淺談污水處理廠廢棄物的綜合處理與資源化利用

劉蕙

（甘肅方圓監理工程有限責任公司，甘肅 蘭州 730030）

淺談污水處理廠廢棄物的綜合處理與資源化利用

劉蕙

（甘肅方圓監理工程有限責任公司，甘肅 蘭州 730030）

統計資料表明，改革開放后作為城市建設基礎配套設施的污水處理廠得到了長足的發展，僅僅20多年的時間，我國城鎮污水處理廠從1977年的40多座增加到2004年的接近700座，當然隨之也帶來了諸如污水廢棄物的處理以及資源化利用等新的環境保護問題。通常來講，污水處理廠的廢棄物主要是指濃縮池沉淀后生成的泥餅，而這其中還有相當一部分可利用的再生資源，比如以多價鹽形式存在的鐵、錳、鉻金屬化合物和各種有機物等。綜合分析了污水廠廢棄物的綜合利用問題，重點介紹了脫水泥餅的處置方法，以及鋁鹽、鐵鹽的資源化二次萃取等技術。

污水廠；泥餅；資源化利用

隨著社會發展的不斷進步和我國社會經濟生產總量的穩步提升，尤其以城鎮化建設為特征和代表的城市群的快速發展，工業廢水及城市污水的產出速度、收納能力以及日處理技術水平等也在不斷加速，甚至有些新興城市在短短幾年內就呈現出了幾何倍數的增長。統計數據顯示，從20世紀70年代末到本世紀初的2004年，在短短的25年時間里，我國城市污水處理廠的數量由40多座增加到接近700座，增幅達16.5倍；有專家指出，按照2004年的污水處理水平估算，我國所有污水廠加起來日平均產生大約7000t的污泥餅，占國家固體總廢棄物的比例約為3.2%；另外，專家還測算出，當前我國城市污水排放量的年增長率已經大于10%，未來二十年還會有較大增幅，預計到2020年全國的污水總排放量將達到536×108m2/d。

伴隨著我國科技事業的進步和污水處理能力的不斷提升，污水廢棄物的處置和資源化再利用等問題，已成為當今廢水處理行業環境保護的重要工作和頭等大事，特別是隨著企業改制和社會主義市場經濟發揮出日益凸顯的作用，已經讓大多數從事污水處理的企業充分認識到節能降耗和資源再生的優勢，更多更先進的科技進步手段，已經逐步成為大家公認的確保“水更清、天更藍、環境更優美”的根本保障。

通常對污水廠廢棄物和排放物的處理，可分為垃圾場直接填埋、污泥二次加工實現資源化利用。

1 污水廠廢棄物直接填埋

城市污水處理廠的廢棄物，通常是指多級澄清池底部沉淀下來的淤泥，再經過脫水處理后形成的泥餅。對于這些泥餅，在缺少二次加工能力和條件的前提下，大多數都采取直接填埋的方式進行處理。按填埋要求一般分為陸上直接填埋和衛生填埋兩種。

陸上直接填埋是指選擇和利用城市周邊較為充裕空曠的空地、山谷，以及較大的土坑或洼地，遠離城市的荒漠和廢棄的礦井等也是可以首選的極佳填埋場所。原則上泥餅等廢棄物填埋場所最好應該是政府專門劃撥出來的污水處理廠專用地塊，如選擇委托其他單位合作完成廢棄物的埋棄工作，則必須簽定服務合同，保證泥餅等廢棄物的正常埋棄。另外，陸上埋棄必須符合國家和地方的有關法律法規，并具備安全的儲運、傾倒條件，同時要制定和遵循嚴格的管理流程。

1）填埋場所與城市居民生活區必須保持一個有效的安全距離，如因環境條件所限而無法遠離城市時，則必須是有人看管的垃圾填埋場所。

2）泥餅等廢棄物，在從污水處理廠送往埋棄場所的運輸路途中，應有安全可靠的運輸方案和應急預案，不得隨意丟棄或丟失。

3）泥餅在進行陸上填埋時，由于密度較大會產生一定的壓密沉降造成地面塌陷，因此建議采用深挖埋棄的方式進行處理，一般深度不得小于3m。

4）對于潮濕多雨的地區，泥餅等污水廢棄物在埋棄后的一個時期內，必須定期安排專人對其含水率、承載力，以及周邊環境的污染物指標等進行定期監測，詳細完整的記錄相關數據，做好預防環境污染的應急措施。

衛生填埋，則是處于對兩個方面因素的考慮，一是填埋場所與城市距離較近，易受雨雪等氣候條件影響而引發周邊環境的污染；二是要充分考慮多年之后土地恢復利用的價值。事實上，泥餅等廢棄物的衛生填埋，也是許多中小城鎮小型污水處理廠對污泥進行處置的一個被廣泛采用的方法。衛生填埋的具體要求也包括兩個方面，一要深埋并施以一定厚度的素土進行覆蓋；二要適當進行衛生消殺，比如用生石灰進行覆蓋，或者在填埋前使用一定濃度的衛生消殺劑進行噴灑。

2 污水處理的資源化綜合利用

污泥處理的費用通常都會比較昂貴，將大大增加污水處理廠的投資額度以及后期的制水成本。因而，對于大中型的污水處理廠，如何能在污水的處理過程中，變廢為寶，對污泥等副產品進行二次加工，提取其中以多價鹽形式存在的鐵、錳、鉻金屬化合物、磷化物、硫化物，以及各種有機化合物等有效成分，降低投資和運行成本，是一個既環保又可以增加污水處理廠收入的極為有益的課題。

2.1 離子萃取法回收鋁鹽

我國約有近七成的污水處理廠是使用硫酸鋁作為混凝劑，用來去除收納污水中的濁度，所以在澄清池的底泥中一般都含有濃度較高的氫氧化鋁沉淀物。因而從污泥中回收鋁鹽，可以使污泥更加容易濃縮和脫水，同時可以大大減少污泥的總固體量，降低后續污泥脫水設備的投資規模。美國在20世紀70年代初進行了一種離子交換萃取法從沉淀污泥中回收鋁鹽的試驗研究，得出以下結論：①用離子交換萃取法可回收沉淀污泥中較大比例的鋁鹽，且再生硫酸鋁的濃度很高；②用離子交換萃取法獲得的硫酸鋁，在質量上同新鮮硫酸鋁相仿；③由于萃取劑的選擇性強，所以再生而得的硫酸鋁純度很高，污泥中的其它重金屬不再混合在再生液中。當然，該方法也存在著萃取劑選擇和萃取過程太復雜的問題，但如果能夠有效簡化工藝流程，不失為一種發展前途極為寬廣工藝路徑。

2.2 酸溶解法再生鐵鹽

在污水處理過程中，也常把鐵鹽作為混凝劑來使用，同樣的道理，鐵鹽的回收也像回收鋁鹽一樣，對污水處理廠具有相似的資源再生優勢。一般來講，大多數污水廠都是使用酸溶解法來再生鐵鹽。即在澄清池的污泥中加入一定比例的酸，使污泥中的氫氧化鐵溶解，當調整pH值并使溶液濃縮時就會生成鐵鹽的結晶體。有資料證明，采用酸溶解法來再生鐵鹽，其收獲率最高可達60%～70%。當然，此法的應用也還存在一些不足，主要是如何進一步降低處理成本的問題等。

3 結束語

脫水污泥也是一種資源，如果僅僅將其用作填埋處理是一種消極做法。但是，目前對污泥的資源化利用還存在著二次加工工藝復雜、成本較高和難以大面積推廣等問題。但是，從環保要求和長遠發展的觀點來看，卻是有著廣闊前景的一項工作。因此，如何將污水處理廠的廢棄物資源化利用是一個函待解決并且需要長期堅持的方向。

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