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城市污水处理中污泥处理的可持续性研究

北极星水处理网  来源:《基层建设》  作者:谭辉  2018/12/4 11:03:00  我要投稿  

北极星水处理网讯:摘要:随着我国城市化进程不断加快,城市污水处理也逐渐成为城市居民的关注重点,如何妥善处理城市污水中的污泥成为关键,目前使用的三种污泥处理技术均存在一定问题。本文通过分析目前城市处理污泥存在的制约因素,提出更为科学的处理方法和原则,希望实现城市化污泥处理的可持续性,保护城市环境。

关键词:城市污水;污泥处理;环境保护

前言:污泥是指城市污水在处理过程中产生的沉降物质,含有较强的毒素以及金属废物,常伴有较为刺鼻的腐臭味,严重影响着城市环境发展。我国目前采用的污泥处理方法仍旧呈现高资本投入、低效率产出的形式,没有实现环循环利用的理念,无法促进经济发展与环境效益一体化,对污泥处理的可持续发展极为不利。

一、处理污泥的原则

为了实现污泥处理的可持续发展,使其能够取之于地用之于地,城市在进行污泥处理时必须遵循以下四个原则:

第一,保证污泥处理无害化,城市处理污泥时一定要注意将污泥中有毒、有害的物质进行充分脱除,保证细菌和病毒在灭活后不会进行二次扩散,避免损害城市居民的身体健康以及破坏环境。

第二,实现污泥处理稳定化,城市在处理污泥时要保证经过处理的污泥的理化性质较为稳定,既不会再生也不会产生质变,不必再进行二次降解,不会对环境造成二次污染。

第三,遵循污泥处理减量化,如果污泥体积过大,不仅会增加处理成本,还会造成空间环境的损失,因此城市在处理污泥时一定要注意减少污泥的体积,降低污泥堆积数量。

第四,实现污泥处理资源化,污泥的最好处理结果是实现资源的循环利用,所以城市在处理污泥时最好将污泥中含有的毒素全部处理干净,使其能够无毒无害的回归大地,保证大地能够将营养物质完全吸收,保持土壤肥力。

二、处理污泥的技术

(一)臭氧接触技术

使用臭氧接触技术处理污泥能够实现污泥的减量化。臭氧是一种相当活泼的氧化剂,污泥中则含有大量的化合物质,使用臭氧净化污泥,臭氧中的氧化剂就会与污泥中的化合物直接或间接产生反应,以破坏污泥化合物细胞壁为基础,随后释放出细胞质,同时将不能溶于水的大分子化合物分解成可以溶于水的小分子判断,据相关调查数据显示,使用臭氧接触技术将污泥直接氧化的比重为30%多,剩余60%则会回流到曝气池,被生物降解利用[1]。使用臭氧接触技术处理城市污泥尽管可以实现污泥的减量化,有效降低污泥的堆积数量,但是它同样需要耗费大量的能源能量,所以城市在使用该技术时应当着重考虑。

(二)代谢解偶联技术

使用代写解偶联技术处理污泥能够实现污泥的稳定化和减量化。代谢是生物进行化学代谢的简称,主要包括分解代谢与合成代谢,通常情况下,生物的分解代谢与合成代谢皆由ADP和ATP之间相互转化而来,但是当温度异常或者受到重金属侵扰时,ATP不会大量合成或者在合成之后拿上通过其它途径释放干净,将其用于污泥处理,能够有效将污泥中的金属物质和与有害物质氧化干净,从而实现分解代谢与合成代谢的解偶联。

代谢解偶联技术可以分为能量解偶联和物质解偶联两种,利用物质解偶联处理污泥首先要保证解偶联中含有影响ATP合成的基础物质,其次要保证解偶联过程中存在充足能量,再者保障处理温度能使氧化物质非稳定生长,最后要保证解偶联中存在限制性机质。利用代谢解偶联技术就处理污泥,能够保证细菌等有毒、有害物质的正常分解,还能有效降低表观产率系数,从而实现减少污泥堆积量的目的。

(三)微生物强化技术

使用微生物强化技术同样能够有效降低污泥的数量。微生物一般会利用水中含有的溶解性有机物降解水中难以溶解的有机物,而微生物强化技术则是在这一基础上进行强化,通过对天然微生物加以改造,强化微生物降解有机物的功能,从而充分发挥微生物处理污泥的作用[2]。例如在污泥处理系统中添加被改进过基因的微生物菌株,以此来增加污泥处理系统中细菌浓度以及刺激代谢活性。城市在使用微生物强化技术处理污泥时,可以选择性的将微生物投入到城市污水处理系统中,利用微生物的降解作用充分实现污泥处理的减量化和无害化。但是在使用该技术的同时,城市应当注意根据污泥中包含的不同物质选择最相适应的微生物,如此才能最大程度发挥微生物强化技术的作用。

(四)污泥资源化技术

污泥可以用做农作物和植物生长的天然肥料。由于污泥中除了细菌、金属物质等有毒、有害物质,还含有大量的氮、磷、钾等营养元素,钙、铁、镁等植物生长所必需的微量元素以及丰富的有机物质,所以将其应用于农田能够有效增加土壤的肥力、改善土壤结构,对植物和农作物生长具有良好的促进作用。因此珠三角附近的城市在处理污泥时,便可以不必再将污泥运至公海或者与生活垃圾一起掩埋,而是通过将其发酵转化成有机肥料,从而实现污泥资源化,在保护环境的同时节约资源能源,对污泥处理的可持续化发展以及促进城市化进程具有重要意义。

再者,污泥可以用做建筑材料,城市在处理污泥时可以将其焚烧成灰,通过特殊手法将污泥灰加工成建筑生产材料,不仅可以充分发挥污泥的热值,还能实现节能降耗和节约资金成本的目的。除此之外,将污泥制成陶粒、轻质砖、水泥热料等建筑撩菜,可以实现污泥不脱水的直接利用,对促进城市污水处理中污泥处理的可持续发展具有积极性影响。例如广东地区就会在污泥中添加少量添加剂,使其中的重金属钝化,通过脱臭、杀菌、脱水和烘干等程序制作成砖块,实现资源的回收再利用。

(五)水解干热化技术

利用水解干热化技术处理污泥主要是指在一定温度和压力下对污泥加热,使污泥中的胶体结构被破坏、粘性有机物被水解,同时改善污泥的厌氧消化等性能的处理方法[3]。在实际处理污泥时,由于水解干热处理使得污泥中的颗粒增大相互碰撞,所以束缚水和某些固体颗粒会相互脱离,从而实现降低污泥的挥发性悬浮固体浓度的处理目的。另外使用水解干热化技术处理污泥可以不用添加絮凝剂,有利于保护环境和节约资源。

结束语:总而言之,污泥是影响城市环境和形象的关键因素,为了实现城市健康稳定发展,保证污泥处理的可持续发展,相关部门必须采取科学合理的处理手段。因此,城市可以利用臭氧氧化污泥、利用微生物水解污泥以及将污泥制成肥料和建筑材料等方法减少污泥的产出,在保护城市环境的同时实现资源的循环利用。

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