城镇污水处理厂污泥处理技术进展

城镇污水处理厂污泥处理技术进展
污泥是污水处理后的附属品、是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极有复杂的非均质体。污泥有机质含量高，由微生物细胞群体和其解体产物组成，含丰富的蛋白质、核酸、氨基酸和植物生长所必需的N、P、K等营养元素和微量元素，是一种很好的缓效有机肥料。由于污泥的资源性特点，如何将产量巨大、成分复杂的污泥变废为宝，加以综合利用，使之成为人们可以利用的再生资源，便成为我国及当今世界研究的一个热点课题水份计| 水份仪| 分析仪| 溶氧计| 电导度计| PH计| 酸碱计。 
1 常用的污泥处理技术
    自从1996年第一座双层沉淀池诞生以来，污泥处理和处置技术已有100年的历史，污泥处理和处置以“无害化、资源化、稳定化、减量化”为目的，一般常见的污泥处理处置技术包括有水体消纳、卫生填埋、污泥的热处理、土地利用、建筑材料利用、环境保护利用等。由于人们对环境的日益重视，水体消纳目前已基本废止。
1.1    卫生填埋
污泥的卫生填埋始于20世纪60年代，已沿用了约40年，是在传统填埋的基础上从保护环境角度出发，经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格管理制度的科学的工程操作方法。到目前为止，已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术，其优点是投资较少、容量大、见效快。但是由于污泥填埋对污泥的土力学性质要求较高，需要大面积的场地和大量的运输费用，地基需作防渗处理以免污染地下水等，近年来污泥填埋处置所占比例越来越小。随着污泥量的增加，大面积选址更加困难，特别是人口稠密的地区，且填埋最终并未避免环境污染，而只是延缓了污染产生的时间，这决定了土地填埋从多方面来看都不是处置污泥的长久之计，不会成为将来污泥处理处置的发展方向。
1.2    污泥的热处理
污泥的热处理的优势在于可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化。污泥焚烧是比较彻底的处理方法，主要分为2类，一类是脱水污泥直接送焚烧炉焚烧，另一类是将脱水污泥先干化再焚烧。与其他的污泥处理方法相比较，焚烧的优点在于其产物为无菌、无臭的无机残渣，迅速地实行了无菌化和减量化的目的。但是由于所需设备、能源及操作费用高昂，目前推广在经济上还有困难；而且由于污泥中含有大量的有机物，燃烧时会产生大量的有害物质，容易造成二次污染，同时形成的重金属的烟雾和污泥烧烬的污泥灰也有二次污染的可能性，灰烬也没有好的方法进行利用；另外，焚烧浪费了污泥中大量的营养物质。这些不利之处都限制了该法的广泛应用。一般只有在其他方法由于环境或土地受到限制时才会采用。
1.3    土里利用
目前生活污泥的土地利用类型多且广，如农林耕地、牧业草地、园林绿地等。其污泥中N、P、K等元素含量高，是肥田、改良土壤、园林绿化的好材料。污泥施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长，所以污泥的土地利用是一种积极的污泥处置方式。尽管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用养分等优点，但影响污泥农田推广的主要因素是可能引起重金属污染、难降解有机物污染以及N、P的流失对地表水和地下水的污染。目前对重金属污染研究较多，研究内容包括施用污泥废料后土壤耕作层重金属的变化，施用田农作物各部位富集量、存在形态及影响因素等。众多研究表明近10余年来，城市污水处理厂污泥中重金属含量呈下降趋势，在合理施用情况下，一般不会造成重金属污染。
我国是农业大国，经济基础较薄弱，将污泥制成肥料，用于农田、植树造林、园林绿化，以及垦荒地、贫瘠地等有效利用途径既符合能源可持续发展的战略趋势，又可以合理的利用资源，使污泥这种难于处理的潜在资源得到比较充分的利用，将会成为今后污泥处置的一个比较有前景的发展方向。
1.4    建筑材料利用
1.4.1       污泥制陶粒
陶粒特别是轻质陶粒优点多、需求量大。因此，开辟新的陶粒原料，开发新的轻质陶粒有重要意义。城市污泥产量巨大，将其用于陶粒生产科取得较大的经济效益和环境效益。广州华穗轻质陶粒制品厂，采用城市污水处理厂污泥替代河道淤泥或部分粘土烧制轻质陶粒获得成功，处理量已达300t/d，年产陶粒18.8万m3，年产轻质陶粒砌块18万m3。污泥制陶技术的主要问题是当污泥中有大量的重金属时要注意炉窑的烟气处理与控制以及对产品重金属浸出的监控。
1.4.2       污泥制砖
将污水厂排放污泥与石灰中和，再烘干（相对密度1.94～1.97）和粘土以1：10的比例混合，烧成的砖，可达普通红砖强度。广州津生污泥处理厂在污泥中添加少量的添加剂使其中的重金属钝化，并且将其杀菌、除臭及脱水，把又湿又臭的污泥干化成无害的“干泥”。然后，用普通烧砖方法焚烧这种“干泥”，制成的砖比普通砖轻约1/5，且达到一级砖的要求。
1.4.3       污泥制生态水泥
生态水泥是以城市垃圾焚烧灰或污泥及石灰石，通过煅烧再磨成粉末而获得的水硬性胶凝材料。污泥利用之前通常要做脱氯处理。发达国家利用废弃物生产生态环保水泥已有成熟的经验，日本40多家水泥企业，其中50%以上工厂均处理各种废弃物，日本麻省水泥公司用下水道污泥及城市其他废弃物生产出高强度水泥；在欧洲水泥生产者联合会所属的水泥厂中每年焚烧处理100万吨有害废物。我国的科研工作者在利用各种污泥制生态水泥方面也做了不少工作，有研究人员将苏州河底泥全部代替粘土质原料进行了煅烧试验，烧成熟料与普通熟料相同。生产出的熟料凝结时间正常，安定性合格。污泥的建材利用也由于其污泥资源化的特点有着良好的发展前景。利用污泥生产建材可以实现资源、能源的充分利用，还可将其中的有毒有害物质分解或固化。污泥制造建筑材料的资源化利用具有显著的优势。建材行业原料需求量非常大，能够就地消纳大量污泥，对于有机物含量偏低、不宜农用的污泥是一种有效的处理方式。因此，污泥的建材应用有广阔的发展前景。
1.5    环境保护作用
1.5.1 污泥改性制活性碳
由污泥活性碳制得的吸附剂对COD及某些重金属离子有很高的去除率，是一种优良的有机废水处理剂。用过的吸附剂若不能再生，可以用作燃料在控制尾气条件下进行燃烧，原污泥中的有害因子同时被彻底氧化分解。污泥制活性碳的研究在我国刚刚开始，许多方面的工作还有待深入。
1.5.2 用作粘结剂
污泥作为型煤粘结剂替代白泥（一种常用粘结剂），可改善在高温下型煤内部孔结构，提高型煤气化反应性，降低灰渣中的残炭，提高残炭转化率。
1.5.3 对氯代化合物的降解作用
氯代化合物毒性极强且降解困难，不少研究表明，污泥对氯代化合物的降解有一定作用。一些研究者利用亨盖特厌氧技术，从污泥中分离得到一株氯苯降解兼性菌，它对含氯化合物具有一定降解率。另外，经氯苯驯化的污泥对氯苯生物降解过程中有邻二氯苯、间二氯苯共存时，有利于整个体系降解。
1.6    其他利用
污泥处置方法很多，污泥制动物饲料，污泥油化已经有一定的技术力量，象超声促进污泥消化，臭氧消除剩余污泥，蚯蚓处理污泥技术等，需要特定的技术和环境，尚处于探索阶段。
2           结论与建议
未来的污泥处理策略是使污泥的产生、处置与环境保护之间达到一个良好的平衡，要达到这种平衡的最佳途径是污泥的资源化利用；我国污泥以资源化利用为主，大力发展污泥农用及建材利用等处置方式；同时也要发展填埋、焚烧以及其他先进有效的处置方式，以适于今后污泥成分趋于复杂化以及其他因素的影响，根据我国是一个以农业为主的发展中大国以及目前污泥处理处置中存在的特点，污泥处理应当以堆肥、土地利用和资源化为主，在经济较发达地区可根据实际情况探索其他处理处置方法（如焚烧法、热处理法等）。在进行污泥土地利用时需要严格管理，只有符合农用标准的污泥才能用于农作物。在采用堆肥时，需要考虑污泥处理量、场所和使用场地等，当污泥不能农用时，可以考虑污泥干化和焚烧处理。
总之，在考虑选用某种污泥处理处置方法时，要从环境安全、资源投入产出和收益影响比四个方面来考虑污泥处理方案，同时兼顾环境生态、社会和经济效益三者之间的平衡。不管采用哪一种污泥处理处置措施，都需要考虑投资和运行成本以及经济承受能力，要在设备投资、运行费用、地价和人力价格等基础上，对处理方法加以综合评估。各地区在处置污泥时，要根据当地地理环境、经济水平、技术措施、交通运输、能源、污泥利用市场和容量等因素，采用合适的处理方法。