中文名 | 污泥處理 | 外文名 | sludge treatment |
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學科分類 | 環(huán)境科學 | 應用范圍 | 城市污水處理 |
方????式 | 濃縮、調理、脫水、干燥等 | 設????備 | 污泥干燥床等 |
一個關于油泥處理的研究于2004年在中國進行。添加生物添加劑的生物修復法和傳統(tǒng)的堆肥進行對比。含油污泥和油污染的土壤取之于油田。干污泥的總碳氫化合物含量為327.7 -371.2 g·kg-1,和油污染的土壤的總碳氫化合物含量為151.0 g·kg-1。在運用添加劑之前,在污泥和土壤中添加不同比例的秸梗、木屑、沙子和純油并混合均勻。這些污泥和土壤組分用來無控制處理和通過激活原有微生物處理。而在堆肥中,糞肥和木屑添加到污泥中,總碳氫化合物含量為101.4 g·kg-1。生物添加劑每2周用一次,而實驗環(huán)境溫度下持續(xù)56天。污泥每3天加水攪拌一遍。在添加3次生物添加劑以后,含油污泥和土壤中的總碳氫化合物含量降低46-53%,在激活原有微生物法處理后,總碳氫化合物含量降低13-23%,無控制處理則沒有油的降解。通過堆肥,則含油污泥中總碳氫化合物含量降低了31%。上述現(xiàn)象表明,生物修復可作為一種有效同樣經濟的方法處理含油污泥的方法。
污泥干燥床
在過去,污泥干燥床是最常采用的污泥脫水設備。由于污泥干燥床的操作與維護均很簡單,因此特別適用于在一些小型污水處理廠使用。1977年,美國約有2/3的污水處理廠采用污泥干燥床;利用污泥干燥床所產生的脫水污泥量,約占全美國脫水污泥總量的一半。雖然污泥干燥床一般適用于溫暖及日照充足的地區(qū),但也有一些位于北部較寒冷地區(qū)的大型污水處理廠采用污泥干燥床。
污泥固化拌和站
采用了先進的工業(yè)計算機控制系統(tǒng),實現(xiàn)了黃土、污泥、水泥和石灰的自動配比,具有計量準確、可靠性好、攪拌均勻、操作方便、環(huán)保好、生產效率高、故障率低等特點,特別適合連續(xù)作業(yè),是污水處理廠處理污泥的理想設備。
泥漿分離脫水機
與板框壓濾機對比:該機具有處理能力大、分離性能好、適應性強、勞動強度小、性能穩(wěn)定、安裝操作方便、占地面積小、維修費用低等優(yōu)點,而且可以實現(xiàn)密閉的連續(xù)自動分離。
臥螺離心機
臥式螺旋卸料沉降離心機(簡稱臥螺離心機)是利用離心沉降原理分離懸浮液的設備。對固相顆粒當量直徑=3um、重量濃度比:10%或體積濃度比=70%、液固比重差:0.05g/cm3的各種懸浮液均適合采用該類離心機進行液固分離或顆粒分級。
帶式污泥脫水機
帶式污泥脫水機是中國從美國引進的先進技術,經消化吸收,開發(fā)成功的一種高效脫水設備,可以連續(xù)壓濾,產品采用高強度材料制作,具有處理能力大,脫水效率高,使用壽命長等顯著特點。產品廣泛應用于環(huán)境治理、蔬菜加工等需壓榨脫水的行業(yè)。
太陽能熱泵技術污泥處理設備
該系統(tǒng)主要利用太陽能、地熱能等清潔能源作為污泥干化的熱源,能將含水量80以上的泥漿干化成含水量35以下的干料,節(jié)電、節(jié)煤、環(huán)保;整個系統(tǒng)為自動化遠程控制,有效降低了污泥處理處置成本,為污泥處理處置提供了一種低碳環(huán)保的解決方案。
該系統(tǒng)包括溫室部分、輸送部分、通風部分、集熱部分(包括太陽能集熱系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng))、自動化控制部分以及有害氣體收集和除臭等其他附屬裝置。
利用太陽能作為主要能源,滿足可持續(xù)發(fā)展的需求;
耗能小,運行管理費用低,蒸發(fā)1t 水耗電量僅為60-80kW·h,而傳統(tǒng)的熱干化技術需耗電為800-1060kW·h;
經干化處理后,污泥體積可減少到原來的1/3-1/5,實現(xiàn)穩(wěn)定化并保留其原有的再利用價值;
系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、灰塵產生量?。?
自動化程度高、操作維護方便、使用壽命長;
系統(tǒng)透明程度高,環(huán)境協(xié)調性好。
其系統(tǒng)組成有:
污泥輸送系統(tǒng)
由接料倉、螺旋進料機、插板閥、污泥泵、管道組成。整個系統(tǒng)液壓部分采用意大利泵、閥。螺旋進料機與料倉之間用插板閥連接,便于檢修。推送機采用S擺管的設計。含水85%左右的泥餅由卡車卸入料倉,經螺旋進料機喂入液壓推送機,推送機將污泥由管道輸送,整個過程無異味,做到不污染環(huán)境的同時可實現(xiàn)長距離、大揚程輸送。管道可根據(jù)建筑結構靈活設置,輸送量精確,配備通訊接口實現(xiàn)遠程控制。還可選用皮帶、斗提等傳統(tǒng)輸送方式。
溫室供熱系統(tǒng)
由太陽能集熱器、集熱水箱、恒溫水箱和PLC控制等組成,集熱水箱與自來水補水管相通,自來水補水管上設有水源電磁閥,集熱水箱內設有水位傳感器;PLC根據(jù)所述水位傳感器輸出的水位信號控制水源電磁閥的開閉,以自動給集熱水箱補水,實現(xiàn)定時、定量上水,集熱水箱內的水量可根據(jù)實際情況得到控制。通過安全排氣閥來釋放蒸汽,并通過供熱控制閥控制集熱器陣列供熱的面積,確保了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。
溫室系統(tǒng)
由溫室主體、內保溫部分、通風部分、供暖部分、氣象站等組成。溫室主體為文絡式陽光板溫室,陽面中空玻璃。選用保溫幕布,減少輻射熱的流失。通風采用風機,頂部采用蝶形方式交錯開窗,可根據(jù)室內外溫濕度、光照度實現(xiàn)自動開關。供暖系統(tǒng)根據(jù)《地面輻射供暖技術規(guī)程》JGJ142-2004設計。
污泥翻泥布料系統(tǒng)
由污泥攤鋪機、螺旋喂料機、皮帶式輸送機、干料倉、有害氣體探測儀、工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)等組成。全自動翻泥機為變頻電機,可自動調節(jié)翻泥速度,使污泥得到均勻翻動,實現(xiàn)表面翻新和蒸發(fā)水分。過程中也起到對污泥供氧的作用,避免污泥局部厭氧菌繁殖而釋放惡臭氣體。系統(tǒng)安裝了H2S和NH3探測器,可實現(xiàn)實時監(jiān)控。
控制系統(tǒng)
自動化控制系統(tǒng)采用組態(tài)軟件 PLC的基本控制方式,上位機通過與PLC及智能儀表通訊實現(xiàn)對各個設備的監(jiān)測與控制,PLC通過內部程序能夠獨立運行。上位機采用臺灣研華工業(yè)計算機,生產工藝路線在計算機界面能夠模擬顯示。工藝參數(shù)點數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)計算機界面顯示、調整、設定,并進入程序。工藝運行參數(shù)可隨機調取、打印,故障監(jiān)控可實現(xiàn)故障點、故障類型、發(fā)生時間的瞬間記錄和報警功能。配置了智能電度表,實時記錄干化過程的能耗數(shù)據(jù),折算干化成本。
首先,原污泥通過污泥泵由二沉池打到另一個池子中從而和上清液分離。因為原污泥的含水率通常能達到99.5%,所以污泥必須濃縮,有多種可行的方法用于減少污泥的體積。例如真空過濾和離心等機械處理的方法通常用于將污泥以半固體形式處置之前。通常這些方法是污泥焚燒處理的準備工作。如果計劃采用生物處理,則多數(shù)才用重力沉降或者是氣浮的方法進行濃縮。這兩種情況所對應的污泥仍然是流態(tài)的。
重力濃縮池的設計和運行類似于污水處理中的二沉池。濃縮功能是主要的設計參數(shù),為了滿足更大的濃縮能力,濃縮池基本上比二沉池要深。一個設計正確,運行良好的重力濃縮池至少能提高兩倍的污泥含泥量。也就是說,污泥的含水率可以有99.5%減少到98%,或者更少。這里值得一提的是,重力濃縮池的的設計要盡量基于中式結果的分析,因為合適的污泥負荷率與污泥的屬性的有很大關系的。
如果采用溶氣氣浮濃縮,需要有一小部分的水,通常是二沉池出水,在400kPa的壓力下充氣。這種過飽和的液體通入罐底,而污泥在大氣壓下通過。氣體以小氣泡的形式和污泥中的固體顆粒黏附,或則是被包圍,從而帶動固體顆粒上浮到表面。濃縮了的污泥的上部被除去,而液體由底部流回溶氣罐充氣。
體積減少后,污泥中含有大量的有害成分,在處置之前需要將之轉化為惰性成分。最常用的方法是生物降解穩(wěn)定。因為這個過程目的在于將物質轉化為最終無菌產物,所以常應用消化的方法。污泥消化既能進一步的減少污泥體積也能使所含固體轉化為惰性物質并且大體的上沒有病菌。通過厭氧消化或好養(yǎng)消化都能達到污泥消化目的。
污泥含有多種有機物,因此需要多種微生物來分解。有關資料將厭氧消化中的微生物分為兩類:產酸菌和甲烷菌。所以,我們也能把厭氧消化分為兩步。第一步,由兼性厭氧菌和厭氧菌組成的產酸菌通過水解作用溶解有機固體。接著溶解質由發(fā)酵作用轉化為酒精和低分子量分子。第二步,有嚴格厭氧菌組成的甲烷菌將乙酸、酒精、水和二氧化碳轉化為甲烷。因為兩種菌群只能在無氧的環(huán)境下存活,所以厭氧消化的反應器必須是密閉的。設計容器的時候同時也要考慮另外的一些因素,例如:溫度、pH值和混合物攪拌。
污泥也可以通過好氧消化穩(wěn)定。這種消化基本上只能用于可生化污泥而不能用于初沉池污泥,伴隨著二沉池和污泥濃縮池中污泥體積的減少,這個工藝需要不斷的鼓氣。好氧消化多應用于深度曝氣系統(tǒng)。再者,好氧消化對環(huán)境條件不敏感,也不局限有流行變化。
經過好氧消化,污泥中揮發(fā)性有機物的比例降低,因此消化污泥固體物質的密度將比消化前升高。消化污泥易于沉降分離,沉淀池底流濃度可達3%,但其脫水性會明顯變差。
接下來,污泥需要處置。多種方法可以用來有效的處置污泥。其中包括焚燒、衛(wèi)生填埋和用作化肥以及土壤改良劑。原污泥可以用來焚燒,可以有效地減少含水率。添加燃料可以用來引起和維持燃燒,城市垃圾也可能用來達到這個目標。原污泥和消化污泥也可以用衛(wèi)生填埋來處置。污泥的土地應用實踐了好幾年,而如今只限于處理消化污泥。污泥的營養(yǎng)成分有利于植物成長,而其顆粒特性可用于土地改良。這些應用局限有飼料作物和非人類消費,而運用于支持可食用植物的可能性正在研究中。污泥土地應用的主要限制因素為植物富集金屬毒性和水體富營養(yǎng)污染。污泥的應用可通過在流態(tài)時由噴淋器噴淋、溝渠導流或直接注入土壤。去水污泥可以由傳統(tǒng)農用機械鋪設在土地之上在和培養(yǎng)土壤。
上述文字指的是一般污泥的處理。因為污泥能造成環(huán)境的污染,所以我們需要盡最大的努力使之無害化。如今,很多導致類型污染的具有不同特性污泥正在研究中。在本文中,我將敘述一種來自于人類產油和石油工業(yè)的污泥,這個代表性污泥稱之為含油污泥。
大量的污泥產生,而這種污泥中含有相當大量的油,必須在最終處置之前將之去除。煉油廠產生的污泥不能被安全的處置,除非將其含油量去除到一定程度。此外,在煉油廠的油水分離系統(tǒng)和儲油罐中因為含油原料的累積而產生的污泥的處理費用很高,并且對環(huán)境造成很嚴重的污染。石油是一種疏水混合物例如:烷烴,芳香烴,樹脂和瀝青。許多化合物是有毒性的,致突變的和致癌的。它們的排放的受到嚴格控制的,因為它們對人體健康和環(huán)境的負面影響,它們被美國環(huán)保部門分類并列為環(huán)境污染物優(yōu)先。
有很多種方法可以用來處理含油污泥。化學和物理的方法例如:焚燒、氯氧化、臭氧氧化和燃燒,生物的處理方法例如:生物修復、傳統(tǒng)堆肥法等等。如今,隨著技術的發(fā)展,含油污泥的低溫冷處理和生物修復成為了兩條有效的處理途徑。
低溫冷處理技術作為一種物理的處理方法能有效地增加污泥的脫水性質,改變絮凝劑的結構形式并減少污泥周圍的水含量。比較那種“初沉降”,冷處理能夠除掉溶液中的雜質,因此達到更好濃縮目的,這里就是在討論冷處理的這種好處。據(jù)我們所知,如今的資料中沒有討論冷處理技術來分離油泥中的油的可行性。但是,如果在自然條件允許的許多國家里,冷處理技術提供了一種有效的處理含油污泥的處理和處置的方法。
通過比較常規(guī)方法處理和冷處理之后污泥,我們可以發(fā)現(xiàn),冷處理之后的樣品上面浮了一層油。最后我們可以發(fā)現(xiàn)試管中分三層:最上面的一層是清的浮油,底層是一層深色的沉降物,中間一層是清水。原始的污泥經過24小時的沉降,可以看見上浮液和底部沉降物,但是沒有可見的油相。通過上面的敘述的現(xiàn)象揭示了簡單的冷處理能有效分離油泥中的油。
物理化學的方法可以用來處理油泥,但是費用卻是很高的。堆肥和通過接種降解油類菌種或激活原有生物進行生物修復被看為兩種經濟的方法來對付油污染。堆肥有些看得見的優(yōu)點例如:基建和維護費用低、設計和運行簡單并能去處部分的油。然而,堆肥處理基本上不能達到如今環(huán)境的標準了。
油泥中含有的大部分油是難于生物降解的。很多研究證明了生物修復對含油土壤的高效處理,但是只是針對含油量高的污染物。大部分實驗在實驗室中進行,而行業(yè)應用的很少。生物修復才剛剛開始,這個意味著先進的處理技術。
⒈污泥處理利用的一般技術
⑴污泥的堆肥化處理技術
⑵污泥的建材化技術
⑶污泥的燃料化技術
⑷污泥的厭氧消化(制沼氣)技術
⒉太陽能污泥干化技術
⒊污泥的電離輻射處理技術
⒋ 微波技術在污泥處理中的應用
⑴微波輻照污泥處理技術
⑵微波化學分析技術
⒌ 超聲波處理污泥技術
⒍ 重金屬的生物有效性及植物脫除技術
⒎ 污泥的微生物處理技術
⑴ 微生物淋濾技術
⑵ 微生物吸附處理法
⑶ 微生物脫臭技術
⒏新興污泥熱化學處理技術
⑴ 濕式氧化技術
⑵ 活性污泥作黏結劑
⑶ 剩余污泥制可降解塑料
⑷ 污泥制活性炭
⑸ O3/H2O2氧化技術
⑹ UV/O3氧化技術
⑺ UV/H2O2氧化工藝
⑻ 其他熱化學處理技術簡介
濃縮是常用的固液分離方法,可通過兩種方式完成:固體上浮至混合液上端,或沉降至混合液底部。前者一般稱為氣浮,后者則稱為重力濃縮。污泥濃縮的目的主要是在進行污泥消化或脫水之前,盡量將多余的水分從污泥中分離。一般來說,污泥濃縮可有效減少污泥處理后續(xù)單元如消化、脫水所需的處理容量,而后續(xù)單元因容積減少所節(jié)省的成本,遠高于污泥濃縮單元的設置與運行費用,因此設置污泥濃縮單元有助于降低污泥處理過程的總成本。
化學調理
污泥調理的主要目的是促進污泥的固液分離。在目前可利用的技術中,最常用的方式是是在污泥中添加混凝劑,如氯化鐵、石灰或有機高分子絮凝劑,污泥焚化灰渣也可用作污泥調理劑。在混濁的液體如污泥中加入混凝劑,可促進固體物質的凝聚,使其更容易與水分離。近年來有機高分子絮凝劑在污泥調理方面的應用日漸廣泛,有機高分子絮凝劑易于處理,所占體積小,使用起來操作簡單,且非常有效。絮凝劑一般在脫水之前注入污泥中,并與污泥充分混合。
熱處理
另一種污泥調理方法是將污泥在高溫(175~230℃)及高壓(1000~2000kPa)下加熱,污泥固體中的結合水被釋放出來,因此可改善污泥的脫水特性。熱處理的優(yōu)點是污泥調理后的脫水性比使用化學調理劑更佳;缺點是系統(tǒng)的操作與維護較為復雜,同時污泥熱處理也會產生高濃度的蒸煮液,當其回流至污水處理廠時,將明顯增加處理單元的負荷。
污泥穩(wěn)定的主要目的是利用生化方法降解污泥中的有機固體物質,使污泥更為穩(wěn)定(減少臭味及腐?。腋菀酌撍?,同時減少污泥質量。一般而言,如果直接進行污泥脫水和焚燒,則不需要穩(wěn)定處理。污泥穩(wěn)定有兩種基本方式:一種是在密閉的反應器中隔絕氧氣下進行,稱為厭氧消化;另一種則是在污泥中通入空氣,稱為好氧消化。
真空脫水機
真空脫水機由覆蓋有過濾材料或濾布的圓柱形滾筒構成,滾筒旋轉時部分侵入污泥槽中,而槽中污泥已經過調理。當滾筒內部有一定真空度時,污泥中的水分便被吸入滾筒,并在濾布表面留下固體物質而形成濾餅。當滾筒繼續(xù)旋轉,刮刀將形成的濾餅刮除,滾筒繼續(xù)進入下一個脫水循環(huán)。在某些類型的真空脫水機中不使用刮刀,而是使用一組小型滾輪來移除滾筒表面的濾餅。
連續(xù)式帶濾脫水機
污水處理廠所使用的連續(xù)式帶濾脫水機,與水處理廠所使用的連續(xù)式帶濾脫水機大致相同。
連續(xù)式帶濾脫水機適用于各種混合污泥的脫水,處理固體含量為5%的典型消化混合污泥,濾布固體物負荷為32.8kg/(h·m2)時,可得到固體含量為19%的脫水污泥餅。一般來說,連續(xù)式帶濾脫水機對不同污泥的脫水效果,與使用真空脫水機相當。而與使用真空脫水機相比,連續(xù)式帶濾脫水機不易發(fā)生污泥粘附濾布的問題,且其動力消耗較低。
污泥干燥是應用人工熱源以工業(yè)化設備對污泥進行深度脫水的處理方法,盡管污泥干燥的直接結果是污泥含水率的下降(脫水),但與機械脫水相比,其應用目的與效果均有很大的不同。污泥機械脫水(也包括污泥濃縮),其應用的目的以減少污泥處理的體積為主(污泥濃縮和機械脫水通常均可使污泥體積減少4倍左右),但脫水污泥餅除了含水率和相關的物理性質,如流動性與原狀污泥有差異外,其化學、生物等方面性質并不因脫水而產生變化。污泥干燥則由于提高水分蒸發(fā)強度的要求,使用人工熱源,其操作溫度(對污泥顆粒而言)通常大于100℃,干燥對污泥的處理效應,不僅是深度脫水,還具有熱處理的效應;加之,污泥干燥處理的產物,其含水率可控制在20%以下,即達到抑制污泥中的微生物活動的水平,因此污泥干燥處理可同時改變污泥的物理、化學和生物特性。
污泥干燥床
在各種形式的污泥干燥床中,干燥砂床是最古老也是最常見的一種。干燥砂床在設計上有多種變化,包括排水管線配置、礫石層及砂層厚度及砂床建材等。在自來水凈水廠中使用的污泥干燥床,其結構與污水處理廠所使用的污泥干燥床類似。
污泥處理是對污泥進行減量化、穩(wěn)定化和無害化處理的過程。污水處理程度越高,就會產生越多的污泥殘余物需要加以處理。除非是利用土地處理或污水塘處理污水,否則一般的污水處理廠必須設有污泥處理設施。對現(xiàn)代化的污水處理廠而言,污泥的處理與處置已成為污水處理系統(tǒng)運行中最復雜、且花費最高的一部分。
生活污水處理廠產生生活污泥,各種工廠產生工業(yè)污泥,如印染廢水污泥,電鍍廢水污泥,石油廢水污泥等,還有河道疏浚挖出來的底泥。通常污泥主要指生活污泥,處理技術很多1.污泥處理利用的一般技術 (1)污泥...
城市污水污泥處理設備利用多功能微濾系統(tǒng)進行中水處理的準高級系統(tǒng)特征及優(yōu)點:出水水質主要指標可達5mg/L以下;能有效地適應有機物的負荷變動;裝置緊湊輕巧,升級較為容易;可地面設置,自動運轉,cao作簡...
我國污泥處理公司并不多,約30多個,比較有名的有:1、渝水環(huán)保公司。2、北京排水集團污泥處置分公司。3、佛山水業(yè)集團。4、唐山城市排水有限公司 。5、昆山中粵工業(yè)固廢處置有限公司。6、大連旅順城市污水...
污泥是由原廢水中的固體物質和在廢水處理過程中所產生的固體物質組成的。
原污泥(raw sludge):未經污泥處理的初沉淀污泥。二沉剩余污泥或兩者的混合污泥。
初沉污泥 (primary sludge):從初沉池底排出的初沉污泥含有的固體物質濃度約為3%~8%(1%固體物質濃度相當于100mL體積的污泥中含有1g的固體物)。初沉污泥固體物質中有機物約占70%,因此初沉污泥極易變成厭氧狀態(tài)并產生臭味。
二沉污泥 (secondary sludge):從二次沉淀池(或沉淀區(qū))排出的沉淀物。
活性污泥(activated sludge):曝氣池中繁殖的含有各種好氧微生物群體的絮狀體。
消化污泥 (digested sludge): 經過好氧消化或厭氧消化的污泥,所含有機物質濃度有一定程度的降低,并趨于穩(wěn)定。
回流污泥 (returned sludge):由二次沉淀(或沉淀區(qū))分離出來,回流到曝氣池的活性污泥。
剩余污泥 (excess activated sludge):活性污泥系統(tǒng)中從二次沉淀池(或沉淀區(qū))排出系統(tǒng)外的活性污泥。
污泥氣 (sludge gas): 在污泥厭氧消化時,有物分解所產生的氣體,主要成分為甲烷和二氧化碳,并有少量的氫、氮和硫化氫。俗稱沼氣。
污泥處理前,首先要了解污泥的分類,才能確定污泥處理的方法:
⒈自來水廠沉淀池或濃縮池排出的物化污泥處理
污泥分類:屬中細粒度有機與無機混合污泥,可壓縮性能和脫水性能一般。
⒉生活污水廠二沉池排出的剩余活性污泥處理
污泥分類:屬親水性、微細粒度有機污泥,可壓縮性能差,脫水性能差。
⒊工業(yè)廢水處理產生的經濃縮池排出的物化和生化混合污泥處理
污泥分類:屬中細粒度混合污泥,含纖維體的脫水性能較好,其余可壓縮性能和脫水性能一般。
⒋工業(yè)廢水處理產生的經濃縮池排出的物理法和化學法產生的物化細粒度污泥處理
污泥分類:屬細粒度無機污泥,可壓縮性能和脫水性能一般。
⒌工業(yè)廢水處理產生的物化沉淀粗粒度污泥處理
污泥分類:屬粗粒度疏水性無機污泥,可壓縮性能和脫水性能很好。
我國污泥處理處置的現(xiàn)狀近年來,在我國節(jié)能減排政策與積極財政的作用下,城鎮(zhèn)污水處理得到了迅速發(fā)展,水環(huán)境治理也取得了顯著成效。但同時,在污水處理時大量產生的污泥卻沒有得到有效的處理處置,對環(huán)境造成極大的危害,并嚴重影響我國節(jié)能減排戰(zhàn)略政策的實施。
污泥作為一種固體廢棄物,已經成為繼城市垃圾污染的第二大固體廢物污染源。傳統(tǒng)的污泥的主要處置方式有填埋、焚燒、排海、農用等。但是傳統(tǒng)的處理方法也存在一些弊端,無法對污泥進行資源化利用,不能滿足現(xiàn)在對污泥處理的技術要求,因此對污泥處理資源化利用新技術的研發(fā)具有重要的現(xiàn)實意義。污泥的處理處置應從環(huán)境污染、衛(wèi)生安全和經濟效益等多方面綜合考慮,具備能源回收利用的污泥處理新技術將在污泥處理處置中發(fā)揮著不可替代的作用。
隨著環(huán)保力度的加強和人們對已有污泥處理處置技術局限性的進一步認識,世界各國都在投入重金研發(fā)新技術,爭取找到更經濟、更合理的污泥處理方案。
該技術創(chuàng)新采用污泥洗滌工藝,首先洗出污泥中有機物質,分離無機物質污泥土,再將有機污泥濃縮進行高溫厭氧消化處理。沉淀污泥經過洗滌洗出污泥中一半固體無機污泥土,減少了一半生物處理量,節(jié)省工程投資和處理費用;單獨處理有機污泥,去除了無機污泥土在反應器中的沉淀,減少了設備磨損和反應器的維護;沉淀污泥經過洗滌洗出污泥中大部分容易沉淀的重金屬和無機污泥土,提高了有機肥的品質;洗滌出的污泥土還可生產路面彩磚、透水磚。其他創(chuàng)新工藝:超高溫厭氧消化、多級厭氧消化、沼渣漂浮等,污泥生物處理速度提高了幾倍和沼氣產量提高20%以上。
沉淀污泥生物處理系統(tǒng),工程設計創(chuàng)新采用地埋式、緊密型、多級消化反應器設計,幾個獨立的厭氧消化反應器你中有我我中有你渾然一體,節(jié)省建筑材料,采用混凝土結構造價低廉。前國內外現(xiàn)有的厭氧消化反應器普遍采用地上式結構,地上式結構能使配備設備便于維護和有利沼渣排放預防沼渣沉淀。該生物處理系統(tǒng)工程設計很好地解決了配套設備的維護和沼渣沉淀,系統(tǒng)配備設備少,只需要幾臺水泵,就是水泵壞了更換一臺用不完20分鐘,保證設備檢修不停產;沉淀污泥經過洗滌去除了容易沉淀的無機污泥土,有機污泥經吹浮系統(tǒng)作用全部漂浮不會沉淀。地埋式厭氧消化反應器不僅投資少、不占用土地,而且還能防地震、防雷擊和使用壽命長、減少消化系統(tǒng)的熱量損失。
傳統(tǒng)污泥處理方法有3種:焚燒、填埋和資源化利用。國外多采用焚燒工藝,但投資巨大,易造成大氣污染;國內多采用填埋,但需要占用大量的土地,同時會造成環(huán)境的二次污染;國內上海等大中城市土地再生資源很少,難以長期采用此方式。陳立僑介紹說,用微生物處理污泥前景廣闊。經污水處理廠現(xiàn)場試驗和實際應用,每處理1噸污泥可獲得150元左右的經濟效益。上海市每年排放污泥約140萬噸,如果有20%的污泥用微生物好氧發(fā)酵處理,直接經濟效益約為4200萬元。此外,利用微生物好氧發(fā)酵,還能消除污泥的惡臭,有效控制污泥的二次污染,環(huán)境效益同樣顯著。
將污泥發(fā)酵成有機肥,如再加入部分牛糞等,就會發(fā)酵成優(yōu)質的有機肥,具體操作方法如下:
1、加菌。1公斤金寶貝肥料發(fā)酵劑可發(fā)酵4噸左右污泥 牛糞。需按重量比加30-50%左右的牛糞,或秸稈粉、蘑菇渣、花生殼粉、或稻殼、鋸末等有機物料以便調節(jié)通氣性。其中如果加入的是稻殼、鋸末,因其纖維素木質素較高,應延長發(fā)酵時間。菌種稀釋:每公斤發(fā)酵劑加5-10公斤米糠(或麩皮、玉米粉等替代物)拌勻稀釋后再均勻撒入物料堆,使用效果會更佳。
2、建堆。備料后邊撒菌邊建堆,堆高與體積不能太矮太小,要求:堆高1.5-2米,寬2米,長度2-4米
2、拌勻通氣。金寶貝肥料發(fā)酵劑是需要好(耗)氧發(fā)酵,故應加大供氧措施,做到拌勻、勤翻、通氣為宜。否則會導致厭氧發(fā)酵而產生臭味,影響效果。
4、水分。發(fā)酵物料的水分應控制在60~65%。水分判斷:手緊抓一把物料,指縫見水印但不滴水,落地即散為宜。水少發(fā)酵慢,水多通氣差,還會導致“腐敗菌”工作而產生臭味。
5、溫度。啟動溫度應在15℃以上較好(四季可作業(yè),不受季節(jié)影響,冬天盡量在室內或大棚內發(fā)酵),發(fā)酵升溫控制在70-75℃以下為宜。
6、完成。第2-3天溫度達65℃以上時應翻倒,一般一周內可發(fā)酵完成,物料呈黑褐色,溫度開始降至常溫,表明發(fā)酵完成。如鋸末、木屑、稻殼類輔料過多時,應延長發(fā)酵時間,待充分腐熟。
發(fā)酵好的有機肥,肥效好,使用安全方便,抗病促長,還可培肥地力等。
針對污泥焚燒過程中存在的二次污染,科研工作者開發(fā)出了污泥熔化技術,該技術使污泥處于焚燒灰熔點溫度(通常為1300~1800℃)之上燃燒,不僅可完全分解污泥中的有機物、滅殺病菌,同時所形成的熔渣密度比焚燒灰高2/3,達到了灰渣大幅度減容的效果。污泥中的重金屬因被固定在玻璃態(tài)的熔渣中而具有不熔出的活性,所以污泥熔化后的熔渣可用作建材。
脫水后的污泥進入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量為濕泥量的10%一15%,氨基璜酸的投量約為石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反應過程中產生氨氣,增強了整個工藝的殺菌效果,降低了反應溫度。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中攪拌后,由雙螺旋進料機推入柱塞泵進料口,通過柱塞泵送入反應器,在70℃下停留30 min,輸出的產品可達到美國EPA PART503 CLASS A標準。反應后的污泥泵送至料倉,密封容器中產生的氣體經洗滌塔處理后排放。
該工藝的特點:pH>12,延續(xù)時間長,殺菌徹底;高pH使大部分金屬離子沉淀,降低了其可溶性和活躍程度;污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭氣,系統(tǒng)全密封,無環(huán)境污染;系統(tǒng)全自動,操作維護簡單:加入少量氨基璜酸,減少了石灰用量和反應時間,降低了運行成本。
污水工藝優(yōu)化可降低剩余污泥產量,污泥破壁及強力干化技術能提高污泥的脫水性能;最終通過污泥碳化技術來實現(xiàn)污泥的資源化,從源頭上解決污泥的產量,最終達到污泥零排放的目的。
所謂污泥碳化,就是通過一定的手段,使污泥中的水分釋放出來,同時又最大限度地保留污泥中的碳值,使最終產物中的碳含量大幅提高的過程(Sludge Carbonization ),在世界范圍內,污泥碳化主要分為3種。
⑴高溫碳化。碳化時不加壓,溫度為649—982℃。先將污泥干化至含水率約30%,然后進入碳化爐高溫碳化造粒。碳化顆粒可以作為低級燃料使用,其熱值約為8 360—12 540 kJ/kg(日本或美國)。該技術可以實現(xiàn)污泥的減量化和資源化,但由于其技術復雜,運行成本高,產品中的熱值含量低,當前尚未有大規(guī)模地應用,最大規(guī)模的為30刪濕污泥。
⑵中溫碳化。碳化時不加壓,溫度為426—537℃。先將污泥干化至含水率約90%,然后進入碳化爐分解。工藝中產生油、反應水(蒸汽冷凝水)、沼氣(未冷凝的空氣)和固體碳化物。另外,該技術是在干化后對污泥實行碳化,其經濟效益不明顯,除澳洲一家處理廠外,尚無其他潛在的用戶。
⑶低溫碳化。碳化前無需干化,碳化時加壓至6—8 MPa,碳化溫度為315℃,碳化后的污泥成液態(tài),脫水后的含水率50%以下,經干化造粒后可作為低級燃料使用,其熱值約為15 048~20 482 kJ/kg(美國)。該技術通過加溫加壓使得污泥中的生物質全部裂解,僅通過機械方法即可將污泥中75%的水分脫除,極大地節(jié)省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的徹底穩(wěn)定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值,為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件14t。
蚯蚓養(yǎng)殖處置污泥工藝技術又稱為污泥蚯蚓生態(tài)床,它是利用蚯蚓吞食污泥,通過其消化道分泌的酶以及微生物協(xié)同作用下水解污泥中有機物、并以蚯蚓糞形式排出的一種污泥處理處置技術。蚯蚓養(yǎng)殖處置市政污泥符合污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化目的,有較好的社會、經濟和環(huán)境效益。不過這種處置技術僅適于中小型生活污水處理廠產生的污泥,尤其欠發(fā)達地區(qū)的小型生活污水處理廠產生的污泥。 2100433B
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序號 公司 項目名稱 工藝 類別 所在地 項目時間 處理量 (t/d ) 1 吳忠市日處理 80噸污泥 處置項目 吳忠 2016年 80 2 中科博聯(lián) 武漢漢西污水處理廠污 泥項目 CTB智能好氧發(fā)酵 好氧發(fā)酵 武漢 2016年 435 3 山西運城循環(huán)經濟產業(yè) 園污泥處理項目 運城 2016年 80 4 蘭州污水廠污泥集中處 置工程 深度脫水 +填埋 填埋 蘭州 2016年 400 5 山東天源水務 集團 錦州污泥生物轉化及綜 合利用項目 生物轉化 +農田利用 生物處理 錦州 2016年 400 6 中法水務 蘇州相城污泥處置項目 干化+焚燒 干化+焚燒 蘇州 2016年 200 7 中電環(huán)保 常熟市污泥處理處置項 目 污泥干化 +協(xié)同焚燒 干化+焚燒 常熟 2016年 100 8 國聯(lián)環(huán)科 梧州市城鎮(zhèn)污水處理廠 污泥處理處置項目 干化+焚燒 干化+焚燒 梧州 2016年 100 9 中
【學員問題】污泥處理分類?
【解答】污泥處理前,首先要了解污泥的分類,才能確定污泥處理的方法:
1.自來水廠沉淀池或濃縮池排出的物化污泥處理
污泥分類:屬中細粒度有機與無機混合污泥,可壓縮性能和脫水性能一般。
2.生活污水廠二沉池排出的剩余活性污泥處理
污泥分類:屬親水性、微細粒度有機污泥,可壓縮性能差,脫水性能差。
3.工業(yè)廢水處理產生的經濃縮池排出的物化和生化混合污泥處理
污泥分類:屬中細粒度混合污泥,含纖維體的脫水性能較好,其余可壓縮性能和脫水性能一般。
4.工業(yè)廢水處理產生的經濃縮池排出的物理法和化學法產生的物化細粒度污泥處理
污泥分類:屬細粒度無機污泥,可壓縮性能和脫水性能一般。
5.工業(yè)廢水處理產生的物化沉淀粗粒度污泥處理
污泥分類:屬粗粒度疏水性無機污泥,可壓縮性能和脫水性能很好。
以上內容均根據(jù)學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
【學員問題】污泥處理的技術有哪些?
【解答】1.污泥處理利用的一般技術
(1)污泥的堆肥化處理技術
(2)污泥的建材化技術
(3)污泥的燃料化技術
(4)污泥的厭氧消化(制沼氣)技術
2.污泥的電離輻射處理技術
3.微波技術在污泥處理中的應用
(1)微波輻照污泥處理技術
(2)微波化學分析技術
4.超聲波處理污泥技術
5.重金屬的生物有效性及植物脫除技術
6.污泥的微生物處理技術
(1)微生物淋濾技術
(2)微生物吸附處理法
(3)微生物脫臭技術
7.新興污泥熱化學處理技術
(1)濕式氧化技術
(2)活性污泥作黏結劑
(3)剩余污泥制可降解塑料
(4)污泥制活性炭
(5)O3/H2O2氧化技術
(6)UV/O3氧化技術
(7)UV/H2O2氧化工藝
(8)其他熱化學處理技術簡介
以上內容均根據(jù)學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
我國污泥處理廠污泥處理現(xiàn)狀我國城市污水處理廠污泥處理起步較晚,全國現(xiàn)有污水處理設施中有污泥穩(wěn)定處理設施的還不到1/4,處理工藝和配套設備較為完善的還不到1/10.污泥處理部分只是簡單的進行濃縮脫水外運。其中也存在許多問題,主要表現(xiàn)在以下幾個主要方面:
(1)污泥處理率低,工藝不完善。我國存在著重廢水處理,輕污泥處理的傾向。隨著我國城市污水處理設施的普及,處理率的提高和處理程度的深化,污泥的產生量將有較大的增長,預計到2010年,我國城市污水處理廠的濕污泥年產量將達2000余萬t,大量未經穩(wěn)定處理的污泥沒有正常出路,不但成為污水處理廠的沉重負擔,而且污泥的任意排放和堆放對周圍環(huán)境又造成新的污染。污泥的處理處置已迫在眉捷。
(2)污泥處理技術設備落后。當前我國有些污水處理廠所采用的污泥處理技術已經是發(fā)達國家所擯棄的技術。而且有些污泥處理技術根本不合乎國內的污水污泥特性。污泥處理設備也比較落后,性能差,效率低。因此,限制了我國污泥處理技術的提高。
(3)污泥處理管理水平低。在我國大部分污水廠的管理人員和操作人員的素質較低,缺乏經驗。因此,提高污水處理廠的管理水平,早日實現(xiàn)科學管理是保證污水處理廠污泥系統(tǒng)長期運轉的關鍵。
(4)污泥處理設計水平低。在污泥處理方面,我國還缺乏設計經驗和實踐經驗,尤其是污泥處理系統(tǒng)的整體水平還比較低,從已建成的污水處理廠污水處理裝置看,運行工況不佳,不能保證長期運行。
(5)污泥處理投資低。國內污水廠污泥處理處置費用約占工程投資和運行費的24%~45%,而美國及歐洲等發(fā)達國家污泥處理投資已占污水處理廠總投資的50%~70%.由于污水處理廠污泥處理處置高昂的投資及其運行費用,使得國內大部分污水處理廠未對污泥進行穩(wěn)定處理或處理工藝的配套設施不完善,也有些建有完善污泥處理設施的污水處理廠因其運行費用較高而難以正常運行。
我國污泥處理廠污泥處理的發(fā)展方向從世界污泥處理的發(fā)展趨勢估計,污水污泥的處理處置與污泥資源化相結合必將成為城市污水污泥的最終出路。污泥處理的發(fā)展必然要向無害化、資源化方向邁進。從目前我國的國情來看,污泥堆肥是符合中國國情的污泥穩(wěn)定技術,污泥土地利用是符合中國國情的處置方法。國內現(xiàn)在運行的污水處理廠90%以上的污泥沒有真正達到穩(wěn)定化、無害化處理,也沒有最終處置的途徑。大部分地區(qū)污泥不經過無害化處理,將污泥外運;有的地區(qū)雖然將污泥進行了消化理,將污泥堆放在場外,任意取走不知下落;有的地區(qū)將污泥進行干燥后用作農肥,重金屬含量是否達到考慮很少,對農作物的危害分析不足。國家環(huán)保部門禁止將污泥作為菜田、稻田的肥料,作為旱田的農肥需要對污泥的成分進行分析,重金屬及有毒害物質不超標的方能使用。污泥作為綠地用肥要有園林部門認可,有監(jiān)測部門跟蹤分析方能使用,總之污泥若沒有最終處置的途徑,是給環(huán)境帶來再次污染的隱患。