朱雅寧

摘 要：城市污水處理廠在解決污水問(wèn)題的同時(shí)，不可避免的出現(xiàn)了污泥處理處置問(wèn)題。如何選擇科學(xué)高效的污泥處置方法，使污泥變廢為寶，是當(dāng)前需要研究的重要課題。本文主要對(duì)城市污水處理廠污泥處置技術(shù)及如何選擇合理的污泥處置方法，提高污泥處置率展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：城市污水;污泥處置;資源化

近年來(lái)，我國(guó)的污水處理取得了巨大進(jìn)展，但污水處理過(guò)程中產(chǎn)生了大量污泥，污泥中的有毒有害物質(zhì)如果處理處置不當(dāng)，不但造成污水處理成本的增加，而且極有可能造成環(huán)境的二次污染。目前，我國(guó)最主要的污泥處置方式是衛(wèi)生填埋和焚燒。由于技術(shù)不成熟、操作不規(guī)范、監(jiān)管體系不健全等因素，導(dǎo)致污泥處置不僅消耗了大量的土地資源，污泥中的有用物質(zhì)未能有效利用，而且造成了其他污染問(wèn)題。污泥去向問(wèn)題已成為污水處理廠運(yùn)行中的一大難題，如何使污泥處置和保護(hù)環(huán)境達(dá)到良好的平衡，是當(dāng)前面臨的重大課題。

1 城市污水處理廠污泥特點(diǎn)

城市污水處理廠污泥來(lái)源于初沉池產(chǎn)生的初沉污泥、二沉池產(chǎn)生的剩余污泥和腐殖污泥、深度處理的化學(xué)污泥等，以二沉池污泥為主。市政污泥一般占處理水量的0.3%-0.5%（以含水率為97%計(jì)）。污泥由細(xì)菌菌體、有機(jī)殘片、膠體、無(wú)機(jī)顆粒等組成，[1]其主要成分是有機(jī)物，并含有氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，易腐化發(fā)臭，含水率高且不易脫水，呈膠狀結(jié)構(gòu)。

由于污泥中含有大量的細(xì)菌、病原微生物等有毒有害物質(zhì)且含水率高，污泥處置前需要達(dá)到減量、減容、穩(wěn)定、無(wú)害的處理。城市污水處理廠污泥出廠前通常采用的污泥處理工藝有：污泥濃縮、脫水、消化、干化、堆肥等。

2 污泥常用的處置方式

2.1 焚燒

污泥焚燒是近年來(lái)較為常用的污泥處理處置技術(shù)，主要分為直接焚燒和干化焚燒。直接焚燒能源消耗量大，且能量不能得到有效利用;干化焚燒可降低污泥中的水分，提高污泥的可燃性，灰渣能得到有效利用，投資及運(yùn)行費(fèi)用較低，因此污泥焚燒前通常將干化作為前處理工藝。污泥焚燒能夠徹底消滅病菌，將有機(jī)物碳化，減少?gòu)U物排放，但也存在投資費(fèi)用高，造成空氣二次污染，不能有效回收能源等問(wèn)題，因此選擇高效的污泥焚燒工藝尤為重要。污泥焚燒過(guò)程中須嚴(yán)格控制焚燒爐運(yùn)行工況、焚燒溫度，并配合使用除塵工藝。

2.2 土地利用

市政污泥中含有大量植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)素，可作為園林綠化的基料或肥料，鹽堿地、沙化地等的土壤改良材料，農(nóng)田肥料等。[2]由于污泥中含有寄生蟲(chóng)卵、病原微生物等有害物質(zhì)，污泥土地利用前必須先進(jìn)行無(wú)害化處理，如熱干化、堆肥等，其中污泥堆肥應(yīng)用較為廣泛。[3]污泥堆肥主要是通過(guò)嗜溫、嗜熱菌的作用，分解污泥中的有機(jī)質(zhì)，殺滅各種寄生蟲(chóng)卵、病院微生物等，提高污泥的肥分。污泥堆肥時(shí)需添加堆熟的污泥、稻草、木屑等作為膨脹劑;也可與城市垃圾混合堆肥，以城市垃圾作為膨松劑。污泥堆肥產(chǎn)品進(jìn)行土地利用，可改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，且養(yǎng)分易被植物吸收，但由于污泥中氮、磷等物質(zhì)含量較高且含有一定的重金屬元素，污泥進(jìn)行土地利用時(shí)，須嚴(yán)格控制污泥質(zhì)量及肥料投加量。

2.3 建材利用

污泥除含有有機(jī)物外，還含有與建材黏土原料組分相近的無(wú)機(jī)物，因此，可將干化污泥或污泥焚燒灰渣制成污泥磚、陶粒、水泥等建筑材料。

污泥磚制作：分污泥干化后直接制磚和污泥焚燒灰制磚兩種途徑。由于污泥中SiO2含量偏低，制磚時(shí)應(yīng)添加適量的的黏土或硅砂等，對(duì)污泥成分進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以達(dá)到制磚黏土的成分比例。

陶粒制作：可直接以脫水污泥或以污泥焚燒灰為原料，添加少量輔料，燒結(jié)成污泥陶粒。污泥陶粒密度小、強(qiáng)度高、隔熱保溫且燒脹系數(shù)高，可取代砂石配置的輕骨料混凝土使用。

水泥、混凝土制作：①污泥焚燒后，其灰渣化學(xué)成分與水泥相近，加入適量的石灰，可燒制成灰渣水泥;②污泥焚燒灰渣具有一定的火山灰活性，可替代部分水泥和細(xì)沙，作為混凝土細(xì)骨料或水泥混合料。

污泥建材利用不僅可以節(jié)省污泥處置占用的土地空間，污泥中的有用成分也可得到有效利用，在污泥的資源化利用途徑中具有明顯優(yōu)勢(shì)，但在燒制過(guò)程中須控制重金屬、二噁英等的揮發(fā)及污泥臭氣的產(chǎn)生。[4]

2.4 衛(wèi)生填埋

污泥填埋分單獨(dú)填埋和與城市垃圾混合填埋兩種。一般作衛(wèi)生填埋處置的污泥含水率需控制在60%以下，以保證填埋體的穩(wěn)定和壓實(shí)度。污泥填埋前可添加石灰、粉煤灰等作為穩(wěn)定劑來(lái)調(diào)節(jié)含水率，加速固化。污泥填埋應(yīng)配備完善的防滲、滲濾液導(dǎo)排、填埋氣體導(dǎo)排及覆蓋層系統(tǒng)，以防止對(duì)地下水及周?chē)h(huán)境造成污染。目前污泥衛(wèi)生填埋已是一項(xiàng)相對(duì)成熟的污泥處置技術(shù)，能有效利用現(xiàn)有場(chǎng)地，處理成本低，填埋技術(shù)成熟，但處理容量有限，填埋場(chǎng)衛(wèi)生條件惡劣，無(wú)法利用污泥中的有用成分且存在滲濾液滲漏對(duì)地下水造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3 污泥處置方式應(yīng)用及展望

衛(wèi)生填埋因弊端明顯，其應(yīng)用將逐漸受到限制，污泥資源化利用將在污泥處置工作中發(fā)揮重要作用。對(duì)符合利用條件的污泥，盡可能的進(jìn)行土地利用，但應(yīng)嚴(yán)格控制污泥的質(zhì)量，農(nóng)用污泥的重金屬含量須達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方可施用，污泥土地利用也應(yīng)嚴(yán)格定量，以減少氮磷等物質(zhì)淋失、重金屬累積造成的污染及危害。不符合土地利用條件的污泥，可進(jìn)行污泥焚燒處置，一方面回收熱能，另一方面焚燒灰渣可用作建材產(chǎn)品的原料。另外，污泥干化后還可直接用于制作燒土制品或生產(chǎn)水泥。從消納污泥，對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行固化穩(wěn)定的角度來(lái)說(shuō)，污泥建材利用是比其他資源化途徑更安全、徹底的處置方式，具有廣闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段我國(guó)資源、能源利用形勢(shì)日益緊張，環(huán)境問(wèn)題日益突出，污泥處置方式的選擇不僅要考慮處置成本，還要考慮對(duì)環(huán)境的影響及如何變廢為寶，污泥資源化及綜合利用將成為污泥處置未來(lái)發(fā)展的主要方向。在城市污水處理工程中，應(yīng)根據(jù)污泥性質(zhì)、前處理工藝、現(xiàn)有技術(shù)等制定切實(shí)可行的污泥處置方案，促進(jìn)環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)三者的平衡與可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳科.我國(guó)城市污水廠污泥處理處置技術(shù)淺談[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，（08）：141-143.

[2]王學(xué)魁，趙斌，張愛(ài)群，等.城市污水處理廠污泥處置的現(xiàn)狀與研究進(jìn)展[J].天津科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，30（4）：1-6.

[3]黎文威，張曉云.城市污泥脫水技術(shù)及脫水污泥資源化利用的研究進(jìn)展[J].環(huán)境，2011（S1）：52-54.

[4]錢(qián)覺(jué)時(shí)，謝從波，謝小莉，等.城市生活污水污泥建材利用現(xiàn)狀與研究進(jìn)展[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2014，17（5）：829-835.