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污水处理厂的污泥处理和处置

来源: 作者: 发布时间:2012-03-10  

 

一、引言

    为了控制水污染和实现污水资源化,我国对城市污水处理率提出了明确的要求,到2005年,50万以上人口城市污水处理率应达到60%以上;到2010年,所有设市的城市,污水处理率不低于60%。直辖市、省会城市、计划单列市和风景旅游城市,污水处理率不低于70%。

    随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污水厂的污泥产生量将有较大的增长,由此引起的二次污染问题已不容忽视。因此如何合理地处理、处置污泥,已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。例如上海正在建设的竹园和白龙港两个大型污水处理厂,每天将产生约700t干污泥或2000m3脱水后含水率为65%的污泥。即每年产生255500t干污泥或含水率65%的污泥730000m3。如何处置这么大量的污泥,这是许多大城市都将面临的问题

    国内外污泥处理与处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及焚烧等,或用其中几个方法组合处置。应该说,对污水厂污泥的处理和处置,我们与先进国家相比,差距较大。

    城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等,不加处理任意排放,会对环境造成严重的污染。对污泥处理总的要求是稳定化、无害化和减量化。

    国家对城市污水污染控制的技术政策及新颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 189182002),对城市污水厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是,污水处理厂的建设往往只注意污水处理要达到排放标准。近几年,由于有脱磷脱氮要求,演变出不少污水生物处理工艺,而对污泥处理和处置,设计中一般只提将脱水污泥外运和综合利用,未计算其投资和经常费用,这势必会造成二次污染。处理厂建得越多,污泥的二次污染亦越广泛。未经稳定处理的污泥,因有机物含量高,极易腐败并产生恶臭,尤其是初沉淀池的污泥,含有大量病菌、寄生虫卵及病毒,易造成传染病的传播。

    二、污泥的处理和处置

    通常把污水厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率达70%~80)称作污泥的处理;将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用,称为污泥的处置。如脱水污泥中有毒有害物质超过农用标准,就要考虑卫生填埋和污泥干化焚烧技术。从国外污泥处理的发展来看,无论在欧洲、日本或美国对污泥用于农田控制越来越严,而对污泥进行干化和加热处理的比例正逐年增加。

    1.污泥的处理

    污泥稳定处理有好氧稳定和厌氧稳定,好氧稳定有很多优点,但能耗很高,只有当污泥量较少时才采用。污泥厌氧稳定处理通常采用中温(35)厌氧消化方法。国内已有十几座大型污水处理厂采用此方法,污泥经消化后,有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,污泥消化过程中还产生大量沼气(消化降解1kgCOD可产生350L沼气)可以回收利用。

    但由于消化装置工艺复杂,一次性投资大,运行有难度。污泥厌氧消化和沼气利用装置费用,约占污水处理厂投资和运行费的30%左右,而且大多需进口技术和设备。从调查已建消化池的实际运行看,只有少数达到预期的效果。有管理、设计问题,亦有沼气利用的经济性和安全性问题。比较好的如天津市东郊污水处理厂,该厂设计规模为处理城市污水40m3/d,污泥日产2460m3(含水率96),产生沼气13300m3,供4248kW发电机发电,日可发电27000度,并与市电并网。

    污泥的稳定问题,除了采取污泥厌氧消化外,还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。例如污水处理工艺设计中采用延长污水曝气时间,减少污泥的产量;设计参数中增加污泥泥龄(如泥龄20天以上),尽量使污泥趋向稳定的污水处理工艺。对中小型污水处理厂来说,采用带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟等处理工艺)是可取的。有的污水处理工艺投资低(AB法的A),而污泥量较多,增加了污泥的处理成本。故应当把污水处理和污泥处理统一考虑,一并计算投资和运行费用。

    污泥的稳定并不等于污泥无害,用于农田还需要符合国家标准中关于污泥农用时污染物控制标准限值。见下表。其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的,应该通过严格控制工业废水源头的排放,来控制污泥的性质。

    国外在污泥稳定方面,除了用生物法(包括中温消化、高温消化及利用微生物和某些添加剂)外,还采用了化学法,有的将脱水后的污泥加盐酸调pH值至23,反应60分钟再加硝酸钠;有的对脱水污泥添加石灰。后者在欧洲应用较多。

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