城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理技術(shù)進(jìn)展

城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理技術(shù)進(jìn)展
污泥是污水處理后的附屬品、是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成的極有復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥有機(jī)質(zhì)含量高，由微生物細(xì)胞群體和其解體產(chǎn)物組成，含豐富的蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸和植物生長所必需的N、P、K等營養(yǎng)元素和微量元素，是一種很好的緩效有機(jī)肥料。由于污泥的資源性特點(diǎn)，如何將產(chǎn)量巨大、成分復(fù)雜的污泥變廢為寶，加以綜合利用，使之成為人們可以利用的再生資源，便成為我國及當(dāng)今世界研究的一個熱點(diǎn)課題水份計(jì)| 水份儀| 分析儀| 溶氧計(jì)| 電導(dǎo)度計(jì)| PH計(jì)| 酸堿計(jì)。 
1 常用的污泥處理技術(shù)
    自從1996年第一座雙層沉淀池誕生以來，污泥處理和處置技術(shù)已有100年的歷史，污泥處理和處置以“無害化、資源化、穩(wěn)定化、減量化”為目的，一般常見的污泥處理處置技術(shù)包括有水體消納、衛(wèi)生填埋、污泥的熱處理、土地利用、建筑材料利用、環(huán)境保護(hù)利用等。由于人們對環(huán)境的日益重視，水體消納目前已基本廢止。
1.1    衛(wèi)生填埋
污泥的衛(wèi)生填埋始于20世紀(jì)60年代，已沿用了約40年，是在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上從保護(hù)環(huán)境角度出發(fā)，經(jīng)過科學(xué)選址和必要的場地防護(hù)處理，具有嚴(yán)格管理制度的科學(xué)的工程操作方法。到目前為止，已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是投資較少、容量大、見效快。但是由于污泥填埋對污泥的土力學(xué)性質(zhì)要求較高，需要大面積的場地和大量的運(yùn)輸費(fèi)用，地基需作防滲處理以免污染地下水等，近年來污泥填埋處置所占比例越來越小。隨著污泥量的增加，大面積選址更加困難，特別是人口稠密的地區(qū)，且填埋最終并未避免環(huán)境污染，而只是延緩了污染產(chǎn)生的時間，這決定了土地填埋從多方面來看都不是處置污泥的長久之計(jì)，不會成為將來污泥處理處置的發(fā)展方向。
1.2    污泥的熱處理
污泥的熱處理的優(yōu)勢在于可以迅速和較大程度地使污泥達(dá)到減量化。污泥焚燒是比較徹底的處理方法，主要分為2類，一類是脫水污泥直接送焚燒爐焚燒，另一類是將脫水污泥先干化再焚燒。與其他的污泥處理方法相比較，焚燒的優(yōu)點(diǎn)在于其產(chǎn)物為無菌、無臭的無機(jī)殘?jiān)�，迅速地�?shí)行了無菌化和減量化的目的。但是由于所需設(shè)備、能源及操作費(fèi)用高昂，目前推廣在經(jīng)濟(jì)上還有困難；而且由于污泥中含有大量的有機(jī)物，燃燒時會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，容易造成二次污染，同時形成的重金屬的煙霧和污泥燒燼的污泥灰也有二次污染的可能性，灰燼也沒有好的方法進(jìn)行利用；另外，焚燒浪費(fèi)了污泥中大量的營養(yǎng)物質(zhì)。這些不利之處都限制了該法的廣泛應(yīng)用。一般只有在其他方法由于環(huán)境或土地受到限制時才會采用。
1.3    土里利用
目前生活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。其污泥中N、P、K等元素含量高，是肥田、改良土壤、園林綠化的好材料。污泥施用于農(nóng)田能夠改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進(jìn)作物的生長，所以污泥的土地利用是一種積極的污泥處置方式。盡管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用養(yǎng)分等優(yōu)點(diǎn)，但影響污泥農(nóng)田推廣的主要因素是可能引起重金屬污染、難降解有機(jī)物污染以及N、P的流失對地表水和地下水的污染。目前對重金屬污染研究較多，研究內(nèi)容包括施用污泥廢料后土壤耕作層重金屬的變化，施用田農(nóng)作物各部位富集量、存在形態(tài)及影響因素等。眾多研究表明近10余年來，城市污水處理廠污泥中重金屬含量呈下降趨勢，在合理施用情況下，一般不會造成重金屬污染。
我國是農(nóng)業(yè)大國，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較薄弱，將污泥制成肥料，用于農(nóng)田、植樹造林、園林綠化，以及墾荒地、貧瘠地等有效利用途徑既符合能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略趨勢，又可以合理的利用資源，使污泥這種難于處理的潛在資源得到比較充分的利用，將會成為今后污泥處置的一個比較有前景的發(fā)展方向。
1.4    建筑材料利用
1.4.1       污泥制陶粒
陶粒特別是輕質(zhì)陶粒優(yōu)點(diǎn)多、需求量大。因此，開辟新的陶粒原料，開發(fā)新的輕質(zhì)陶粒有重要意義。城市污泥產(chǎn)量巨大，將其用于陶粒生產(chǎn)科取得較大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。廣州華穗輕質(zhì)陶粒制品廠，采用城市污水處理廠污泥替代河道淤泥或部分粘土燒制輕質(zhì)陶粒獲得成功，處理量已達(dá)300t/d，年產(chǎn)陶粒18.8萬m3，年產(chǎn)輕質(zhì)陶粒砌塊18萬m3。污泥制陶技術(shù)的主要問題是當(dāng)污泥中有大量的重金屬時要注意爐窯的煙氣處理與控制以及對產(chǎn)品重金屬浸出的監(jiān)控。
1.4.2       污泥制磚
將污水廠排放污泥與石灰中和，再烘干（相對密度1.94～1.97）和粘土以1：10的比例混合，燒成的磚，可達(dá)普通紅磚強(qiáng)度。廣州津生污泥處理廠在污泥中添加少量的添加劑使其中的重金屬鈍化，并且將其殺菌、除臭及脫水，把又濕又臭的污泥干化成無害的“干泥”。然后，用普通燒磚方法焚燒這種“干泥”，制成的磚比普通磚輕約1/5，且達(dá)到一級磚的要求。
1.4.3       污泥制生態(tài)水泥
生態(tài)水泥是以城市垃圾焚燒灰或污泥及石灰石，通過煅燒再磨成粉末而獲得的水硬性膠凝材料。污泥利用之前通常要做脫氯處理。發(fā)達(dá)國家利用廢棄物生產(chǎn)生態(tài)環(huán)保水泥已有成熟的經(jīng)驗(yàn)，日本40多家水泥企業(yè)，其中50%以上工廠均處理各種廢棄物，日本麻省水泥公司用下水道污泥及城市其他廢棄物生產(chǎn)出高強(qiáng)度水泥；在歐洲水泥生產(chǎn)者聯(lián)合會所屬的水泥廠中每年焚燒處理100萬噸有害廢物。我國的科研工作者在利用各種污泥制生態(tài)水泥方面也做了不少工作，有研究人員將蘇州河底泥全部代替粘土質(zhì)原料進(jìn)行了煅燒試驗(yàn)，燒成熟料與普通熟料相同。生產(chǎn)出的熟料凝結(jié)時間正常，安定性合格。污泥的建材利用也由于其污泥資源化的特點(diǎn)有著良好的發(fā)展前景。利用污泥生產(chǎn)建材可以實(shí)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。建材行業(yè)原料需求量非常大，能夠就地消納大量污泥，對于有機(jī)物含量偏低、不宜農(nóng)用的污泥是一種有效的處理方式。因此，污泥的建材應(yīng)用有廣闊的發(fā)展前景。
1.5    環(huán)境保護(hù)作用
1.5.1 污泥改性制活性碳
由污泥活性碳制得的吸附劑對COD及某些重金屬離子有很高的去除率，是一種優(yōu)良的有機(jī)廢水處理劑。用過的吸附劑若不能再生，可以用作燃料在控制尾氣條件下進(jìn)行燃燒，原污泥中的有害因子同時被徹底氧化分解。污泥制活性碳的研究在我國剛剛開始，許多方面的工作還有待深入。
1.5.2 用作粘結(jié)劑
污泥作為型煤粘結(jié)劑替代白泥（一種常用粘結(jié)劑），可改善在高溫下型煤內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，提高型煤氣化反應(yīng)性，降低灰渣中的殘?zhí)浚�提高殘�(zhí)哭D(zhuǎn)化率。
1.5.3 對氯代化合物的降解作用
氯代化合物毒性極強(qiáng)且降解困難，不少研究表明，污泥對氯代化合物的降解有一定作用。一些研究者利用亨蓋特厭氧技術(shù)，從污泥中分離得到一株氯苯降解兼性菌，它對含氯化合物具有一定降解率。另外，經(jīng)氯苯馴化的污泥對氯苯生物降解過程中有鄰二氯苯、間二氯苯共存時，有利于整個體系降解。
1.6    其他利用
污泥處置方法很多，污泥制動物飼料，污泥油化已經(jīng)有一定的技術(shù)力量，象超聲促進(jìn)污泥消化，臭氧消除剩余污泥，蚯蚓處理污泥技術(shù)等，需要特定的技術(shù)和環(huán)境，尚處于探索階段。
2           結(jié)論與建議
未來的污泥處理策略是使污泥的產(chǎn)生、處置與環(huán)境保護(hù)之間達(dá)到一個良好的平衡，要達(dá)到這種平衡的最佳途徑是污泥的資源化利用；我國污泥以資源化利用為主，大力發(fā)展污泥農(nóng)用及建材利用等處置方式；同時也要發(fā)展填埋、焚燒以及其他先進(jìn)有效的處置方式，以適于今后污泥成分趨于復(fù)雜化以及其他因素的影響，根據(jù)我國是一個以農(nóng)業(yè)為主的發(fā)展中大國以及目前污泥處理處置中存在的特點(diǎn)，污泥處理應(yīng)當(dāng)以堆肥、土地利用和資源化為主，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)可根據(jù)實(shí)際情況探索其他處理處置方法（如焚燒法、熱處理法等）。在進(jìn)行污泥土地利用時需要嚴(yán)格管理，只有符合農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)的污泥才能用于農(nóng)作物。在采用堆肥時，需要考慮污泥處理量、場所和使用場地等，當(dāng)污泥不能農(nóng)用時，可以考慮污泥干化和焚燒處理。
總之，在考慮選用某種污泥處理處置方法時，要從環(huán)境安全、資源投入產(chǎn)出和收益影響比四個方面來考慮污泥處理方案，同時兼顧環(huán)境生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)效益三者之間的平衡。不管采用哪一種污泥處理處置措施，都需要考慮投資和運(yùn)行成本以及經(jīng)濟(jì)承受能力，要在設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用、地價(jià)和人力價(jià)格等基礎(chǔ)上，對處理方法加以綜合評估。各地區(qū)在處置污泥時，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境、經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)措施、交通運(yùn)輸、能源、污泥利用市場和容量等因素，采用合適的處理方法。