城市污泥处理处置技术研究进展

2019年36期技术创新科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication城市污泥处理处置技术研究进展杨传玺1，王小宁2*（1.中国农业大学资源与环境学院，北京100193；2.东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819）城市污泥是指在污水处理过程中产生的固体、半固体或液体残留物，由细菌菌体、有机残片和无机颗粒等组成的成分极其复杂的非均质体，污染生态环境甚至威胁人类健康[1]。城市污水的处理方式方法决定了污泥的来源，污泥的生成受污水量、污水来源、处理工艺、污泥脱水程度等因素的影响，污泥在污水处理过程中的生成量约为污水体积的0.3-0.5%[2]。污水处理过程中产生的城市污泥主要有以下四种来源：一是由格栅和沉砂池产生的栅渣和无机颗粒物，污泥的产生量和物化性质受污水水质及沉砂池的设计运行情况影响；二是由初次沉淀池污泥产生的以浮渣和粗大颗粒为主的污泥，污泥量与悬浮物、沉淀效率和排泥浓度有关；三是由二次沉淀池产生的富含微生物的剩余活性污泥，产量取决于污水生物处理工艺和排泥浓度；四是由化学沉淀池产生的化学污泥，污泥性质取决于混凝剂的种类，污水中的悬浮物量和药剂投加量影响污泥的产生量。全球每年可以产生几千万吨的干污泥，而且我国城市污泥大约以每年10%的速度增长[3]，污泥的处理处置已成为环境保护工作的重点研究内容。污泥表面呈黑色或黑褐色，粘滞状，颗粒粒径为100滋m左右，比重约为0.8g/cm3；污泥含水率为60-70%时为黏胶状，小于50%时为粘土状，干化后呈比较坚硬的固体，不易破碎，分散困难；污泥主要由有机质和硅酸盐粘土矿物组成，有机质含量高于硅酸盐粘土矿物时为有机污泥，有机质含量低于硅酸盐粘土矿物为土质污泥，二者含量相当时为有机土质污泥；污泥的热值取决于其中有机物质的含量，污泥有机质含量高达60-80%，病原菌和寄生虫卵等微生物含量较多，污泥容易腐化变臭，气味刺鼻难闻；污泥富含氮、磷、钾元素以及植物生长所必需的铁、锌、铜等微量元素，大部分污泥中铜、铅、汞等重金属含量较高[4-5]。城市污泥经浓缩、离心机械脱水后含水率仍为70%左右，污泥仍含大量水分，而且还含有各种对环境有毒害作用的重金属元素；难降解有机物与其他残留的有机碎屑，同时污泥中还含有大量细菌、真菌、病毒等多种微生物，因而污泥若得不到有效地处理处置容易对环境造成二次污染。未得到有效处理处置的污泥存在多方面的问题：侵占土地，污泥堆积填埋占用大量土地资源；污泥中含有大量肠道细菌、蠕虫寄生虫和病毒等大量病原菌，且浓度远远高于污水中的含量，污泥渗滤液容易污染水体、河床，甚至威胁食物链安全；污泥中有机物质被分解释放出大量恶臭气体，严重污染大气环境[6]；重金属含量高，污泥还田容易污染土壤，杀灭土壤微生物，破坏土壤结构，造成土壤板结退化[7]。1983年，LESTER等[8]基础性地综述了重金属在城市污泥处理和处置中的迁移转化规律，发现重金属的不同存在形态存在毒性差异，提出兼顾环境接收重金属的最终摘要：目前我国城镇化的迅速发展及污水处理率的大幅提高，城市污泥产量急剧倍增且成分复杂，探究城市污泥有效地处理处置技术已成为环境工作者研究的热点。基于对城市污泥的产生来源、组成成分、理化特性和污染特征的探讨，归纳总结了城市污泥的典型污染特征及其环境危害性。为有效调控城市污泥环境风险，深入探讨了国内外城市污泥的处理处置方式。最后，对城市污泥的环境危害性及其处理处置方式的研究进行了展望，为优化城市污泥的处理处置方式提供理论依据与技术支撑。关键词：城市污泥；污泥处理；污泥处置中图分类号院X705文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2019冤36-0157-03Abstract：Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofurbanizationandthesubstantialincreaseinsewagetreatmentefficiencyinChina,theproductionofmunicipalsludgesoarsrapidlyandthecompositionofitiscomplicated.Therefore,ithasbecomeahotspotforenvironmentalworkerstoexploretheeffectivetreatmentanddisposaltechnologyofurbansludge.Basedonthesource,com鄄position,structuralcharacteristicsandpollutioncharacteristicsofurbansludge,thetypicalpollutioncharacteristicsandenvironmen