郭宏波,曹杰
(陕西兴化集团有限责任公司,陕西 兴平713100)
[摘 要]陕西兴化集团有限责任公司有3个污水处理站、1个地下水压采技改项目、1套中水预处理装置,现阶段5套水处理系统产生的污泥采用多种压滤方式去除污泥中水分(压滤出的污泥含水率仍达80%~90%)后经简单晾晒,部分进锅炉焚烧或经第三方污泥处理厂进行二次处置,存在处理方式太过单一、拉运过程中有抛洒、第三方处置费用高昂等问题。为此,对污水处理系统常用污泥处理(包括浓缩、脱水和稳定化技术,旨在减少污泥体积、降低处理成本、提高资源回收效率)与资源化利用技术(如污泥转化为肥料、能源和建筑材料等,实现废物的循环利用,减少环境污染)及国内污泥处置主流技术之特点进行分析与探讨,并结合陕西兴化污泥处理现状提出一些优化改进思路或建议。展望未来,新兴污泥资源化利用技术将逐渐成为重要的发展方向。
[关键词]污水处理系统;污泥处理技术;污泥资源化利用技术;主流技术特点分析;污泥处理现状;优化改进
[中图分类号]X703.1 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2025)06-0061-04
0 引 言
陕西兴化集团有限责任公司(简称陕西兴化)始建于1965年,目前主产品产能为850 kt/a氨醇、580 kt/a硝酸铵、300 kt/a氯化铵、910 kt/a稀硝酸、100 kt/a浓硝酸、100 kt/a甲胺/DMF、160 kt/a MAC(甲基丙烯酸酐)、600 kt/a煤基乙醇、80 kt/a食品级液体CO2、200 t/a羟基铁粉、4 000万条/a塑料袋、800×104 m3/a特殊气体。陕西兴化水运行中心有3个污水处理站[其中,2个污水处理站采用SBR工艺(序批式活性污泥法),1个采用MBR(膜生物反应器)工艺]、1个地下水压采技改项目(采用石英砂过滤器+一体化混沉设备,降低石头河水浊度,用作循环水补水,以减少地下水开采量)、1套中水预处理装置(主要是对陕西兴化各污水处理站的中水、循环水排污以及市政中水进行预处理,用作循环水补水和中水站进水)。这5套水处理系统产生的污泥当前采用滤布式压滤机、板框式压滤机和叠螺机等多种压滤方式去除污泥中的水分,之后经简单晾晒,部分进锅炉焚烧,或经有资质的第三方污泥处理厂二次处置。随着企业生产规模的不断扩大,陕西兴化污水处理站的污泥产生量也大幅增加,环保形势日趋严峻,污泥处理成为环保管理中的一大难题,污泥如何有效处理与资源化利用成为亟待解决的问题。
污泥处理的一种常用方式为渣场填埋,不仅占用大量土地资源,还可能成为污染源。污泥一度被视为难以处理的废弃物,但如果转变思路,将污泥作为潜在的资源通过合理的处理与利用使其“变废为宝”,将为企业的发展注入新的动力。要合理地处理并利用好污泥,需深入探讨污泥的分类与特性,依据其来源和特性,污泥可分为初沉污泥、剩余污泥、腐殖污泥、消化污泥和化学污泥等。同时,污泥作为一种具有“资源”和“污染物”双重属性的副产物,富集了一定量的有机质及氮、磷、钾等植物所需的营养元素,还含有一些重金属污染物(污水中50%~80%的重金属通过污水处理技术被浓缩于污泥中),这些污泥如果不进行妥善处理就直接排放,其中含有的大量有机物、重金属和病原体将会对土壤、水体和大气造成严重污染,影响人类健康和生态平衡。近年来,随着工业化与城市化的快速发展,污水处理厂产生的污泥量日益增加,其处理与资源化利用成为环境保护和可持续发展的重要议题。目前,常用的污泥处理技术包括浓缩、脱水和稳定化技术,旨在减少污泥体积、降低处理成本、提高资源回收效率;资源化利用技术则是将污泥转化为肥料、能源和建筑材料等,实现废物的循环利用,减少环境污染。
陕西兴化2024年新投运的中水预处理装置和地下水压采技改项目也持续产生大量污泥,由于污泥处理未能与污水处理技术得到同步提升,污泥的无害化处置与资源化利用成为一个亟需解决的课题。以下对污水处理系统常用污泥处理与资源化利用技术进行分析与梳理,并结合陕西兴化污泥处理现状提出一些优化改进思路或建议。
1 污泥处理与资源化利用的重要意义
污泥处理与资源化利用对于环境保护及资源循环利用有着重要的意义。随着工业化与城市化进程的加快,污水处理厂污泥产生量与日俱增,如何对这些污泥进行安全有效处理已成为环境管理中的重要课题。
污泥经妥善处理后可减少环境污染,污泥资源化利用后可转化成各种资源,如生物质能源、土壤改良剂和建筑材料,既可减少对自然资源的依赖性,又能降低污泥处理成本与增加经济效益。例如,利用厌氧消化技术可由污泥生产沼气,不仅可减少固体废物输出,还可提供可再生能源;同时,污泥中含有丰富的有机物及微量元素,经适当处理后可用作土壤改良剂,可改良土壤结构、提高土壤肥力。
污泥处理应因地制宜,综合考虑余热资源利用,可分析污泥热值,考虑污泥能否进行焚烧——污泥热值与其有机质含量基本上呈正相关但非线性关系,对于一般固体废物,当其热值高于4 000 kJ/kg时,可直接焚烧(由于污泥含水率较高,焚烧前一般需进一步脱水以降低其含水率),焚烧后所得灰烬可生产建筑用砖块,也可作为水泥生产的原料。
2 污泥处理技术分析
2.1 污泥浓缩技术
更多内容详见《中氮肥》2025年第6期