污泥處理處置技術(shù)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)

　　自上世紀(jì)末國內(nèi)第一座污水處理廠污泥消化池落成以來，由于環(huán)保和城市用水的需要，污泥消化池的建設(shè)數(shù)量急劇增多。但是，國內(nèi)建設(shè)的污泥消化處理系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)水平至今仍然相對(duì)較低，這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步重視研究。基于此，本文將著重分析探討我國污泥處理處置技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

　　一、我國污泥處理處置技術(shù)現(xiàn)狀

　　1.1填埋處置

　　將需填埋的污泥，采用高干度離心脫水后，將其含水率降至約65%左右，此時(shí)，可按約為5kg/tDS的比例投加絮凝劑的用量;需填埋處置的污泥通過離心脫水后，將其含水率降至80%左右，此時(shí)，可按約為2.5kg/tDS的比例投加絮凝劑的用量。

　　1.2污泥焚燒處置

　　通常，采用污泥焚燒處理工藝時(shí)，需處理的污泥必須經(jīng)離心脫水后，含水率降為80%左右，按照2.5kg/tDS的比例投加絮凝劑量用量，污泥經(jīng)焚燒后，殘余灰分量約為污泥干重的1/3;焚燒煙氣處理需消耗約37kg/tDS的NaOH量(NaOH價(jià)格約為3450元/t)。在此過程中，污泥運(yùn)輸費(fèi)用按照0.75元/(t·km)，運(yùn)輸距離為40km進(jìn)行計(jì)算，運(yùn)輸費(fèi)用為30元/t。污泥所需填埋費(fèi)用，參照城市生活垃圾填埋運(yùn)行費(fèi)用約15元/t計(jì)算。各處理流程的耗電量約為：濃縮25kW·h/tDS，脫水75kW·h/tDS，消化150kW·h/tDS，焚燒200kW·h/tDS，電費(fèi)約為0.7元/(kW·h)。

　　根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，污泥干固體處理總成本約為800元/t，以1×104t的污水產(chǎn)生2.0t的污泥計(jì)算，1t污水的污泥處理成本，大約為0.16元/t。按照國內(nèi)大型污水處理廠污水處理部分成本0.3～0.45元/t計(jì)算，約占處理成本的35%～50%。將該數(shù)據(jù)與發(fā)達(dá)國家相比，測(cè)算結(jié)果相差不大。

　　1.3污泥脫水

　　目前國內(nèi)城市污水處理廠常用的污泥脫水方式為機(jī)械脫水，常用的機(jī)械脫水設(shè)備有真空過濾機(jī)、離心脫水機(jī)、板框壓濾機(jī)及帶式壓榨過濾機(jī)。使用最廣泛的帶式脫水機(jī)和離心脫水機(jī)，處理后的污泥含水率一般只能達(dá)到78%左右。污泥經(jīng)過化學(xué)藥劑調(diào)理后再通過板框壓濾機(jī)處理，泥餅的含水率下限可達(dá)到60%以下。 　　1.4厭氧消化

　　污泥厭氧消化是一個(gè)多級(jí)過程階段，利用兼性菌和厭氧菌進(jìn)行厭氧生化反應(yīng)，分解污泥中有機(jī)質(zhì)，并產(chǎn)生可以再次利用的甲烷氣體，實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化、無害化和資源化。污泥厭氧消化是目前國際上常用的污泥生物處理方法，同時(shí)也是一種應(yīng)用于大型污水處理廠中較為經(jīng)濟(jì)的污泥處理方法。厭氧消化工藝分為直接厭氧消化和預(yù)處理+厭氧消化兩類。直接厭氧消化工藝即傳統(tǒng)的厭氧消化，不經(jīng)過任何前期處理而直接進(jìn)行厭氧消化反應(yīng)的一種處理模式。通常用于有機(jī)質(zhì)含量較高的污泥或摻有高濃度有機(jī)質(zhì)廢物的混合污泥。

　　二、我國污泥處理處置技術(shù)發(fā)展

　　2.1加大對(duì)污泥處理處置的資金投入

　　政府和相關(guān)部門要認(rèn)識(shí)到污泥處理處置對(duì)污水處理廠日常工作的重要作用，從根本上加強(qiáng)對(duì)污泥處理處置工作的重視和資金的投入力度。政府也應(yīng)該采用多種融資渠道，確保有充足的資金對(duì)污泥處理處置工作進(jìn)行支持。政府要根據(jù)當(dāng)?shù)匕l(fā)展的實(shí)際情況，制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策，吸引更多的企業(yè)對(duì)污泥處理進(jìn)行投資，采用投資、托管、租賃、承包等多種形式完善污泥處理處置基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)污泥處理處置工作的順利進(jìn)行。

　　2.2完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和污泥處理處置技術(shù)

　　目前，我國污泥處理處置工作的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍然不健全，相關(guān)部門應(yīng)該根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠的相關(guān)情況完善城鎮(zhèn)污泥處理處置的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

　　對(duì)污泥處理處置設(shè)施進(jìn)行淘汰、整改、配套和完善等，確保污泥處理處置的合理性和科學(xué)性。同時(shí)，相關(guān)部門也要不斷完善污泥處理處置技術(shù)，對(duì)污泥深度脫水、余熱干化、厭氧消化等技術(shù)進(jìn)行合理的選擇和應(yīng)用，在對(duì)污泥進(jìn)行減量化和穩(wěn)定化處理的過程中也要加強(qiáng)對(duì)污泥的無害化和資源化處置。針對(duì)污泥廠的不同情況采用不同的技術(shù)和工藝對(duì)污泥進(jìn)行科學(xué)有效的處理和處置。

　　2.3進(jìn)一步明確防爆區(qū)域的安全范圍

　　確定污泥消化處理系統(tǒng)中的防爆區(qū)域十分重要，因?yàn)樵搮^(qū)域的確定會(huì)對(duì)總體的平面布置、工藝設(shè)備等各方面的設(shè)計(jì)、施工造成較大的影響，要進(jìn)行科學(xué)、全面的布局和設(shè)計(jì)，提高整體系統(tǒng)建設(shè)以及運(yùn)行過程中的安全性，要對(duì)污泥消化處理系統(tǒng)的防爆區(qū)域進(jìn)行界定，畫出科學(xué)合理的安全范圍。在沼氣系統(tǒng)的防爆區(qū)域內(nèi)，相關(guān)建筑、設(shè)施的設(shè)計(jì)必須符合甲級(jí)防爆要求。另外在防爆區(qū)域內(nèi)，相關(guān)建筑、設(shè)施的設(shè)計(jì)要按照國家相關(guān)安全管理部門制定的相關(guān)文件進(jìn)行實(shí)施。比如，在防爆區(qū)域內(nèi)防爆電氣設(shè)備符合GB3836.1～4—2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》、GB3836.9—2006《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第9部分：澆封型“m”》等一系列的文件的要求，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。

　　2.4加強(qiáng)對(duì)污泥處理處置工作的監(jiān)管

　　政府和環(huán)保部門都應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)污泥處理處置工作的監(jiān)管力度，對(duì)污泥的處理和運(yùn)輸過程進(jìn)行有效監(jiān)管，促進(jìn)污泥的合理科學(xué)處理，減少污泥處理過程中的環(huán)境污染和大氣污染。依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)對(duì)非法傾倒或者違法處置污泥的行為進(jìn)行嚴(yán)厲的打擊和懲治。污水處理廠在日常的污泥處理過程中也要落實(shí)相關(guān)的環(huán)境管理規(guī)章制度，設(shè)置專門的監(jiān)督人員對(duì)污泥處理過程進(jìn)行日常的監(jiān)督和監(jiān)管，并對(duì)污泥處理情況進(jìn)行明確的記錄和備份，定期向環(huán)保部門和有關(guān)部門報(bào)備，對(duì)日常污泥處理處置信息進(jìn)行公開化和透明化管理。

　　三、未來技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　3.1傳統(tǒng)活性污泥法

　　活性污泥法是有一百年歷史的污水處理方法，其缺點(diǎn)表現(xiàn)為：以傳統(tǒng)概念“消除污染物”為主導(dǎo);基本原理無重大突破;效率低、能耗高(每人年降解COD和N需電耗約2O一25kWh);溫室氣體排放(CO2、N20等);污染物C、N、P等)資源化利用水平低。污泥問題未能解決，滯后于現(xiàn)有科技發(fā)展水平。活性污泥法高能耗問題無論在中國還是全球，都沒有得到解決，污泥也沒有達(dá)到其應(yīng)有的資源化水平。在2014年活性污泥一百周年時(shí)，全世界科學(xué)家都一致認(rèn)為：資源化是污水處理未來發(fā)展的方向，污泥的資源化利用是未來需要突破的重要環(huán)節(jié)。

　　3.2污泥處理處置資源化背景

　　過去很多東西，我們認(rèn)為是污染物，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，對(duì)資源和能源的期望也增加了。

　　在此背景下，現(xiàn)在污泥中的污染物，將來會(huì)實(shí)現(xiàn)最大程度的“資源化”。從處理處置為目標(biāo)轉(zhuǎn)變觀念為以資源化利用為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新服務(wù)可續(xù)發(fā)展。

　　3.3歐盟的污泥管理原則

　　歐盟的廢棄物框架指令(2008/98/EC)提出“五層倒金字塔”原則，指導(dǎo)成員國按照五層優(yōu)先順序制定各自的政策法規(guī)。國家發(fā)展階段，以處理處置為主，然后是資源利用，最后是源頭控制的方式，調(diào)整為源頭控制、減量為主，資源化利用處理，循環(huán)利用，其他途徑再利用，最后才是處理處置的“五層倒金字塔”原則。“五層倒金字塔”原則的提出也充分反映了全球?qū)ξ廴疚镔Y源化利用的需求和期待。

　　3.4污泥資源化能源化研究的熱點(diǎn)

　　未來技術(shù)都要遵循五個(gè)方面的原則：第一，以資源循環(huán)為主導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展趨勢(shì);第二，污泥生物質(zhì)能源的最大化回收;第三，污泥營養(yǎng)物質(zhì)(磷和氮)的回收;第四是溫室氣體排放的控制;第五，健康安全保障。

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