水处理技术中的污泥资源化应用
2018-10-21石松
石松
摘 要:近年来,随着人们环保意识的加强,污泥资源化利用和无害化规范治理,成为环保的大趋势。在具体利用方面,利用干化热解处理技术和其他技术,能够高效回收污泥中含有的资源,比如水处理技术中的污泥资源,实现资源化和循环再利用,并且不会产生二次污染物,具有推广应用价值。
关键词:水处理技术;污泥资源化;应用
污泥处置的作用是为了使污泥达到稳定化、无害化、减量化和资源化,基础是维护环境生态平衡和造价合理。国内外常用的污泥处置技术有填埋、焚烧和资源化,其中资源化又可分为建材利用、土地利用、生物法制吸附材料以及制新型燃料等方式。我国城水处理技术中污泥的处置目前主要有填埋和农用兩种方式,其中污泥农用方式所占比例最大,约为44.3%;填埋次之,约占31%;其他方法约占11%;另有约13.7%污泥没有经过处置。
1 污泥资源化利用现状
据相关数据显示,我国每年产生的大量污泥中,约3000万t污泥没有得到妥善安置。以往的处理做法是送往填埋场。目前,对于污泥的处置,以污泥资源化利用为主。我国多数污水处理厂使用年限较长,建设时间较早,同步处理污泥的水平低下。由于国家以及地方的重视,污泥处理已经被纳入到污水处理流程,但仍旧面临着生产和处置不成比例的困境。一方面,污泥处置的成本较高;另一方面,污泥处置技术路线尚不完善。
2 污泥处理技术
①浓缩技术:污泥减量的第一步是污泥浓缩,因为污泥含水量为95%以上,经过浓缩,污泥体积可以减少为原来的25%,目前我国最常用的浓缩方法是重力浓缩法,目前我国大部分污水处理厂普遍采取这种方式。
②脱水技术:经过浓缩的污泥体积仍然很大,需要通过机械脱水的方式将污泥中的毛细管结合水分离出来,经过处理的污泥体积可以减少到原来的10%。
③石灰稳定技术:通过向污泥中加入石灰而产生化学反应,将有毒物质固定在晶格中,从而使污泥转化为胶结强度较大的固体并达到填埋要求。这种技术比较经济,操作和工艺流程比较简单。
④好氧消化技术:工作原理是污泥中的微生物有机体的内源代谢过程,具有稳定和灭菌的作用,工艺成熟,操作简单,但设备投入较大,适用于中小型污水处理厂。
⑤厌氧消化技术:在无氧的条件下,通过专性厌氧细菌将污泥中的有机物分解为二氧化碳和甲烷的过程。在处理工程中产生的沼气可以进行资源利用。这种技术在国外发达国家使用率比较高。
3 污泥利用
3.1 污泥在农业领域的应用
3.1.1 农田施用
污泥一般含有植物所需的营养成分和微量元素,可以增加土壤有机质和N、P、K等元素的含量。但由于污泥中可能含有重金属等物质,大量施用有可能对地下水和土壤造成污染。因此,我国制定了CJ/T 309-2009城镇污水处理厂污泥处置农用泥质标准,对污泥农用时重金属浓度指标实行分级控制。
3.1.2 林地和园林绿化施用
污泥中的营养成分和微量元素可促进植被生长且林地和园林绿地具有较大的环境容量且远离人类食物链,重金属及有机化合物等不易进入食物链。这也是较为理想的处理处置方式。
3.1.3 受损土壤的修复与改良
城市污泥含有的机质可以改善土壤的物理性质。受损土壤如残余矿场、垃圾填埋场等一般失去了土壤的正常使用功能,不能直接利用。适量施用含有适当成分的城市污泥可以改善土壤性质促进土壤功能恢复。虽然剩余污泥用途种类多样,但也有一定的局限性。许多工业废水中含有重金属和有毒有害的有机物质,因此并非所有的污泥都可以用作土壤改良剂和植物营养源。
3.2环保材料
水处理技术中的污泥资源化,能够提取微生物絮凝剂。在实际应用中,能够去除污水中的悬浮物以及有机物。使用矿化污泥,能够制备用于回收水表面溢油的吸附剂,效果较好。利用活性污泥,作为粘结剂,把无烟粉煤,加工制作成为型煤。加工生产的过程中,利用污泥,能够改善型煤内部孔结构,减少灰渣中含有的残碳,最大程度上利用污泥热值。
3.3污泥人工湿地处理
污泥人工湿地处理技术是一种新型污泥处理技术,集污泥浓缩、脱水、降解于一体,可以大量节减基建投资和运行费用。Steven T.等曾分别采用垂直流湿地和水平流湿地对水产业污泥进行稳定研究,结果表明这两种湿地均对污泥具有较好的稳定作用。该处理技术对污泥处理起主要作用的成分是人工基质、微生物和植物。
3.4 用于建材
水处理技术中的污泥中含有大量水泥生产需要的原材料,比如铝和硅等,因此水处理的过程中,对于污泥的处理,通常会注意到此方面。污泥资源化后,制作成为建材,不仅能够减少二氧化碳的排放量,还能够提高污泥利用率,间接保护城市环境。
综上所述,对水处理技术中的污泥进行无害处理和循环利用是环境保护的重要手段,是建设资源节约型、环境友好型社会的重要保障。随着我国政府和民众的环保意识的不断增强,污泥处理问题受到了广泛关注。选择适合有效的污泥处理措施,最大限度地减少对环境的污染,提高污泥处理和利用效率,对我国的环境保护工作具有重要的推动作用。
参考文献:
[1]张水英,张辉.我国污泥处理处置现状与发展[J].建设科技,2007(17):33-35.