城市污水廠剩余污泥脫水的環(huán)保意義及措施

姚建群

（福建中閩水務(wù)投資集團有限公司 福建福州 350001）

引言

污水處理中，剩余污泥是一種十分常見的處理產(chǎn)物，其中存在很多的重金屬等有害物質(zhì)，由于其對于環(huán)境的危害性非常大，污水處理中對剩余污泥的處理同樣是非常關(guān)鍵的。工業(yè)化與城市化快速發(fā)展的過程中，國家對污水排放、剩余污泥產(chǎn)生提出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，隨著城市污水廠處理水量的增加，剩余污泥產(chǎn)生量也急劇增加，當(dāng)前很多城市的剩余污泥含水量高達99%甚至更高，高含水率是剩余污泥處理中存在的突出問題。在城市污水處理領(lǐng)域，如何實現(xiàn)對剩余污泥的高效脫水是當(dāng)前及未來的重點研究課題。

1 剩余污泥脫水處理的意義

（1）提高水資源利用率。伴隨著各種生產(chǎn)生活作業(yè)的開展，污水排放量日漸增大，尤其是在城市化快速發(fā)展的今天，大量人口涌入城市，城市生活污水排放量增大，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴大，工業(yè)廢水的污染程度提升，城市內(nèi)污水的排放量增大、污染加劇，使得各個城市污水廠承擔(dān)著越來越艱巨的污水處理任務(wù)，剩余污泥脫水處理作為污水處理中的關(guān)鍵工序，通過這一處理作業(yè)的實施，提高了水資源的綜合利用率。當(dāng)前的發(fā)展條件下，人們的環(huán)保意識日漸提升，人們對于污水處理中剩余污泥脫水處理的關(guān)注度也日漸提升，實現(xiàn)了污水的凈化，有效保障了城市水資源的合理利用。

（2）實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。隨著我國經(jīng)濟社會都進入了新的發(fā)展階段，各個城市在污水處理廠中的建設(shè)投入日漸增多，各種新型工藝逐步被應(yīng)用在污水處理中，有效提升了污水的凈化效果，水資源得以回收利用，減少了污水隨意排放對城市生態(tài)環(huán)境所造成的不利影響。剩余污泥脫水作為污水處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有效推進了城市綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)，因為在先進脫水工藝的支持下，污泥中的各種重金屬物質(zhì)、有機物質(zhì)等得到了有效的處理，也就降低了污泥的危害性，改善了城市當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境問題，且部分經(jīng)由脫水處理以后的污泥還可以被應(yīng)用于其他方面，經(jīng)濟和社會、生態(tài)效益非常明顯。

（3）促進環(huán)境保護工程的順利進行。近年來，隨著可持續(xù)戰(zhàn)略目標(biāo)的實施，各個城市都結(jié)合自身的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，增大了在環(huán)境保護工程方面的投入，各種環(huán)境保護工程的實施給城市帶來了新的發(fā)展生機與活力。剩余污泥脫水工藝的應(yīng)用，有效推進了環(huán)境保護工程的順利開展，帶動了城市的現(xiàn)代化發(fā)展。剩余污泥脫水處理方面的技術(shù)日漸成熟，在處理中污水處理廠可以根據(jù)剩余污泥的具體類型和污染程度，選擇最為恰當(dāng)?shù)拿撍幚砉に嚕纳飘?dāng)下城市的環(huán)境污染問題，解決環(huán)境危機，為城市居民創(chuàng)造相對和諧、穩(wěn)定的生產(chǎn)生活條件。

（4）有利于實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境保護的共同發(fā)展。各個城市在當(dāng)下的發(fā)展條件下，都在積極探索生態(tài)文明發(fā)展路徑。事實上，生態(tài)保護與經(jīng)濟發(fā)展之間存在著緊密的聯(lián)系，傳統(tǒng)發(fā)展下過于關(guān)注經(jīng)濟效益的實現(xiàn)，缺乏對環(huán)境保護的關(guān)注，存在廢棄物和廢水的恣意排放，引發(fā)了生態(tài)環(huán)保危機，阻礙了城市的現(xiàn)代化。隨著人們環(huán)保意識的提升，城市污水廠的剩余污泥脫水處理，有利于實現(xiàn)城市經(jīng)濟和環(huán)境保護的同步發(fā)展，為城市創(chuàng)造更大的發(fā)展?jié)摿Γ龠M城市的和諧發(fā)展[1]。

2 城市污水處理廠的環(huán)保措施

（1）建立危險源監(jiān)控體系。城市污水處理廠的占地面積較大，在場地內(nèi)可能涉及了鹽酸儲罐、氯酸鈉儲罐與聚丙烯酰胺倉庫等，這些地點不僅存在著巨大的安全風(fēng)險，還伴隨著較大的環(huán)境風(fēng)險，要保障污水處理廠環(huán)保工作的成效，污水處理廠最好可以根據(jù)自身的實際情況，構(gòu)建危險源監(jiān)控體系，對污水處理廠中的一些特殊部位重點標(biāo)記，設(shè)立警示，安排專人負(fù)責(zé)這些特殊地點的環(huán)境監(jiān)測和風(fēng)險管理。各個污水處理廠要不斷完善其巡檢制度，安排專人對整個污水處理現(xiàn)場開展全面的巡檢，重點對廠內(nèi)的物料儲罐、配套管道、閥門液位、壓力與密封、防護設(shè)備設(shè)施等加以檢查，并做好檢查記錄。如果污水處理廠的規(guī)模龐大，可以進行COD 自動監(jiān)控儀、氨氮自動監(jiān)控儀、超聲波明渠流量計、水質(zhì)自動采樣器等先進儀器、系統(tǒng)的使用，以完成污水處理廠的環(huán)境自動監(jiān)測，在相應(yīng)指標(biāo)超出了正常標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，及時采取控制策略。

（2）定期檢查與維護。在污水處理廠的消毒間內(nèi)，由于配備有二氧化氯發(fā)生器、鹽酸儲罐、氯酸鈉儲罐等，污水處理廠要定期安排這些人員對這些設(shè)施加以維護與檢查，盡量通過維護與檢查消除由于化學(xué)藥劑等泄露而引起的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。正常情況下，最好保持每兩小時巡檢一次，如果遇到了極端的天氣條件，更是要加大巡檢頻次。此外，污水處理廠的相關(guān)部門在日常的工作中同樣要做好衛(wèi)生防護和環(huán)保工作，積極引入先進的衛(wèi)生與環(huán)保設(shè)施，安排專人定期對這些衛(wèi)生與環(huán)保設(shè)施加以檢查，避免設(shè)備故障而引起的環(huán)境問題。

（3）泄露事故預(yù)防和環(huán)境保護。儲罐通風(fēng)設(shè)施始終處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，因為污水處理廠的污水總量大、危害大，地面設(shè)置有相應(yīng)的防腐防滲層，可以有效避免污水下滲對現(xiàn)場土壤所造成的污染。在鹽酸儲罐設(shè)置有護欄、有毒物質(zhì)標(biāo)記、禁止無關(guān)人員進入等警示標(biāo)志，氯酸鈉儲罐上設(shè)置有易燃物品警示標(biāo)識。在污水處理廠的運行過程中，對于加氯間需安排專人負(fù)責(zé)，且這些人員要嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范操作的要求，在開展相應(yīng)操作時，配備安全防護工具，并做好相應(yīng)的防護措施，做好配料箱、管道維修等基礎(chǔ)性工作。污水處理廠在日常的工作中逐步形成了一套完善的進出水水質(zhì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、水質(zhì)定期檢測制度，相關(guān)人員在污水處理廠的運行中嚴(yán)格執(zhí)行這些標(biāo)準(zhǔn)與制度，使得進出水水質(zhì)均可以符合國家的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，有效保持了污水處理廠各種污水處理作業(yè)的推進。

（4）完善的環(huán)保管理制度。為有效消除污水處理廠的環(huán)境風(fēng)險，污水處理廠在不斷的污水處理中逐步形成了完善的環(huán)保管理制度，這一制度中包含的相關(guān)內(nèi)容非常多，給污水處理廠各個部門、崗位人員的環(huán)保工作給予了一定的制度支持。比如，環(huán)保責(zé)任制的落實，使得各個部門的人員均可以有效遵守環(huán)保工作的操作規(guī)范和制度要求；考核制度，針對各個部門、崗位人員的工作成效，在完善的考核制度基礎(chǔ)上給予一定的獎勵和懲罰，提高污水處理廠內(nèi)各個人員的環(huán)保意識；培訓(xùn)制度，定期對各個崗位上的人員給予一定的環(huán)保工作培訓(xùn)和人才引進，通過這種方式不斷在污水處理廠內(nèi)組建專業(yè)化團隊，提高團隊內(nèi)人員的環(huán)保工作水平，培訓(xùn)中重點要做好環(huán)保工作理論和技術(shù)的培訓(xùn)，使得參與培訓(xùn)的人員均可以掌握環(huán)保工作要點。

（5）完善的環(huán)保預(yù)警機制。城市污水處理廠的環(huán)保工作難度較大，因為污水的排放總量大、污染嚴(yán)重，環(huán)保工作開展時的任務(wù)艱巨，為達到環(huán)保工作目標(biāo)，幾乎所有的污水處理廠都建立了完善的環(huán)保預(yù)警機制，在這一機制下，污水處理廠內(nèi)的各個部門都能夠根據(jù)預(yù)警等級劃分，通過不斷的環(huán)保監(jiān)測，及時啟動應(yīng)急機制，當(dāng)出現(xiàn)環(huán)保工作問題以后，快速啟動預(yù)警和應(yīng)急機制，來減小環(huán)境污染范圍。

3 污泥脫水技術(shù)

（1）干化。剩干化脫水處理工藝下成本投入偏低、操作簡單，但處理時卻需要耗費較長的時間，甚至?xí)殡S著一些有毒有害物質(zhì)的排放，脫水處理的效率不高。根據(jù)實際處理，自然干化下的剩余污泥脫水處理一般要消耗4～5 周的時間，在經(jīng)由第一周的處理以后，污泥含水率一般可以下降到60%以內(nèi)，在4～5 周的脫水處理以后，剩余污泥含水率一般會低于10%[2]。根據(jù)自然干化工藝的應(yīng)用，為保障良好的脫水處理效果，在氣候干燥的地區(qū)更為適用。

（2）機械脫水。剩余污泥脫水處理中，如果單純利用的是機械脫水工藝，其中的含水率并不能在有效的時間內(nèi)快速降低，一般會將機械脫水與其他工藝結(jié)合起來應(yīng)用，來保障良好的脫水效果。根據(jù)相關(guān)研究，某石油化工企業(yè)的污泥，在濃縮與機械脫水工藝的有效結(jié)合下，其含水率并未明顯降低，依舊高達85%甚至更高，且處理時的成本消耗較大[3]。

（3）超聲處理工藝。在將超聲處理工藝應(yīng)用于剩余污泥脫水處理的過程中，利用的是超聲波的特殊性能，首先，因為超聲波的聲化學(xué)性能良好，利用這一性能以后，就可以使得超聲波在水中出現(xiàn)空穴作用，也就在局部形成了高溫高壓與強勁的水剪切力，這些作用力的產(chǎn)生使得剩余污泥難以保持原有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與菌膠團，內(nèi)部結(jié)合水在這些條件下被釋放出來，剩余污泥的脫水性能得以大大改善；其次，超聲波還具有一定的海綿效應(yīng)，因為在超聲波的輔助下，水分子的通過率得以提升，超聲波波面通道中的水分子通過更為容易，也就使得剩余污泥粒徑大大增大；最后，超聲波兼具混凝作用，正是因為超聲波的這一特性，使得在利用超聲處理工藝進行脫水處理的過程中，污泥顆粒之間通過不斷的碰撞和粘結(jié)，而擴大剩余污泥的粒徑。

（4）生物淋濾工藝。生物淋濾工藝下，利用的是生物淋濾處理，在經(jīng)由專業(yè)化處理以后，剩余污泥的pH 值顯著降低，胞外聚合物在經(jīng)由水解以后會逐步脫離于污泥表面而存在，剩余污泥的水分分布無法保持最初的狀態(tài)，也就使得其脫水性能得以改善。與其他的處理工藝相比，生物淋濾工藝下的節(jié)能環(huán)保性非常突出，這是其最為突出的技術(shù)優(yōu)勢，在投入非常小的成本條件下，就可以獲得良好的脫水效果，且在脫水處理以后不存在二次污染的問題，剩余污泥中的重金屬離子等有毒有害物質(zhì)及時被脫除，是最具經(jīng)濟性和環(huán)保性的脫水工藝[4]。

結(jié)語

城市污水廠的剩余污泥的脫水處理對于環(huán)保事業(yè)而有效落實而言意義重大，在實際脫水處理過程中，處理工藝非常多，但不同的處理工藝下的脫水效率有著明顯的區(qū)別。隨著當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的提出，在剩余污泥脫水處理的過程中，對于節(jié)能環(huán)保性的關(guān)注度大大提升，未來的不斷發(fā)展中，要加強對工藝的創(chuàng)新，以實現(xiàn)脫水處理中的節(jié)能減排目標(biāo)。