污泥处理存在的问题范文

时间:2023-12-26 18:05:28

导语:如何才能写好一篇污泥处理存在的问题,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

污泥处理存在的问题

篇1

关键词:电力企业;逆向物流管理;问题;对策

中图分类号:F272文献标识码:A文章编号:1009—0118(2012)11—0221—02



一、逆向物流的产生和含义

近年来,物流和供应链管理的研究在我国方兴未艾。其中物流作为企业提升竞争力的手段和新的利润源,已经为有远见的企业所认同,并被逐渐提高到战略管理的层面。而在实际生活中,我们更多关注的是正向物流,而没有重视逆向物流管理存在和使用价值。随着人们对环境的要求不断提高,环保意识的逐渐增强。相关环保法规约束力度的加大,以及其经济价值逐步显现。逆向物流越来越得到企业的重视,也迫使企业承担起产品回收的责任,在强制的法律法规的约束下,企业不得不为此采取相应的措施,增强逆向物流管理的力度,以望满足法律法规的相关要求。如今,逆向物流所带来的经济价值逐步受到各企业的重视,许多国外的大企业已经把“逆向物流”战略当成强化自身竞争的优势,提高企业的供应链的整体绩效,增加顾客的价值重要手段。

狭义地讲,对已丢弃的产品再进行制造、再生和物料的回收过程,就叫“逆向物流”,逆向物流是通过计划、实施与控制物品从消费地向生产地的经济性流动过程,已实现对逆向流动物品的适当处置和价值回收的目的。其主要包括:退货产生的回收物流、有价值回收的再生资源物流、无价值的废弃物物流。广义地讲,逆向物流还包括减少资源的使用,通过减少资源的使用来控制废弃物的数量,而且还能使正向和逆向物流的效率更高。

二、电力企业逆向物流管理的概念及特点

我们都知道,电力企业是一个较为特殊的行业。这一行业的主要产品是能源产品,是一种特殊的商品。因其特殊性,使电力生产建设所需的设备物资和材料,更具有专业性、特殊性、复杂性。电力企业的生产特点决定了其物流主要是采购和供应物流,今天本文所谈的电力企业物流,是指有形的实物,是对企业生产过程中所需各种物资的采购、运输、储备、供应等所进行的计划、组织和控制的过程,而电力企业的逆向物流管理是企业物资管理中的重要一环,是对企业生产过程中剩余、退库、闲置物资进行重新计划、组织、分配和平衡利库再利用的过程。搞好逆向物流管理,有利于合理化使用和节约物资,降低生产成本,加速资金周转,提高企业利润。电力企业作为装备性工业,物资费用在电力生产成本和基本建设工程投资中都占有较大的比重,约占投资总量的60%—70%。此外,电力设备的通用性较低,针对性较强,从而对物资的选用和匹配比一般工业企业管理方法提出了更高的要求。因此,加强电力企业管理方法,稳步提高物资管理水平,尽可能减少逆向物资回流,对保证电力生产的安全经济运行和基建工程的顺利投产,提高全局的经济运行效益和社会效益,都有着重大的意义。

逆向物流作为企业的价值链中重要的一环,其具有鲜明特点:如缓慢性、混杂性、分散性。(一)由于物资的回收利或报废用要经过完整的物资管理程序,才能再将它们进行利用再出库,历时较长,所以会相对缓慢;(二)在回收物资的时候,由于产品种类繁多,状况复杂,这就使逆向物流具有一定的混杂性;(三)又由于逆向物流产生的地点比较分散,可能是生产领域、流通领域或在库物资等,所以相对来说,产品的逆向物流较为分散,基于这个特点,逆向物流中的回收产品就具有了很大的不确定性。

三、电力企业逆向物流产生的原因及管理存在的问题

在电力企业中,“逆向物流”其实早已存在,只是没有将“逆向物流”名正言须罢了。电力企业产生逆向物流的原因是多方面的,在电力工程建设中有一定的剩余物资也是正常的:如生产、基建部门、设计部门、业主单位、物资采购供应单位与施工单位,在电力工程建设项目中,由于各自因职能范围方面的原因造成了剩余物资,产生了逆向物流。表现的形式是:需求机动量过大、施工设计变更、或者物资采购决策失误,电力单位采购缺乏计划性、盲目订货等形成的,也有是被更为先进的设备物资更新换代所淘汰;以及科技进步需对原来的设备进行更新改造,工程建设项目设计存在不够科学性,使得在工程施工过程中需改变设计,亦或者是备品备件重复储备、损坏、更新换代等方面的原因。因此,在电力工程建设中,必须做好项目前期规划,把握第一手资料,做到事无巨细、精打细算,并且保证工程所需设备物资的保障供应,也要加强对电力工程建设中剩余物资的利用与管理,做到合理控制使用工程物资,减少剩余物资回流。除此之外,在电力企业逆向物流管理中,还存在以下问题:

(一)物资管理体制模式的制约

在电力企业内部,由于电力企业物流经历了三种物资管理模式:即计划经济时代的物资管理模式,搞活经营时代的物资公司管理模式,到如今正在实施的统一配送物流中心的管理模式。因此在某种程度上也影响了电力企业物流业的发展,所以在逆向物流管理中,与这三者也相互影响,有着紧密的关系。目前,电力企业物资管理正处于从传统的物资供应向现代物流管理社会化转换过程的起步阶段,有着广阔的发展前景和发展空间。

(二)物流意识淡薄,物流人才匮乏,现代化物资管理手段相对落后

多年来,在电力企业内部,不重视物流管理工作,没有意识到物流管理的重要性,甚至对物资管理存在偏见,有些人认为:物资管理工作不外乎收收发发、进进出出,没多大的技术含量。因此,造成物流人才匮乏,物资管理工作相对滞后,企业缺乏一批有知识、有专业才能的物流管理人员队伍。由于物流意识淡薄,电力企业对物流“第三利润源泉”的效益潜力认识不足,特别是企业自身对逆向物流的回收责任意识淡薄,认为逆向物流不仅不能带来经济效益,还会造成资源和时间的浪费,缺乏对逆向物流的回收和完善化管理,因此,不可避免地会造成资源的浪费。目前许多电力企业建立的信息系统尚处于初步的、业务型的、分散的计算机管理阶段,网络功能不强,信息管理层次多,管理系统不一致,造成信息交流不畅,资源不能共享,不能保证信息的及时性准确性和灵活性。这种“滞后的”物流控制现状,往往使企业对环境变化反映“迟钝”,企业的物流系统功能不能最大限度地有效发挥。

(三)企业职能部门对生产建设项目工作缺乏前瞻性、科学性、准确性

在电力工程建设中,从最初工程项目的报建、预算、审批、要经过各相关部门的勘查、设计,确定最初的设计方案,这就要求生产技术部门和设计部门,真实、准确、有效地核准、做好工程项目概算,科学、准确地掌握第一手资料,报送设备物资采购需求。然而由于对工程项目缺乏前瞻性,往往因设计的变更和计划需求失准造成工程物资的剩余,是产生逆向物流最主要的原因,因此,要把握控制好对生产建设项目物资需求计划,对工程项目立项要做到前瞻性、科学性、准确性。

(四)对闲置资金利用率不够,内部管理矛盾颇多

由于工程结余、拆旧换新等原因,电力企业一般存在一定量的闲置物资,通常这些物资都存放在企业的仓库。近年来,一直提倡通过平衡利库,减少仓库闲置物资资金占用,但是很多电力企业却发现虽然很努力地利库,闲置的物资却还是不断增多,然而仓库的库容量是有限的,迫使电力物资的仓储管理渐入困境。显然仓库闲置物资没有得到妥善利用,导致企业物资越积越多,缺乏规范化管理,安全隐患大,需付出更多的人力、物力、财力去加强管理。而在企业内部各项考核指标等管理体制规范要求下,众多考核指标纵横交错地落到基层单位头上,最终令物资使用基层单位,宁愿花更多的钱去买新的物资设备以达到各考核指标,也不愿使用已经存在的闲置物资。一方面企业物资管理制度上要求减少闲置物资,要求零库存,甚至要求杜绝闲置物资的产生,另一方面为了让基层一线能代表企业的先进水平,企业在工程建设制度、生产运行制度、财务管理制度上又给基层单位设置了资金完成率、项目达标率、技术先进率等一系列考核指标,一旦基层单位使用了仓库长时间闲置着的物资,就难以满足各方面指标的要求。这就大大制约了闲置物资的再利用,无形中增加了电力物资管理的难度。

(五)缺乏先进的管理手段和技术支撑

由于电力物资产品的特殊性,回流产品的质量差异大,对产品的回收处理,较其它行业具有更高的技术要求,而使在逆向物流管理的在操作上,存在许多困难。当这些物资经使用过后,退回到库存,有些还具有相应的使用价值,这时候就要对这些物资进行技术的评估鉴定和平衡利库后再行使用,对没有使用价值的物资,就要进行报废处理。如现阶段,电力企业在处理逆向物流的技术、手段上还不够先进、电力产品再制造的市场需求量不明确以及逆向物资的处置程序比较繁琐等,因此,造成运行效率不高,经济效益不好。

四、解决电力企业逆向物流管理问题的对策

(一)电力企业要加大对物流管理投入的力度,重视逆向物流管理对企业提高经济效益的意义。加大逆向物流科技投入,积极推进企业逆向物流相关技术创新,不断挖掘潜力,降低逆向物流回流费用,严格控制逆向物流成本。

(二)制定逆向物流管理规章制度,开展逆向物流的入口控制。建立和完善有关物流管理各项规章制度,严格按照逆向物流实施细则及操作手册和工作要求,加强对逆向物资的在库管理和现场管理。

(三)建立畅通的逆向物流渠道,实现行业资源共享。电力企业要建立畅通的逆向物流渠道,整合企业资源,实现行业资源共享。通过资源共享、互通有无、调制调剂,充分发挥逆向物资的使用效率,不断提高电力企业的逆向物流管理的能力,从而实现企业经济效益新的增长点。

(四)构建信息化管理系统,实现科学管理信息共享。建立有效的物流管理系统和逆向物流信息网,加强信息共享,实现科学管理,是现代企业物流管理的必然要求。由于物资管理系统本身的复杂性和繁琐性,所包含的物资种类众多,要让物资管理工作提高到一定的层次,做到系统化、规范化和网络化,必须采用信息化手段,把物资计划、采购、仓储、配送、供应商等的管理纳入网络管理之中,有效地利用共享信息资源,改善企业管理环节,实施有效控制与全程管理。作用于电力企业的物资管理,由于其管理的好坏直接影响到企业的安全、稳定、经济等生产经营活动及经济效益,再加上现代物流管理理念及技术在物资管理工作中的应用,物资管理信息化必然成为企业信息化管理的重要且不可缺少的组成部分。

(五)加强工程建设物资管理措施。做好电力工程建设的设计、概算及物资采购管理环节。加强物资计划管理,强化物资需求控制。在宏观上,应根据企业年度生产建设投资总量测算材料消耗,把计划贯穿于物资的采购、发放、消耗、储备的全过程,突出计划的严肃性和实效性,物资的采购按计划运行,实行预算定额控制,用计划约束采购,用计划控制消耗。对工程回退的剩余物资,要根据物资种类和属性区别处理,加强对回流物资的保管保养,不断提高工程建设剩余物资的经济性、适用性和有效性,充分平衡利库再利用、减少资金占用。

(六)设立合法的检测评定机构。

目前电力企业内部设立的电力试验研究院,是具有行业专属性质的电力设备检测评估机构,专门从事对电力设备的实验和技术检测评估,但它并不能代表国家权威机构的认定,因此,应尽快设立国家与企业联合组成的,最具权威性质的合法的检测评定机构,这样才能更大限度发挥作用,有助于电力企业行业规范化发展。

五、结语

逆向物流管理是物流配送管理中不容忽视的重要一环,而在实际运作中,不同企业的逆向物流活动又具有不同的特点,因此,各企业在进行逆向物流实施过程中,企业管理者需要把逆向物流提到企业战略的角度进行实施管理,在政策制度、回收方式、回收渠道以及配套机制等方面制定相应的决策并配备专门的团队和管理人员开展实施,并根据自身企业的情况,认真分析企业逆向物流存在和出现的问题,并制定针对性的实施策略,这样才能使逆向物流在不断的发展完善中成为企业新的利润提升空间。

参考文献:

篇2

关键词:污泥处理处置 管理 污水处理

污泥是污水处理的副产物。在污水处理过程中产生的污泥含有重金属、致病菌和寄生虫(卵)等有毒有害成分,处理处置不当存在对生态环境和人类健康构成威胁的隐患。长久以来,实现污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化成为城镇污水处理和污泥处理处置管理的重要目标之一。[1]近年来,学者和管理者试图从技术、政策、管理几个角度引导污泥处理处置的规范化管理,然而大部分建议仍停留在宏观层面或理论层面,欠缺具体的优化建议及实践验证。

1.城镇污水处理厂污泥处理处置管理现状

1.1管理思路及主体单位任责不清

城镇污水处理厂污泥处理处置是污水处理事业的重要组成部分。污泥处理处置管理涉及污水处理厂、污泥运输单位、污泥处置单位等主体。在我国城镇污水处理厂管理运营模式多样化发展的背景下,污泥处理处置管理总体思路不清晰、不规范等问题凸显。目前,污泥运输、储存、处置等不同环节的实施和管理办法存在较大差异;主体单位责任与职责划分不够明确。

1.2管理重水轻泥、处置能力不足

近年来,“节约用水”、“污水处理与回用”等理念已逐渐深入人心,这得益于国家及相关部门的高度重视与有力宣传。然而,政府及相关部门却没有给予污泥处理处置足够的重视和准确的定位。以北方某城市为例,2010年全市污泥产量127万t,而污泥处理厂或无害化处理设施仅6座,年处理量不足污泥总量的50%。长期以来,受“重水轻泥”倾向的影响,许多城市存在污泥处理处置设施相对滞后且严重不足等问题。[2]

1.3欠缺过程化管理

众多管理者将防治污泥污染的监测重心放在污泥处置及应用环节。然而目前,各污水处理厂污泥产生量测量方法及周期不尽相同,甚至有些水厂仍在采用估算方法确定泥量;从污泥运输单位的招、投标,到污泥的联运都欠缺有效的管理及规范的制度;污泥产生、运输、处置等不同环节的管理相对独立;不能准确收集各环节的信息,无从考察产生泥量与处理处置量的平衡关系。污泥处理处置是一个过程性、连续性的问题,应对其全过程进行管理,尤其是问题集中存在的环节,更应加倍地投入监管力度。

1.4泥、水管理脱节

污水和污泥是对解决城市水污染问题同等重要又密切关联的两个系统。为规范管理,相关部门逐年加大对城镇污水处理厂运行监管力度,然而,污泥处理处置却没有成为监管的重点。污泥是污水处理的副产物,其属性与污水处理厂进水及运行有着千丝万缕的关系。目前,大多城市污泥处理处置管理呈现了泥、水管理脱节的现象。研究单位及高校开展的相关研究也多以污泥处理处置管理作为一个独立的研究对象,欠缺与污水处理厂运行状况的相关性研究。

2.污泥处理处置管理优化

污泥处理处置是一个涉及多承担主体和环节的复杂问题。建立清晰的管理路径和有效的管理模式,实现对污泥产生、运输、处理处置全过程的管理是污泥处理处置有效管理的必然要求。

2.1污泥处理处置全过程链式管理模式

结合污泥处理处置流程具有相对固定的特点,以其为依据,建立全过程链式管理模式实现管理最为有效和便捷。所谓链式管理模式,是指在理清企业内部各考评单元的基础上,建立考评单元之间相互关联、相互监督、相互激励的企业管理运行机制。即采用一条“无形”的链将各考评单元连接在一起,使企业管理实现真正意义上的人人参与。[3]

如图1所示,污泥处理处置全过程链式管理模式将管理全过程划分为污水处理、污泥运输、污泥处理处置三个阶段,每个阶段均与其承担主体相对应,且包含主体在该阶段负责的主要工作。利用污泥联运单使三个独立的管理阶段形成连贯、完整的管理链条。污泥联运单涉及信息包括污水处理厂污泥处置方式、污泥产生量、污泥含水率,污泥运输量、运输去向、运输车辆信息,污泥处理处置方式、最终处理处置污泥量等。在管理模式执行过程中,承担主体有义务和责任对产生数据进行备案,对其他相关主体的操作与管理进行监督与指正,定期对备案数据进行核查,并按规定将数据信息上报。 [4-6] 全过程链式管理模式具有清晰便捷性、连贯完整性、责权明确性、监督互查性等特点。

2.2建立污泥处理处置数据平台

以污泥联运单为抓手,全过程链式管理模式同时具有对各阶段、环节数据进行收集的功能,以满足信息上报制度的要求。因此,有必要建立污泥处理处置数据平台配合全过程链式管理模式执行,收集数据信息。从近期管理角度出发,这对于准确分析污泥处理处置现状,查找、追踪问题等具有重要意义;从长远管理角度看,它能够实现利用累积数据信息为管理方向提供参考依据,进一步实现污泥处理处置优化管理。

如图2所示,污泥处理处置数据平台收集从污水处理厂进水到污泥处理处置最终环节的各项数据,其中包括水厂预测、产生、运输、处理处置泥量等。预测泥量是根据污水厂进水水质、处理工艺等预测的,可实现公式计算。作为产生污泥量的考察比较对象及污泥处置能力考察、调整的一项重要指标,预测泥量成功将泥、水管理有效结合,摆脱管理脱节问题。

依托全过程链式管理模式,利用数据平台收集的信息,可实现对污泥处理处置全过程管理及调节。如将水厂预测泥量与产生泥量相互验证,得到结果一致或趋于一致则说明处理工艺相对合理,相差甚远则需要对工艺进行推敲或调整。同理,将产生泥量与运输泥量,运输泥量与处理处置泥量相互验证,亦可对管理工作进行核查,查找、追踪问题原因,并依托链式管理模式问责对应承担主体。同时,长期积累数据可用以验证城市污泥处理处置能力是否满足产生需求,指导优化污泥处理处置管理。待条件成熟,污泥处理处置数据平台应定期向公众进行公开,成为社会监管污泥处理处置管理的有效载体,从根本上促进污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化目标实现。

3.结论

3.1污泥处理处置全过程链式管理模式可以实现对污水处理厂污泥产生、运输、处理处置全过程的管理,具有清晰便捷性、连贯完整性、责权明确性、监督互查性等特点。

3.2污泥处理处置数据平台收集从污水处理厂进水环节到污泥处理处置最终环节的各项数据,包括污水厂预测、产生、运输、处理处置泥量等信息,是一个短期可以用于管理运行,查找、追踪问题,长期可以用于指导规划、调整能力的有效途径。

参考文献:

[1]李亚峰,晋文学,等.城市污水处理厂运行管理[M].北京:化学工业出版社,2010.

[2]崔小浩,李五勤,谢文征,等.北京市污水处理厂污泥处理与处置探讨[J].给水排水,2010,36(6): 17-20.

[3]百度百科.什么是链式管理模式[EB/OL].省略.2010.

[4]黄文平.城镇污水处理厂污泥环境监管对策研究――以江苏省为例[J].环境科学,2011,24(5): 67-69.

篇3

关键词:污水污泥处理处置 污泥处理工艺 污泥土地利用 污泥堆肥

表1 国内已建城市污水处理厂污水污泥处理工艺

序号

污泥处理流程

应用比例

1

浓缩池 最终处置

21.63%

2

双层沉淀池污泥 最终处置

1.35%

3

双层沉淀池污泥 干化场 最终处置

2.70%

4

浓缩池 消化池 湿污泥池 最终处置

6.76%

5

浓缩池 消化池 机械脱水 最终处置

9.46%

6

浓缩池 湿污泥池 最终处置

14.87%

7

浓缩池 两相消化池 湿污泥池 最终处置

1.35%

8

浓缩池 两级消化池 最终处置

2.70%

9

浓缩池 两级消化池 机械脱水 最终处置

9.46

10

初沉池污泥 消化池 干化场 最终处置

1.35%

11

初沉池污泥 两级消化池 机械脱水 最终处置

1.35%

12

接触氧化池污泥 干化场 最终处置

1.35%

13

浓缩池 消化池 干化场 最终处置

1.35%

14

浓缩池 干化场 最终处置

4.05%

15

初沉池污泥 浓缩池 两级消化池 机械脱水 最终处置

1.35%

16

浓缩池 机械脱水 最终处置

14.87%

17

初沉池污泥 好氧消化 浓缩池 机械脱水 最终处置

2.70%

18

浓缩池 厌氧消化 浓缩池 机械脱水 最终处置

1.35%

注:表中未注明的污泥均为活性污泥。

表2 几种浓缩方法的比能耗和含固浓度

浓缩方法

污泥类型

浓缩后含水率(%)

比能耗

干固体(Kw·h/t)

脱除水(Kw·h/t)

重力浓缩

初沉污泥

90~95

1.75

0.20

重力浓缩

剩余活性污泥

97~98

8.81

0.09

气浮浓缩

剩余活性污泥

95~97

131

2.18

框式离心浓缩

剩余活性污泥

91~92

211

2.29

无孔转鼓离心浓缩

剩余活性污泥

92~95

117

1.23

从表中可以看出,初沉污泥用重力浓缩法处理最为经济。对于剩余污泥来说,由于剩余活性污泥浓度低,有机物含量高,浓缩困难,采用重力浓缩法效果不好,而采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂,费用高,也不适合中国国情。所以,目前国内推行将剩余活性污泥送回初沉池与初沉污泥共同沉淀的重力浓缩工艺,利用活性污泥的絮凝性能,提高初沉池的沉淀效果,同时使剩余污泥得到浓缩。国内污水厂对此进行了试验研究,表明这种工艺的初沉池出水水质好于传统工艺[4]。因此,国内当前将重力浓缩法作为主要的污泥浓缩方法,图1为国内污水厂所采用的污泥浓缩方法情况。

由于国内经济状态和资金短缺,且污泥中有机物含量低,所以重力浓缩法仍然将是国内今后主要污泥减容手段。

1.1.3 污泥稳定

国内目前常用的污泥稳定方法是厌氧消化,好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用,并且污泥堆肥正处于不断研究阶段,而热解和化学稳定方法或者是由于技术的原因或者是由于经济、能耗的原因而很少被采用[5]。图2为上述几种污泥稳定方法在国内所占的比例。

1.1.4 污泥脱水

国内现有的污泥脱水措施主要是机械脱水,而干化场由于受到地区、气候条件的限制很少被采用。图3为几种污泥脱水技术在国内所占的比例。

1.2 国内城市污水污泥处理中存在的问题

国内城市污水污泥的处理起步较晚,其中也存在许多问题,主要表现在以下几个方面:

1.2.1 污泥处理率低、工艺不完善

我国存在着重废水处理,轻污泥处理的倾向。很多城市未把污泥的处理作为污水厂的必要组成部分,往往是污水处理厂建成后,相当长的时间后才建污泥处理系统,造成我国城市污水污泥处理率很低。从表1的工艺中也可以看出,国内城市污水厂的污泥处理工艺是很不完善的。污泥经过浓缩、消化稳定和干化脱水处理的污水厂仅占上述城市污水厂的25.68%。这说明我国70%以上的污水厂中不具有完整的污泥处理工艺。不具有污泥稳定处理的污水厂占55.70%,大量未经过稳定处理的污水污泥将对环境产生严重的二次污染。不具有污泥干化脱水处理的污水厂约占48.65%。污泥经浓缩、消化后,尚有约95%~97%含水率,体积仍然很大。这样庞大体积的污泥如果不经过污泥的干化脱水处理,将为运输及后续处置带来许多不便。

1.2.2 污泥处理技术设备落后

当前我国有些污水处理厂所采用的污泥处理技术已经是发达国家所摈弃的技术,其水平还停留在发达国家的70、80年代的水平,有的甚至是国外的60年代的水平。而且有些污泥处理技术根本不合乎国内的污水污泥特性,对所采用的技术缺乏必要的调查研究。污泥处理设备也比较落后,性能差、效率低、能耗高,专用设备少,未能形成标准化和系列化。因此,限制了我国污泥处理技术的提高和发展。

1.2.3 污泥处理管理水平低

很多已建成的污泥处理设施不能正常运行,除技术水平外,管理水平低也是重要因素。大部分污水厂的管理人员和操作人员的素质较差,缺乏管理经验,不能有效地组织生产,加上技术人员少,各个专业不配套,所以一旦生产上出现问题,不知如何处理,有的污水处理厂的污泥处理系统只好长期停止运行。提高污水厂的管理水平,早日实现科学管理是保证污水厂污泥系统长期运转的关键所在。

1.2.4 污泥处理设计水平低

我国排水事业有很大发展,积累了较为丰富的污水处理设计经验,并培养了大批设计人材。但在污泥处理方面,我国还缺乏实践经验和设计经验,尤其是污泥处理系统的整体水平还比较低,从已建成的污水处理厂的污泥处理装置看,运行工况不佳,不能保证长期运行,很多厂的装置建成后,又进行较大的技术改造,造成人力、物力和财力的极大浪费。

1.2.5 污泥处理投资低

国内污泥处理投资只占污水处理厂总投资的20%~50%,而发达国家污泥处理投资要占总投资的50%~70%。

1.3 我国城市污水污泥处置的状况及分析

城市污水污泥的处置途径包括土地利用、卫生填埋、焚烧处理和水体消纳等方法,这些方法都能够容纳大量的城市污水污泥,但因国家的不同而应用情况有所不同。我国自80年代初第一座污水处理厂天津纪庄子污水处理厂建成投产后,污泥即由附近郊区农民用于农田。其后北京高碑店等污水处理厂的污泥也均用于农田。随着城市污水污泥产生量和污水处理厂的逐渐增多,目前我国已开始将污水处理厂污泥用于土地填埋和城市绿化,并将污泥作基质,制作复合肥用于农业等。但在国内,总的状况还是以污泥土地利用的形式为主,将污泥用于农业。可由于国内在污泥管理方面对污泥所含病原菌、重金属和有毒有机物等理化指标及臭气等感官指标控制的重视程度还不够高,因此限制了对污泥的进一步处置利用,图4为几种污泥处置技术在国内所占的比例。

国内的污泥处置,即最终出路存在严重问题,从上图可以看到仍有13.79%的污泥没有任何处置,这将为环境污染带来巨大危害。污泥散发的臭气污染空气,病原菌对人类健康产生潜在威胁,重金属和有毒有害有机物污染地表和地下水系统。造成这种现象的原因可以归纳如下:由于国内污泥处理处置的起步较晚,许多城市没有将污泥处置场所纳入城市总体规划。造成很多处理厂难以找到合适的污泥处置方法和污泥弃置场所;我国污泥利用的基础薄弱,人们对污泥利用的认识存在严重不足,对污泥的最终处置问题缺乏关注,给一些有害污泥的最终处置留下了隐患;污泥的利用率不是很高,仍有一部分的污水厂污泥只经贮存即由环卫部门外运市郊直接堆放,尤其是国内一些南方城市很多采用这种方式。这样的处置方式既影响了污水厂的正常运行,同时污泥的随意堆放又可能产生二次污染,也造成污泥资源的浪费。因此,我国当前面临的问题是尽快发展污泥处置技术来解决不断增长的污水污泥。

2 我国城市污水污泥处理处置对策

2.1 我国城市污水污泥处理途径

从国内今后的发展趋势来看,其城市污水处理将形成以国家投资的大型污水处理厂为主,各地区根据经济发展状况投资兴建的不同规模污水处理厂并存的局面,因此对污水厂污泥的处理应根据污水厂所处的环境位置、处理规模、资金来源、经济技术水平来确定适合中国国情的工艺方法和技术设备等。

污泥处理的目的是使污泥减容化、稳定化、无害化及综合利用。对于国内城市的各类污水处理厂来说,应该不断完善其污水污泥处理工艺,选择包括污泥浓缩、厌氧消化、脱水等较完善的污泥处理工艺,并积极开发性能良好的、国产的污泥浓缩、稳定和脱水的装置和机械,以提高污泥的含固率,使后续的污泥处置和综合利用能顺利进行。就选择污水污泥浓缩技术来说,由于国内城市污水污泥中有机物含量低,所以采用重力浓缩仍然是一种经济、有效的污泥减容方法。污泥脱水的方法主要包括自然干化和机械脱水,而自然干化由于受到气候、地区的限制而很少被采用。污泥的机械脱水能有效降低污泥体积,为污泥的后续处置打下良好基础。现在常用的机械脱水技术有板框压滤脱水、带式压滤脱水和离心脱水等,在实际运行中各有其优缺点,同时污泥的性质对脱水效果影响很大,因此对机械脱水方法的选择应根据污水厂工艺、运行的特点和污泥处理处置的要求而定。污泥处理时采用不同的稳定方法对整个污水处理的工艺选择和技术经济比较有举足轻重的影响,典型的稳定方法有厌氧消化、好氧消化和堆肥等的生物稳定法及投加石灰的化学稳定法。对目前国内现有的情况来说,应考虑采用基建投资少、运行管理费用低、简易高效的污泥稳定方法。污泥的中温厌氧消化法为国内的部分污水处理厂所采用,它不仅能将污泥中的有机物降解,同时杀死部分病原菌和寄生虫(卵),从而使污泥达到稳定化以及部分无害化,而且消化产生的沼气还可作能源回收。不过该法投资大,操作管理严格,对工艺技术及安全运行的要求也较高,这对国内大型的污水处理厂来说是可行的,而对于国家缺乏技术经济优势的小型污水处理厂,采用污泥厌氧消化作为污泥稳定、无害化措施是不可行的。笔者认为,对于小型污水处理厂,一是在选择污水处理工艺时,可选择延时曝气法(如采用氧化沟),由于该工艺产生的污泥随着泥龄的增长,有机物分解趋于完善,挥发分含量随之减少,其能量也逐渐降低,污泥趋于稳定。当污泥龄足够长时,其好氧稳定的结果与厌氧消化稳定的结果很接近[6]。二是采用生污泥直接脱水后进行好氧堆肥的方法,好氧堆肥是利用微生物的作用,将污泥转化为类腐殖质的过程,可消除污泥恶臭,堆肥后污泥稳定化、无害化程度高,是经济简便,高效低能耗的污泥稳定化无害化替代技术。

2.2 污泥堆肥是符合中国国情的污泥稳定技术

污泥农用前最好进行堆肥化处理,目的是经过生物降解作用,使植物养分形态更有利于植物的吸收,另一方面还可消除臭味、杀死病原菌和寄生虫。

目前世界各国普遍采用的堆肥方法有静态和动态堆肥两种,如自然堆肥法、圆柱形分格封闭堆肥法、滚筒堆肥法、竖式多层反应堆肥法以及条形静态通风等堆肥工艺,这些方法都在不断发展和完善。

近年来,国内先后建成了一些机械化程度较高的堆肥厂,如无锡、杭州、武汉、上海等地的机械化堆肥技术包括较完整的前处理、发酵、后处理工艺和设备,其堆肥技术在产品质量、运行操作可控性、环境质量等方面的指标都达到了较高水平。天津市污水处理研究所在纪庄子污水处理厂进行的污泥高温堆肥的试验和研究中,探索出了一套少加甚至不加调节剂、简单而便于操作管理的污泥堆肥工艺,同时提出了工艺流程和技术参数,为生产线的设计与建设提供了技术依据。以堆肥处理前、后消化污泥的提取液为试验液,以草履虫为试验对象所进行的综合毒性研究表明,两者的半致死浓度相差近10倍,说明堆肥对毒性有机物的降解效果是显著的[7]。

1997年北京市环境保护科学研究院总结多年研究成果,吸取国内外各类机械堆肥装置的优点设计、研制了污泥动态发酵器,该装置效率高、能耗低,便于操作管理和设备化。根据所研制的设备,提出以污泥动态发酵器为核心的污泥制复合肥新工艺路线,建成了1条年产5000t复合肥生产的装置。生产线包括污泥动态发酵器、混合搅拌器、圆盘造粒机、烘干机、筛分机等组成,运行以后设备稳定可靠、经济效益明显。该研究提出的污泥动态发酵无害化及污泥制肥工艺,将在北京市高碑店等污水处理厂的污泥处理处置中得到应用,对于解决北京市的污水污泥处置问题,会起到很好的作用。可以说,该项技术的成果转化和推广应用已经有了良好的开端[8]。

2.3 污泥土地利用是符合中国国情的处置方法

一般来说,各国家对于污泥处置方式的选择应兼顾到环境生态效益与处置成本、经济效益之间的平衡。一种有效的、适合本国具体情况的污泥处置方法应该是在环境上卫生、社会上被接受及经济上有效的方法。污泥土地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,填埋场的废气可能污染环境等,近年来污泥填埋处置所占比例越来越小;焚烧法的技术和设备复杂、耗能大、费用较高,并且有大气污染问题;污泥投海受到地理位置和国际海洋有关公约的限制以及对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁,中国政府已于1994年初接受三项国际协议,承诺于1994年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥;污水污泥用作建材是近年处于研究阶段的新课题,尚有许多技术难题需要解决。因此,上述几种方法的使用在我国受到限制。

从污泥的成分看,其中有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家厩肥,还含有钾及其它微量元素[9]。若施用于土地中,对土壤物理、化学及生物学性状有一定的改良作用。污泥中的有机物质可明显改善土壤的结构性,使土壤的容重下降,孔隙增多,土壤的通气透水性和田间持水量提高[10 11],从而改善土壤的物理性质。施用污泥也可提高土壤的阳离子交换量,改善土壤对酸碱的缓冲能力,提供养分交换和吸附的活性位点,从而提高土壤保肥性[12]。污泥中丰富的各种养分,明显地增加土壤氮、磷养分,并能有效地向植物提供养分[11],减少化学肥料的施用量,从而可降低农业生产的成本。此外,污泥可以使土壤中微生物量增加和代谢强度提高而改变土壤的生物学性状,所以污泥土地利用是适合我国目前的经济发展状况是一种积极的、生产性的污泥处置方法[13 14]。同时,我国是一个发展中的国家,又是一个农业大国,其广阔的土地资源是发展污水污泥土地利用的天然优势。因此,无论从经济因素还是从肥效利用因素出发,污泥的土地利用特别是污泥的农用都是一种符合中国国情的处置方法。这种处置方法一方面可以为国内污水厂污泥找到一条根本出路,另一方面还可缓解我国农村资源的短缺。

2.4 污泥土地利用应注意的问题

2.4.1 加强病原菌和寄生虫的控制

城市污水处理厂污泥中含有大量的病原微生物和寄生虫,如不加以控制,则污泥在土地利用或使用过程中会对人畜的健康造成危害。因此污泥在处置或利用前进行高、中温好氧法或厌氧法处理或采用辐射处理是不可或缺的环节。

2.4.2 重视对污泥中重金属及有毒有机物的控制

污水污泥中的重金属和有机污染物含量已成为污泥土地利用的重要限制因素,污泥中往往含有大量的铜、镍、镉、铅、锌、汞等重金属和许多种有毒有机物,若农田中长期施用会导致土壤污染,它们被农作物吸收后又通过食物链进入人体,从而影响人体健康。尽管国内城市污水厂的污水以生活污水为主,但国内城市污水污泥中重金属含量还是有部分超过农用标准[2 15]。因此,将污泥作土地利用时,应特别注意污水污泥中重金属超标问题。污泥中有机污染物的研究工作已经在发达国家开展了很多年,但我们在这方面的研究工作还不是很多。然而,很少研究工作并不意味着我国的污水污泥中不含或少含有机污染物。北京高碑店污水处理厂的污泥中已经检测到35种含氮芳香族化合物,并有7种已经定量化[16]。因此,在污水污泥中有机污染物与重金属这两个领域的研究工作还有很多要做,包括污泥中有机污染物和重金属的表现形式以及污泥处理过程中它们的变化及对土壤-污泥系统的影响。这样才可以很好地解决污泥中污染物对环境及人类健康造成的影响。然而,污泥质量根源于污水厂处理的污水的质量,因此也要从污染源着手,降低进入城市污水的重金属及其它有毒物质的浓度,即必须使排入城市污水管道的工业废水水质符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18-86)。

2.4.3 污泥的施用量

污水污泥的农业利用,不仅可以消除污泥对环境的污染,也可使其资源化而提高作物产量。但是,不合理的施用污泥,很可能导致土壤中重金属元素的积累,造成土壤资源的污染和危害人类的健康。一般来说某块农田适用污泥数量有一定限度,当达到这一限度时,污泥的农用就应停止一段时间后再继续进行。具体的污泥施用量应在调查研究的基础上,根据气候条件、地理环境、作物种类及土壤同化能力制定适合本地区特点的污泥施用额定负荷量,以确保污泥的农田施用安全。

2.4.4 制定完善标准和法律法规,推广与普及环境知识

许多发达国家已对污泥的处置利用制定了法律法规,对污泥的标准、施用地点的选择、水源的保护、病原菌的控制、重金属的允许施入量、运输等都作了相应的规定。目前,我国关于污泥施用的标准和法律法规还不健全,比如污泥农业利用中关于重金属的控制标准只是在研究小麦的基础上建立起来的,很明显这样会存在片面性,因此这样的标准有待于在科学研究的基础上进一步完善。另一方面是要向社会各界大力传播环保知识。污泥土地中的一个重要问题是,要让广大的污泥用户了解科学施用污泥的利益和盲目施用污泥的危害,自觉地遵守污泥土地利用的环境法律法规和科学施用技术规范。

3 结语

随着我国工业和城市的发展,污水处理率的提高,其产生量必然越来越大。从目前情况来看,国内污泥处理利用技术还比较落后,污泥处理率还比较低,人们对污泥处理处置必要性认识还不够,污泥的处理处置存在严重的不足,许多问题亟待解决。同时,我国是一个农业大国,将经过堆肥稳定化后的污泥进行土地循环利用,应该是国内污泥处置利用较有发展前景的一种途径。为了解决国内污泥处理处置中存在的问题,充分利用污泥这种资源,减少环境公害,我国必须大力发展污泥处理处置和利用的各种技术。

参考文献:

[1] 柯建明 王凯军 田宁宁.北京市城市污水污泥的处理和处置问题研究[J].中国沼气,2000,18(3):35~38。

[2] 张自杰 林荣忱 金儒霖.排水工程(第三版).北京:中国建筑工业出版社,1996,296~299。

[3] 薛文源.城市污水污泥处理与处置的途径[J].中国给水排水,1992,8(1):41~46。

[4] 丁亚兰.国内外废水处理工程设计实例.北京:化学工业出版社,2000,43。

[5] 王凯军 贾立敏.城市污水生物处理新技术开发与应用.北京:化学工业出版社,2001,484。

[6] 王显 徐志伟.生污泥质量与污水来源及其处理工艺的关系[J].中国给水排水,1998,4(1):46~47。

[7] 赵丽君 张大群 陈宝柱.污泥处理与处置技术的进展[J].中国给水排水,2001,17(6):23~25。

[8] 田宁宁 王凯军等.污水处理厂污泥处置及利用途径研究[J].环境保护,2000,2:18~20。

[9] 朱南文 高廷耀 周增炎.我国城市污水厂污泥处置途径的选择[J].上海环境科学,1998,17(11):40~42。

[10]周立祥等.城市污泥土地利用研究[J].生态学报,1999,19(2):185~193。

[11]周立祥等.苏州市生活污泥成分性质及其对蔬菜和菜地土壤的影响[J].南京农业大学学报,1994,17(2):54~59。

[12]郭媚兰等.城市污泥和污泥与垃圾堆肥的农田施用对土壤性质的影响[J].农业环境保护,1994,13(5):204~209。

[13]周立祥等.城市生活污泥农田利用对土壤肥力性状的影响[J].土壤通报,1994,25(3):126~129。

[14]乔显亮 骆永明 吴胜春.污泥的土地利用及其环境影响[J].土壤,2000,2:79~85。

篇4

关键词:污泥发酵产物;园林绿化;应用

1概述

近年来,随着社会的发展,我国城市污泥的年产量不断增加,不仅制约了城市的发展,对环境造成较大的污染,而且还威胁到了城市人民生活环境的健康。城市污泥的处理已经成为制约城市污水处理行业的关键因素,并受到了社会各行各业的广泛关注。目前,对污泥进行处理的方法通常是通过无害化处理,将其转化为有益的资源进行进一步循环利用。在对城市绿化建设十分重视的今天,对污泥进行好氧发酵后可将其产物用作城市园林绿化的肥料成为了处理污泥的行业共识,好氧发酵后的污泥与园林土壤混合后会使土壤肥力得到显著的提升,增加植物的发芽率,提高园林作物的产量和品质。此举不仅能够“变废为宝”,将污泥转化为有益资源循环利用,提高土壤肥力,促进植被生长,而且污泥发酵产物在园林绿化领域的应用在改善人们生活环境的同时节约了城市绿化成本,进一步带动了循环经济的发展。

2污泥发酵产物在园林绿化领域应用的潜在需求和必要性

园林绿化通常对土壤肥力有着较高的要求。就人工草坪种植而言,根据相关数据统计,我国2009年的人工草坪种植面积高达6×104hm2,每年需要的有机肥料量大约为240×104t;而我国的另一项绿化工程-河道边坡人工绿化,开发和建设规模不断增加,对有机肥料的需求不断扩大,以每千米绿化工程需要50t有机肥料计算,未来对有机肥料的你需求量高达50×104t;而在高速公路绿化带和隔离带的建设过程中,随着我国境内高速公路通车里程不断增加,以每千米施建3.4hm2绿化面积的比例来算,所需有机肥料的量约为108×104t;在城市绿化过程中,园林绿化面积不断扩大,按照有机肥料使用量0.5t/hm2来计算,每年在城市绿化中施用的有机肥料的量也是巨大的。由此可见有机肥在园林绿化中的使用比例是加高的,大量的有机肥的使用必然会导致园林绿化成本的增加,而污泥发酵产物与园林土壤混合后会使土壤肥力得到显著的提升,且在一定程度上降低了绿化的成本,故而污泥发酵产物在园林绿化领域应用的潜在需求是较大的。由国内外研究和实际经验来看,污泥就含有较高的有机质,虽然其含水量较高,性质也不稳定,但是经过好氧发酵等工艺处理后得到的发酵产物含水量显著降低,有机质的性质也较为稳定,腐熟度也得到提高,在园林绿化中使用能够有效的提高土壤肥力,使土壤的物理结构得到改善,维持土壤一定的温度和水分,在减少地表径流、水土流失、杂草丛生的同时减少了水分的消耗和园林绿化的成本,进一步带动了循环经济的发展。当前,我国虽已有多家从事污泥资源化处理的企业,但企业在污泥发酵产物的生产方面的工艺程序不够合理和严格,生产出的产品具有质量不稳定的缺陷,存在较多的销量问题,且应用领域较窄,总体来说没有使污泥的资源化利用发挥到其应有的程度,故而进一步提高污泥发酵产物的质量,拓宽应用领域对于污泥发酵产物在园林绿化领域更好的应用是十分必要的。

3污泥发酵产物在园林绿化领域应用过程中存在的问题及解决对策

随着我国对环境问题的重视度不断加强,园林绿化的面积和规模均逐年扩大,年增长率也较高。园林绿化对有机肥料的使用要求巨大,以污泥发酵产物与园林土壤混合提高土壤肥力的举措不仅解决了绿化过程中对有机肥料的大量需求,同时也有利于降低园林绿化的成本。但是由于污泥发酵产物养分不高、有气味等竞争劣势,导致其在园林绿化领域应用一定的局限性。

3.1城市绿化对污泥发酵产物的气味要求严格

园林绿化领域包括多个方面,包括人工草坪、城市公共设施绿化、道路桥梁绿化等,尤其是在城市绿化中有明确的要求有机肥料的使用必须满足在较近距离的范围内不会散发出较为明显的嗅觉臭味,以免对人类生活环境造成进一步的不利影响。然而污泥是由工业垃圾、生活垃圾等堆积形成的,本身就有着较为刺鼻的气味,污泥经过好氧发酵后,虽然气味有所改善,但是仍不适合在城市等人类生存环境绿化中使用,在很大程度上制约了污泥发酵产物在城市园林绿化中的应用。应对这一问题就需要城市相关部门严格控制城市污水的排放和处理,做好生活垃圾的分类回收和处理,在污泥发酵过程中要进一步完善发酵工艺,尤其是对污泥发酵产物气味的处理,尽可能的使污泥处理产物能够符合城市园林绿化对有机肥料使用的要求。

3.2污泥发酵产物市场竞争力不足

污泥发酵产物在园林绿化领域中存在的另一个问题就是产品的市场竞争力不足。导致这一问题的主要原因是污泥发酵产物与其他商品化的有机肥料相比养分含量较低,尽管如此,污泥发酵产物的养分含量是符合绿化植物生长需求的。污泥发酵产物不仅有良好的保水性,能够确保植物生长所需的水分和养分,而且具有前期释放较快和后期释放缓慢的特点,这些就意味着污泥发酵产物可以作为一种较为优良的园林绿化有机肥料。除此之外,污泥发酵产物在某些绿化如人工草坪中作为基质材料使用不仅可以有效的发挥其营养特性,增加移植成活率,而且有助于减少水土流失,节约地表资源,降低人工操作成本。通常情况下,园林绿化所需有机肥料的采购都是由政府部门通过固定渠道进行的,因此可以通过制定相关的政策扶持来增加污泥发酵产物的市场竞争力,对采用污泥发酵产物作为绿化有机肥料出台相应的优惠政策,例如可以根据施用量或者施用面积来予以合理的购买费用补贴或者产品销售税的减免;对污泥发酵处理设置专项补助资金等。总的来说,对于污泥发酵产物应用于园林绿化政府部门应予以重点关注和更多的政策扶持。

4结束语

综上所述,污泥发酵产物在园林绿化中可以作为有机肥料和基质材料使用,且具有提高土壤肥力,促进植被生长,减少水土流失,节约地表资源,降低绿化成本等优点,因此污泥发酵产物有着广阔的应用前景,但是污泥发酵产物目前在园林绿化中的应用还存在一定的问题,需要进一步完善污泥处理工艺,增加政府采购政策支持和生产、销售方面的资金补助。污泥发酵产物在园林绿化领域中的应用是当前土地利用较为容易突破的一个方向,同时也是促进资源循环利用的一项重要举措,与国家可持续发展和低碳社会的理念相符合,因此积极探索污泥发酵的工艺技术难点,以更好的推动污泥发酵产物在园林绿化领域中的应用。

参考文献

[1]高定,刘洪涛,陈同斌.污泥发酵产物在园林绿化领域的应用潜力与问题[J].中国给水排水,2012(21).

[2]钟春萍,吴张勇.污泥发酵产物在园林绿化领域的应用潜力与问题[J].城市建设理论研究(电子版),2013(10).

[3]孙骏.污泥发酵产物在园林绿化领域的应用潜力与问题[J].现代园艺,2014(7).

[4]宋丽芬,陈军霞,杜滨舵.利用工农业废弃物生产无土草皮卷基质的配方研究[J].江苏农业科学,2015(7).

[5]高定,卢忠华,郝悦龙.城市污泥发酵产物在园林绿化工程领域的应用潜力与问题[C].(第四届)中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会,2013.

篇5

【关键词】 城市污水处理厂 污泥 污泥减量

随着城市化水平的提高,污水处理厂不断地建成和投入使用,很多未能得到妥善处置的污泥已成为负担。如果仅是对污泥进行简单的填埋,将会带来严重的二次污染。如何将数量庞大、含水量高、成分复杂的污泥进行稳妥的安全的处理,达到污泥的无害化和减量化,最终达到资源化,成为各界关注的问题。

1 城市污水处理厂污泥处理现状与问题

1.1 城市污水处理厂污泥处理现状

据不完全统计,我国目前每年产生干污泥约1000万吨,约占总垃圾量的0.4%,且每年以10%的速度递增。面对如此巨大的污泥产生量及其高速增长趋势,要求我们在处理污泥问题时要具备长远的眼光和科学合理的规划,污泥处理问题刻不容缓。

1.2 我国污水处理厂污泥处理存在的主要问题

我国的污水处理厂在污泥处理方面主要存在以下问题:第一,在污泥处理的规模化成熟技术方面仍存在较大不足,还不能实现对污泥的高效的能量回收和物质利用;第二,在污泥处理问题上,相应的法规、制度尚不健全,无法从市场机制、标准体系、技术政策等方面给予其必要的支撑;第三,污泥处理的责任主体不明确。

2 我国污水处理厂污泥处理的方法

2.1 填埋

对于污泥处理我们以往最常用的方法是在垃圾填埋场处理,这种方法几乎没有对技术上的要求,操作非常简单。但是随着时间的推移,在城市生产生活产生的垃圾量和污泥产量不断增加的情况下,污泥中含有的有机物和一些微量元素将会影响到地下水的质量,由此产生的后果也不可估量。同时简单的填埋处理还将占取大面积的垃圾场,故不能将其作为污泥处置的长久之计。

2.2 焚烧

污泥焚烧在我国污泥处理总量中占据比较小的比例。焚烧可以将污泥中的有机物释放,能杀死其中的有害物质,而且具有时间快、可回收、减量化等特点。但是在焚烧污泥的过程中,会产生大量的污染性气体,对空气环境的影响较为严重,且污泥处理的经济成本远远高于收益。

2.3 污泥农用

在我国大多数边缘化地带上,污泥农用的处理方式也是可以见到的。这种方式是基于污泥中的一些有机物和部分微生物菌体可以在一定程度上起到促进农作物生长的作用,将其作为一种很好的土壤改良剂。但是同时,污泥中的有害元素也会对农作物甚至土壤环境产生危害。世界上已经有一些国家对此采取措施,杜绝污泥掺杂到农作物的原料中,更不让污泥在市场中出现。

3 城市污水处理厂污泥的综合利用

3.1 能源与热能利用

污泥制油技术可以由两种工艺技术实现:一种是污泥热解制油技术。其原理是在无氧或低于理论氧气量的环境下,将污泥加热到一定的温度,利用高温环境下,污泥的有机质热裂解和热化学转化反应,使污泥中的固体物质分解为油、不凝性气体和炭三种可燃物质,部分产物可以作为干燥与热解的能源,剩余可以当能源回收;二是污泥直接油化技术。该技术是在高温高压、催化剂的环境下,污泥中的高分子化合物质通过分解、缩合、脱氢、环化等一系列反应后变成低分子油状物质,目前已经在美国、英国、日本等国家得到推广使用。

3.2 农业利用

污泥中含有许多植物生长需要的元素,其中有机物的含量尤为突出,可以称为一种物美价廉的有机肥料。但是将污泥用作肥料使用需要满足以下条件:达到规定的卫生指标,同时还要没有病菌,污泥中的营养元素和有机物均达到相关要求,含氮量也应该符合标准量。在满足上述要求的前提下,在农业生产方面,污泥还是具有相当的可利用价值。

3.3 污泥制作建筑材料

在建筑材料制造领域,污泥具有明显的资源化利用优势。由于建材行业对原料的需求量巨大,将污泥中的有害物质分解和固化,就地消化污泥,对于有机含量偏低、不宜农用的污泥不失为一种有效的处理方式,具有广泛的应用前景。将污泥作为生产生态水泥的原料,也是解决城市污泥处理问题的一条有效途径。发达国家对于利用污泥等废弃物生产生态环保水泥已经有了成熟的经验,在欧洲水泥生产者联合会旗下的水泥厂中每年都有百万吨级的有害废物通过焚烧处理用于水泥生产。

3.4 提取重金属

城市污水处理厂中的污泥还可能含有部分重金属,如Hg、Pb、Cu、Zn等,我们可以通过适当调整污泥性状,向其中添加化学药剂,用来改变污泥中重金属的形态,从而利用重金属和其化合物的特性将其从污泥中分离提取出来。在污泥中添加某些还原剂可以对Hg等具有挥发性的重金属进行还原使之成为金属单质,然后对Hg等挥发性的重金属进行提取,最终达到回收利用的目的;同样还可以使一些重金属生成沉淀物沉淀下来后,利用离子交换对重金属进行分离提纯。但是污泥中的重金属含量总体偏低,而分离提纯的成本又较高,所以这种方式目前很少在城市污水处理厂得到实际应用,大部分还停留在试验研究的阶段。

总而言之,随着社会的不断发展和进步,污泥处置问题逐渐成为人们在生态环境建设领域的一个重点、难点。如果我们在污泥处置问题上措施不当,污泥会使环境问题更复杂,能源和资源的损失也不可估量。如果污泥能够得到科学、妥善的处理,它完全可以作为资源再次为我们所利用,并能带来一定的经济价值。由于我国在污泥处理方面欠缺经验,并且区域性处理方式又不尽相同,所以我们在处理污泥的时候,要因地制宜,结合当地的具体情况,对处理污泥的手段要具体分析,最终目的都是要实现污泥的综合利用与资源化。

参考文献:

[1]戴晓虎.我国城镇污泥处理处置现状及思考[J].水业导航,2012.

篇6

关键词:污泥堆积;污泥处理;安全;技术

Abstract: this year our country town sludge to substantial accumulation, for the environment and residents living conditions caused very big effect. At present our country towns sewage treatment plant sludge treatment technology is relatively backward, sludge treatment rate is low, the equipment is simple, and to the sludge and no clear to put forward, leading to a large number of safe hidden trouble. Improve the urban sewage sludge disposal technology to become a more and more important topic. Thesis mainly through the reference of the existing sludge treatment technology before, to put forward some new types of sludge treatment technology for enterprises to reference.

Keywords: sludge accumulation;sludge treatment; Security; technology

中图分类号:P624.8文献标识码:A 文章编号:

引言

近年来,随着污水处理行业的高速发展,城市污水处理能力以及污水处理率的不断提高,污水处理厂的污泥产量也随之增长,按目前运营的污水处理厂日产生湿污泥量计算,预计到2012年底,我国每天产生湿污泥至少达到近20.5万吨。然而受认识、资金、技术和政策等因素的影响,我国的污泥处理处置情况并不很理想,很多地方单纯追求较高的污水处理率,污泥处理处置单元较为简化甚至没有考虑,产生的污泥去向不明,造成了较大的安全隐患。因此,采用合理的污泥处理技术解决城镇污水处理厂污泥问题已成为迫在眉睫的问题[1]。

1、我国污泥处理处置技术的现状

目前,我国污泥处理处置技术主要包括:填埋、堆肥、干化和焚烧等,上述处理处置方法特点为:

填埋——城市污泥填埋是一种便利和经济的方法,但其环境风险较大。在考虑采用这一方法进行污泥处置时,除了泥质要满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)、《城镇污水处理厂污泥泥质》(CJ247-2007)、《城镇污水处理厂污泥处置混合填满泥质》(CJ/T-2007)以外,还要更多的考虑与环卫部门的沟通以及需要达到填埋场要求的技术参数。此外,运输成本所占比重较大,一般50Km范围内每吨污泥的运输成本在40元/吨左右[2]。

堆肥——是一种充分利用污泥的养份,便污泥为农肥,在强化自然营养物质的循环上具有生态意义。然而,工业废水进入污水处理厂将导致大量重金属及有毒有害物质累积,使得污泥堆肥变得不可行或者不能被接受。此外,我国污泥堆肥的管理经验还不十分成熟,如在堆肥过程产生的臭气、季节性应用的矛盾等问题还需进一步解决。但若能满足相关标准的污泥堆肥还是非常经济和便利的处理技术。如果以生物好氧发酵堆肥工艺为处理方法,总投资指标约为20万元/吨湿泥,总成本约为90~110元/吨湿泥。

干化——是一种通过降低含水率,实现污泥减量化、干化泥在作为肥料、燃料等实现资源化,但成本较高;污泥干化的总投资指标约为35~45万元/吨湿泥,总成本约为230~280元/吨湿泥。

焚烧——是一种能比较彻底实现污泥无害化处理的一种方式。污泥混合燃烧可利用每个城市的热电厂、水泥厂和垃圾焚烧厂等。除了达到污泥处理处置目的以外,还可以做到能源回收。污泥单独(干化)焚烧也是污泥最终处置比较彻底的一种方法,但设施相对复杂,需要独立运行管理,投资和成本较高。污泥焚烧系统与污泥的热值有直接关系,在达不到焚烧自平衡的情况下需要额外补充热源。此外,烟气的达标排放需要进一步关注,而目前我国还没有针对污泥燃烧烟气的排放标准,实际工作需要参照《大气污染物综合排标准》(GB16297-1996)、《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)等。污泥(干化)焚烧的总投资指标约为40~70万元/吨湿泥,总成本约为245~490元/吨湿泥(热值范围3879~1766Kcal/吨干泥)。

2、污泥处置新技术探讨

我国目前目前使用的污泥处理技术存在的较多的问题,污泥处理技术比较落后,污泥处理率较低,设备简单,而且对于污泥的去向并没有明确的提出,导致了大量的安全隐患。而且在污泥管理方面,对于相关指标如重金属、有毒有机物等的重视程度还不够。污泥对于环境污染越发严重,污泥散发到空气中的臭气中含有大量的病原菌,对人类的生存健康存在严重威胁。大量重金属和有毒有机物流向地下水系统,对于农作物依赖的土地造成了严重的污染,且间接影响了人类的身体健康。因此基于这种现状,迫切需要需新的有效的污泥处置方法。现介绍几种新发展的污泥处置技术:

2.1 污泥焚烧技术

污泥焚烧与其他处理处置方法相比,可迅速和较大程度的使污泥达到减量化,而污泥土地利用、填埋和建材利用等后续问题较多,且涉及到多个部门的权限管理,往往在监管和污染控制方面存在漏洞,导致问题更加突出[5]。有研究表明,污泥焚烧成本看似是其他工艺的几倍,但将其他工艺运行成本的后续费用计算在内,而污泥焚烧可利用电厂的余热,折算后费用未必最高。污泥焚烧技术对于经济发达、土地资源紧张的大城市,使用焚烧法处置污泥应是经济有效的方法。

通过对污泥焚烧处理处置工艺流程的分析,同时结合国外的实例研究,笔者认为污泥焚烧无害化的方式尤其是采用混合焚烧处置污泥,应该是我国今后提倡发展的一种新思路。针对该处理处置方式,有以下建议:

(1)积极利用目前现有的大规模焚烧窑炉(如热电厂焚烧系统)和水泥厂焚烧窑炉进行焚烧污泥,既可利用原有设施,又解决污泥处置难的问题。

篇7

关键词:污水处理厂; 调试; 活性污泥;问题

Abstract: the paper mainly through the writer's many years working practice, this paper expounds the sewage treatment plant and the music gram processing process and effect, thus further for the music gram processing technology debugging points the analysis and research, and put forward the engineering commissioning, the existence of the water quality and YanYangChi sludge deposition problem, and the corresponding measures.

Keywords: sewage treatment plants; Commissioning; Activated sludge; question

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

1 工程概况

某污水处理厂,总建设规模为4万m3/d,污水处理厂主要处理来该市经济开发区的工业废水及市区西部的生活污水。其中工业企业排放的废水占污水总量的70%,居民生活污水占污水总量的30%。本工程采用百乐克(BIOLAK)工艺及调试,并提出处理中存在的问题及解决措施。

2处理工艺分析

2.1 工艺概述

污水处理工艺——百乐克工艺,该工艺是一种高效生化处理系统,属低负荷活性污泥处理工艺,通过生化处理有效降解了污水中的COD、BOD5等有机污染物。该工艺具有占地紧凑、工艺稳定、投资低廉、维护简单、运行费用低等特点。该技术采用了高效率的底部微孔曝气头,并使用移动式曝气链以进一步强化氧气的传送效率,确保了运行的稳定。

2.2 工艺流程

污水处理厂工艺流程见图1。

进水 粗格栅 提升泵 细格栅 旋注沉砂池

压氧池终沉池稳定池 消毒达排。

污泥回流

图1污水处理厂工艺流程

污水中含有的较大的悬浮颗粒和漂浮物通过粗格栅、细格栅去除,防止后续处理构筑物管道、阀门水泵机组的堵塞。污水进入集水池后通过潜污泵送到沉砂池,去除污水中比重较大的无机颗粒。然后通过配水井均匀进入2个综合反应池,在综合反应池中通过活性污泥对污水中有机污染物进行去除。污水达标排放后排入峄城大沙河齐村支流。

综合反应池是污水处理厂的核心,包括厌氧段、好氧段、沉淀段以及后稳定消毒段。污水首先进入厌氧段,利用厌氧微生物破坏污水中的有机高分子化合物,使其成为直链烃类,从而提高了废水的可生化性。同时,设置厌氧段也为系统的有效除磷提供了一个有利的环境。 此外,厌氧段还能够起到污泥选择器的功能,有效的防止污泥膨胀。 污水经过厌氧段后进入好氧段,在好氧段利用好氧微生物去除污水中的有机污染物,最终的产物是CO2和H2O。污水经过好氧处理后进入沉淀段,在沉淀段对好氧池内的混合液进行泥水分离,沉淀污泥大部分进行回流。剩余污泥由剩余污泥泵排出到污泥浓缩池。污水则直接进入后稳定段,后稳定段对前段处理污水做进一步处理,以保证出水稳定和富氧。

3工程调试

本污水处理厂工程调试是在设备安装完工后进行的。在工程调试之前,应该对所有设备、管道以及水下设备进行检查,彻底清理所有杂物,以避免通水后管道、设备堵塞影响调试的顺利进行。

3.1 活性污泥培养

本污水处理厂调试的第一阶段对2个反应池同时进行活性污泥的培养。活性污泥培养的实质就是在一段时间内,通过一定的手段,使处理系统中产生并积累一定量的微生物。

该厂接种了枣庄市污水处理厂的脱水污泥。具体做法是在反应池中加入枣庄污水处理厂浓缩脱水后的污泥,闷曝24h,以后每天排出部分上清液并加入新的污水,逐步加大负荷, 此阶段不排泥。培养期间通过镜检观察反应池中微生物相的变化,同时进行进、出水水质及活性污泥性能指标的测定(包括COD、BOD5、pH、DO、SV、MLSS、SVI等)。随着培养时间的增加,观测到污泥中有大量活跃的原生动物(如钟虫)和少量的后生动物(如轮虫),此时SVI=80~100,SV=18%~20%,MLSS=1200~1800 mg/L,表明活性污泥培养基本成功。此阶段完成后, 即进入污水处理厂全面试运行阶段。

实际运行过程中,对污水水质分析后发现进水水质较设计水质要低,主要原因是由于污水管网系统还没有全部建设完成,中途有一些其它污水混入。分析水质其中BOD5/COD=0.29,说明污水可生化性较差,BOD5:N:P=50:10:1,营养元素比例基本满足微生物生长要求。

活性污泥的培养从10月开始,调试水温21℃,进水流量1500m3/h。开始采用间歇进水进行活性污泥培养,按照进水1h,曝气2h,沉淀1h进行,反应池DO控制在2-3mg/L左右,持续一段时间后,当反应池中污泥浓度到300 mg/L左右的时候,开始向反应池中投加新鲜的粪便作为营养物质,在此期间污泥100%回流。同时通过镜检,密切观察生物相变化。并且对

进、出水水质及反映活性污泥性能指标进行测定,包括SV、MLSS、SVI、COD和BOD5等指标。图2 为好氧池中污泥浓度(MLSS)的变化曲线。通过1周左右的培养,培养过程中MLSS达到1000 mg/L左右。 此后改成连续进水, 污泥回流100%。通过近2 周的培养MLSS 达到1700~2000mg/L,此时SVI=80~110 mg/L。同时镜检发现污泥中有大量的原生动物及后生动物。表明活性污泥培养基本成功。

图2好氧池污泥浓度变化曲线

3.2 工艺调试

活性污泥基本培养成功以后,系统进入调试阶段。工艺调试主要是通过调节反应池中的DO、污泥回流比、SV%、剩余污泥排放等参数,使系统正常运行,出水达标排放。

由于污水处理厂曝气系统设有变频装置,DO的控制风机的转速来实现,这给反应池控制DO带来很大的方便,调试期间,反应池中DO保持在2-3mg/L。每天通过监测SV%调整污泥回流量,使污泥负荷F/M (MBOD5/(MMLSS•d)在保持在0.05~0.10 kg /(kg•d)。由于该工艺属低负荷生物处理系统, 系统产泥量少。因此调试期间系统不排泥。

调试后期COD出水平均为38 mg/L,平均去除率为87.9%,SS 出水平均为8.1mg/L,平均去除率为95.5%。BOD5出水平均为5.8 mg/L其平均去除率为93.5%。

4 工程调试中存在的问题及解决措施

经过1个多月的调试,污水处理厂能够正常运行,并且各项出水水质指标均达到排放标准。但是在调试的过程中发现污水处理厂还存在着一些问题需引起注意。

4.1 水质问题

该污水处理厂处理的主要是枣庄经济开发区工业废水及市中区西部居民生活污水,工业废水占三分之二以上。在经济开发区内有很多大型的纺织印染企业,由于少部分纺织印染企业不能完全做到达标排放,因此有时排入污水管网的部分污水具有PH值较高,色度较高,对污水处理厂的冲击负荷非常严重,造成污水处理厂系统有时候不正常,出水不能达标。因此建议当地政府部门应该加强管理,加大执法力度,促进工业企业的废水达标排放,保证污水处理厂的正常运行。

4.2 厌氧池污泥淤积的问题

综合反应池前段是厌氧池,每个厌氧池设置两台潜水搅拌机,由于搅拌机分别安装在厌氧池两侧同时往中间方向搅拌在每台搅拌机后面形成了一个死区。调试过程中发现在这部分污泥严重沉积,减少了厌氧池的有效容积,影响了厌氧效果因此,整个系统在运行的过程中应该每隔一段时间调整搅拌机的方向,有效保证厌氧池的厌氧功能。

5 结论

综上所述,通过对本工程污水处理厂工艺调试要点分析,得到了以下的结论:

(1)接种相近水质城市污水处理系统的污泥,有利于启动生物驯化,具有启动时间短,节约启动电耗,节约成本的优点。在该污水处理厂工艺调试过程中,污泥的接种和营养物质(新鲜粪便的投加明显缩短了微生物培养驯化的时间,将一般为3个月的调试时间缩短为个半月,节约了大量启动期间的电耗。

(2)由于接种的污泥来自枣庄污水处理厂,枣庄污水处理厂接纳了裕泰印染的生产废水,所以该厂的污泥对印染废水具有较好的适应性,从而产生更高的去除效率,达到较好的处理效果。

(3)本工艺具有抗冲击负荷能力强,产生污泥量少,污泥性质稳定,沉降性好的特点。同时具有工程总体投资少,运行费用低等特点。

参考文献

篇8

【关键词】 生物淋滤 污水污泥 重金属

1 引言

随着我国城市污水处理率的逐年提高,污水处理厂的污泥产量也急剧增加。污水污泥通常经过机械脱水后再进行后期处置,传统的处置方法主要有卫生填理、焚烧、海洋处理和土地利用。其中土地利用是最常用、最具备经济性的方法[1]。污水污泥中含有占其干重0.5-2%的重金属[2],因此在污泥土地利用之前必须进行处理以避免二次污染。污水污泥中重金属的处理基本思路是重金属稳定化(控制重金属的生物活性)和减量化。但污泥稳定化后,随着土壤pH、氧化还原电位等环境条件的改变,重金属有可能重新溶出或其生物毒性增加而造成污染。因此,高效且经济的生物淋滤方法成为了研究的热点[3]。

2 主要微生物种类及特征

可用来进行生物淋滤的细菌有硫杆菌属、氧化亚铁钩端螺旋菌属、硫化杆菌属、酸菌属、嗜酸菌属以及其它与硫杆菌联合生长的兼性嗜酸异养菌。其中,应用最广泛的是氧化亚铁硫杆菌,其次是氧化硫硫杆菌和铁氧化钩端螺旋菌[4]。一般说来,应用于淋滤重金属的微生物以其生长的温度可以大致分为中温菌和嗜高温菌。

2.1 中温菌

中温菌主要有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、器官硫杆菌、嗜酸硫杆菌、温浴硫杆菌和氧化亚铁钩端螺旋菌。其中氧化亚铁硫杆菌的最适温度在30-35℃之间,其最适pH为2-3。氧化亚铁硫杆菌的生物膜由外膜、肽聚糖、周质区和内膜构成。周质区存在铁氧化酶,从外界培养液跨膜运输到周质区的Fe2+在铁氧化酶催化下失去一个电子,这个电子传递给分子氧并伴随H+和能量的吸收,这一能量使细胞内ADP(二磷酸腺苷)和Pi(无机磷)结合成ATP(三磷酸腺苷)使细菌得以生长繁殖[5]。氧化硫硫杆菌是普遍存在于污水污泥中的微生物,它通过氧化还原性硫来获得能量,其最适温度在28-30℃之间,最适pH为1.5-2.0。

2.2 嗜高温菌

在较高温度的条件下,古菌成为了重金属淋滤的优势菌种[6]。Sulfobacillus thermosulfidoxidans及其相近的菌种可以在较高温度条件下实现较快的淋滤速率。极端嗜高温菌可以在70℃时生长,并利用硫或硫代硫酸盐作为能源,主要包括Sulfolobous viz.S. ambivalens、S. brierleyi和Thiobacter subterraneus。

3 生物淋滤机理

污泥厌氧消化是国内外污泥消化的主要形式,厌氧消化污泥中重金属70%以难溶性的硫化物(Cr主要以Cr(OH)3形式)形式存在[7],在氧化亚铁硫杆菌等细菌的作用下,金属硫化物变成可溶性的金属硫酸盐,通过固液分离可达到去除污泥中重金属的目的。

一般认为生物淋滤污泥中重金属有两种作用机理[8-9]:

3.1 直接机理

细菌通过其分泌的胞外多聚物直接吸附在污泥中金属硫化物(MS)表面,通过细胞内特有的氧化酶系统直接氧化金属硫化物,生成可溶性的硫酸盐,见式:

M表示重金属 (1)

通常,污水污泥中的金属硫化物如NiS,CuS和ZnS等可以通过上式所示的机理被溶解。

3.2 间接机理

在以硫为基础的淋滤过程中,污水污泥中的元素硫或还原性硫化物通过氧化硫硫杆菌氧化成硫酸,进而污泥中的pH来提高重金属的溶解[10]。

(2)

(3)

Me为二价金属。

在以铁为基础的淋滤过程中,细菌在液相中先将Fe2+氧化到Fe3+,Fe3+随后再通过与重金属硫化物的反应而淋滤出来。在这个过程中,细菌不需要接触到矿物的表面[11]。

(4)

(5)

反应式(4)和(5)构成了一个循环,使得越来越多的重金属被淋滤出来,在反应式(5)中产生的硫酸还可以促进以硫为基础的间接淋滤过程。

4 淋滤模式

4.1 序批淋滤模式

目前,关于污水污泥重金属淋滤的实验室研究大多都是在序批式反应器中进行。Wong和Henry[12]报道了在序批实验中使用氧化亚铁硫杆菌淋滤厌氧消化污泥的研究。在以FeSO4为能源时,8d内对Cu、Ni、Zn、Cd和Pb的去除率分别为65%、78%、87%、86%和0%。淋滤的最佳起始pH是4,最佳的温度范围是25-30℃。与纯培养的氧化亚铁硫杆菌淋滤序批实验相比,氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌混合菌种对重金属的淋滤效果要高10%。10 d内混合菌种对厌氧消化污泥中Zn、Cu、Cd和Pb的去除率分别为95%、75%、50%和55%。针对23种市政污水污泥的序批淋滤实验结果表明,氧化硫硫杆菌对重金属的平均溶解率为62.5%,要高于氧化亚铁硫杆菌的49.5%[13]。不同菌种的淋滤效率的差异主要是由于系统间pH的不同所致,一般认为较低的pH会导致污泥中重金属较高的溶解率。对与大多数的污泥中的重金属来说,高效淋滤所需的pH范围是2-3之间。在淋滤序批实验中,虽然大部分的研究针对的都是厌氧消化污泥,但是Couillard等[14]报道了使用氧化亚铁硫杆菌淋滤好氧污泥的研究。在提前将污泥酸化至pH为4,假如FeS作为能源的条件下,污泥中的重金属能在1-2d内实现高效的溶出。由于氧化亚铁硫杆菌对简单的有机物,如有机酸、低分子量糖类、氨基酸等特别敏感,所以污泥中含有较高浓度的有机物会抑制其序批淋滤效果[15]。

4.2 连续淋滤模式

连续淋滤模式可以提高污泥处理量,适合于大规模的应用,但是目前对此的研究很少。连续模式的淋滤研究一般均在连续搅拌反应釜(CSTR)中进行。Couillard和Mercier[16]报道了使用氧化亚铁硫杆菌在CSTR和带污泥回流的CSTR(CSTRWR)系统中的淋滤研究结果。在HRT为1、2、3和4d,以1g/L的FeSO4·7H2O为能源时,CSTR与CSTRWR有基本一致的淋滤效率,对Ni和Cd的去除率分别为82.4-83%和83.3-85%。Tyagi等[17]研究了使用纯培养氧化亚铁硫杆菌的连续淋滤反应器中HRT、污泥回流比的影响。研究结果表明在HRT为0.75d,回流比为20%的情况下,超过90%的Cu和Zn能被淋滤出来。而Seth等[18]的研究发现当连续式淋滤工艺的HRT为14d,使用1.5g/L的S作为能源时,Cd、Cu、Ni和Zn的去除率分别为50、33、48和74%。

4.3 污泥消化与同步生物淋滤

污泥消化与同步生物淋滤(SSDML)是污泥消化过程和生物淋滤过程在同一个反应器中进行,实现病原体、污泥挥发性固体和重金属的同步去除。SSDML可以在序批或连续式曝气搅拌槽反应器中得以实现。通常,以硫为基础的生物淋滤过程在中性pH的条件下开始反应,所以可以与好氧污泥的消化过程组合在一起。Tyagi等[19]的研究结果表明污泥固体含量对SSDML工艺有明显影响,重金属的溶解率随着污泥固体含量从8.7提高到29.6g/L而降低。氧气浓度对SSDML工艺也有明显影响,当氧气浓度从2提高到7 mg/L时,氧化还原电位、酸化率和总挥发性固体的降解率都得到了提高[20]。

5 规模化应用存在的问题

尽管生物淋滤技术可以高效的去除污水污泥中的重金属,但是目前还没有实现规模化应用。目前主要存在的技术问题如下:

5.1 污泥肥料成分含量的损失

污泥生物淋滤过程中存在一个主要的关注热点是可能的肥料成分含量的损失。污泥中75%的营养元素可以在淋滤的过程中损失掉。在淋滤过程中,pH通常都降至2以下,在降低的pH和较高的氧化还原电位条件下使得污泥中的有机物被氧化,进而使得污泥中的营养元素被溶解出来。N的损失也可能是因为污泥中微生物的蛋白质结构被破坏所致。淋滤的时间越长,损失的营养元素含量将会越多。Shanableh和Ginige[21]发现在生物淋滤污泥过程中有76%的P和38%的N被损失了。Wong等[22]发现在较低的起始pH时,以氧化亚铁硫杆菌淋滤污泥会有39%N和45%P的损失,但是在pH为6时N和P的损失基本可以忽略。Blais等[23]也发现在污泥起始pH为1.5时,淋滤过程会有44%的P损失,而起始pH为2.5时P的损失只有6%。

5.2 污泥调理和脱水性能

在生物淋滤技术规模化应用前另一个需要注意的是污泥的调理和脱水性能。淋滤过程完成后,污泥需要在絮凝剂的帮助下进行脱水,脱水后的污泥中和后才能作为肥料使用。然后,在pH小于2的情况下,高分子聚合物产生的絮体很小并且易碎,使得污泥调理和脱水变的非常困难。因而只能将pH调高至2-3之间或加入双氧水提高氧化还原电位来克服这个问题。保持污泥的脱水性能对于淋滤后高效的固液分离具有重要意义[24]。

5.3 经济性问题

与传统的污泥中重金属去除方法相比,生物淋滤工艺被认为是高效经济的,它只需要传统化学法1/5的成本。通常,生物淋滤过程需要16-20d,在此期间需要足够的曝气和搅拌。去除重金属的成本除了包括化学药剂、搅拌、曝气、基建和运行费用外,还应包括污泥调理、脱水以及从酸性滤出水中回收重金属的费用。Sreekrishnan和Tyagi[25]发现生物淋滤工艺(氧化硫硫杆菌)仅在较低处理容量和高固体浓度时具有吸引力。

参考文献:

[1]Metcalf and Eddy, 2003. Wastewater Engineering: Treatment, Disposal and Reuse, fourth ed. McGraw-Hill Publishing Company Ltd, New York.

[2]Lester, J.N., Sterriet, R.M., Kirk, P.W.W., 1983a. Significance and behavior of metals in wastewater treatment processes, part I, Sewage treatment and effluent discharge. Sci. Tot. Environ 30, 1-44.

[3]Wong, J.W.C., Xiang, L., Gu, X.Y., Zhou, L.X., 2004. Bioleaching of heavy metals from anaerobically digested sewage sludge using FeS2 as an energy source. Chemosphere, 55, 101-107.

[4]周顺桂,周立祥,黄焕忠.生物淋滤技术在去除污泥中重金属的应用。生态学报,2002,22,125-133.

[5]Zhang D Y, Li Y Q,Sun Y K. Feasibility study on biological precessing technology of metal material.Science in China(Series C), 1997,27(5),410-414.

[6]Pathak, A., Dastidar, M, G., Streekrishnan, T R. Bioleaching of heavy metals from sewage sludge: A review. Journal of Environmental Management. 2009, 90:2343-2353.

[7]Angelidis M. Chemistry of metals in anaerobically treated sludge.Water Res., 1989, 23(1):2-33.

[8]Tyagi RD, Blais JF, Auclair JC, et al. Bacterial leaching of toxic metals from municipal sludge: Influence of sludge characteristics. Water Environ Res., 1993, 65 (3): 196-204.

[9]Couillard D, Mercier G. Optimum residence time in (CSTR or Airlift reactor) for bacterial leaching of metals from anaerobic sewage sludge-bioreactor comparison. Water Research, 1991, 25: 221-231.

[10]Suzuki, I., 2001. Microbial leaching of metals from sulfide minerals. Biotechnol. Adv 19 (2), 119-132.

[11]Lombardi, A.T., Garcia Jr., O., 1999. An evaluation into the potential of biological processing for the removal of metals from sewage sludges. Crit. Rev. Microbiol. 25, 275-288.

[12]Wong, L., Henry, J.G., 1984. Decontaminating biological sludge for agricultural use. Water Sci. Technol 17, 575-586.

[13]Blais, J.F., Tyagi, R.D., Auclair, J.C., Lavoie, M.C., 1992. Indicator bacteria reduction in sewage sludge by a metal bioleaching process. Water Res. 26 (4), 487-495.

[14]Couillard, D., Chartier, M., 1991. Removal of metals from aerobic sludges by bioleaching solubilization in batch reactors. J. Biotechnol 20, 163-180.

[15]Cho, K.S., Ryu, H.W., Lee, I.S., Choi, H.M., 2002. Effect of solids concentration on bacterial leaching of heavy metals from sewage sludge. J. Air Waste Mgmt. Assoc. 52, 237-243.

[16]Couillard, D., Mercier, G., 1990. Bacterial leaching of heavy metals from sewage sludge-bioreactors comparison. Env. Pollut 66, 237-252.

[17]Tyagi, R.D., Couillard, D., Tran, F.T., 1991. Comparative study of bacterial leaching of metals from sewage sludge in continuous stirred tank and air-lift reactors. Process Biochem 26 (1), 47-54.

[18]Seth, R., Henry, G.J., Prasad, D., 2006. A biological process that reduces metals in municipal sludge to yield sulfur enhanced biosolids. Environ. Technol 27,159-167.

篇9

[关键词]水资源;城市污水处理;污水处理厂;现状;对策

中图分类号:TG333.75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0371-01

一、前言

据相关资料表明,我国水资源非常的贫乏,人均占有水资源只有2220立方米,是世界平均水平的的1/4,属于严重缺水国家之一。再者,水资源污染严重。十一五”期间是我国大陆地区城镇污水处理设施建设取得跨越式发展的五年。在2005年对5个城市内湖水质监测,全部属于V类和劣V类。同时,经济腾飞也带来了城市水资源的严重污染,工业废水排放量大,占全国废水排放总量的55.3%。所以污水处理厂作为城市水资源的一个净化器,对于我国水资源的建设有着举足轻重的作用。

我国对环境质量建设的脚步日益加快,2006年,城市水污染厂也由266座增加到937座,污水日处理能力大大加强。随着我国城市水污染厂数量和规模上的不断提升我国的城市生活用水也得到了很大改善。但是面对日益增长的用水需求还是存在很多问题。

二、当前污水处理厂存在的问题

1、机制不完善,监督不到位

我国的污水处理系统和配套设施都是由政府“亲手抓”、“亲手做”。这种一肩挑的机制不仅因为政府机制的冗杂而变得效率低下,还因为建设、监管合二为一,相互联系,导致监管力度不够,根本达不到建设要求。

2、工艺技术落后

污泥源头减量、预处理技术、污泥消化技术都已经非常成熟,但是还需要进一步研究优化,充分发挥其优势;臭味大、周期长是污泥堆肥技术长期以来难以解决的问题,在以后技术研究过程中要尽快攻克这个难题;污泥协同处置和焚烧技术容易造成环境污染。

3、污水利用率低

我国城镇生活污水再生利用量只有污水处理量的4.6%。污泥利用率只有20%。污水处理厂大部分只对污水经过一部分净化处理然后排入水体,并没有对污水进行充分利用。

污水经过一定标准处理就能达到生活用水的品质。特别是在水资源匮乏的地区,利用污水来优化回水系统能够缓解水资源和城市用水之间的矛盾。政府要制定一系列措施支持和鼓励中水回用,防止浪费。同时对污泥也要进行回收利用。因为我国在中水回收利用和污泥回收利用的技术比较落后,就需要加大对回收利用的研究。

4、运营成本较高

在2006年,我国城市污水处理厂运行费用达到101.6亿元,而征收的污水处理费用只有37.亿元。完全不能满足污水厂运行费用。很多污水处理厂在设计之初就缺乏科学依据,只是在规模、技术上一味追求大、新。未考虑到整个去污系统实际运营成本,导致有些污水处理厂因运营不济成停运或者半停运状态。

污泥运营成本高是多方原因造成的。政府要鼓励多种资金进入污泥处置建设中去,利用市场机制吸纳运营资金。同时完善收费体质,不能造成收费漏洞。

5、污泥定义不清,责任主体不清

要研究污泥的利用率就要先明确污泥处理的定义。我国对污泥处置的概念还是混淆不清的。处置方式也受到污泥概念的影响。污水处理、污泥处理、污泥处置的目标不明确,也影响到了技术路线和技术标准。从而在实际污泥处置过程中无法辨别责任主体。

6、污水处理厂规模不符合实际情况

污水处理厂的规模不管资金多少,都要根据当地实际情况进行建造。规模过大,会加大资金投资,拉长建设周期,投入与产出不能形成正比。规模过小,满足不了当地污水处理需求,形不成规模效益。所以污水处理厂的建设要在一个适当的规模上。有数据表示:超过30万t/d处理能力的大型污水处理厂就不具有规模经济效益了, 相对而言, 小型( < 1万t/d) 和规模为5~ 20万t/d 处理能力的污水处理厂效率较好。

7、设备匮乏

我国多采用国外污水处理设备,品种、类型、型号繁多。污水处理设备是经常需要维修的,因为设备检修、备件购买、设备替代都给污水处理厂的管理带来了极大的不便。究其原因还是因为我国没有相应的设备能够代替国外设备,设备的品质和标准不能与国际接轨,一个品牌一个标准。

8、缺乏监督体系

污泥的各个环节都存在不同的风险,比如在运输、储存、处理处置的过程中有污泥泄露污染环境,也有厌氧硝化处理会引起火灾,给环境和生产生活带来各种不可预测的风险。

三、相关对策和建议

1、加大对污水处理设施的投入

目前, 中国城镇生活污水的处理率仍旧不高, 随着城市化进程的加快, 以及经济的迅速增长, 城镇生活污水处理的压力会越来越大, 虽然近几年国家对污水处理的投资有所增加, 但与国外相比差距依然很大, 发达国家用于排水设施和污水处理方面的投资占国民经济总产值的0. 53%~ 0. 88% , 而中国仅为0. 02%~ 0. 03% , 因此, 今后中国仍需要加大对城市污水处理设施的财政投入。对于东部发达地区, 地方政府在充足的财政收入中一定要将建设城市污水处理设施纳入重点支持范围, 加快城市污水处理步伐, 改善城市水体环境; 而对于广大的中、西部地区,国家要在财政上给予政策性支持, 设立专项资金用于支持城市污水处理设施建设,提高中、西部地区的污水处理率,从而实现中国城镇生活污水处理的平衡发展。

2、加快污水处理企业改革的步伐

在中国很多城市, 污水处理及配套设施系统都是事业单位或准事业单位的运营方式,由政府收取排污费,给污水处理厂按事业单位拨款, 政府在污水处理投资、建设、监管中完全是/一肩挑0, 这就使得中国污水处理事业的发展进程比较缓慢,效率低下。有些地方虽进行了体制改革, 但不够彻底、到位,难以适应市场经济发展的需要。因此,必须加快体制改革和创新力度,建立现代企业制度,改变依靠财政的状况,降低运行成本,提高经营效率,将污水处理单位改制为企业法人,实行政企分开,从而建立企业自我激励和自我约束的机制。同时,鼓励企业规模化经营,支持企业跨区域投资运营,尽快实现利用市场机制,引入符合行业特征、有限且有效的竞争。

3、拓宽城市污水处理设施建设的投资渠道

改变原来的投资、建设和运营体系, 建立政府、企业、社会的多元化投入机制,实现投资主体多元化、运营主体企业化和运行管理市场化, 这样必将拓宽中国城市污水处理的投资渠道,提高国家投入资金的使用效率。

目前,城市污水处理厂的BOT,TOT 模式已在部分地区开展,尽管在具体实施过程中还存在不少问题,但随着政策制定和管理体制的不断完善,这种模式应该也会得到不断发展和完善。

4、提高污水和污泥的资源化程度

城市污水经过处理,达到一定的标准之后, 就成为了资源, 尤其是干旱、半干旱的缺水地区,如果直接排入水体而不进行有效利用,就是一种浪费。因此,建设分类供水系统,为实现中水回用建立基础,通过制定积极的政策措施, 采取经济手段,鼓励中水回用,防止浪费,是节约水资源、合理科学利用水资源的最佳方式。

同样, 对于污泥回用,也要采取积极的经济政策来鼓励和支持,加大对污泥处理的研究力度,保证污泥得到有效处理, 不造成二次环境污染,最大限度地利用污泥,变废为宝、变害为利,同时还要加大有关部门的监管力度,实现污泥利用的资源化、无害化。

四、总结

随着社会的快速发展,解决我国污水处理厂现在存在的问题迫在眉睫。应该根据我国污水处理厂的实际问题进行合理规划、统筹兼顾,不能因小失大,对环境、经济、社会产生不利影响。

篇10

Pan Yamei;Chen Shujuan;Wang Liangzhong

(Nanjing Normal University College of Energy and Mechanical Engineering,Nanjing 210042,China)

摘要:本文通过分析传统污泥处理方法,提出一种新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料。对比了新旧方法的利弊。

Abstract: Through analysis of traditional method of sludge treatment, a new method of sludge treatment, using sewage sludge dried by waste heat of boiler as the raw material of power plant, was put forward in this paper, and the advantages and disadvantages of the old and new methods were compared.

关键词:污泥 污泥处理 锅炉余热干化生活污泥

Key words: sludge;sludge treatment;sewage sludge dried by waste heat of boiler

中图分类号:X7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)29-0312-01

0引言

城市污水污泥是污水处理过程中必不可少的副产品。目前我国年产干污泥近30万吨[1],折合湿污泥含量约为750万吨(96%的含水率)。大量的污泥未能及时得到合理处理而成为污水处理厂沉重的负担。有资料表明[2],在建成的污水处理厂中90%以上没有污泥处理的配套设施,60%以上的污泥未经任何处理就直接农用,而消化后的污泥也由于未进行无害化处理而不符合污泥农用卫生标准。

1污泥的处理方法

目前国内外污泥的处理方法如下:

1.1 污泥填埋处理污泥填埋处理操作上相对简单,但是对场地的要求较高:既要防止渗滤液、微生物对地下水体的污染,还要考虑污泥发酵所形成气体的二次污染。目前我国污水处理厂污泥填埋问题尤为突出。一是消耗大量土地资源,不少城市很难找到新的填埋场;二是产生大量渗沥液,由于含水率较高,污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染,大部分和垃圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象;三是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少,填埋气体污染大气,并存在安全隐患。

1.2 污泥农业利用相对于污泥填埋处理,污泥农业利用的投资少、能耗低、运行费用低,被认为是最有发展潜力的一种处置方式。污泥土地利用,尤其是在相关法律法规及相关政策完善的情况下,将发酵后的污泥作为园林绿化、苗圃、土壤改良以及覆盖土是一种有效的污泥处置途径。但是污泥农用的产品将直接和人类的食物链发生关系,而目前国内外对污泥农用的风险性研究还不够深入。目前,我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全,对于污泥处置的风险研究可用数据不充分。

1.3 污泥土地利用美国EPA技术文件中所提到采用污泥专用处置场(Dedicated disposal site)和污泥专用有效利用场(Dedicated beneficial use site)进行污泥处理。污泥专用处置场(Dedicated disposal site)作为污泥土地处置方式的一种,目的是为了获得最大程度的污泥施用率(可高达220~900Dt/(ha.a))。由于大量地、重复地施用污泥,专用处置场上一般不适宜进行种植。污泥专用有效利用场(Dedicatedbeneficial use site)则是属于污泥土地利用的一种形式,但其污泥施用率较其他的土地利用形式高得多(第一年的施用率可高达150~200Dt/ha)。在污泥专用有效利用场上,通常用来种植不进入人类食物链的植物,该技术在我国应用不多。

1.4 污泥综合利用污泥作建材利用是近年来一种新兴的污泥回用方法,较农业利用、能源化利用具有经济效益明显、无处置残留物等优势,是污泥资源化处置的一个重要发展方向。与发达国家比较而言,我国在污泥建材利用发展方面有些落后,虽然在污泥制砖方面的研究确实不少,但缺乏实际的工程应用。

1.5 焚烧处理污泥焚烧处理法是最彻底的污泥处理方法,污泥干化焚烧是今后我国提倡的方向,尤其是采用有焚烧后余热干燥污泥体现了节能减排,循环经济的思想。但此方法的缺点也不容忽视,如需要投入大量的基础设施资金和运行费用,还需要消耗大量的能源,而能源价格又不断上涨,设施成本和运行费用昂贵。

2污泥处理技术目前存在的问题

传统的污泥的主要处置方式有填埋、焚烧、排海、农用等。在国外,西方发达国家经济实力雄厚、科学技术先进、其处理程度一般较高。其中,西欧以填埋为主,美、英、北爱尔兰三国以农用为主,而日本主要采用焚烧,而在我国,由于经济和技术所限,目前污泥尚无稳定而合理的出路,基本还是以农肥的形式用于农业。并且大多数污泥未经任何处理就直接农用,由此产生地环境问题直接危及人体健康。为此,我国于1984年颁布并实施《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),这对于污泥农用的规范化起到一定的指导作用。

但是传统的污泥处理方法都存在一定弊端,且污泥也没有达到有效的资源化发展。污泥排海也并未从根本上解决环境伺题,同时也造成了海洋污染,对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁,受到越来越强烈的反对。

3新工艺流程

3.1 新工艺工作原理利用目前火电厂排放的余热干化生活污泥以及印染污泥以提高污泥本身的热值并且减少烟尘中的SO2和粉尘含量,干化后的污泥可以做为电厂发电的燃料添加剂。工艺采用风机1加速锅炉尾气的流动速度以更好的干化污泥,风机2加速了干化污泥后的尾气的流速,使之及时的排除烟道,保证了烟道的通常。

3.2 新工艺的设计思路新工艺秉承节能减排的思想,在减少污泥排放的同时合理利用了污泥的有效热值,节约了有限的化石能源――煤。为污泥的资源化利用找到了一条新的途径,为电厂能源来源找到了新的选择。

4展望

总结以上污泥处理方式,普遍存在成本高、处理不彻底等缺陷,受经济因素影响大,在污泥污染早期时往往不被重视,拖延了时间,污染不断加重,导致后期更难治理,花费更多。新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料,使得污泥处理有了新的途径,相信在不久的将来污泥处理定会有新的突破。

参考文献: