筑物里剩余污泥不宜停留過長時間。
脫水指的是將污泥中的吸附水及毛細水分離出來,轉(zhuǎn)化為半固態(tài)或固體黏土的處理方法。脫水后,污泥含水量將快速降低,實際脫水效果污泥和沉淀物的性質(zhì)和脫水設(shè)備的效率有關(guān)系。進一步脫水稱為污泥干燥,干燥后污泥含水率低于1/10。脫水的方法,主要是機械脫水法、自然干燥法和造粒。自然干化法和機械脫水法適用于處理污水中的污泥。造粒法適用于處理混凝狀態(tài)和沉淀的污泥。因為自然干化法需要的時間周期長,所以城市污水處理廠使用機械脫水法比較多。
(五)污泥厭氧消化
污泥厭氧消化是指污泥在厭氧條件下,污泥中可被微生物降解的有機物由兼性厭氧菌的分解成二氧化碳、甲烷和水等,產(chǎn)生沼氣,使污泥的狀態(tài)穩(wěn)定,是使污泥減量化、穩(wěn)定化的常用方法。
厭氧消化技術(shù)的主要優(yōu)勢在產(chǎn)生甲烷可以用來發(fā)電,能有效的降低污泥中有機物濃度,減少固體污泥體積。提高污泥的脫水能力,使污泥無明顯臭味,減少了后續(xù)處理費用。通過高溫消化能殺死寄生蟲卵,病原體去除率高。實際應(yīng)用中也存在處理方法復(fù)雜,厭氧消化時間久,占地面積大等缺點。初期投資和運行費用高,適用于大規(guī)模和處理污泥量多的污水處理廠。
(六)污泥好氧發(fā)酵
污泥好氧消化也被稱作好氧堆肥,是污泥中的嗜熱菌、好氧嗜熱菌分解有機物的內(nèi)源代謝過程,最后形成類似腐殖質(zhì)土壤的物質(zhì)。通過曝氣的方法在污泥堆中充入氧氣,活性污泥中有機體自身氧化分解,轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳、氨氣等。有機降解的過程中產(chǎn)生熱量,使堆料層中形成高溫,能有效殺滅病原體、寄生蟲卵等微生物,使污泥得到穩(wěn)定,從而實現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、減量化和無害化。好氧發(fā)酵階段通常采用一次發(fā)酵方式,有時需要干燥和造粒。
三、城市污水處理廠污泥綜合化利用
“資源化”城市污泥處理處置工程原則是“減量化”、“穩(wěn)定化”、“無害化”,“資源化”,主要體現(xiàn)在:
(一)污泥農(nóng)林利用
城市污泥中各種有機質(zhì)和生長元素,是一種非常好的肥料和改良劑。我們可以將污泥用于花卉、草坪的種植中,這樣不會污染糧食生產(chǎn),還能減少對化學肥料的依賴。
(二)建材利用
有些城市污水廠與水泥制品廠或制砧廠合作,把污泥作為摻合料一起焚燒,最終生產(chǎn)出質(zhì)量完全符合標準的建材產(chǎn)品,如磚塊、生態(tài)水泥、陶粒、填料等。
(三)其他綜合利用
有的城市污水廠和供熱發(fā)電單位合作,利用脫水的污泥代替一部分燃煤,取得效能良好。污泥在焚燒中達到處置的無害化,制熱生產(chǎn)成本也隨著降低利了。
總之,城市污水廠污泥處理與處置采用了“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的處置原則,采用綜合利用的方法,這樣,我們能解決環(huán)境污染問題,同時取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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