淺析市政污水廠的污泥處理和處置辦法城市污水廠的污泥是指污水處理后所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物,含有大量的有機(jī)物、重金屬以及致病菌和病原菌等,不加處理任意排放,會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。對污泥處理總的要求是穩(wěn)定化、無害化和減量化。國內(nèi)外污泥處理與處置的方法很多,一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用(多為農(nóng)用)、填埋及焚燒等,或用其中幾個(gè)方法組合處置。應(yīng)該說,對污水廠污泥的處理和處置,我們與先進(jìn)國家相比,差距較大。 隨著污水處理設(shè)施的普及、處理率的提高和處理程度的深化,污水廠的污泥產(chǎn)生量將有較大的增長,由此引起的二次污染問題已不容忽視。因此如何合理地處理、處置污泥,已成為城市污水廠和相關(guān)部門必需引起重視的問題。例如上海正在建設(shè)的竹園和白龍港兩個(gè)大型污水處理廠,每天將產(chǎn)生約700t干污泥或2000m3脫水后含水率為65%的污泥。即每年產(chǎn)生255500t干污泥或含水率65%的污泥730000m3。如何處置這么大量的污泥,這是許多大城市都將面臨的問題。 國家對城市污水污染控制的技術(shù)政策及新頒布的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002),對城市污水廠的污泥穩(wěn)定和農(nóng)田利用有明確的要求。但實(shí)際情況是,污水處理廠的建設(shè)往往只注意污水處理要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。近幾年,由于有脫磷脫氮要求,演變出不少污水生物處理工藝,而對污泥處理和處置,設(shè)計(jì)中一般只提將脫水污泥外運(yùn)和綜合利用,未計(jì)算其投資和經(jīng)常費(fèi)用,這勢必會造成二次污染。處理廠建得越多,污泥的二次污染亦越廣泛。 污泥的處理和處置 通常把污水廠污泥的穩(wěn)定和脫水(一般脫水至含水率達(dá)70%~80%)稱作污泥的處理;將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及zui終利用,稱為污泥的處置。如脫水污泥中有毒有害物質(zhì)超過農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn),就要考慮衛(wèi)生填埋和污泥干化焚燒技術(shù)。從國外污泥處理的發(fā)展來看,無論在歐洲、日本或美國對污泥用于農(nóng)田控制越來越嚴(yán),而對污泥進(jìn)行干化和加熱處理的比例正逐年增加。 1.污泥的處理 污泥穩(wěn)定處理有好氧穩(wěn)定和厭氧穩(wěn)定,好氧穩(wěn)定有很多優(yōu)點(diǎn),但能耗很高,只有當(dāng)污泥量較少時(shí)才采用。污泥厭氧穩(wěn)定處理通常采用中溫(35℃)厭氧消化方法。國內(nèi)已有十幾座大型污水處理廠采用此方法,污泥經(jīng)消化后,有機(jī)物含量減少,性能穩(wěn)定,總體積減少,污泥消化過程中還產(chǎn)生大量沼氣(消化降解1kgCOD可產(chǎn)生350L沼氣)可以回收利用。 但由于消化裝置工藝復(fù)雜,一次性投資大,運(yùn)行有難度。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費(fèi)用,約占污水處理廠投資和運(yùn)行費(fèi)的30%左右,而且大多需進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備。從調(diào)查已建消化池的實(shí)際運(yùn)行看,只有少數(shù)達(dá)到預(yù)期的效果。有管理、設(shè)計(jì)問題,亦有沼氣利用的經(jīng)濟(jì)性和安全性問題。比較好的如天津市東郊污水處理廠,該廠設(shè)計(jì)規(guī)模為處理城市污水40萬m3/d,污泥日產(chǎn)2460m3(含水率96%),產(chǎn)生沼氣13300m3,供4臺248kW發(fā)電機(jī)發(fā)電,日可發(fā)電27000度,并與市電并網(wǎng)。 污泥的穩(wěn)定問題,除了采取污泥厭氧消化外,還應(yīng)結(jié)合污水處理工藝中考慮少產(chǎn)生污泥和穩(wěn)定泥質(zhì)的方案。例如污水處理工藝設(shè)計(jì)中采用延長污水曝氣時(shí)間,減少污泥的產(chǎn)量;設(shè)計(jì)參數(shù)中增加污泥泥齡(如泥齡20天以上),盡量使污泥趨向穩(wěn)定的污水處理工藝。對中小型污水處理廠來說,采用帶有延時(shí)曝氣功能處理工藝(如氧化溝等處理工藝)是可取的。有的污水處理工藝投資低(如AB法的A段),而污泥量較多,增加了污泥的處理成本。故應(yīng)當(dāng)把污水處理和污泥處理統(tǒng)一考慮,一并計(jì)算投資和運(yùn)行費(fèi)用。 污泥的穩(wěn)定并不等于污泥無害,用于農(nóng)田還需要符合國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于污泥農(nóng)用時(shí)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)限值。其中對鎘、汞、砷、苯并芘、多氯聯(lián)苯的要求是比較高的,應(yīng)該通過嚴(yán)格控制工業(yè)廢水源頭的排放,來控制污泥的性質(zhì)。 2.污泥的處置 (1)制復(fù)合肥 按我國目前的經(jīng)濟(jì)條件,對多數(shù)污水廠(特別是大量小型污水廠)來說,污泥用于農(nóng)田是比較可行和現(xiàn)實(shí)的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素,對農(nóng)作物有增產(chǎn)作用;污泥中的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)是良好的土壤改良劑。污泥經(jīng)適當(dāng)濃縮、脫水后運(yùn)至市郊或鄰近省份作為農(nóng)肥,是許多污水廠采用的方法。但農(nóng)田施肥有季節(jié)性,不需要泥肥時(shí),污水廠會泥滿為患,影響正常運(yùn)行。于是一些污水廠支付費(fèi)用,讓農(nóng)民把污泥拉走,而不問其去向,這會造成二次污染。 (2)衛(wèi)生填埋 有些城市(如成都市)擬將污水廠污泥運(yùn)至城市垃圾填埋場一并處置,這存在兩個(gè)實(shí)際問題:一是管理體制上的問題。垃圾的中轉(zhuǎn)站和填埋場的布點(diǎn)、設(shè)計(jì)和投資,屬環(huán)衛(wèi)局管理,而污水廠的污泥屬市政系統(tǒng)管理,設(shè)計(jì)垃圾填埋場使用年限和布點(diǎn)距離未考慮接納污水廠污泥;二是脫水污泥含水率過高。運(yùn)往垃圾填埋場的污泥,要求含水率不大于30%,而目前污水廠的脫水污泥含水率在70%~80%,這類污泥不易碾壓填埋,除非將污泥作適當(dāng)干化或加石灰、絮凝劑處理。無論作何種填埋,污泥宜采取高干度脫水方案。 (3)干化、焚燒 由于污泥干化和污泥焚燒相結(jié)合比單污泥焚燒一次性投資少,處理成本低,故污泥干化往往是焚燒的前處理。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%,減少了污泥的體積和重量,降低了運(yùn)輸費(fèi)和填埋費(fèi),而且污泥的臭味大為減少。 干化裝置分直接干化和間接干化,其能量消耗與污泥成份和水分有關(guān)。間接干化(利用沼氣通過熱交換器)一般推薦用立式干化裝置,并選用流化床工藝。干化與焚燒串聯(lián)工藝中,干化的程度取決于污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能,使干化的能量盡量平衡,不另外添加燃料。污泥流化床焚燒爐,溫度在800℃以上,爐內(nèi)有砂粒循環(huán)使用,外排氣體要適當(dāng)處理。污泥焚燒爐遠(yuǎn)比垃圾焚燒爐的工藝簡單得多,且污泥焚燒不會產(chǎn)生二惡英。 污泥處理和處置應(yīng)注意的問題 1.設(shè)計(jì)城市污水處理設(shè)施時(shí),要把工業(yè)污染源控制、污水處理工藝和污泥的處理和處置,作為一個(gè)系統(tǒng)來考慮。 2.對污泥的zui終處置,我們?nèi)狈?jīng)驗(yàn),如污泥的干化和焚燒裝置的設(shè)計(jì),比污水處理工藝復(fù)雜得多,我們應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)、引進(jìn)、消化、吸收國外的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),同時(shí)要制訂和完善污泥處置有關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。 3.采用多途徑來解決污泥問題。大廠與小廠不一樣,南方與北方亦不一樣。有的地方污泥可與垃圾處置相結(jié)合,有的地方污泥可與發(fā)電廠燃煤相結(jié)合。對量大面廣的小型污水廠的污泥,要總結(jié)農(nóng)用的經(jīng)驗(yàn)。 |