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淺析市政汙水廠的汙泥處理和處置辦法

日期:2020-05-02 05:02
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摘要: 城市汙水廠的汙泥是指汙水處理後所產生的固態、半固態及液態的廢棄物,含有大量的有機物、重金屬以及致病菌和病原菌等,不加處理任意排放,會對環境造成嚴重的汙染。對汙泥處理總的要**穩定化、無害化和減量化。國內外汙泥處理與處置的方法很多,一般采用濃縮、消化、脫水、幹化、有效利用(多為農用)、填埋及焚燒等,或用其中幾個方法組合處置。應該說,對汙水廠汙泥的處理和處置,我們與先進國家相比,差距較
淺析市政汙水廠的汙泥處理和處置辦法
 
城市汙水廠的汙泥是指汙水處理後所產生的固態、半固態及液態的廢棄物,含有大量的有機物、重金屬以及致病菌和病原菌等,不加處理任意排放,會對環境造成嚴重的汙染。對汙泥處理總的要**穩定化、無害化和減量化。國內外汙泥處理與處置的方法很多,一般采用濃縮、消化、脫水、幹化、有效利用(多為農用)、填埋及焚燒等,或用其中幾個方法組合處置。應該說,對汙水廠汙泥的處理和處置,我們與先進國家相比,差距較大。
 
隨著汙水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化,汙水廠的汙泥產生量將有較大的增長,由此引起的二次汙染問題已不容忽視。因此如何合理地處理、處置汙泥,已成為城市汙水廠和相關部門必需引起重視的問題。例如上海正在建設的竹園和白龍港兩個大型汙水處理廠,每天將產生約700t幹汙泥或2000m3脫水後含水率為65%的汙泥。即每年產生255500t幹汙泥或含水率65%的汙泥730000m3。如何處置這麼大量的汙泥,這是許多大城市都將麵臨的問題
 
國家對城市汙水汙染控製的技術政策及新頒布的城鎮汙水處理廠汙染物排放標準(GB18918-2002),對城市汙水廠的汙泥穩定和農田利用有明確的要求。但實際情況是,汙水處理廠的建設往往隻注意汙水處理要達到排放標準。近幾年,由於有脫磷脫氮要求,演變出不少汙水生物處理工藝,而對汙泥處理和處置,設計中一般隻提將脫水汙泥外運和綜合利用,未計算其投資和經常費用,這勢必會造成二次汙染。處理廠建得越多,汙泥的二次汙染亦越廣泛。
 
汙泥的處理和處置
 
通常把汙水廠汙泥的穩定和脫水(一般脫水至含水率達70%~80%)稱作汙泥的處理;將汙泥的堆肥、填埋、幹化和加熱處理及*終利用,稱為汙泥的處置。如脫水汙泥中有毒有害物質超過農用標準,就要考慮衛生填埋和汙泥幹化焚燒技術。從國外汙泥處理的發展來看,無論在歐洲、日本或美國對汙泥用於農田控製越來越嚴,而對汙泥進行幹化和加熱處理的比例正逐年增加。
 
1.汙泥的處理
 
汙泥穩定處理有好氧穩定和厭氧穩定,好氧穩定有很多優點,但能耗很高,隻有當汙泥量較少時才采用。汙泥厭氧穩定處理通常采用中溫(35℃)厭氧消化方法。國內已有十幾座大型汙水處理廠采用此方法,汙泥經消化後,有機物含量減少,性能穩定,總體積減少,汙泥消化過程中還產生大量沼氣(消化降解1kgCOD可產生350L沼氣)可以回收利用。
 
但由於消化裝置工藝複雜,一次性投資大,運行有難度。汙泥厭氧消化和沼氣利用裝置費用,約占汙水處理廠投資和運行費的30%左右,而且大多需進口技術和設備。從調查已建消化池的實際運行看,隻有少數達到預期的效果。有管理、設計問題,亦有沼氣利用的經濟性和安全性問題。比較好的如天津市東郊汙水處理廠,該廠設計規模為處理城市汙水40萬m3/d,汙泥日產2460m3(含水率96%),產生沼氣13300m3,供4台248kW發電機發電,日可發電27000度,並與市電並網。
 
汙泥的穩定問題,除了采取汙泥厭氧消化外,還應結合汙水處理工藝中考慮少產生汙泥和穩定泥質的方案。例如汙水處理工藝設計中采用延長汙水曝氣時間,減少汙泥的產量;設計參數中增加汙泥泥齡(如泥齡20天以上),盡量使汙泥趨向穩定的汙水處理工藝。對中小型汙水處理廠來說,采用帶有延時曝氣功能處理工藝(如氧化溝等處理工藝)是可取的。有的汙水處理工藝投資低(如AB法的A段),而汙泥量較多,增加了汙泥的處理成本。故應當把汙水處理和汙泥處理統一考慮,一並計算投資和運行費用。
 
汙泥的穩定並不等於汙泥無害,用於農田還需要符合國家標準中關於汙泥農用時汙染物控製標準限值。其中對鎘、汞、砷、苯並芘、多氯聯苯的要**比較高的,應該通過嚴格控製工業廢水源頭的排放,來控製汙泥的性質。
 
2.汙泥的處置
 
(1)製複合肥
 
按我國目前的經濟條件,對多數汙水廠(特別是大量小型汙水廠)來說,汙泥用於農田是比較可行和現實的方案。汙泥中的氮、磷、鉀和微量元素,對農作物有增產作用;汙泥中的有機質、腐殖質是良好的土壤改良劑。汙泥經適當濃縮、脫水後運至市郊或鄰近省份作為農肥,是許多汙水廠采用的方法。但農田施肥有季節性,不需要泥肥時,汙水廠會泥滿為患,影響正常運行。於是一些汙水廠支付費用,讓農民把汙泥拉走,而不問其去向,這會造成二次汙染。
 
(2)衛生填埋
 
有些城市(如成都市)擬將汙水廠汙泥運至城市垃圾填埋場一並處置,這存在兩個實際問題:一是管理體製上的問題。垃圾的中轉站和填埋場的布點、設計和投資,屬環衛局管理,而汙水廠的汙泥屬市政係統管理,設計垃圾填埋場使用年限和布點距離未考慮接納汙水廠汙泥;二是脫水汙泥含水率過高。運往垃圾填埋場的汙泥,要求含水率不大於30%,而目前汙水廠的脫水汙泥含水率在70%~80%,這類汙泥不易碾壓填埋,除非將汙泥作適當幹化或加石灰、絮凝劑處理。無論作何種填埋,汙泥宜采取高幹度脫水方案。
 
(3)幹化、焚燒
 
由於汙泥幹化和汙泥焚燒相結合比單汙泥焚燒一次性投資少,處理成本低,故汙泥幹化往往是焚燒的前處理。汙泥幹化可使汙泥含水率控製在10%~40%,減少了汙泥的體積和重量,降低了運輸費和填埋費,而且汙泥的臭味大為減少。
 
幹化裝置分直接幹化和間接幹化,其能量消耗與汙泥成份和水分有關。間接幹化(利用沼氣通過熱交換器)一般推薦用立式幹化裝置,並選用流化床工藝。幹化與焚燒串聯工藝中,幹化的程度取決於汙泥的熱值和回收焚燒爐的熱能,使幹化的能量盡量平衡,不另外添加燃料。汙泥流化床焚燒爐,溫度在800℃以上,爐內有砂粒循環使用,外排氣體要適當處理。汙泥焚燒爐遠比垃圾焚燒爐的工藝簡單得多,且汙泥焚燒不會產生二惡英。
 
汙泥處理和處置應注意的問題
 
1.設計城市汙水處理設施時,要把工業汙染源控製、汙水處理工藝和汙泥的處理和處置,作為一個係統來考慮。
 
2.對汙泥的*終處置,我們缺乏經驗,如汙泥的幹化和焚燒裝置的設計,比汙水處理工藝複雜得多,我們應認真學習、引進、消化、吸取國外的技術和經驗,同時要製訂和完善汙泥處置有關的法規和標準。
 
3.采用多途徑來解決汙泥問題。大廠與小廠不一樣,南方與北方亦不一樣。有的地方汙泥可與垃圾處置相結合,有的地方汙泥可與發電廠燃煤相結合。對量大麵廣的小型汙水廠的汙泥,要總結農用的經驗。
 
    設備圖片
 
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