城市地下污水處理廠污泥處理處置的探討

潘成龍

摘 要：地下污水處理廠的污泥處理是一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，以往常被忽視，或處理不當(dāng)引起二次污染。本文結(jié)合工程實(shí)際對(duì)不同污泥處理方法進(jìn)行了對(duì)比分析并探討出最優(yōu)的處理手段。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；污泥處理；最優(yōu)處理

引言

隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和城市規(guī)模的日益擴(kuò)大，污水量也相應(yīng)增加，污水處理中的污泥問(wèn)題也更為突出。雖然我國(guó)在城市污水處理廠建設(shè)方面取得一定成效，已建成百余座污水處理廠，但在控制水污染方面，地下污水處理廠問(wèn)題較多，因此，應(yīng)加大對(duì)地下污水處理廠的研究和應(yīng)用。

1.國(guó)內(nèi)外城市地下污水處理廠建設(shè)現(xiàn)狀

國(guó)外像芬蘭、瑞典、挪威、美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家的許多城市地下大型排水及污水處理系統(tǒng)取得了很好的發(fā)展。城市地下污水處理廠的發(fā)建設(shè)已經(jīng)走過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間。

瑞典擁有大型的城市地下污水處理廠，其整個(gè)排水系統(tǒng)的污水處理廠全部建設(shè)在地下，不論處理效率還是規(guī)模都是世界領(lǐng)先的。僅斯德哥爾摩市就有大型排水隧道200km。例如KAPPALA污水處理廠的設(shè)計(jì)通常采用許多平行的洞室來(lái)進(jìn)行水的凈化，結(jié)構(gòu)示意如圖1，一般情況下，污水凈化要求洞室長(zhǎng)300m，過(guò)水?dāng)嗝孢_(dá)到100m2，該處理廠的每個(gè)洞室均可滿足。另外該處理廠處理后的污水主要存放在臨近的巖石洞中，如圖2所示。大大節(jié)約了處理廠的運(yùn)營(yíng)成本。

日本的地下處理廠也多數(shù)采用中隧道式，如神奈川縣葉山鎮(zhèn)污水處理廠等。其占用土地面積較小，節(jié)約了大量的土地資源。此外雖然修建隧道造價(jià)比較高，但不需基礎(chǔ)工程以及回填等，總體費(fèi)用相差不大。另一方面，隧道密閉的空間對(duì)污水排放的有毒氣體有著較好的封閉，對(duì)環(huán)境污染的可能小較小。國(guó)內(nèi)地下污水處理主要是借鑒國(guó)外地下污水處理的理念和技術(shù)，在國(guó)內(nèi)運(yùn)用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并解決了許多關(guān)鍵性問(wèn)題，形成了一套自己的理論和技術(shù)，并且取得了非常好的效果。例如香港赤柱的地下污水處理廠、深圳布吉污水處理廠、廣州京溪污水處理廠以及昆明第十污水處理廠的成功應(yīng)用都證明了地下污水處理廠在解決污水方面的重要發(fā)展地位和巨大的市場(chǎng)潛力。

2.地下污水處理廠建設(shè)存在的主要問(wèn)題

地下污水處理廠盡管得到了很好的發(fā)展，但建設(shè)過(guò)程中仍存在以下主要問(wèn)題：（1）規(guī)劃建設(shè)要求高，地下污水處理廠的主體構(gòu)筑物建于地下，一旦修筑完成再進(jìn)行改擴(kuò)建的難度將大大增加。因此在工程可行性研究階段及設(shè)計(jì)初期，對(duì)地下污水處理廠的整體規(guī)劃建設(shè)要求相對(duì)更高。（2）設(shè)計(jì)施工難度大，建設(shè)成本高。地下污水處理廠的建設(shè)由眾多分項(xiàng)工程組成，涉及到地面景觀、深大基坑的開(kāi)挖和支護(hù)以及通風(fēng)照明等，這些分項(xiàng)設(shè)施往往會(huì)根據(jù)實(shí)際情況加大規(guī)模或建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提高。相應(yīng)的設(shè)計(jì)及施工不論從量上還是內(nèi)容上難度大大增加，成本也相應(yīng)增加。（3）風(fēng)險(xiǎn)因素高。地下污水處理廠有可能出現(xiàn)有毒氣體、污水泄漏等情況，一旦發(fā)生，后果將非常嚴(yán)重。（4）地面景觀設(shè)計(jì)單一。目前我國(guó)污水處理廠地上景觀建設(shè)相對(duì)單一，設(shè)計(jì)理念也較為落后，大規(guī)模進(jìn)行園林、濕地、休閑娛樂(lè)場(chǎng)所和公園等的建設(shè)相對(duì)較少，總體功能不夠完善。

3.地下污水處理廠污泥處理分析

地下污水處理廠在對(duì)污水處理排放后常殘留大量的污泥，而這些污泥中存在有大量的污染物，包括有害的重金屬、致病物質(zhì)以及不可分解的化學(xué)物質(zhì)等等。而我國(guó)每年絕大多數(shù)污水處理廠將產(chǎn)生的污泥直接填埋或者傾倒，不僅污染了生態(tài)環(huán)境也威脅到人類的生活安全。因此如何合理的處治污泥已成為人們亟待解決的問(wèn)題。

3.1典型的污泥處理技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外常用的污泥處理技術(shù)主要包括以下6類：厭氧消化即通過(guò)多種微生物進(jìn)行氧化處理，使高能的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低分子的物質(zhì)，降低污泥的毒性。污泥好氧發(fā)酵，主要為在有氧的條件下通過(guò)各類菌對(duì)污泥進(jìn)行有機(jī)物分解，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)楦迟|(zhì)。污泥的石灰穩(wěn)定，即在污泥中加入一定量的石灰，石灰與污泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成固體化合物，從而鈍化重金屬。另外化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中也將產(chǎn)生大量的熱達(dá)到殺菌的作用。熱干化技術(shù)是污泥通過(guò)與熱媒的傳熱作用進(jìn)行脫水的過(guò)程。經(jīng)過(guò)熱干化后污泥中的微生物基本滅活，干污泥可用作施肥和建筑原料等。此外污泥焚燒以及生物瀝浸也是比較常見(jiàn)的污泥處理技術(shù)。污泥焚燒能夠最大可能的使污泥無(wú)害化和減量化，但是工藝要求如污染氣體排放等要求較高。生物瀝浸主要依靠硫桿菌為代表的特殊菌對(duì)污泥進(jìn)行深度氧化，除去重金屬，進(jìn)而降低污泥毒性。該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單成本較低，已在各大污水處理廠得到應(yīng)用。

3.2工程實(shí)際應(yīng)用

某地下污水處理廠一期工程污水處理規(guī)模為11萬(wàn)m3/d，污水處理后主要?dú)埩舻奈勰喑煞轂槭Ｓ辔勰?、初沉污泥、水泥區(qū)化污泥以及漏失污泥等。經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，污泥量為2346m3/d，污泥含量較大且出產(chǎn)速度較快，因此選擇合理的污泥處理技術(shù)至關(guān)重要。正如前文所述，目前常用的污水處理技術(shù)較多，但是選擇適合本處理廠的方法需和工程的實(shí)際情況如項(xiàng)目的成本、運(yùn)行情況等相結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行必要的改進(jìn)和衍生。根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際情況初步確定調(diào)理壓榨污泥干化、污泥加鈣干化和生物瀝浸干化3種技術(shù)進(jìn)行比選。

3.3對(duì)比分析

從污泥處理前后含水率、污泥含固量以及處理前后對(duì)環(huán)境的影響等技術(shù)性能和工程建設(shè)運(yùn)行等的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用兩個(gè)角度對(duì)調(diào)理壓榨污泥干化、污泥加鈣干化和生物瀝浸干化3種工藝進(jìn)行對(duì)比分析，分析內(nèi)容及結(jié)果如表1和表2所示?？梢钥闯觯瑥募夹g(shù)性能角度分析，調(diào)理壓榨污泥干化術(shù)優(yōu)于污泥加鈣干化技術(shù)和生物瀝浸干化技術(shù)。從經(jīng)濟(jì)費(fèi)用角度，污泥加鈣干化技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用最高，但工程費(fèi)最低，而生物瀝浸干化技術(shù)工程費(fèi)最低，運(yùn)行費(fèi)最高，調(diào)理壓榨污泥干化技術(shù)則二者相差不大。另一方面考慮到生物瀝浸干化與原設(shè)計(jì)工藝等相較好結(jié)合，處理技術(shù)以及方式效果等較為符合我國(guó)當(dāng)前環(huán)境、法律法規(guī)等要求。因此綜合分析該處理廠采用生物瀝浸干化污泥處理技術(shù)。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，積極進(jìn)行污泥資源化研究等是解決當(dāng)前及今后我國(guó)城市地下污水污泥處理處置問(wèn)題的有效途徑。因此，地下污水處理廠應(yīng)當(dāng)重視污泥處理和處置，加強(qiáng)污泥管理力度。其次，國(guó)家和行政管理部門(mén)應(yīng)當(dāng)加速建立和完善污泥處理處置的相關(guān)法規(guī)。

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