隨著我國城市化進程的加快，城市人口眾多，我國每年要產(chǎn)生300萬噸的污泥。城市污水處理廠在處理數(shù)量眾多的污泥的時候，遇到了很大的技術難題。如今污水廠污泥處理主要的技術有濃縮、脫水、減量化、堆肥等，將污泥填埋、焚燒、制作成建材都可以提高污泥的利用率。加強污泥的處理工作，已經(jīng)成為城市建設的重要內容。
城市化給污水廠處理污泥帶來了很多的問題，污水處理設施不斷完善，污水廠的污泥量有很大的增長。采用先進的脫干、濃縮、消化、農(nóng)用、焚燒、填埋等手段，可以很好的處理污泥。加強污泥的處理，減輕污泥對環(huán)境的污染，已經(jīng)成為全世界城市污水廠的重要任務。
1 污水廠污泥處理問題在上個世界六十年代，我國的污水污泥量少，污水處理廠少，污泥的成分簡單，直接就可以當做農(nóng)肥使用，污泥是一種資源。在八十年代的時候，我國的污水處理廠沒有意識到污水處理的重要性，在土地、技術、資金等方面缺少投入，給污泥的處理帶來了很大的隱患。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，近些年來我國每天都會產(chǎn)生大量的污泥，污泥已經(jīng)成為危害環(huán)境的難題。
我國的污泥處理發(fā)展比較晚，主要有以下方面的問題：處理污泥的技術設施落后；污泥處理處置投資低；污泥處理設計管理水平低、污泥處理狀況復雜。我國只有幾個大型城市具備處理污泥的水準，總體來說污泥處理水平低，缺少專項規(guī)劃。我國污水處理廠主要是使用傳統(tǒng)的處理方法，投入高耗能大，遇到的主要問題有：污泥中有很多的微生物，導致了機械脫水困難；污泥中的有機物是固體，使用生物降解也很困難。
2 污水廠處理污泥的措施2.1 污水污泥處理技術我國污水廠處理污泥的主要技術有以下幾種：
污泥濃縮：污泥濃縮有轉鼓機械濃縮、帶式濃縮機濃縮、離心濃縮、氣浮濃縮、重力濃縮等技術。
污泥脫水：將污泥脫水之后，體積減少到原來的十分之一，到脫水前的五分之一，極大的降低了污泥處理的后續(xù)難度。我國如今新建成的污水處理廠，主要是采取帶式壓濾脫水機，能夠有效的降低能源、簡化管理等特點。
污泥減量化：污泥減量化在保證污水處理效果的前提下，降低污泥量，主要是使用生化法、化學法、物理法等。生化法減量技術在污水處理中得到了廣泛的應用。
污泥消化：污泥消化有兩種，好氧消化和厭氧消化。好氧消化主要在中小型的污水廠廣泛應用，如今高溫好氧消化也是污泥處理的重要方法。厭氧消化在國際上得到了廣泛的應用，這種處理方法最經(jīng)濟，在大型污水處理廠中經(jīng)常使用。
污泥堆肥：污泥堆肥主要是利用好氧微生物進行發(fā)酵，把污泥的有機物轉化為類腐殖質。污泥堆肥的環(huán)境要求比較嚴格，要有合理的溫度、氧化、含水率、碳氮比。污泥堆肥供氧方法主要是使用強制通風定期翻堆。污泥堆肥的好氧堆肥工藝具有以下特點，能夠利用微生物將污泥中的有機物分解，實現(xiàn)穩(wěn)定化要求。好氧堆肥持續(xù)時間長，方法有效，污泥能夠達到衛(wèi)生學指標。好氧堆肥的成本低，管理模式簡單，肥料能夠進入到土壤中，實現(xiàn)了資源化利用。
2.2 污水廠污泥處置策略干化焚燒方法：污泥處理的要求越來越嚴格，對于處理工藝和手段不斷提出要求，焚燒法是處理污泥最徹底的方法。焚燒法使用先進的方法和合理的預處理工藝，能夠滿足污泥處理的要求。焚燒法主要的設備是焚燒爐。國際上先進國家都非常重視流化床焚燒爐技術的使用，像是美國、日本、歐盟等國家，都在積極研發(fā)焚燒爐技術。焚燒爐會產(chǎn)生很多的有害氣體，所以焚燒爐的焚燒溫度不能低于850度。焚燒爐焚燒之后，產(chǎn)生的焚燒灰能夠有效的改良土壤，成為陶瓷、制磚瓦、筑路、混凝土的主要材料。使用污泥的干化焚燒相結合的方法，能夠有效的降低投資成本，所以在污泥進行焚燒之前，都要進行干化處理。干化裝置分成兩種，直接干花和間接干化裝置。干化消耗的能量和污泥的水分和成分相關。間接干化利用沼氣流通經(jīng)過熱交換器進行干化，使用立式干化裝置。將干化和焚燒串聯(lián)起來，污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能對干化的程度有很大的影響。為了提高干化的程度，盡量不適用其他染料。
衛(wèi)生填埋方法：我國的一些城市采取將污泥運到城市垃圾場填埋的方法處理污泥，出現(xiàn)了兩個主要的問題：第一，在管理體制上，垃圾的填埋場和中轉站的設計、投入、布點方面都存在一些問題，垃圾填埋場的布點和使用年限沒有考慮到污泥的處理。第二，運送到垃圾場的污泥含水量過高，不利于碾壓填埋。所以污泥進行衛(wèi)生填埋的時候，要充分考慮這兩個方面的問題。上海污水處理廠在進行衛(wèi)生填埋的時候，處理的水泥立即填埋，能夠利用的水泥盡量利用。相關的單位積極研發(fā)污泥處理、利用、處置方法，分別將污泥進行焚燒、填埋、農(nóng)田使用，減少了二次污染。填埋場若是遇到雨季，根本無法進行污泥處理工作，對泥土和排水綠化都有很高的要求，并不是污泥處理的最好辦法。所以，歐美國家已經(jīng)逐步關閉了填埋場，我國也正在研究相關措施，提高污泥處理難度。
土地利用：在發(fā)達國家，很多國家都將污泥作為土地的資源進行利用。在我國同樣也是把污泥土地利用作為重要的方法。土地利用污泥要采用生產(chǎn)性、積極性的方法，把污泥運用在農(nóng)田、生活垃圾填埋覆蓋土、園藝、森林等方面。污泥使用在土地中，存在一定的風險�，F(xiàn)在產(chǎn)生的污泥已經(jīng)不是原來單純的污泥，現(xiàn)在的污泥含有很多的重金屬，成為土地污染的重要因素。在將污泥利用在土壤中，要采取很多措施，保證安全控制。常見的控制方法有選擇性土地使用、生物法處理、源頭控制等。建立完全的體系，保證污泥土壤區(qū)域的作物、地表水、地下水、土壤等相關指標都在合理的范圍中，保證安全生產(chǎn)。
建筑材料應用：很多生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)過處理之后，含有大量的有害微生物、重金屬、有機廢物等，不能在土地中使用�？梢岳孟鄳霓k法，將這些污泥做成生態(tài)水泥、磚塊、填料、陶瓷等。污泥做成建筑材料能夠有效的減少污泥的處理難度，實現(xiàn)了污泥再次利用。在把污泥做成建筑材料的時候，要考慮到污泥中的重金屬的含量和有毒、有放射性污染物的含量，保證建材安全生產(chǎn)，不會對人體造成嚴重的傷害。
制作復合肥：我國大部分的污水廠尤其是中小型的污水廠，處理污泥存在很大的難度，將污泥直接作用在農(nóng)田，成為可行的方法。污泥中含有氮磷鉀和一些微量元素，能夠促進微生物的生長。污泥中也有腐殖質和有機質，能夠有效的改善土壤的狀況。將污泥進行脫水、濃縮之后，運到周圍的農(nóng)田成為肥料，是可行的辦法。我國現(xiàn)在具備將污泥制作復合肥的方法，按照一定的比例添加氮磷鉀和一些微量元素，直接制成顆粒復合肥。顆粒復合肥不受季節(jié)的限制，便于運輸和存貯。
3 總結污泥處理受到多方面因素的限制，污水廠在進行污泥處理的時候，要做好全方位的考慮。首選成本低、污染小、利用率高的處理方法，減輕污泥的環(huán)境污染。在處理污泥的時候，保證不會影響身體健康的情況下，盡量污泥資源化，實現(xiàn)污泥再生利用。
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,城鎮(zhèn)用水量不斷增加,生活污水、工業(yè)廢水排放量也快速增加。據(jù)統(tǒng)計,1980年全國廢污水年排放量為310多億噸,2000年達到620億噸,大量廢污水排放進一步加劇了水資源緊缺的矛盾。為了貫徹落實國家節(jié)能減排政策,各地都加快了城鎮(zhèn)污水處理廠的建設。污水處理廠屬于公益性的建設項目,本身也是一項環(huán)境保護工程,項目建成運行后有利于減少城鎮(zhèn)污水中有害物質排放,減輕城鎮(zhèn)廢污水排放對河流水質的影響。城鎮(zhèn)污水處理廠在發(fā)揮環(huán)境效益的同時,運行過程中也會排放尾水、產(chǎn)生惡臭和污泥等污染物,對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
城鎮(zhèn)污水處理廠項目的環(huán)境影響評價有別于其他建設項目的環(huán)境影響評價,如何識別污水處理廠環(huán)境影響評價重點是做好環(huán)境影響評價的關鍵所在。本文結合近幾年完成的廣東省市某市污水處理廠環(huán)境影響評價實踐經(jīng)驗,針對城鎮(zhèn)污水處理廠的特點,探討了污水處理廠環(huán)境影響評價應重點關注的問題。
1 項目背景情況某市地處廣東省中南部,西江下游,珠江三角洲西部。該市某區(qū)是該市城市和工業(yè)發(fā)展的重點區(qū)域,區(qū)位優(yōu)勢、資源優(yōu)勢明顯,制造業(yè)中心的雛形凸現(xiàn),經(jīng)濟持續(xù)、健康、快速發(fā)展,初步形成了家電、電子、摩托車、化工等支柱產(chǎn)業(yè),但區(qū)內尚無一座污水處理廠,生活污水及工業(yè)廢水未經(jīng)處理直接排放到區(qū)內河涌,造成水環(huán)境嚴重污染。為此,該市擬建設污水處理廠,首期建設規(guī)模為日處理污水5萬立方米,遠期設計總規(guī)模為25萬立方米。
2 污水處理廠環(huán)境影響評價要點2.1 廠址選擇合理性分析污水處理廠廠址選擇合理與否直接決定了建成后的環(huán)境影響及其運行成本,選擇合理,可使污水處理廠產(chǎn)生的惡臭、污泥、尾水污染問題等得到妥善解決,取得最大的環(huán)境效益。因此污水處理工程的環(huán)境影響評價必須對廠址選擇的合理性進行分析,并提出明確的選址意見。廠址選擇合理性論證應重點考慮以下4個方面。
(1)廠址選擇是否符合城市總體規(guī)劃和當?shù)丨h(huán)境保護規(guī)劃的要求。(2)廠址應位于飲用水源地下游,并應設在城市工業(yè)區(qū)、居住區(qū)的下游。為保證衛(wèi)生要求,廠址應與城市工業(yè)區(qū)、居住區(qū)保持約300m以上距離。(3)廠址應選擇在城市常年主導風向的下風向。(4)結合污水管道系統(tǒng)布置及納污水域位置,污水處理廠選址宜設在城市低處,便于污水自流,沿途盡量不設或少設提升泵站。
污水處理廠廠址選擇在該市高新經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)的外緣,與高新區(qū)之間有一條高速公路隔離,廠址距離居民區(qū)、醫(yī)院、學校等環(huán)境敏感目標較遠,并位于飲用水源地下游和常年主導風向的下風向,符合《城市總體規(guī)劃》的要求,且附近水網(wǎng)發(fā)達,有多個河涌經(jīng)過,有利于污水處理廠排放尾水。從環(huán)境角度分析,本項目廠址選擇基本合理。
2.2 污水處理工藝比選目前我國常用的污水處理工藝有氧化溝、A2/O、活性污泥法、SBR及其變型工藝等。這些處理工藝都較為成熟,出水水質比較穩(wěn)定,處理工藝本身不作為環(huán)評的研究重點。環(huán)境影響評價重點是根據(jù)納污水體的功能要求和環(huán)保部門的有關規(guī)定,從環(huán)境保護角度,對可行性研究報告中選擇的污水處理工藝進行比選分析,分析擬采取的污水處理工藝是否合理;還要根據(jù)對同類污水處理廠的調查進行類比分析,論證其技術、經(jīng)濟的可行性;然后,按照選擇的工藝路線,列出各工藝段污染物去除率,并根據(jù)工藝參數(shù)對達標穩(wěn)定性進行分析,論證尾水中各污染因子是否達標;從環(huán)境角度綜合評價,提出推薦方案。
污水處理廠污水處理要求較高,對COD、BOD5、SS、TP、NH3-N、TN的去除率分別要求達到80．0％,85．7％,90．0％,81．8％,73．3％和50．0％以上。根據(jù)該工程設計進水水質與出水水質要求、用地面積和工程規(guī)模等多種因素綜合考慮,工程設計提出了改良A2/O工藝、Unitank工藝及BAF生物濾池3個比選方案。3個方案均能達到該工程要求的排放標準,方案三除磷效果較差,須采用化學除磷,而化學除磷耗藥量大,污泥產(chǎn)量高,從出水水質穩(wěn)定性和保證率方面看,方案一和方案二優(yōu)于方案三;方案一采用紫外線消毒,方案二采用氯氣消毒,氯氣在運輸、儲存和使用過程中存在一定事故風險,從尾水消毒的工藝分析,方案二對環(huán)境的影響比方案一和方案三大;方案一占地面積大,方案二較小,方案三最小。結合項目所在地環(huán)境背景情況,從環(huán)境保護角度綜合分析,方案一對環(huán)境影響比方案二和方案三小,故推薦方案一,與工程設計選擇的方案一致。
2.3 尾水排放對水環(huán)境的影響雖然污水處理廠本身是改善水環(huán)境的建設項目,自身產(chǎn)生的污水量很小,但由于污水處理廠尾水排放量很大,因此尾水排放對水環(huán)境的影響是環(huán)境影響評價需要重點關注的問題之一。污水處理廠項目水環(huán)境評價等級如何確定一直是困擾環(huán)評工作的一個重要問題,如果認為尾水排放量就是建設項目的污水排水量,按照《環(huán)境影響評價技術導則—— 地面水環(huán)境》關于評價等級的分級原則,大多數(shù)污水處理廠都要做1、2級評價,由于污水處理廠是改善水環(huán)境的建設項目,尾水排放與其他建設項目污水排放情況有一定的區(qū)別,污水處理廠項目按上述規(guī)定來確定水環(huán)境評價等級并不妥當。針對污水處理廠項目的具體特點,一般分兩種情況考慮。
(1)尾水接納水體項目建設前后為同一水體。污水截流前,污水多點源分散排放,項目運行后尾水集中排放。針對這種情況,水環(huán)境可以按3級評價,重點對尾水排放口下游部分敏感水體進行影響分析。(2)尾水接納水體項目建設前后為不同水體。對于尾水接納水體項目建設前后為不同水體情況,對新的納污水體的影響可能很大,甚至會影響其水體功能,應按照環(huán)境影響評價技術導則的分級判別依據(jù),確定水環(huán)境評價等級。
