城市污水污泥的處理利用及發展
本文將從四個方向闡(chan)述(shu)城(cheng)市(shi)(shi)(shi)污水(shui)污泥的(de)處理(li)辦(ban)法(fa)和(he)其(qi)發(fa)展的(de)方向,分(fen)別是(shi)城(cheng)市(shi)(shi)(shi)污水(shui)污泥的(de)減(jian)容處理(li)、城(cheng)市(shi)(shi)(shi)污水(shui)污泥無害(hai)處理(li)、城(cheng)市(shi)(shi)(shi)污水(shui)污泥穩定處理(li)及(ji)城(cheng)市(shi)(shi)(shi)污水(shui)污泥資源處理(li)。還(huan)闡(chan)述(shu)了(le)從產(chan)生過程減(jian)少污泥產(chan)生量的(de)辦(ban)法(fa)。
污(wu)(wu)水的(de)(de)處理(li)時(shi)產生(sheng)的(de)(de)固化廢棄物(wu)(wu)即被(bei)稱(cheng)為(wei)城市污(wu)(wu)水污(wu)(wu)泥。污(wu)(wu)水處理(li)系統里(li)面占比最大的(de)(de)就(jiu)是污(wu)(wu)泥處理(li),處理(li)后排的(de)(de)污(wu)(wu)泥數量多,易(yi)腐敗,難處理(li)。并(bing)且含水較多。其次有(you)很(hen)多的(de)(de)病原微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)、寄(ji)生(sheng)蟲的(de)(de)卵、重金屬等等有(you)害(hai)物(wu)(wu)質(zhi)。不處理(li)就(jiu)會污(wu)(wu)染環境也是浪費資源(yuan)。所(suo)以(yi)處理(li)和(he)利用是必要(yao)(yao)的(de)(de)。一(yi)要(yao)(yao)確(que)保處理(li)效果。二要(yao)(yao)處理(li)或利用好害(hai)毒物(wu)(wu)質(zhi),變廢為(wei)寶。21世紀以(yi)來,人口(kou)快速(su)增長,工業發展迅(xun)猛,污(wu)(wu)水污(wu)(wu)泥產生(sheng)量日趨增長,難度越來越大。
1 污泥減容處理(li)
減容就(jiu)是(shi)脫水(shui)。污泥含水(shui)量大所以體(ti)(ti)積巨(ju)大,使得后續的處理(li)難度(du)大,脫水(shui)的方式如下:①濃縮法;②自(zi)然(ran)干(gan)化和機械(xie)脫水(shui)法;③干(gan)燥與焚燒法。下面將(jiang)具體(ti)(ti)介紹。
1.1 污泥(ni)濃縮處(chu)理
因含水量大,故最(zui)主要的(de)方法就是濃(nong)(nong)縮(suo)。濃(nong)(nong)縮(suo)效率高,效果(guo)(guo)好(hao)污(wu)泥處理成本就會低(di)。成本最(zui)低(di)的(de)是先重力(li)濃(nong)(nong)縮(suo),后剩(sheng)余的(de)濃(nong)(nong)度較低(di),有機物(wu)多,經常送回初沉(chen)池(chi)重力(li)濃(nong)(nong)縮(suo)、凝固,增加(jia)沉(chen)淀效果(guo)(guo),剩(sheng)余污(wu)泥也(ye)可有利于(yu)濃(nong)(nong)縮(suo)。
1.2 污(wu)泥脫水(shui)處理(li)
濃縮和(he)沉淀后,污(wu)泥(ni)含(han)水(shui)(shui)(shui)(shui)率還有(you)(you)(you)約百分之九十六,體積還是(shi)(shi)很大,所以還需要進行脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)干(gan)化,應用最多(duo)的(de)是(shi)(shi)機(ji)械脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)自(zi)(zi)然干(gan)化。自(zi)(zi)然干(gan)化場有(you)(you)(you)兩(liang)種,一是(shi)(shi)人工濾(lv)層形(xing)式,二(er)是(shi)(shi)自(zi)(zi)然濾(lv)層形(xing)式。第一種主要有(you)(you)(you)敞開和(he)有(you)(you)(you)蓋(gai)式干(gan)化場。第二(er)種多(duo)用在(zai)自(zi)(zi)然土(tu)質,水(shui)(shui)(shui)(shui)位低(di)好滲透的(de),如日(ri)曬方法(fa),還有(you)(you)(you)沼生植物脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)法(fa)但是(shi)(shi)占(zhan)地面積比(bi)較大,就(jiu)形(xing)成(cheng)的(de)重金屬還會(hui)造成(cheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)污(wu)染。全球范圍內使(shi)用最多(duo)的(de)是(shi)(shi)機(ji)械脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)法(fa),是(shi)(shi)用兩(liang)側(ce)過(guo)濾(lv)的(de)介質同向(xiang)壓擠(ji)(ji)出污(wu)泥(ni)中(zhong)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)分,擠(ji)(ji)出濾(lv)液(ye),中(zhong)間的(de)固體即為(wei)(wei)(wei)濾(lv)餅從而完成(cheng)此(ci)步(bu)驟。因(yin)(yin)為(wei)(wei)(wei)污(wu)泥(ni)有(you)(you)(you)揮發性,較難(nan)脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui),所以需要提(ti)前處理如使(shi)用最普遍(bian)的(de)為(wei)(wei)(wei)化學調節(jie),在(zai)污(wu)泥(ni)中(zhong)加混凝或助凝劑(ji)類(lei)產品,以改善脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)性,破壞膠態結構。隨(sui)著科技的(de)發展,溶菌(jun)酶和(he)基(ji)因(yin)(yin)工程菌(jun)效(xiao)果愈發凸顯(xian)。
2 污泥(ni)穩定處理
污泥穩定(ding)處理是不可或(huo)缺的一部分(fen),能(neng)消(xiao)(xiao)除很多(duo)病(bing)毒細(xi)菌,除臭味,使整體(ti)體(ti)積變少(shao),減(jian)少(shao)腐敗概率(lv),以實現無害化。現有的污泥穩定(ding)處理方式(shi)有厭氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化法(fa)(fa)、兩相厭氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化法(fa)(fa)、好氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化法(fa)(fa)、石灰(hui)穩定(ding)法(fa)(fa)及氯氧(yang)(yang)化法(fa)(fa)等。
2.1 厭氧(yang)消化(hua)法
污(wu)泥(ni)在封閉的(de)消化設備里面調(diao)至三十(shi)度的(de)溫度持續三十(shi)天,使兼性(xing)菌與專性(xing)厭氧(yang)細菌分解污(wu)泥(ni)內的(de)有機物,生成甲烷,污(wu)泥(ni)即可(ke)穩(wen)定,也被稱為生物穩(wen)定法。現如(ru)今甲烷氣體(ti)(ti)轉化率較(jiao)低,仍需要(yao)繼續研究如(ru)何提高穩(wen)定處(chu)理轉化率。
2.2 兩相(xiang)厭氧消化(hua)法
首先是水(shui)解(jie)與(yu)發酵細菌(jun)處理下(xia),分解(jie)化(hua)合(he)物(wu);其次是產(chan)氫(qing)產(chan)乙(yi)酸菌(jun)處理下(xia),把第一(yi)次的(de)(de)物(wu)質分解(jie)成乙(yi)酸及二氧化(hua)碳等(deng);最(zui)(zui)后通過(guo)(guo)兩(liang)種化(hua)合(he)反(fan)(fan)應綜合(he)起來,互相再(zai)發生作(zuo)用(yong),產(chan)出甲烷(wan)氣體(ti)。在最(zui)(zui)后的(de)(de)化(hua)合(he)反(fan)(fan)應中(zhong)(zhong),多種菌(jun)群、化(hua)合(he)程(cheng)度、要求環境差(cha)異、最(zui)(zui)終產(chan)物(wu)也有(you)差(cha)異使得過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)管理比(bi)較復雜,所以兩(liang)相厭(yan)氧消化(hua)法(fa)比(bi)厭(yan)氧消化(hua)法(fa)效率高很多,處理成本(ben)低,操作(zuo)便利,占地也少。
2.3 好(hao)氧消(xiao)化(hua)法
因前兩種處理(li)辦法要求(qiu)嚴密,所以(yi)在(zai)污泥數(shu)(shu)量少(shao)的時(shi)候可(ke)以(yi)使用好氧(yang)消(xiao)化法,就是在(zai)不(bu)放厭(yan)氧(yang)細(xi)菌(jun)等物(wu)(wu)質的情況下(xia),使污泥發(fa)(fa)生(sheng)長時(shi)間曝(pu)光發(fa)(fa)酵,讓(rang)其內存的微生(sheng)物(wu)(wu)進行自行氧(yang)化過程,使得微生(sheng)物(wu)(wu)氧(yang)化去除百分之(zhi)八十的可(ke)生(sheng)物(wu)(wu)部(bu)分,消(xiao)化效率較高,所以(yi)在(zai)污泥數(shu)(shu)量少(shao)的情況下(xia)消(xiao)化效果較好。
3 污泥資源化
3.1 污泥的堆肥
污泥資源化(hua)的最可持續發展處(chu)理(li)(li)方(fang)式就(jiu)(jiu)是(shi)土地(di)利(li)用(yong)。我們國家的污泥資源化(hua)處(chu)理(li)(li)普(pu)遍是(shi)用(yong)在綠化(hua)工(gong)(gong)程、山林改造工(gong)(gong)程及(ji)農(nong)用(yong)中。原理(li)(li)是(shi)利(li)用(yong)有機物的降(jiang)解與轉化(hua)進行處(chu)理(li)(li)之后(hou)堆肥(fei)。只要科(ke)(ke)學的堆肥(fei),科(ke)(ke)學的處(chu)理(li)(li),就(jiu)(jiu)能使(shi)污泥變廢為寶,在國內外(wai)很多地(di)區(qu)都積(ji)極使(shi)用(yong)污泥用(yong)于農(nong)墾種植(zhi)中,當作(zuo)肥(fei)料,也(ye)可制成復合(he)肥(fei),添加以各(ge)種種植(zhi)所需元素就(jiu)(jiu)是(shi)優質(zhi)肥(fei)料了,國家也(ye)在大力支持和提倡(chang)使(shi)用(yong)此方(fang)法,不僅綠色環(huan)保(bao),而且成本(ben)較低,兩(liang)全其美。
3.2 焚燒(shao)制造建(jian)筑用材
污(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)后(hou)的(de)物質(zhi)(zhi)制造建筑用材主(zhu)要(yao)有(you):陶(tao)粒、磚瓦、微晶玻(bo)璃(li)、水泥(ni)(ni)(ni)混(hun)凝土等(deng)(deng)。污(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)也(ye)可有(you)效(xiao)(xiao)減少污(wu)泥(ni)(ni)(ni)體(ti)積,殺(sha)死病原體(ti)等(deng)(deng)。污(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)整(zheng)體(ti)的(de)設(she)施造價較高,投入(ru)大,焚(fen)燒(shao)排放(fang)氣體(ti)含有(you)害物質(zhi)(zhi),還需(xu)二次(ci)處理,要(yao)求技(ji)術高,所(suo)以也(ye)有(you)一定的(de)限制性。有(you)部分(fen)(fen)企業(ye)利用污(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)物質(zhi)(zhi)進行發電,也(ye)有(you)部分(fen)(fen)企業(ye)在(zai)進行更多的(de)創新(xin)型嘗試,如日(ri)本研制出(chu)的(de)生態水泥(ni)(ni)(ni)在(zai)建筑中使用效(xiao)(xiao)果(guo)很好,同時消耗(hao)了(le)很多城市污(wu)泥(ni)(ni)(ni)。
3.3 其它
污泥廢水處理過程里(li)自然形成(cheng)了很多微生物和有機物組成(cheng)的活性(xing)污泥。活性(xing)污泥內含的聚羥(qian)基(ji)烷酸可完(wan)全發生生物降(jiang)解,做成(cheng)熱塑材料(liao),不禁加(jia)工便利并(bing)且使(shi)用前景廣泛。既能減少傳統化合塑料(liao)對(dui)環境(jing)的污染(ran),也能降(jiang)低制(zhi)造管理成(cheng)本,使(shi)污泥綠色化處理。
4 污泥減(jian)量
4.1 生(sheng)物捕(bu)食
原生(sheng)(sheng)和后(hou)生(sheng)(sheng)動物(wu)(wu),特別是寡毛蠕蟲能快速減(jian)少(shao)污(wu)泥的體量。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)捕食生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的辦法(fa)是在(zai)增(zeng)加(jia)(jia)的消(xiao)化槽里(li)面加(jia)(jia)入原生(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)和后(hou)生(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)群體進行捕食以達(da)到污(wu)泥的無(wu)機化處(chu)理及(ji)液(ye)化處(chu)理,使污(wu)泥減(jian)量,減(jian)少(shao)污(wu)泥的排(pai)放。
4.2 膜分離
此項(xiang)辦法是使(shi)用膜進行過濾與(yu)分離(li),微生物被膜全部(bu)截到外面,水和污(wu)(wu)泥(ni)(ni)發生分離(li),提高過濾后的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)度,而殘(can)留(liu)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)體(ti)量(liang)(liang)明(ming)顯變少,可達到污(wu)(wu)泥(ni)(ni)減量(liang)(liang)的(de)目的(de)和無污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)處理。
4.3 臭氧(yang)減(jian)量
這種辦法是在活性處理(li)(li)過程里增加臭(chou)氧(yang)的氧(yang)化步(bu)驟(zou),臭(chou)氧(yang)的氧(yang)化步(bu)驟(zou)可以液化處理(li)(li)過程中(zhong)回流的污(wu)泥,處理(li)(li)后細胞物質明顯減少,因此污(wu)泥量就會減量。
5 結語
污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)是污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)重要組成部分(fen),只有污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)后(hou)繼部分(fen)—污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)得(de)到妥(tuo)善處(chu)(chu)(chu)理(li)及資(zi)源化利用(yong),才(cai)能避免(mian)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)造成二次污(wu)(wu)染;或從污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)過程(cheng)中尋找污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)減量的(de)方法,才(cai)能從根本上解決污(wu)(wu)水(shui)污(wu)(wu)染環(huan)境問題。因此,如何使污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)達到減容化、無害(hai)化、穩定化、資(zi)源化及減量化,將(jiang)是今后(hou)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)過程(cheng)中的(de)急需關(guan)注的(de)重要課題之一。
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