韓海旺
【摘 要】污水處理廠污泥的產(chǎn)生及影響,分析了污泥處置現(xiàn)狀和存在的問題,提出來幾種國內(nèi)外采用的污泥處理方法,建議采取有效途徑,重視污泥的處理,建立適合我國國情和地方特點的污泥處理系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】污泥產(chǎn)生;處置現(xiàn)狀;研究
一、污泥的產(chǎn)生
隨著我國社會經(jīng)濟和城市化的發(fā)展,城市污水的產(chǎn)生及其數(shù)量在不斷增長。截至2010年9月底,全國建成2630座城鎮(zhèn)污水處理廠,日污水處理能力達(dá)到1.22億立方米。污泥是污水處理后的附屬品、是一種由有機殘片、細(xì)菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥量通常占污水量的0.3%~0.5%(體積)或者約為污水處理量的1%~2%(質(zhì)量),如果屬于深度處理,污泥量會增加0.5~1倍。污水處理效率的提高,必然導(dǎo)致污泥數(shù)量的增加。
二、污泥的影響
(一)污泥的資源性
污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有機質(zhì),而且N、P以有機態(tài)為主,同時污泥中還有許多植物所必須的微量元素,可以緩慢釋放,具有長效性。因此,污泥是有用的生物資源,是很好的土壤改良劑和肥料。不同地區(qū)污水處理廠污泥的養(yǎng)分含量相差很大,各地城市污泥氮含量沒有明顯的規(guī)律性。由于受到來源和生產(chǎn)日期影響,污泥成分差異較大,這與我國不同地區(qū)生活水平和生活習(xí)慣有關(guān)。從長遠(yuǎn)來看,我國污水廠污泥中氮、磷的含量將隨著脫氮脫磷等二級污水處理工藝的增加而增加,這將有利于污泥土地利用和堆肥處理。
城市污泥中有機物含量約為55%~60%,一般來說,新鮮污泥中有機物含量越高,消化分解的程度越高。污泥中有機養(yǎng)分和微量元素可以明顯改變土壤理化性質(zhì)、增加氮、磷、鉀含量,改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成,調(diào)節(jié)土壤pH和陽離子交換量,降低土壤容重,增加土壤孔隙和透氣性以及田間持水量和保肥能力等,城市污泥還可以增加土壤根際微生物群落生物量和代謝強度、抑制腐爛和病原菌。污泥用作肥料,可以減少化肥施用量,從而減少農(nóng)業(yè)成本和化肥對環(huán)境的污染。
(二)污泥的環(huán)境污染性
盡管污泥含有豐富的養(yǎng)分,但是也含有大量病原菌、寄生蟲(卵),銅、鋅、鉻、汞等重金屬、鹽類以及多氯聯(lián)苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物。這些物質(zhì)對環(huán)境和人類以及動物健康有可能造成較大的危害。
1.污泥鹽分污染
污泥含鹽量較高,會明顯提高土壤電導(dǎo)率,破壞植物養(yǎng)分平衡、抑制植物對養(yǎng)分的吸收,甚至對植物根系造成直接的傷害,而且離子間的拮抗作用會加速有效養(yǎng)分的淋失。
2.病原微生物
污水中的病原體(病原微生物和寄生蟲)經(jīng)過處理還會進(jìn)入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達(dá)千種,其中危害較大的是寄生蟲。
3.氮磷等養(yǎng)分的污染
在降雨量較大地區(qū)的土質(zhì)疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,當(dāng)有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時,N、P等養(yǎng)分就有可能隨水流失而進(jìn)入地表水體造成水體的富營養(yǎng)化,進(jìn)入地下引起地下水的污染。
4.有機物高聚物污染
城市污泥中主要的有苯、氯酚等。盡管目前國內(nèi)外對城市污泥中有機污染物的研究并不多,但是一些國家對農(nóng)用城市污泥中有機污染物的特征及其在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的行為、生態(tài)效應(yīng)和調(diào)控措施等方面進(jìn)行了一定的研究。西方發(fā)達(dá)國家對污泥中有機污染物的濃度進(jìn)行了一定的限制,但是我國除苯并(a)芘制定了控制標(biāo)準(zhǔn)外,還未能制訂出較完善的城市污泥有機污染物限制標(biāo)準(zhǔn)。
5.重金屬污染
在污水處理過程中,70%~90%的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉(zhuǎn)移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業(yè)排放的廢水如鎘、鉻;一些重金屬來源于家庭生活的管道系統(tǒng)如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規(guī)模土地利用的重要因素,因為污泥施用于土壤后,重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小,性質(zhì)較穩(wěn)定、難去除,所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。
三、污泥處理現(xiàn)狀
在我國,一些中小城市污水處理設(shè)施才剛剛起步,有的甚至沒有建造污水處理設(shè)施,即使有污水處理廠的城市,其污泥處理設(shè)施90%以上不配套。已經(jīng)建成的污水處理廠中,污泥未經(jīng)任何處理就直接農(nóng)用的占70%以上。即使在設(shè)有消化池的污水處理廠,消化后的污泥也只是稍加脫水后就直接農(nóng)用,很難符合污泥農(nóng)用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。污泥處置技術(shù)比發(fā)達(dá)國家較落后,大多未經(jīng)預(yù)處理或僅經(jīng)簡單處理后,就直接農(nóng)用、填埋或送垃圾場處理,甚至有的隨意堆放。
(一)目前主要的污泥處理工藝
從國內(nèi)已運行的城市污水處理廠來看,污泥處理工藝包括污泥濃縮、穩(wěn)定、脫水、最終處置四個主要過程。污泥濃縮主要包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等。污泥穩(wěn)定,國內(nèi)目前常用的污泥穩(wěn)定方法是厭氧消化,好氧消化和污泥堆肥,并且污泥堆肥正處于不斷研究階段,而熱解和化學(xué)穩(wěn)定方法或者是由于技術(shù)的原因或者是由于經(jīng)濟、能耗的原因而很少被采用。污泥脫水,國內(nèi)現(xiàn)有的污泥脫水措施主要是機械脫水,而干化場由于受到地區(qū)、氣候條件的限制很少被采用。
(二)污泥處理工程中存在的問題
1.污泥處理率低,工藝不完善
城市污水污泥處理率低,污泥處理工藝不完善。污泥經(jīng)過濃縮、消化穩(wěn)定和干化脫水處理的污水處理廠僅占25.68%,這說明70%以上的污水處理廠不具備有完整的污泥處理工藝。不具有污泥穩(wěn)定處理的污水處理廠占55.70%,不具有污泥干化脫水處理的污水處理廠約占48.65%。
2.污泥處理技術(shù)設(shè)備落后
當(dāng)前有些正在使用污泥處理技術(shù)已是發(fā)達(dá)國家所擯棄的技術(shù),而且有些污泥處理技術(shù)根本不合乎國內(nèi)的污泥特性,對所采用的技術(shù)缺乏必要的調(diào)查研究。污泥處理設(shè)備也比較落后,性能差、效率低、能耗高、專用設(shè)備少,未能形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,限制了污泥處理技術(shù)的提高和發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李輝,吳曉芙,蔣龍波,等.城市污泥焚燒工藝研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程,2014,6.