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污水处理厂污泥处置现状及处理方法分析
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-10-13 16:45:41

摘要:论述了污泥的产生及影响,分析了污泥处置现状和存在的问题,提出来几种国内外采用的污泥处理方法,建议采取有效途径,重视污泥的处理,建立适合我国国情和地方特点的污泥处理系统。

关键词:污泥产生 处置现状 处理方法
  1、污泥的产生
  随着我国社会经济和城市化的发展,城市污水的产生及其数量在不断增长。截至2010年9月底,全国建成2630座城镇污水处理厂,日污水处理能力达到1.22亿立方米。污泥是污水处理后的附属品、是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量通常占污水量的0.3%~0.5%(体积)或者约为污水处理量的1%~2%(质量),如果属于深度处理,污泥量会增加0.5~1倍。污水处理效率的提高,必然导致污泥数量的增加。
  2、污泥的影响
  2.1 污泥的资源性
  污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有机质,而且N、P以有机态为主,同时污泥中还有许多植物所必须的微量元素,可以缓慢释放,具有长效性。因此,污泥是有用的生物资源,是很好的土壤改良剂和肥料。不同地区污水处理厂污泥的养分含量相差很大,各地城市污泥氮含量没有明显的规律性。由于受到来源和生产日期影响,污泥成分差异较大,这与我国不同地区生活水平和生活习惯有关。从长远来看,我国污水厂污泥中氮、磷的含量将随着脱氮脱磷等二级污水处理工艺的增加而增加,这将有利于污泥土地利用和堆肥处理。
  我国城市污泥中有机物含量约为55%~60%,一般来说,新鲜污泥中有机物含量越高,消化分解的程度越高。污泥中有机养分和微量元素可以明显改变土壤理化性质、增加氮、磷、钾含量,改善土壤结构,促进团粒结构的形成,调节土壤pH和阳离子交换量,降低土壤容重,增加土壤孔隙和透气性以及田间持水量和保肥能力等,城市污泥还可以增加土壤根际微生物群落生物量和代谢强度、抑制腐烂和病原菌。污泥用作肥料,可以减少化肥施用量,从而减少农业成本和化肥对环境的污染。
  2.2 污泥的环境污染性
  尽管污泥含有丰富的养分,但是也含有大量病原菌、寄生虫(卵),铜、锌、铬、汞等重金属、盐类以及多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解的有毒有害物。这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害。
  2.2.1 污泥盐分污染
  污泥含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收,甚至对植物根系造成直接的伤害,而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失。
  2.2.2 病原微生物
  污水中的病原体(病原微生物和寄生虫)经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种,其中危害较大的是寄生虫。
  2.2.3 氮磷等养分的污染
  在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时,N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。
  2.2.4 有机物高聚物污染
  城市污泥中主要的有苯、氯酚等。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多,但是一些国家对农用城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行为、生态效应和调控措施等方面进行了一定的研究。西方发达国家对污泥中有机污染物的浓度进行了一定的限制,但是我国除苯并(a)芘制定了控制标准外,还未能制订出较完善的城市污泥有机污染物限制标准。
  2.2.5 重金属污染
  在污水处理过程中,70%~90%的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬;一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素,因为污泥施用于土壤后,重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小,性质较稳定、难去除,所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。
  3、污泥处理现状
  在我国,一些中小城市污水处理设施才刚刚起步,有的甚至没有建造污水处理设施,即使有污水处理厂的城市,其污泥处理设施90%以上不配套。已经建成的污水处理厂中,污泥未经任何处理就直接农用的占70%以上。即使在设有消化池的污水处理厂,消化后的污泥也只是稍加脱水后就直接农用,很难符合污泥农用卫生标准。污泥处置技术比发达国家较落后,大多未经预处理或仅经简单处理后,就直接农用、填埋或送垃圾场处理,甚至有的随意堆放。
  3.1 目前主要的污泥处理工艺
  从国内已运行的城市污水处理厂来看,污泥处理工艺包括污泥浓缩、稳定、脱水、最终处置四个主要过程。污泥浓缩主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。污泥稳定,国内目前常用的污泥稳定方法是厌氧消化,好氧消化和污泥堆肥,并且污泥堆肥正处于不断研究阶段,而热解和化学稳定方法或者是由于技术的原因或者是由于经济、能耗的原因而很少被采用。污泥脱水,国内现有的污泥脱水措施主要是机械脱水,而干化场由于受到地区、气候条件的限制很少被采用。
  3.2 污泥处理工程中存在的问题
  3.2.1 污泥处理率低,工艺不完善
  我国城市污水污泥处理率低,污泥处理工艺不完善。污泥经过浓缩、消化稳定和干化脱水处理的污水处理厂仅占25.68%,这说明我国70%以上的污水处理厂不具备有完整的污泥处理工艺。不具有污泥稳定处理的污水处理厂占55.70%,不具有污泥干化脱水处理的污水处理厂约占48.65%。
  3.2.2 污泥处理技术设备落后
  当前我国有些正在使用污泥处理技术已是发达国家所摈弃的技术,而且有些污泥处理技术根本不合乎国内的污泥特性,对所采用的技术缺乏必要的调查研究。污泥处理设备也比较落后,性能差、效率低、能耗高、专用设备少,未能形成标准化和系列化,限制了我国污泥处理技术的提高和发展。
  3.2.3 污泥处理管理水平低
  很多已建成的污泥处理设施不能正常运行,除技术水平外,管理水平也是重要因素,大部分污水处理厂的管理人员和操作人员缺乏管理经验,不能有效地组织生产,加上技术人员少,各个专业不配套,所以有的污泥处理系统只好长期闲置。
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