城鎮(zhèn)污水處理廠剩余污泥處理與處置技術(shù)探討

鮑文凱 煙臺市城市排水服務(wù)中心

我國城鎮(zhèn)污水處理大多采用活性污泥法。近年來，隨著城鎮(zhèn)污水廠規(guī)模的擴(kuò)大和數(shù)量的增加，伴隨而來的剩余污泥含量與日俱增，剩余污泥的妥善處理成為每個(gè)城鎮(zhèn)亟須解決的問題，也在經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上影響著城鎮(zhèn)的發(fā)展，剩余污泥的處理處置問題已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

一、污水廠污泥處理任務(wù)目標(biāo)

（一）穩(wěn)定化

城市污水處理采用生物方法進(jìn)行處理，向污水中添加微生物以控制工作條件，污水可以通過微生物的作用完成有機(jī)物的分解，去除有害物質(zhì)即可得到凈化污水?？梢酝ㄟ^生物學(xué)方法快速進(jìn)行污水污泥降解工作，但必須根據(jù)實(shí)際情況靈活控制殘留污泥，以穩(wěn)定地消化污泥，以防止污泥在隨后的存儲環(huán)節(jié)中變質(zhì)。

（二）減量化

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，污水處理廠將重新設(shè)置其處置目標(biāo)，并在污泥處理過程中進(jìn)行污泥減量處理，并有效分離結(jié)合水和自由水。分離過程并沒有太大困難，不會造成大量成本損失，并且物料分離可以有效壓縮污泥量。另外，污水處理廠污泥的內(nèi)部水分含量高達(dá)90%，在不分離水的情況下很難完成污泥處理的后續(xù)工作。通過減少污泥量，可以為隨后的存儲以及運(yùn)輸和其他操作帶來一定的便利。

（三）無害化

污泥處理作業(yè)應(yīng)根據(jù)國家有關(guān)部門的指示分析污泥處理技術(shù)的有效性，并制定必要的科學(xué)管理計(jì)劃，以實(shí)施污泥的無害化處理。由于部分污泥和污水處理操作，在進(jìn)行無害處理后仍然存在許多病原體，因此，需要進(jìn)行重新處理以防止污泥從工廠中排出，由于污泥無害化處理不足，對環(huán)境造成污染。此外，可以使用無害化污泥的地方將相應(yīng)增加，這將帶來良好的生態(tài)和社會效益。

（四）資源轉(zhuǎn)換

處理后的污泥可以達(dá)到一定的價(jià)值，例如，污泥中含有豐富的氮，磷，鉀等成分，因此可以用作農(nóng)作物的肥料。另外，污泥的厭氧消化處理可在反應(yīng)過程中形成沼氣，干燥后可作燃料再處理，達(dá)到了污泥資源二次利用的目的。

二、城鎮(zhèn)污水處理廠剩余污泥處理與處置技術(shù)

（一）干化熱處理技術(shù)

污泥干化的目的是對脫水后的污泥進(jìn)行進(jìn)一步處理，降低含水率，減少污泥體積，實(shí)現(xiàn)污泥減量化，減輕后續(xù)處置的難度。污泥干化技術(shù)可分為自然干化和熱干化2 種。自然干化成本低、操作簡單，但占地面積較大，受自然條件影響嚴(yán)重，容易對環(huán)境造成污染，僅適用于土地資源豐富且氣候干燥地區(qū)。近年來污泥干化主要以熱干化為主，熱干劃分為直接干化和間接干化，污泥經(jīng)熱干化處理后性質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)可將病菌殺死，實(shí)現(xiàn)污泥的無害化和穩(wěn)定化。直接熱干化效率高，處理效果好，熱損失少，但能耗大，運(yùn)行費(fèi)用較高且易產(chǎn)生大量廢氣和臭味污染環(huán)境；間接熱干化成本相對較低，干化效果良好，污染性氣體的排放量較少，因此相對于直接熱干化，間接熱干化的應(yīng)用更為廣泛。近年來，隨著對環(huán)境保護(hù)要求的嚴(yán)苛，污泥干化技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，形成許多新興干化技術(shù)，包括太陽能干化、化學(xué)干化和微波干化等，但由于技術(shù)條件限制和環(huán)境制約，在實(shí)際工程中并未得到廣泛應(yīng)用。

（二）污泥填埋處理

污泥填埋處理是將經(jīng)過簡單消毒處理后的脫水污泥直接轉(zhuǎn)移到填埋場。目前，許多污水處理廠使用這種方法處理污泥，主要是將廢物運(yùn)到生活垃圾填埋場進(jìn)行填埋。但是，污泥填埋處理的效率很低，并且受到土地資源的限制。同時(shí)，污泥填埋會影響當(dāng)?shù)氐牡叵滤臀廴镜叵滤?，為避免這一問題，污水處理廠必須不斷減少污泥量，穩(wěn)定和無害化處理污泥，保持良好的生態(tài)環(huán)境，不污染土壤和地下水。

（三）污泥焚燒

通過焚燒污泥，可以快速，最大程度地減少污泥量，縮短了處理時(shí)間，體積可以達(dá)到原體積的3%～20%。焚化過程中所有細(xì)菌均被完全殺死。殘留物被氧化分解，并且燃燒產(chǎn)生的熱能可以回收。通過將污泥與適量的點(diǎn)火劑，催化劑等混合，也可以將其制成“合成燃料”。用作鍋爐的輔助燃料。目前，最廣泛使用的焚化方法是流化床焚化，該焚化設(shè)施結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，燃燒完全，有機(jī)物的去除率高。另外，焚燒處理面積小，產(chǎn)生的灰燼穩(wěn)定，不腐爛，無害程度高，可以回收能量和灰燼，并且操作條件不受天氣的影響。

（四）污泥脫水

污泥經(jīng)濃縮處理后仍具有較高的含水率，含水率在90%以上，需進(jìn)行脫水處理以降低含水率，減小污泥體積。污泥脫水后含水率可降至80%左右，大大降低了運(yùn)輸成本，降低了后續(xù)污泥處置的難度。污泥脫水分為自然干化和機(jī)械脫水2 種方式。自然干化是利用自然條件實(shí)現(xiàn)污泥干化，達(dá)到脫水的目的，自然干化占地面積較大，處理效率較低，容易對環(huán)境造成污染，適用于土地資源豐富的地區(qū)。目前應(yīng)用較多的是機(jī)械脫水，機(jī)械脫水主要包括真空吸濾、離心脫水和壓濾3 種方式，壓濾分為板框壓濾和帶式壓濾，其中帶式壓濾應(yīng)用較為廣泛，近年來考慮到設(shè)備成本問題，板框壓濾的使用正逐年上升。機(jī)械脫水效率高，占地面積小，但設(shè)備及維修成本較高。污泥脫水效果直接影響著后續(xù)污泥處置工作的進(jìn)行，不同的脫水方式?jīng)Q定了后續(xù)污泥處置的費(fèi)用成本和效果，因此選擇合適的方式進(jìn)行脫水，實(shí)現(xiàn)污泥減量化尤為重要。

三、結(jié)束語

剩余污泥的處理處置要以無害化、減量化為目標(biāo)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源化，以上幾種技術(shù)具有一定的局限性，且消除有害物質(zhì)、減少環(huán)境二次污染的效果不夠理想，對污泥中資源的利用程度較低，因此未來污泥的研究重點(diǎn)應(yīng)放在污泥資源化方向，同時(shí)取得環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。