城市污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀與技術(shù)研究分析

湯建欣

摘 要： 城市污水處理廠在處理污水過程中產(chǎn)生的污泥是一種含有有機(jī)化合物、細(xì)菌菌體、五級顆粒、膠體等復(fù)雜成分的分均質(zhì)體。污泥中含有大量的氮磷鉀等有機(jī)物，但同時(shí)也含有細(xì)菌、寄生蟲、重金屬等有害物質(zhì)。隨著我國城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，污水處理量也逐年提升，產(chǎn)生的污泥量也不斷增長。污泥的無害化處理具有重要作用，能夠避免環(huán)境的二次污染。因此，文章主要針對城市污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀與技術(shù)展開分析。

關(guān)鍵詞： 城市污水處理廠；污泥處理；處理技術(shù)

污水處理的同時(shí)會產(chǎn)生大量的污泥，而污泥的處理成為一項(xiàng)重要的問題。污泥中包括了污水處理過程中無法消除的重金屬污染物，同時(shí)包括了大量的病原菌、寄生蟲等有害物，若無法妥善處理，很可能會引發(fā)環(huán)境污染，對城市人民的健康安全造成較大的影響。

一、國內(nèi)外污泥處理處置現(xiàn)狀分析

國外對于污泥無害化處理方面的研究較多，且部分發(fā)達(dá)國家甚至能夠進(jìn)行二次利用，成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。以美國為例，大多數(shù)的污泥都是通過發(fā)酵、焚燒等方式進(jìn)行處理，有效率高達(dá)80%，并且經(jīng)過處理的污泥中有約60%能夠作為肥料進(jìn)行二次利用，在剩下的污泥中，有20%作為覆蓋土或填埋處理，還有20%則是焚燒處理[1]。美國處理方法主要是可循環(huán)利用，注重污泥的資源化處理，從而提高利用率。日本由于國土面積較小，因此主要是采用焚燒處理的方式，其中有70%的污泥是通過焚燒處理的，并最終作為水泥原料、路基以及建筑材料使用。近些年來，隨著熱解、干餾、氣化處理技術(shù)的提升，日本減少了污泥焚燒處理，并轉(zhuǎn)而向美國學(xué)習(xí)，趨于污泥的能源化利用[2]。

隨著我國城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，污水處理量也逐年提升，產(chǎn)生的污泥量也不斷增長。污泥的無害化處理具有重要作用，能夠避免環(huán)境的二次污染。但是國內(nèi)由于污水處理技術(shù)發(fā)展時(shí)間短，整體處理水平滯后于發(fā)達(dá)國家，存在著“重污水，輕污泥”的現(xiàn)象，處理廠通常將污泥簡單的脫水處理之后就送到其他地方。隨著我國生態(tài)保護(hù)事業(yè)的不斷發(fā)展，污泥處理也受到了社會各界的關(guān)注。在進(jìn)入新世紀(jì)之后，環(huán)保部門對這一問題更加重視，部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的區(qū)域都開展了污泥治理項(xiàng)目。目前我國污泥處理的方法為土地填埋，而焚燒、資源化利用的處理較少[3]。并且由于我國監(jiān)管制度不完善，多數(shù)污泥填埋和外運(yùn)都處于無人管理的狀態(tài)，真正意義上的無害化處理的污泥量甚至不到總量的20%。此外，農(nóng)村地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)限制，接近15%的縣和90%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)缺乏污泥處理設(shè)施，這對于農(nóng)民的健康安全造成了較大的威脅[4]。

二、污泥的危害

污泥的未來主要來源于：①重金屬：我國污泥中的重金屬含量超標(biāo)，而重金屬能夠通過吸附與沉淀殘留在污泥中，其中部分重金屬來源于工業(yè)廢水，還有一些重金屬來源于生活廢水。當(dāng)污泥填埋之后，這些重金屬可能進(jìn)入地表層，通過食物鏈在動植物以及人體中積蓄，從而引發(fā)了各種疾病的出現(xiàn)，而污泥中的大量金屬也是限制其二次利用的重要因素；②有機(jī)污染物：由于污水中含有大量的有機(jī)化合物，在處理過程中可能沉積為污泥，同時(shí)也包括了許多化學(xué)處理無法消滅的病原微生物和寄生蟲[5]。此外，污泥中存在大量的不易分解的毒性物質(zhì)，若任意將污泥堆放，很可能進(jìn)入水土，并最終導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞，給人們的正常生活造成了較大的危害。

三、污泥處理處置技術(shù)分析

1.衛(wèi)生填埋技術(shù)

污泥填埋是目前多數(shù)污水處理廠采用的處理技術(shù)，這種處理方法的投資少、操作簡單。但是污泥之中的重金屬和致病微生物很可能通過風(fēng)蝕、水蝕等方式進(jìn)入土壤和地下水，從而危害城市居民的健康安全。且未經(jīng)過無害化處理的污泥粘稠且容易腐爛發(fā)臭，這會縮短填埋場的工作年限。但是結(jié)合我國城市污水處理廠的實(shí)際狀況以及各種處理方法的成本，在現(xiàn)階段采用填埋的方式是多數(shù)污水處理廠的主流方法，但后果也比較明顯，大城市的填埋場已經(jīng)無法承受污泥。

2.熱干化技術(shù)

熱干化處理主要是利用高溫將脫水污泥加熱干燥，根據(jù)加工工藝可以細(xì)分為直接干化與間接干化。①直接干化主要是利用電廠窯爐的高溫?zé)煔饣驘犸L(fēng)進(jìn)入干化設(shè)備，并與設(shè)備內(nèi)的污泥接觸，污泥在吸收熱量之后水分被蒸發(fā)，高溫氣體會帶走一部分水分，雖然不用擔(dān)心熱效率的影響，但是該技術(shù)存在煙氣需要進(jìn)行無害化處理的問題，會增加污泥處理的成本；②間接干化主要是利用換熱器將電廠窯爐產(chǎn)生的高溫氣體通過密閉的管道與污泥換熱，從而不斷讓污泥干化，換熱過程中高溫氣體不會直接與污泥接觸，雖然會有部分熱損傷，但是后續(xù)不用考慮廢氣處理問題，能夠減小處理成本，從而避免氣體的二次污染。在干化處理技術(shù)中，多數(shù)專家以提高熱效率和安全性正在不斷的優(yōu)化熱干化處理技術(shù)，如何提高污泥干化處理效果是提高污泥處理的重要環(huán)節(jié)。因此，采用干化處理技術(shù)與焚燒處理技術(shù)也是我國污水處理廠中主要采用的處理技術(shù)之一，并且將持續(xù)應(yīng)用一段時(shí)間。

3.厭氧消耗技術(shù)

厭氧消耗主要是利用厭氧菌來分解污泥中的有機(jī)物質(zhì)，從而產(chǎn)生沼氣、二氧化碳等物質(zhì)。厭氧菌可以根據(jù)厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的溫度差異分為中溫厭氧和高溫厭氧。其中國內(nèi)主要使用的為中溫厭氧。由于厭氧反應(yīng)處理的污泥具有較高的穩(wěn)定性與無害性，因此該技術(shù)也是國外發(fā)達(dá)國家常用的一種污泥處理技術(shù)。厭氧消耗與好氧消耗相比，其具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、污染氣體排放少的優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)厭氧處理技術(shù)是在1984年引入，之后的30余年中我國共計(jì)建設(shè)了100多個(gè)污泥厭氧處理項(xiàng)目。但是由于該技術(shù)在我國的應(yīng)用存在許多問題，穩(wěn)定運(yùn)營的只有少數(shù)幾家。主要原因是由于我國污泥的可生化性低，尤其是雨污分流環(huán)節(jié)沒有國外處理效果高，導(dǎo)致污泥的含砂量超標(biāo)。此外，我國沼氣利用激勵(lì)制度建設(shè)不完全，投資與收益不成正比，因此系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在很多問題。

4.好氧堆肥技術(shù)

好氧堆肥主要是將木屑、秸稈等植物經(jīng)過破碎處理之后與污泥攪拌，然后送入堆肥車間，并保持一定的溫度與濕度，從而不斷將氧氣輸入其中，在菌種的作用下從而分解為腐殖質(zhì)。在經(jīng)過好氧堆肥處理之后，污泥之中的寄生物、致病微生物軍備消滅，從而能夠?qū)崿F(xiàn)無害化處理，從而可以用于城市綠化或填埋場的覆蓋土。

5.焚燒處理

焚燒處理是最徹底的處理方法，能夠消滅病原體，同時(shí)將有機(jī)物碳化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的無害化。焚燒處理又可以細(xì)分為直接焚燒與干化焚燒，前者主要是直接將污泥進(jìn)行焚燒，而后者主要是將污泥干化之后進(jìn)行焚燒。我國目前有很多地區(qū)是采用直接焚燒的方式，但直接焚燒可能會產(chǎn)生有毒氣體，污染生態(tài)環(huán)境。而干化焚燒又會增加處理成本。因此，多數(shù)地區(qū)將焚燒處理作為污泥的主要處理防范。

結(jié)束語

城市污水處理廠在處理污水過程中產(chǎn)生的污泥是一種含有有機(jī)化合物、細(xì)菌菌體、五級顆粒、膠體等復(fù)雜成分的分均質(zhì)體。污泥中含有大量的氮磷鉀等有機(jī)物，但同時(shí)也含有細(xì)菌、寄生蟲、重金屬等有害物質(zhì)。污泥的無害化處理對于確保人們的健康安全具有重要作用。因此，污水處理廠需要加強(qiáng)污泥無害化處理的建設(shè)，從而確保生態(tài)環(huán)境的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]城市污水處理廠污泥處置的現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016，34（5）：52-53.

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[3]張學(xué)秋.城市污水廠污泥的處理處置與綜合利用[J].四川水泥，2015，34（5）：183-184.

[4]王昭明，崔凱，閻登科等.城市污水廠污泥處理與處置技術(shù)的新思路[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，34（17）：165-166.

[5]余杰，田寧寧，王凱軍等.中國城市污水處理廠污泥處理、處置問題探討分析[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2017，1（1）：82-86.