摘要
活性污泥法因其效率高,占地面積小,在城市生活污水處理中得到了廣泛的應用,隨著廢水的不斷排放,同時也產生了大量的殘渣。在國內,普通的二類污水處理廠,其污泥處理費用約占總費用的3~4%。目前,我國對于污泥處理和處置的技術還處于起步階段,并且,目前,在國內主要的城市污水處理廠中,大多都是采用消化后脫水和填埋的方法。這種處理方式雖然更加經濟,但是存在著占地面積大、可回收性差、對地下水源的污染等問題。為克服上述不足,德國于一九九六年就制定了廢物處理的優先次序,即減量處理、無害化處理、資源再循環處理。在我國,對剩余污泥的處理也應該按照這個順序進行,這樣才能盡快地滿足對環境保護和資源回收再利用的廢物處置的需要。
關鍵詞:剩余活性污泥;處理技術;減量化;資源化;無害化
第一章前言
隨著城市化進程的不斷加快,城市污泥的排放量也在不斷地增加。在廢水的生物化學處理工藝中以及微生物在對廢水中有機質進行降解和繁殖的過程中,都會產生大量的活性污泥,有污泥中有機物、病原菌、寄生蟲卵、重金屬和鹽類含量較高,還包含有毒性的化學物質和病原菌,如果不進行有效治理,必然會對外環境產生二次污染。污泥的綜合利用主要指的是對污泥中的有效成份進行利用,把污泥轉化為肥料、飼料、能源燃料、化工原料、建筑材料等,進而把污泥變成一座寶庫,它也是城市污泥處理和資源化的主要發展方向。
1.1剩余活性污泥來源
在對生活污水進行生物化學處理的過程中,產生了大量的活性污泥。當污水進入曝氣池后,與活性污泥接觸,有機物會立即被活性污泥吸收,再經過濃縮,有機高分子會被細菌分泌的胞外酶分解為分子量更小的物質。污水中的小分子量有機物能夠穿過微生物的細胞膜,以營養物質的形式被微生物攝取。有些微生物能將廢水中的有些毒素被分解成一種無毒的或非常微弱的東西。在人體中,有機物進入人體后,通過胞內酶的催化,同化并合成出細菌自己的物質,使其不斷地生長和繁殖,同時還會產生一種粘稠的物質,形成一種菌膠,也就是活性污泥,所以,在曝氣池中,活性污泥將會逐漸增多。[1]當活性污泥的濃度過高時,污泥不易與凈化水分離,使出水中的BOD增大而渾濁,同時也會導致耗氧量高,供氧不足。如果數量太多,就會影響到處理的效率,因此,需要定期將這些淤泥排出,這些淤泥就被稱為殘余的活性污泥?;谄貧獬剡M水量和進水剩余活性污泥的厭氧發酵,也被稱為厭氧消化,根據水質來確定污泥負荷及活性污泥在曝氣池中的停留,只有以有機物組成為主的活性污泥才能進行消化。而排出的污泥,則是根據污泥負荷、污泥年齡等因素,將其集中起來,存放在封閉的罐子里,計算得到的結果,在中國石油化工洛陽分公司的高壓厭氧環境下,部分細菌會慢慢地變成厭氧菌,然后在污水處理廠的污水處理廠中,利用厭氧細菌的功能,將污泥慢慢地消化,并釋放出熱量。按淤泥年齡確定每日生物化學排泥。[2]
第二章剩余活性污泥利用
2.1剩余活性污泥的資源化的利用
從傳統角度來看,污泥是一種廢棄物,但從清潔生產的角度來看,卻不存在“廢物”一詞。其實“廢物”就是把資源浪費在錯誤的地方。如果可以合理地處理污泥,污泥還能夠變成其他工藝的原料,也就是實現資源化。
2.1.1制作水泥
隨著我國城市污水處理量的增加,污水處理廠的污泥產量也隨之增長。其產量高,含水量大,且含有大量的有機物、細菌、寄生蟲及重金屬,若處置不當,將造成二次污染。隨著環保法規的不斷健全,傳統的污泥處置方法(如堆肥、堆肥、農用及污泥焚燒)因其存在的缺陷,已逐漸成為當前城市環境治理的研究熱點,其中,對污泥進行資源化利用是尋求從根本上根除污泥的最有效方法之一。目前,國內外一些學者已開展了將污泥用作部分水泥原料或替代部分煤炭原料的研究。目前,國內外對城市污水處理廠的污泥大多采用焚燒法,因此,本項目的研究重點是利用焚燒后的灰渣替代部分原材料,制備生態水泥。從我國當前的實際情況來看,利用污泥自身的特性,在已有的水泥生產線中直接替代部分煤炭燃料或添加劑,是一種新的解決方案。[3]通過將少量干燥后的污泥添加到水泥生料中,然后在不同的溫度下鍛燒,對所制得的水泥生料的各種性質進行研究,以期為水泥廠對城市污泥的進一步處理提供理論基礎。用殘渣作建筑材料的流程如下。
圖2-1剩余污泥做建材的流程圖
在此基礎上,采用微量污泥作外加劑制備生態水泥,可提高原料的易燃性、降低液相形成溫度、顯著降低氧化鈣的生成。同時,污泥的添加使C2S含量升高,C3S含量下降,并對其晶格結構產生了一定的影響。結果表明,在1450℃鍛燒時,隨著泥沙用量的增大,水化期越長,其對應之水泥抗壓強度越低。但是考慮到現實的生產安全性,若要使用已有的水泥生產線來處理城市污水,則要對污水的混入比例進行嚴格的控制,不得超過10%。
污泥制磚的途徑主要有兩種:一是污泥燃燒后的灰制磚;二是將淤泥進行干燥,然后直接制取磚塊。通過對污泥燃燒后的灰渣和粘土的摻入量進行分析,得出污泥灰渣含量為50%的結果,并獲得了較好的綜合性能。這種方法不但可以對淤泥進行有效的處理,而且在燒制的過程中,還可以對淤泥進行封存,將有毒的重金屬元素全部殺滅,并且淤泥的質量很輕,有很大的空隙,可以起到一定的隔音隔熱作用。[4]
利用城市污水處理廠中的淤泥,可以從根本上解決污水處理廠中產生的淤泥問題,是目前最好的“零污染”方法。在發達國家,已經有了利用廢渣制造生態環境水泥的成功經驗,日本超過四十家的水泥廠,超過百分之五十的工廠都在處理各類廢渣,日本的麻省水泥公司,則是利用污水管道中的淤泥和其它生活垃圾,來制造高強度的水泥;歐洲水泥生產商聯盟下屬的一家水泥廠,每年都要燃燒一百萬噸危險廢料。中國的科研人員對利用不同種類的淤泥生產生態水泥進行了大量的工作,楊力遠的實驗證明,用淤泥取代一些粘土,所生產的淤泥與普通硅酸鹽水泥具有完全一樣的礦物組成,并且其水化、凝結、硬化過程和水化產物也與普通硅酸鹽水泥一模一樣。[5]
2.1.2制作纖維板
活性污泥含30%-35%的球形蛋白及一定的碳水化合物。在熱和壓力的作用下,蛋白質會凝結并發生變化,從而使纖維粘結在一起。在制備過程中,將污泥稀釋后,加入碳酸鈉、氧化鈣、甲醛、硅酸鈉等凝聚劑和助濾劑,調節PH>=1,通過加溫攪拌制得活性污泥樹脂。將經過處理的廢棄纖維加到攪拌機中進行攪拌,使預壓片的濕片水分控制在70%左右。在一定的溫度和時間內,對其進行干燥處理,使其水分含量在5%-8%之間,然后在高溫、高壓下進行熱壓,得到生物化學纖維板。
用生物纖維做遮陽板,9個月不變形。用于制作卷簾式櫥柜裝飾板,辦公臺面一年以上不會變形,而且可以任意上色,上漆,可與木材纖維板同用。
污泥制生化纖維素,主要是利用污泥中所含的粗蛋白和球蛋白,這些物質可溶于水及稀酸、稀堿、中性鹽的水溶液中,在一定的條件下,加熱、干燥、加壓,進行改性,最后可制成活性污泥樹脂,經過漂白、脫脂后,再進行壓制,形成板材。[6]
2.1.3制作陶粒
陶粒,尤其是輕質陶粒,優勢明顯,需求量大,開發新的材料和新的輕質陶粒具有很大的實際應用價值。市政污泥是一種資源量很大的工業廢棄物,利用這些廢棄物制作陶粒具有很好的經濟效益和環保效果。金宜英等對城市污水處理廠的淤泥進行了燒結法和燒結法的試驗,并對其燒結法進行了試驗,確定了淤泥摻入80%、350℃20分鐘、1060℃15分鐘的燒結法。廣州華穗輕質陶粒廠,在生產過程中,成功地利用生活污水處理廠的污泥代替了河床的泥沙,或用少量的粘土,生產輕質陶粒,日產量達到了300噸,年產量為1818萬立方米,年產量為18萬立方米。在污泥中含有較多重金屬的情況下,應重視對爐窯煙氣的治理和對產物中重金屬的溶出進行監測。
圖2-2污泥陶粒生產工藝流程
2.1.4制作復合肥
在普通耕地中,由于長期的耕作,導致了作物根系持續地吸收礦物元素,導致了土壤中有機、無機元素嚴重匱乏。此外,土壤中的無機肥料的長期施用也會產生負面效應。污泥中的氮、磷、鉀、微量元素等是植物生長必需的養分,而有機腐殖質則可以改善土壤的結構,增強土壤的保水性和抗蝕性,是一種很好的土壤改良材料。優良的混合肥料,可改良土壤,提高作物生長,提高產量。
污泥是廢水處理后的一種廢物,其主要成分在廢水中經過了大量的氧化和降解,但仍有一小部分富集于污泥中。燕化污水廠是一家集煉油廠、合成橡膠廠、化一廠、化二廠、化三廠、聚酯廠等為一體的大型企業所排出的精煉、化學廢水,以及燕化數十萬市民的生活廢水,現已形成日處理能力15萬立方米以上,是燕化污水廠最大的排污單位。城市污水處理廠的污泥主要有兩種類型,一種是初沉淀池污泥,另一種是殘余活性污泥。這些淤泥一部分會被送到附近的森林里當肥料,另外一部分則會被晾曬在外面。不管是哪一種,運輸和使用都會造成二次污染。
石化廢水處理后產生的污泥,除了礦物油之外,還存在Hg、Cd、3,4-苯并芘、芳香烴等多種有害物質,但其富含N,P,K等元素。經過簡單的處理,就可以滿足農用有機肥料的要求。
將淤泥作為肥料,將其直接用于農田,在5-10 t濃度下,對土壤中有害物質無明顯殘留,也無明顯積累,其農產品中的殘留量也達到了國家食品衛生標準。由淤泥生產的復合肥料,淤泥質量分數在30%時,所使用的淤泥量只有0.06%-0.12%。結果表明,該復混肥在農業生產中不會對農業生產產生不良影響,且不會對農業生產產生不良影響??梢?,通過對污泥進行肥沃處理,可完全消除二次污染。
按照作物對化肥的吸收狀況,通常將化肥及土壤中的總營養成分劃分為“速效”與“遲效”。污泥中的有效N約為1600 mg/L,比普通化肥高,可作追肥,但相對全量而言,有效N只有2%-3%,故其也是一種緩效肥,更適合作底肥。
以污泥為原料生產的復合肥,因其含有豐富的有機質,可充當肥料,還可使土壤變得疏松,改善土壤的結構,還可將污泥中的多種營養元素充分利用起來,防止長期使用無機肥料造成的土質硬化等問題,因為施用量很小,所以不會對淤泥中的有害物質產生污染。[7]
該方法采用的是以污泥為原料制備復混肥的方法。利用污水處理工廠中產生的富含有機物的污泥,與氮、磷、鉀等微量元素按照一定的比例進行混合,然后通過破碎、機械混合、造粒、干燥,就可以得到復合肥。
脫水后的污泥被送到干化廠進行自然干化,然后被送到污泥棚中,污泥棚中的污泥和N、P、K肥被分別用計量的方式送到混料機中,并按需要加入適量的微量元素,對其進行充分的攪拌,使其達到均勻的狀態,經過篩分,粒度符合要求的物料,再送入造粒機上,再經過加熱,除去其中的水份,再經過冷卻,就變成了成品。
目前,國際上的肥料正在朝著緩效化、復合化、高效化、專用化和流化化的方向發展。城市污水處理系統通過污泥制備的復混肥,不僅具有豐富的有機質和氮磷鉀三素,還具有多種作物生長發育必需的中、微量元素,而且還具有較高的遲效性營養成分,在肥料的緩效性和復混肥方面,與我國肥料產業的發展方向和發展趨勢相吻合。如果能對此進行專門的研究,研制出一種有機-無機復合專用肥料,那么它的發展前景將會更加光明。
2.1.5制作活性炭
以污泥為原料制備活性炭,是實現污泥資源化的一種有效方法?;钚晕勰嘀刑己枯^高,約為總碳含量的40.9%,從城鎮污水處理廠的污泥中生產活性碳的方法,其包含以下步驟:a.將城鎮污水處理廠的污泥,其中添加了0.5-3%的添加劑,從而將該污泥的水分含量降低到約10%;b.將所述淤渣和所述激活劑的質量比為1:1,以20%~60%的氯化鋅為激活劑,浸泡12~48 h,然后于105℃干燥20~50 min;c.添加5至30%的木屑,果殼,果核,作為碳化劑;d.將所述材料混合均勻,然后將其置于一個高溫爐子中,使其升高到500~800攝氏度的激活溫度,并在15~50分鐘內完成碳化激活;e.通過冷卻的洗滌和干燥而獲得的活性碳。[8]下圖為用剩余活性污泥制成的活性炭。
圖2-3用剩余活性污泥制成的活性炭
2.1.6制作二氧化硫吸附劑
以剩余活性污泥為原料制備二氧化硫吸附劑,其基本原理為:將高水分含量的污泥放入爐中,105℃烘干24 h,即可獲得水分含量低于10%的干污泥。在一個不銹鋼加熱器中放置大約30克干泥漿,并以5攝氏度/min的速率進行裂解。在550℃下裂解,1小時后,經粉碎,獲得顆粒大小在0.6-0.8 mm之間的產品,這就是污泥的吸附劑?;蛘呷「晌勰啵ê?4 h后),在550℃炭化2 h,通入水蒸氣(流量約為200 mL·min),將溫度保持在550℃,活化2 h,產物烘24 h得到的污泥吸附劑孔徑分布比較寬,微孔所占比重較小,以過渡孔結構為主,比表面積較小。在一定的二氧化硫濃度、氣流速度、溫度、氧氣和水含量、活化劑濃度、活化時間的影響下,脫硫效果會有很大的不同,所以,在脫硫的過程中,要對這些因素進行適當的調節。
由于殘渣中碳含量高(其成分可用分子式C5H7NO2表達,其理論碳含量為53%),使得殘渣中碳含量達到了一定程度。通過對污泥的碳化和活化條件的研究,可以使污泥的碳化和活化得到更好的處理效果,同時也可以降低生產成本。當前,對城市污水處理廠污泥進行碳化處理,除采用常規的高溫碳化方法之外,還可采用工業廢渣硫酸作為催化劑進行碳化?;钚晕勰嗟募せ罘椒ㄖ饕懈邷卣羝奈锢砑せ詈吐然\的化學激活。
由于污泥中含碳量的限制,導致其品質較差,含碘量僅在177-700 mg/g之間,但其對有機污水的吸附能力、吸附平衡時間等均超過商業活性炭,但其使用范圍受限于污泥中的重金屬,所以其使用場合會受到限制。然而,在某些需要使用活性碳的氣體純化中,其使用要比常規的活性碳更為經濟。而且,如果污泥活性碳得不到再生,可以考慮將其燃燒,還可以將其中的重金屬固化,所以它具有一定的應用前景。[9]
2.1.7污泥發酵產沼氣發電
厭氧發酵技術是目前和將來最常用的污泥穩定技術。與其它穩定方法相比,厭氧發酵得到了廣泛的使用,因為它有以下優勢:
1、產生有時超出污水處理工藝要求的能源(甲烷);
2、將最終要處理的淤泥量降低30%-50%;
3、待完全消化后,可以消除異味;
4、對病原菌有殺滅作用,尤其是在溫度較高的情況下;
5、消化后的淤泥易于脫水,且含有有機質活性組分,適合用于土壤的改良[7]
但是,對于一些規模小、污泥量小、不能充分發揮其綜合作用的污水廠,也可以進行好氧消化。該工藝具有操作方便,運行穩定,處理過程中所需的污泥量小等特點。但是,其運行成本高,能耗高。在具體的工程實踐中,對于污泥的處理,應該根據污泥的數量、有無利用價值、運行管理水平的要求、運行管理與能耗、處理場地的大小等因素,來確定污泥處理的方式。
經過消化處理的有機污泥,不但可以進一步降解、穩定和資源化利用其中的有機物,還可以顯著降低污泥的數量(一般情況下可降低1/2),顯著提高污泥的穩定性和脫水能力。這對污泥的后續處理是有利的。
利用污泥發酵生產甲烷的基本原則:
通過在無氧的條件下,與污水、污泥中的厭氧菌菌群的作用,將有機物經過液化、氣化而分解為穩定物質,同時將病菌、寄生蟲卵被殺死,將固體達到減量化和無害化的方法,對污泥進行厭氧消化,從而制取沼氣。將淤泥分解成兩個階段:
圖2-4污泥厭氧消化處理工藝流程
2.1.8制作動物飼料
淤泥中包含有蛋白質,脂肪,纖維素,和某些可以被吸收的成分,它們是動物所需的營養物質。污泥中的粗蛋白質約占70%,主要以蛋氨酸、胱氨酸、纈氨酸等氨基酸為主,且各氨基酸間具有較高的比例,是較好的飼料蛋白。
2.2剩余活性污泥的生態化利用
2.2.1填埋
由于其投資小,處理能力強,見效快,并且是當前對無法再進行資源化處理的最后處理方式,因而被認為是最為經濟的處理方式。填埋法存在以下不足:占地面積較大,運輸成本較高,偶爾還會產生污染較重的液體及惡臭現象,還會對地下水源造成污染,所產生的氣體以甲烷為主,容易引發火災和爆炸,由于填埋率的降低,這種方法正在受到制約。
2.2.2焚燒
在土地資源日趨緊缺的情況下,可將剩余污泥量降至最低。垃圾焚燒后,殘渣中的水分和有機質經過分解,僅留下極少的無機鹽,形成了殘渣,殘渣可用作建材。但這種方法的缺點是:投資巨大、操作繁瑣、需先干燥再焚燒(會產生惡臭),成本高。在燃燒過程中,容易產生二氧化硫和二惡英等有害氣體,對大氣造成污染。而且,焚化的費用也很高。
2.2.3高速生物反應器技術
該工藝集污泥脫水、消化、干化于一體,并將污泥的處置置于密閉循環體系中。該系統包括進料塔,生物反應器,以及幾個循環系統。該系統的中心部分為兩個區,上部為污泥與土壤混合的區,在此區可實現污泥的均勻負載,并可將其中有機組分和在此區內進行生物降解;下部為氣-液分離區,其作用是避免液-液滯留,增加氧的運移量;通過本體系的處理,高負荷率的污泥中有機組分可被降解70%-80%,懸浮固體濃度的去除率可達45%-60%,與其它生物處理技術體系比較,本體系所需能源較低,且可實現連續運行,并能保持最佳溫度,有利于微生物的降解,特別適用于天然條件有限、土壤含水率高的情況。與普通的好氧和厭氧消化相比,高速生物反應器具有反應容積小、運行費用低、微生物濃度高、系統抗沖擊能力強等特點,從沉淀池排出的5000-30000 mg/L濃度的污泥都可以直接進入該系統,無需進行任何的預處理。
2.2.4蚯蚓生態床法
以“蚯蚓-微生物”為研究對象,建立了一種采用“蚯蚓—微生物”作為主體功能菌的穩定技術。蚯蚓以污泥中的懸浮物、微生物為食,通過生態系統的食物網關系,使剩余污泥物質保持穩定。蚯蚓糞擁有極高天然氣孔率的微細團聚體,一方面能促進好氧微生物的生長,提高固氮和代謝能力。同時,由于其具有良好的分散性和分散性,對人造土壤的趨向性有較好的緩沖作用。蚯蚓糞中富含氮、磷、鉀等營養成分,同時還含蚓激酶、富敏酸等能促進植物液態質更生和運動的物質。同時,蚯蚓還可以對剩余污泥中的重金屬進行富集,從而有效的減少了重金屬污染。
2.2.5濕式氧化技術
濕式氧化技術是一種對溶解或懸浮在水中的有機物和還原性無機物進行加壓和加熱,并在空氣中氧氣的作用下進行氧化分解的一種有效的處理方法。在水氧化過程中,反應溫度對COD的脫除率有很大的影響。試驗證明,在300℃,30分鐘的條件下,該工藝對COD的脫除率大于80%。
采用濕式氧化法對污泥進行了預處理,其中的有機質經過分解和氧化,該過程分為氣、液和固三個階段。采用氣相色譜分析,結果表明,在濕法氧化過程中,O2、N2和二氧化硫分別占85.8%、13.9%和0.07%。由于有機物被氧化分解,經過濕式氧化后,CO2的體積百分比從0.21%增加到13.9%,生成的二氧化硫非常少量,不會引起二次污染,因此能夠直接排入空氣中。
2.2.6制作泡沫滅火器
活性污泥中的蛋白含量高達60-70%,用酸堿調節pH值,進行水解、濃縮,然后添加穩定劑、防腐劑,就可以制備出蛋白泡沫滅火劑。在殘渣中,滅火物質以蛋白質為主,其火災機制與動物性和植物蛋白泡沫滅火劑相似。
2.2.7低溫熱解
污泥低溫熱解是一項新興的能源利用技術,利用污泥中含有的鋁鋁酸鹽和重金屬(特別是銅),將其中的油脂和蛋白轉化為烴類,并生成燃油、氣體和碳等。
低溫熱解是將污泥中的有機質(以脂類和蛋白質類為主)在微正壓、250-500℃的溫度下,經過蒸餾和熱分解得到油脂(熱值為33 MJ/kg)的過程,其產率與污泥中有機質的含量有直接關系,通常每1000 kg干污泥可回收200-300 L油脂。由于不凝氣、污泥碳和水的存在,可以為污泥的干燥和反應器的加熱提供一定的熱能。國內外學者普遍認為,在400-500℃條件下,在0.5小時內可得到最大的原油產量,而在300℃時則達到了最大的原油產量,而在300℃時則達到了最大的原油產量。
圖2-5低溫熱解制油反應過程
低溫裂解制取石油的特點是:①設備簡單,不需要耐高溫高壓的設備;②能源回收率較高,污泥中有三分之二的炭被以油形式回收,炭與油的總得率超過80%;③不會造成二次污染,經分析認為,經處理的污泥中,絕大多數的重金屬將會被溶解到焦油中,90%以上的重金屬將會被氧化固定在焦油中,然后再被二次氧化,達到無害化,同時,由于高溫低溫,極少產生不凝氣體,所以可以降低二次污染,降低二次污染,減少二次污染;④與焚化工藝相比,其投資與焚化工藝相當,但操作費用只有焚化工藝的30%。
因為剩余活性污泥的蛋白質含量比較高,所以生產出來的油中氮、氧含量高,而且粘度大,很難被用來作為高檔次的燃油。[10]
2.2.8能源與熱能利用
目前,我國城市污水處理廠的污泥制油技術主要有兩條:一種是從污水處理廠得到的淤泥熱解制取石油的工藝。其原理是:在無氧或低于理論氧量的條件下,將污泥加熱到一定溫度(高溫:600℃~1000℃,低溫:<600℃),利用溫度驅動污泥有機質的熱裂解和熱化學轉化反應,將固體物質分解為油、不凝性氣體和炭三種可燃物,部分產物作為前置干燥與熱解的能源,剩余部分作為能量回收。二是直接污泥處理工藝。它是將污泥中的大分子物質,在高溫、高壓和催化劑的作用下,進行水的裂解,縮合,脫氫,環化等一系列反應,最終得到一種低分子量的油狀物。
目前,美,英,日等國家都在采用熱化學化方法,即在300℃下,在10 MPa下與脫水的淤泥發生化學反應,形成一種類似于石油的物質。德國、加拿大等發達國家主要采用熱裂解油化工藝,即將干涸的淤泥在300-500攝氏度的缺氧狀態下加熱,使淤泥中的淤泥發生氣化,變成一種油;而我國的污泥煉油技術還處于起步階段。
第三章污泥處理及處置的前景分析
污泥是廢水處理過程中不可避免的產物。污泥在未經過合理處理的情況下,會對水、空氣造成二次污染,不僅限制了污水處理廠的高效處理能力,還會威脅到生態環境和人類的生產生活。與污水處理技術的迅速發展相比,我國的污泥處理技術還處于初級階段,污泥的大規模生產使其處置問題變得越來越突出。目前,國內以填埋法為主,還可以采用發酵堆肥法、自然干燥法和焚燒法。
中國產業調研網發布的中國污泥處理處置行業進展監測分析與市場前景報告認為:截至2022年年底,全國污泥處理處置設施創辦僅完成“十二五”規劃目標的43.4%,即224.81萬噸/年,而我國的污泥年產量在3000多萬噸左右。而按照規劃,“十二五”期間全國規劃創辦污泥處理處置總規模518萬噸/年,假設規劃按期完成,那么2022年、2023年兩年間,污泥處理處置設施還需創辦293.29萬噸/年,相當于之前三年年均創辦規模的2倍。
“十二五”以來,我國政府雖對污泥處置提出了一些建議,但力度不大。長期以來,我國的污水處理行業一直是以水為主,以泥為輔,污泥處理的人才、技術及投資都遠遠落后于行業。但是,在新的環保政策的推動下,“重水輕泥”的局面可望改變,污泥處置將成為環保領域的一個新的課題。隨著城鎮化的快速發展,政府法規的實施,技術的進步,在我國,在污泥處理領域,未來的發展空間是巨大的。
在對污泥進行處理和處置的過程中,要引入清潔生產的理念,從源頭上做起文章,做到預防為主,實現污泥的減量化,它不僅是污泥處理技術的發展方向,而且對于降低污水處理廠的運行費用,從根本上解決污泥處理難題具有重要意義。但是,由于我國對污泥減量技術的研究剛剛起步,技術還不夠成熟,還存在著許多亟待解決的問題,這就需要我們一方面要致力于發展出一種適合于我國國情的高效低耗的污泥減量技術,另一方面也要對已有的技術進行不斷的改進和優化,以便將其充分運用到水廠中。但是單純的減量處理并不能徹底地解決城市污水處理廠中的污泥問題。在經過減量化之后,仍不能避免產生的那一部分污泥,應考慮對其進行資源化,以達到變廢為寶、化害為利的目的,這樣既能防止污泥的二次污染,又能實現資源的重復利用,從而解決目前資源匱乏的問題。
第四章總結
我國目前城市污水處理廠尚處在終端處理階段,若能在污水處理廠中引入清潔生產的概念,將有助于解決城市污水處理廠中的污水處理廠和污水處理廠中的污水處理廠。污泥的處理與處置方式有多種,一般應遵循減量化、資源化、無害化的原則,在實際生產對環境造成最小的影響。
根據生態原理,組織工業活動,消除污染,這將是今后各個產業發展的必然方向,在對剩余污泥的處理和處置方面,也應該轉變傳統的思維方式,引進清潔生產的理念,這樣才能從根本上解決這些問題。
在國內,城市污水處理大多采用的是活性污泥法,因此,在對污水進行處理的過程中,也會生成大量的殘余活性污泥。當前殘余活性污泥的處理與處置技術,都有一些問題,從未來的發展角度來看,對殘余活性污泥進行資源化、生態化的處理與利用,無疑是未來的發展趨勢。
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[10]錢易.現代廢水處理新技術.北京:科學出版社,2019
致謝
在教師的耐心指導下,論文最終完成。在這篇文章寫完之前,我想先對這篇文章的導師表示感謝。從論文的選題,寫作到最后的印刷,都得到了很多專家的指導。老師的專業素養,嚴謹的治學態度,寬廣的胸懷,使我不但能順利完成了這篇論文,更對我以后的工作有很大的幫助。
其次,在此,本人想對曾經給予過我很多幫助的教師表示衷心的感謝,感謝他們在我的寫作過程中,為我指出了許多缺點,從而使得我的寫作更加完美;是他們的默默耕耘,是他們的無私奉獻,讓我們的生活更加美好。
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