我国城市污水厂污处理处置技术研究进展.doc

我国城市污水厂污泥处理处置技术研究进展 王发珍，李天增 （北京桑德环境工程有限公司，北京，101102） 摘要：本文就我国污泥的特点、污泥处理处置阶段、污泥综合利用进行了论述，并对现有污泥处理处置技术存在的问题及污泥处理处置的发展趋势进行了讨论。 关键字：污泥处理与处置；资源化利用；污泥改性 中图分类号：X703 目前，我国城镇污水处理厂每年产生的剩余干污泥约180万t（含水80％的污泥900万t），预计未来5年内，年干污泥产量将达到540万t（含水80％的污泥2700万t）。污泥的处理、处置在污水处理中是不可或缺的。自20世纪80年代起，我国开始大规模的建设现代污水处理厂，但一直忽视了污泥处理、处置的重要性，据资料统计显示，欧美等发达国家在污水处理厂的建设中，污泥处理、处置的投资占总投资的50-70％，而我国目前只有20-50％。 污泥作为污水处理的剩余产物，含水率高达70-80％，易腐烂，有恶臭，并含有大量病原微生物、寄生虫卵或重金属等有害物质，如不加妥善处理和处置，直接排放会给环境带来严重的二次污染。由此可见，污泥处理已成为污水处理厂面临的又一难题。 1 我国污水厂污泥的特点 污泥成分复杂且含有有毒物质，这成为污泥资源化利用的主要障碍之一。 我国污水厂污泥的成分特点如表1所示[1-3]： 表1 我国城市污水厂污泥的成分特点 参数 特点 1 脂肪，碳水化合物 脂肪含量低，碳水化合物含量高VSS，碳水化合物（淀粉、糖类、纤维）含量高（高于50％），脂肪含量低（约20％），人均排出BOD：20-30g/p.d，SS：35-50 g/p.d，有机物含量稍低于50％ 2 污泥的C/N比 污泥含氮量较高，一般在3％左右，污泥C/N比维持在10-20％的范围 3 pH值和酸碱度 污泥的pH和总碱度基本在正常范围，pH再6.5-7.0之间，总碱度在16-26mg/L之间 4 重金属离子 重金属离子含量较高 5 肥分 污泥中富含的氮、磷、钾是农作物必需的肥料成分，有机腐殖质初次沉淀污泥含33％，消化污泥含35％，腐殖污泥含47％是良好的土壤改良剂 6 污泥热值 污泥含有大量的有机物和一定量的纤维木质素，脱水后的污泥发热量约为836kJ/kg，具有较高的热值，在一定含水率下具有自持燃烧和用作能源的可能性 污泥中重金属含量主要取决于工业废水排入污水处理厂的情况，我国污水中工业废水比重较大，故污水厂初沉及二沉污泥重金属含量较高，某些重金属含量超标严重[4]。 2 我国污泥处理与处置现状 由于污泥处理技术难度高、投资大、回报不确定等因素，国内涉足此领域的企业少且规模小，与外国先进国家相比差距较大。在我国现有的污水处理设施中，有污泥稳定处理设施的不到25％，处理工艺和配套设备完善的不到10％[5]。国外的城市污泥处理与处置已经有近百年的历史，无论是进行有效利用还是填埋处置，污泥处理与其他废物的处理一样，皆是以污泥减量化、稳定化、无害化、资源化为目的。 污泥处理随着我国污水处理的发展经历了以下阶段[6]： （1）20世纪60年代，由于我国污水处理厂较少，污泥量不多且成分简单，可简易处理后作为农肥使用，所以在此阶段污泥是资源，污泥处置尚未成为问题。从20世纪80年代至今，我国城市污水处理事业获得了跳跃性发展，城市污水处理厂从原先的400多座发展到2005年的708座。因此在这一时期污水处理事业的重点主要集中在城市污水厂的建设上，污泥处置的问题并未突现，但因在建设中未能对污泥的处理处置进行详细的规划和设计，致使各个部门受认识、资金、技术、土地等条件的制约，在污泥处置方面仍以农田利用和堆放销毁为主，由于重金属等污染问题的出现，农业利用受到限制，污泥逐渐成为隐患。 （2）进入21世纪后，随着城市发展和环境污染的加剧，我国城镇污水处理厂的建设开始快速发展。2003年全国污水处理率为42.39％，其中约有27.4％的城市污水需到污水处理厂集中处理。到2010年估计城市污水处理率将不低于70％。大量污水处理厂投入运行，必将产生大量污泥，所以污泥处理处置已成为行业面临的一个难题。在20世纪90年代之前，我国城市污泥处理工艺一般采用浓缩、中温消化、干化脱水，但是缺少污泥最终处置手段，进入 90年代后，我国污水厂建设规模与数量加大，但是污泥处理主要采用延时曝气和好氧消化法，污泥处置则主要采用堆肥农用、填埋和综合利用等多种形式。 3 我国污泥处理处置的常规方法 目前，我国污泥处理与处置方式主要有：污泥堆肥、污泥消化、建筑材料利用、污泥填埋、污泥焚烧、污泥投海等。 3.1污泥堆肥 污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题。污泥中含有丰富的有机物和N、Ｐ、Ｋ等营养元素及植物所必须的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，能够