生活污水处理厂污泥处理处置存在的问题及解决办法探讨

(整期优先)网络出版时间:2021-04-23
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生活污水处理厂污泥处理处置存在的问题及解决办法探讨

罗辉

广州资源环保科技股份有限公司


摘要:城镇生活污水处理厂污泥的处理处置本着“减量化、无害化、资源化”的基本原则,根据各地的技术经济水平及要求进行污泥的处理处置。优先采用先进成熟的技术和工艺,适当研发新技术新工艺,探索污泥在不同时间和空间的处理处置技术路线,给全国不同区域的污泥处理处置提供切实可行的出路。本文主要对城镇生活污水处理厂污泥的处理现状、问题及措施进行介绍,为各地区妥善地处理处置污泥提供参考。

关键词:城镇生活污水处理厂;污泥;处理处置;探讨


1概况

从二十世纪九十年代开始,国内掀起了一轮大规模的城市生活污水处理厂建设,如北京的高碑店污水处理厂,其处理规模达到了100万吨/天;上海的白龙港污水处理厂,其处理规模达到了359万吨/天;广州市猎德污水处理厂,其处理规模达到了120万吨/天等。至2015年,城市生活污水处理厂基本建设完毕,一线城市的生活污水处理率基本达到了100%,其他城市生活污水处理率也保持在90%以上。随着这些污水处理厂的建成,城市的生活污水处理率得到了极大提高,从根本上改善了城市区域的水系水质,改善了人们群众的生活环境,提升了城市的品质。进入到2015年后,随着国家乡村振兴战略的提出,镇村生活污水处理站也进行了大规模的建设。这些污水处理厂(站)建设完成并投入运营后,在净化水质的同时也产生了大量的污泥。污泥的处理与最终处置出路,逐步成为了城市和村镇环境管理的痛点。[1]

2生活污水处理厂污泥的特点

2.1有机质含量高

生活污水处理厂的主要作用是将污水中的有机物,通过微生物吸附降解的方式将其固化于微生物体内,并以污泥的形式进行排除,从而达到净化水质的目的。污泥主要由微生物及其他无机物组成,有机质含量高,较无机污泥难处理。

2.2散发恶臭

生活污水处理厂的污泥含有大量的有机物,其厌氧发酵分解所产生的硫化氢和氨气使污泥散发恶臭。

2.3部分污泥有毒有害物含量较高

部分城市生活污水处理厂,尤其是工业开发区的城市生活污水处理厂,处理的进水涵盖了当地各个企业经处理后排放的污水,这些污水虽然达到了行业排放标准的要求,但是行业排放标准较生活污水排放标准宽,需再经过生活污水处理厂处理后排入自然水体,故此类生活污水处理厂的污泥有毒有害物含量较高。

3污泥处理处置的主要方法及存在的问题分析

3.1污泥处理方法及存在的问题分析

污泥处理的第一原则是减量化。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的要求,污水处理厂产生的污泥,应脱水至含水量小于80%后,再进行后续处置。污泥减量化的措施主要是脱水。脱水主要分为化学物理调理+机械脱水[2]、热干化[3]、厌氧消化+热水解[4]后深度脱水技术三种。

(1)机械脱水。其原理是采用压滤机,将调理后的污泥进行压滤机压滤脱水,污泥含水率一般可以降至60%以下。此方法需要加入大量的化学药剂进行调理(一般可达绝干量重量的30~40%),不仅增加了化学药剂的使用,造成二次污染,更是大大的增加了污泥的产生量。

(2)热干化。该方法是采用热循环回收的方式,用电能产生热量,以热空气的形式将污泥中的水分回收,然后通过冷凝的方式将水和热能回收循环的方法。该方式不需要添加化学药剂,操作环境密闭,工作环境较好,但需要耗费大量的电能,处理成本高,且与目前国家节能降耗的要求相违背。

(3)厌氧消化+热水解+深度脱水。该技术是最近发展起来的一项新型技术,在上海北京等发达地区得到了广泛的运用。污泥厌氧消化可以产生甲烷等可燃烧气体,可在热水解阶段作为能源进行热水解,将污泥中的细菌等进行破壁减量,然后再进行深度脱水的一种处理技术。该技术可以将污泥中的能量进行最大限度的回收,得到的产物极少。该方法是一种较为彻底的污泥减量处理方法,但其投资巨大,一般只在大型城市生活污水处理厂建设。

3.2污泥处置方法及存在的问题分析

污泥在污水处理厂内处理后,需要进一步的处置。处置就是污泥的最终去向措施,是决定污泥处理工艺的关键要素。目前,污泥的处置主要有堆肥[5]、焚烧[6]、填埋[7]几种类型。

(1)堆肥。堆肥是利用污泥中氮磷和有机质含量高的特点,将污泥进行厌氧或好氧发酵,然后用于林地或绿化地施肥的一种处置方法。这种方法是较为环保,污泥得到了自然循环。因为污泥中各种有毒有害物质尤其是重金属含量的不确定不可控性,基于国家农用土壤的严格控制要求,该种方法一直未能大规模应用,目前应用的也是零星用于局部林地及绿化地。

(2)焚烧。该种方法是沿海发达地区广泛采用的处置方法。将达到含水率要求的污泥在锅炉内焚烧,然后再填埋或堆肥。在沿海发达地区,因为用地紧张,污泥产生量大,城市填埋场库容已经饱和,故大量采用焚烧法,如深圳上洋污泥处理厂

[1],上海白龙港污泥处理厂等。此种方法处置污泥最为彻底,达到的减量化、无害化的目标,但是其投资昂贵,管理复杂。

(3)填埋。是将达到含水率要求的污泥在生活垃圾填埋场进行填埋的一种方法。该种方法为目前最普遍采用的污泥处置方法,但是目前全国各个地区填埋场库容已经达到极限,该种处置方法受到诸多限制。

4解决对策探讨

4.1污泥处理过程中问题的解决对策探讨

污泥处理方法的目的是降低污泥含水率。不管是采用化学调理压榨脱水、热干化脱水还是厌氧消化+热水解后干化脱水,都是利用化学药剂或者能量进行泥水分离。在实施过程中,不可避免的会产生大量的能量损耗或二次污染,故研究新型的轻能量轻污染的污泥脱水技术显得尤其重要。在目前的技术经济水平下,应将污泥厌氧消化+热水解技术进行大量简化及大众化,降低其操作维护要求,降低其建设造价,使之形成从城市大型污水处理厂污泥处理到一般城镇污水处理厂污泥处理的全覆盖,使之成为目前满足环境及经济要求的最有效的处理方法。

4.2污泥处置过程中问题的解决对策探讨

目前污泥的处置主要集中在填埋和焚烧两项,两项各有优缺点。在目前污水处理普及到一般村镇的大前提下,应根据不同区域的经济技术和环境特性设定污泥的最终处置出路。如城市较为集中且日常污泥产生较多的城市群,可以探索按区域建设污泥焚烧厂,并进行服务收费的模式,解决城市的污泥处置去向;而在小城市或是村镇地区,在满足使用标准的前提下,可以采用填埋或林用或绿化用的处置方式,用于沙荒地土地复垦,村镇绿化修建和改造,制砖等。

5污泥处理处置技术的趋势及展望

国家“十三五”规划鼓励采用能源化、资源化技术手段,尽可能回收利用污泥中的能源和资源,鼓励将经过稳定化、无害化处理的污泥制成符合相关标准的有机碳土,用于荒地造林、苗木抚育、园林绿化等;国家“土十条”中明确说明了鼓励处理达标后的污泥用于园林绿化。在国家大力发展环境保护事业,控制碳排放和实施乡村振兴战略改善村居环境的前提下,环境保护工作将变得尤其重要。“三废”中的污水是环境保护工作的重点,而在污水处理中,污泥的处理处置有着特殊的重要性,对其进行妥善的处理与处置极其重要。目前的经济水平条件下,污泥的处理处置还得遵循“减量化、无害化、资源化的”目标和工作原则,重点放在资源化上,开拓新型的污泥资源化利用方式,将成为将来污泥处理处置研究的热点。

参考文献:

[1]廖侃,杨浩文,王浩.浅析广东省市政污泥处理处置现状及建议[J].广东化工,2019,46(04):126-127+129.

[2]郭望渊,陈科庆.隔膜压滤机在污泥深度脱水中的应用研究[J].中国设备工程,2019,(18):175-176.

[3]唐续龙,石姗姗,彭孝容.城市污泥蒸汽干燥和低温热干化技术比较研究[J].给水排水,2020,56(S1):192-196.

[4]冯国红,白天添,胡智,杨磊.污泥热水解技术研究进展[J].化工环保,2020,40(03):232-238.

[5]牛国祥,朱豪,姚雨伽,尤永军.污泥堆肥工艺及其应用前景[J].广东化工,2020,47(11):142-143.

[6]杨键.污泥焚烧发电技术的应用探讨[J].科技视界,2016,(10):231+258.

[7]易进翔,于文霞,郑振,朱京德,李炳焱.城市污泥和垃圾填埋处置存在的问题探讨[J].内江科技,2020,41(11):18-19.