浅谈市政污水厂污泥处理现状及可持续发展对策研究分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷第5期   作者:李莹莹
[导读] 市政污泥处置路径本着“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的基本原则,

        李莹莹
        天津市首创水务有限责任公司
        摘要:市政污泥处置路径本着“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的基本原则,根据各地的特点,充分利用其它行业资源来进行污泥处理处置,并在规划中考虑多种措施并举,同时,优先采用先进成熟的技术,并适当研发新技术,以探索、完善污泥处理处置的技术路线,给全国各地也建立示范标榜的效果。本文主要对市政污水污泥的处理现状、问题及治理措施进行介绍,为各地区妥善合理地处理处置污泥提出建议。
关键词:污水污泥;管理现状;可持续发展对策

        1市政污水污泥特点
        1.1固液混合
        现阶段需要市政处理的污水污泥大多以固液混合的形式存在,固体中存在大量的吸水因子,亦或是固体内部包含吸水颗粒,水分的积存为固液分离带来较大的难度,另外,液体增加了污水污泥的重量,降低了运输效率,在处理污水污泥过程中容易出现堵塞现象。
        1.2含重金属物质
        现阶段我国在城市污水污泥管理上具有一定的不完善性,导致污水污泥中混有一定量的工业污水,一般情况下工业污水中含有大量的重金属物质,混入城市的污水污泥中将导致其中的金属物质超标,对污水污泥的处理造成一定的难度。一般情况下污水污泥需要用于肥料生产,而现阶段污水污泥中的重金属物质会对生物与人体造成一定的危害。
        2市政污泥的处理现状
        随着城镇化发展水平的提升,我国城镇人口的不断增加,致使城镇污水的排放量不断增加。污水处理技术与设施日益完善,城镇污水处理厂处理能力及污水处理量的逐年增长,直接导致了污泥产量的增长。截止2018年9月底,我国累计建成运行污水处理厂4306座,日处理能力达1.93亿m3。按照处理1万m3生活污水产生5-8吨(含水率80%)计算,污泥年产量超过4500万吨,预测到2020年,城镇污泥的产量将超过6000万吨。城镇污泥的含水率较高、体积庞大、易腐烂、气味恶臭且含有大量病菌、虫卵、生物难降解物质以及重金属等有毒有害物质,如不进行减量化、稳定化、无害化和资源化处理,将会造成对地表水体、土壤、地下水和空气污染,并对人体健康构成巨大威胁。与污泥产量连年递增趋势相背的是我国污泥有效处理效率偏低。目前,虽然我国90%的污水处理厂实现了污泥脱水减量化处理,但实现污泥生物稳定化处理的污水处理厂数量比例不足3%,大部分污泥未进行稳定化处理直接进行填埋,不到20%的污泥得到安全处理处置。2015年我国城市与县城的污泥,仅有53%和24.3%的无害化处置率。相对于巨大的污泥总产量,无害化处理处置率并不令人满意。因此,污泥的稳定化与无害化处理迫在眉睫。其次,目前市政污水、污泥处理工作中的最大问题就是其处理设备的不完善。现阶段污水处理厂中使用的处理设施大多并未涵盖污泥处理功能,同时大多数污水处理厂只重视污水的处理,并不会过多关注污泥的处理,因此在进行工厂运营预算的时候负责人大多会忽略污泥处理方面的支出,导致在处理污泥时需要占用一部分污水处理的预算费用。
        3市政污泥处理技术应用
        3.1制成复合肥处理方法
        综合我国的发展国情以及经济发展状况,大多数的污水厂优先使用的污水污泥处理方式是用在农田中,利用污水污泥中的氮、磷、钾等元素为农作物增添肥料,促进农作物的快速生长。一方面,污水污泥中的腐殖质、有机物质等元素能够进行有效的土壤改良,污泥在适当脱水或浓缩后可以作为土地肥料,应用到农田中,能够提高农田的土地质量,但经过简单处理过后的污水污泥在农田中的应用具有季节性的限制,污泥堆积会影响污水污泥处理厂的正常运行。

另一方面,为了保证污水污泥的使用不受季节性的限制,在污水污泥中混入一定量的氮、磷、钾元素,制成污泥复合肥,能够快速发挥污泥的肥料功效,并打破季节性限制,将污水污泥制成复合肥的处理方法不仅能够改善土质,同时能够增加农民收益,实现了污水污泥的高效益处理。
        3.2干化处理工艺
        市政污泥的干化处理工艺是指通过热量去除污泥中的水分,通过对不同热源的利用,可以将干化处理工艺分为热干化与自然干化处理两种,自然干化污泥处理工艺是指通过太阳能进行脱水处理,是指将污泥进行充分的晾晒蒸发其中的水分,通过太阳光的照射对其进行杀菌,该种方式无法将污泥中的有机物与无机物有效分离,无法开发污泥的更多用途。热干化污泥处理是指运用烟气、燃煤、沼气、蒸汽、燃油、天然气等燃料,通过热媒介与污泥的接触,对污泥进行直接的或间接的加热处理,使用的设备包括转盘式、螺旋式、离心式、转鼓式以及带式的干化机械。将污泥在设备中进行充分的翻转与运送传输,扩大污泥与热量的接触面积,提高污泥干化处理工艺的效率。但需要特别注意的是干化机械运用过程中的污泥尾气处理问题,尾气循环不仅能够充分利用尾气中的氧气,还能充分利用尾气中的热量。降低干化过程中能源的消耗。
        3.3材料化利用
        结合污水污泥当中所包含的成分特征,还可以把它开展材料化的使用。它利用的真正对象就是所包含的无机矿物成分。所以,多种类型的城市污泥因为其构成成分上的不同,在利用方法以及价值上都有很大的不同。通常来说,城市污水污泥当中除了有机物之外,通常还包含20~30%的无机物,重点包含硅、铝、铁、钙等。所以,即便是污泥在焚烧之后去掉了有机物,无机物还是通过焚烧灰的形式存在,需要开展填埋处理。污泥的材料使用重点指的是污泥作为原材料制成的多种建筑材料,它处理的最终产物是可以在多种类型建筑工程当中使用的材料用品,比如污泥水泥、生化纤维板、生物陶粒以及污泥砖,不需要依靠土地作为消纳的归宿,与此同时它还能够代替一部分用在制作建筑材料的原料上。
        4市政污水污泥处理可持续发展的对策与建议
        (1)污水处理厂污泥就地减量化处理,在经济可行的前提下采用现有成熟技术手段将出厂污泥含水率降至30%~40%;(2)小型污水处理厂可以考虑采用移动式脱水设备将剩余污泥脱水至60%,再外运至集中干化中心干化至30%~40%;(3)由项目承担企业统筹规划污泥储运系统,使用高科技监管手段,确保污泥从产生到处置全过程受控;(4)由于天津市部分城市城镇距离较远,污水处理设施与污泥处置设施之间运输距离长,运输成本高,为避免运输费用大于实际处置成本的问题,可以考虑将污泥就近送至相邻地级市的污泥处置设施进行处置,但需要两地主管部门做好相应协调工作;(5)在区域内选择数个不同类型的处置终端,以协同处置的方式对区域内产生的污泥进行最终处置与资源化利用;(6)优先考虑火电厂、水泥窑协同处理污泥的技术,最大限度的实现污泥减量化,其次考虑垃圾焚烧协同处置等焚烧工艺,探求焚烧后炉渣资源化利用的途径,实现污泥减量化及资源化利用的最大化;(7)有关部门可以将污泥的处理预算与污水的处理预算合并,即加大污水的处理预算。这样不仅可以省去中间很多环节以提高有关部门的工作效率,还可以增加预算的精确性,保证污泥处理工作的经费充足。同时,有关部门需要加强对污水污泥处理的收费标准的监管,严防乱收费现象的出现,对钱款的来源和去向进行详细的记录,以确保资金链足够的透明化;(8)有关部门应该给出一个统一标准的污水污泥评价体系和检测标准,以确保污水污泥处理工作的科学性。通过定期抽查污泥处理情况并对其进行评估、制定一定的污泥处理标准、严格限制污泥的填埋和焚烧等行为、严格控制处理后的污泥中重金属污染物的含量等措施,这样不仅可以提高处理厂对于污泥的处理标准,还可以对生态系统的稳定起到一定的促进作用;(9)各部门为了提高民众对于污泥处理的认知程度,可以加大宣传力度,同时可以向有关处理厂宣传先进的处理技术以及推广污泥资源化的发展。这样不仅可以有效的扩大污泥处理技术的使用范围,还可以通过工厂、人们的广泛参与而形成一定的良性循环。
        参考文献:
        [1]杨勇,段旭.市政污水厂污泥处理现状及可持续发展对策[J].价值工程,2020,39(21):163-164.
        [2]常思琦.市政污水污泥处理现状及可持续发展对策[J].化工设计通讯,2019,45(01):207+228.
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