城镇污水处理厂污泥泥质监测及资源化风险评价 张永华1 朱庆光2

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:张永华1 朱庆光2
[导读] 随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,污泥作为污水处理厂的主要产物,产量非常大,急需有效且安全的处理方式.目前污泥的处理方式包括填埋

        1.身份证号码:37252319770320xxxx  山东省聊城市  252400
        2.身份证号码:37252319810814xxxx 山东省聊城市  252400
        摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,污泥作为污水处理厂的主要产物,产量非常大,急需有效且安全的处理方式.目前污泥的处理方式包括填埋、焚烧和土地利用.土地利用是污泥实现资源化的一种重要处置方法,也是目前最普遍的方式,剩余污泥微生物丰富,其新陈代谢可以使土壤的空隙增多,增加通气性和含水率,生物间的物理化学反应对农田的酸碱性有缓冲作用;另外,污泥中含有的大量有机质、氮磷钾养分元素和多种植物生长所需的微量元素,有利于提高作物产量和减少化学肥料的使用.然而,城市污水处理厂污泥物质来源广泛,污泥中可能同时含有大量病原菌、无机或有机的有毒污染物(如金属微量元素和多环芳烃等),具有毒性大、潜伏期长和易在食物链中富集等特性.其中,重金属作为一种持久性潜在有毒污染物,不容易被微生物利用降解,会致使重金属在土地农用过程中可能产生生态危害风险,从而限制其大规模土地利用.因此,在污泥进行土地利用前,评估污泥中重金属等污染物的潜在生态风险具有十分重要的意义.
        关键词:城镇污水;污泥泥质;重金属;潜在生态风险


        引言
        污泥处置的基本原则是在符合国家法规、标准的基础上,综合考虑当地经济、环境等因素,采取适当的技术措施,为污泥提供最终出路,达到“无害化、减量化、资源化”的目的。由于过去污泥填埋对污泥有机质含量和含水率没有要求,操作相对简单,因此投资和处置费用较少。但污泥填埋处置不仅大量侵占土地,如果防渗措施不当,还将导致潜在的土壤和地下水污染。随着对渗滤液处理要求的提高以及填埋场地的选择范围减少,填埋成本会越来越高,污泥填埋处置量也会减少。认清我国污泥的处理、处置现状,不断寻求污泥处置、利用的合理途径,对于解决我国肥料资源紧缺的状况及对资源的再利用均有十分重要的意义。
        1概述
        (1)一致性。新标准与保留的标准技术要同步,与现行的技术法规保持一致,要体现出支持现行的法律法规。(2)先进性。关注国际标准,代表国内污泥处理技术应用的先进水平。(3)科学性。综合考虑污泥处理技术、污泥排放时对环境的污染、污泥处理费用,形成制定标准的控制尺度。(4)可行性。执行标准时具有可操作性,以污泥安全处置技术为依据。按4项原则,编写组利用排水监测网站的优势,将全国具有代表性的44个大中城市的污水处理厂污泥处理工艺,和近5年左右的污泥处理后的监测数据进行了汇总、筛选、比较,形成初稿。在对污水处理厂和全国知名专家、学者征求意见的基础上,反复修改其稿,经13位评审专家对送审稿评审通过后,完成报批稿,并得到建设部的批准。全部标准编写过程用了一年半左右的时间。在这段时间里,尤其是在讨论会上,笔者看到了我国的区域差别、经济发展差别,在排水工程行业中计划经济向市场经济过度与观念过度的差别,和各位专家对事业追求的执着和坦诚,往往因一个数、一个词,而热烈讨论,倍受感动。借此机会,谈一点对《污泥泥质》标准的认识,参加同行们的讨论,以便今后随着污泥处理这个专业的快速发展而修订现标准时,有一个基础平台。
        2城镇污水处理厂污泥泥质监测及资源化风险评价
        2.1检测过程质量控制
        测定污泥样品前首先要确定分析测试方法。


分析方法是分析测试的核心,每个分析方法各有其特定的适用范围,应先选用国家标准分析方法,如果没有相应的标准方法时,应优先采用统一方法;如果在既无标准方法也无统一方法时,可选用试行方法或新方法,但必须做等效实验,报经上级批准后才能使用。确定了分析方法后,为了消除实验过程中的系统误差、随机误差、过失误差,控制测试数据的准确度和精密度,常按以下程序进行。(1)平行样分析。同一样品的两份或多份子样在完全相同的条件下进行同步分析,一般做平行双样,它反映测试的精密度(抽取样品数的10%~20%)、实验室内相对偏差,根据检测项目数值的大小,控制在10%~25%;测定了青岛市团岛污水处理厂的两份平行污泥样品的有机质含量,含水率分别为0%和0.58%,有机质的测定结果为47.13%和47.75%,相对偏差为0.65%。(2)加标回收分析。在测定样品时,于同一样品中加入一定量的标准物质进行测定,将测定结果扣除样品的测定值,计算回收率,一般应为样品数的10%~20%,加标回收率控制在90%~110%;由于污泥样品没有标准物质,污泥样品加标回收分析一般为加入少量的标准溶液,加入量不得影响检测组分的测定。测定青岛市团岛污水处理厂污泥样品有机质的加标回收分析中,分别加入0.5mL和1mL5g/L的葡萄糖溶液做0.5倍和1倍样品含量的加标回收实验,加标回收率均在90.37%~106.51%之间。(3)标准物质比对分析。经权威部门(或一定范围的实验室)定值,有准确测定值的样品。城镇污水处理厂污泥还没有专门的标准物质,可以参考水系沉积物或者土壤标准样品,通过明码样或者密码样的方式来检验测定结果的准确性。(4)实验室内人员比对。在同一实验室内的不同分析人员之间的相互检查和比对分析。
        2.2污泥填埋的处置量减少
        国家标准规定混合填埋时,要求填埋污泥与生活垃圾混合比例不高于8%,因此混合填埋会影响到污泥填埋的处置量。由于脱水污泥具有流变性使得场内填埋体容易变形、滑坡,成为人为“沼泽地”,会给场区带来了极大的安全隐患。此外,脱水污泥的高含水率和高粘度,也会造成填埋垃圾难以压实导致垃圾运输车辆、推土机、挖掘机等打滑、陷车,造成填埋操作困难。污泥填埋场应采取必要的防渗工程措施,防止污染地下水。由于渗滤液处理标准越来越严格,处理费用也在上升;同时鉴于城市用地价格和填埋场环境问题,在城市污水处理厂附近可供污泥卫生填埋的场地会越来越少。
        2.3污泥重金属生态风险评价
        采用内梅罗综合指数评价法对该市49家污水处理厂污泥中重金属进行生态风险评价,可以看出各种重金属生态污染指数大小顺序为:Cr>Hg>Zn>Ni>Pb>As>Cu>Cd,Cr的污染指数最高,为3.19,Cd污染指数最低,为0.19.按照评价标准,8种重金属中有4种污染水平为处于清洁;由表6可知,8种重金属内梅罗综合污染指数为5.3,内梅罗加权综合污染指数为19.1,表明该市49家污水处理厂污泥在处理不当的条件下,其重金属含量总体上对环境存在着一定的风险.
        结语
        城镇污水处理厂污泥处理是污水处理厂环境功能的保障和深化,在污泥监测过程中要做好污泥检测的质量控制工作,得到真实可靠的数据,为环境监测管理提供有效技术支持与保障。
        参考文献:
        [1]何绪文,房增强,王宇翔,等.北京某污水处理厂污泥重金属污染特征、潜在生态风险及健康风险评价[J].环境科学学报,2016,36(3):1092-1098.
        [2]陈怀满.环境土壤学[M].北京:科学出版社,2005.522-523.
        [3]李清芳,姚靖,黄晓容,等.黔江区污水处理厂污泥中重金属生态风险评价与健康风险评估[J].西南大学学报(自然科学版),2019,41(3):120-129.
        [4]于云江,胡林凯,杨彦,等.典型流域农田土壤重金属污染特征及生态风险评价[J].环境科学研究,2010,23(12):1523-1527.

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