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污泥处理的目的和方法范文1
中图分类号:TU992.3 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
随着我国经济的快速发展,许多行业取得了举世瞩目的成就,随之而来的环境污染也是相当严重的。目前在对环境的治理过程中,特别是废水处理中通常会产生大量的物化污泥与生化污泥,对这些污泥的处理与处置
二、污泥处理与处置国内外发展动态
污泥处理与处置的目的主要有以下四个方面:
(1)减量化:减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理及最终处置的费用;
(2) 稳定化:通过处理使污泥稳定化,最终处置后不再产生污泥的进一步降解,从而避免产生二次污染;
(3)无害化;达到污泥的无害化与卫生化,如去除重金属或灭菌等;
(4)资源化:在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的,如产生沼气等。
对污水处理厂的污泥处理、处置系统的装备,发达国家在20世纪60年代就已达到先进的成套化水平,如污泥消化系统设备、污泥浓缩脱水设备、污泥干燥焚化设备、沼气综合利用设备、污泥高温堆肥系统装备以及污泥固化工业利用技术与设备,80年代末又启用湿式氧化技术处置污泥。我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚,80年代中期建设城市大型污水厂,污泥处理也采用中温厌氧消化,引进先进技术的同时也引进了设备,尤其是借助国外贷款建设项目中,污泥处理系统装备几乎全部需要进口。近十多年来,我国城市污水厂的污泥处理技术和某些单项专用设备有较大发展,积累了中温厌氧消化技术的丰富经验,而在污泥处置和最终出路方面尚属试验研究阶段。
三、污泥的处理
1、污泥的浓缩与脱水
较常用的污泥浓缩方法有重力浓缩法和气浮浓缩法,污泥浓缩后含水率可降到95%一97%近似糊状,浓缩可以达到污泥的减量化。重力缩法用于污泥处理是一种广泛采取的方法。气浮浓缩技术于1957年出现在美国,此法固液分离效果较好,目前应用已越来越广泛。
2、污泥的稳定化
污泥稳定化处理的目的是降解污泥中的有机物质,进一步减少污泥含水量、杀灭污泥中的细菌、病原体,消除臭味,这是污泥资源化的关键步骤。
(1)好氧消化
好氧消化污泥出现于50年代,包括两种具体的方法:不加热的好氧消化和自然好氧消化。前者反应温度底,所需时间长约20d;后者的反应温度较高,反应速度快,在这样的高温下可以杀灭部分病原菌。
(2)厌氧消化
在污泥处理工艺中,厌氧消化也是较普遍采用的稳定化技术,与好氧消化相比厌氧消化操作的最大特点在于它要求在专门的密封厌氧池中进行,所以对设备的性能要求较高,根据反应采用的温度范围,厌氧消化可分为:低温消化(10℃一30℃)、中温消化(30℃一40℃)和高温消化(50℃一60℃ )。
(3)湿式氧化法(WO)
湿式氧化法是在高温高压下压人空气,将污泥中大部分的有机物质和还原性无机物氧化成C02和H2O及少量固体残渣。WO法主要实用于处理各种难降解的有机污泥,但需要较高温度(1500℃ -3700℃ )和一定的压力,在300℃以上并氧化30min后,污泥中82%的有机物被降解,70%以上的MLSS被去除。
(4)生物除臭
最早利用微生物处理恶臭的报道是1957年的美国专利,70年代各国开始在这一领域展开广泛的研究,其中日本、德国取得的成绩最为显著,生物除臭技术主要是利用特定的微生物对恶臭成分的吸收功能,将恶臭成分作为营养物质然后再把它分解、氧化,从而使污染物的恶臭得以去除,不含氮的物质被分解成C和0,含硫的恶臭成分可被氧化成S,SO32-、 SO42-,含氮的恶臭成分则被氧化分解成NH4+ ,NO2-,NO3-。
(5)热干燥
经浓缩、消化过后的污泥含水率仍然很高,给运输和后处理带来不便,热干燥可使污泥的含水率大大降低。热干燥法是指利用热和压力破坏污泥的胶凝结构,并对污泥进行消毒灭菌,同时减少污泥的含水量。
四、污泥处置技术
1、污泥的填埋处置技术
填埋足一种较为经济且简便的处置方式,达到基本条件后就可以填埋。在我国,填埋方式也是最主要的污泥处置方法之一。我国目前采用的污泥填埋一般都是与城市垃圾一起处置。
2、泥的焚烧处置技术
城市污泥中一般含有大量的有机物和一定量的纤维木质素,脱水后的污泥热至高,可进行焚烧。焚烧技术是一种高运行成本的污泥处置技术。当污泥不符合卫生要求、有毒有害物质含量较高、不适宜于资源化利用和缺少填埋场时可以采用焚烧技术来处置污泥,以焚烧为核心的处理方法是比较彻底地处置污泥的方法。污泥焚烧处理可以达到最大限度减量的目的,焚烧可破坏全部有机质,杀死一切病原体。
3、泥的农业利用
污泥中含有丰富的有机质和N、P、K等养分及大量的微量元素,如Ca2+、Mg、Zn、Cu、Fe等。将其用于用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进农作物生长等。但污泥中同时也含有大量的有毒有害物质、病原微生物以及重金属污染物等,可对土壤造成严重的污染。因而,污泥的农业利用应慎重,并采取严格的控制措施。
4、污泥的固化技术研究
固化的定义实际包含着2层含义:固化和稳定化,在习惯中因为叙述方便往往统称为固化。USEPA对固化/稳定化的概念解释如下:固化(solidification)是指添加固化剂于废弃物中,使其变为不可流动性或形成固体的过程,而不管废弃物与固化剂问是否产生化学结合;稳定化(stabilization)足指将有害污染物转变成低溶解性、低毒性及低移动性的物质,以减少有害物污染潜力的技术。
5、污泥的生物修复技术研究
(1)有机污染物的微生物修复技术
自然界中广泛存在着丰富的微生物种群,可在环境污染净化中起到重要的作用。微生物由于自身独特的生理特性,可以通过遗传、变异等生物过程来适应环境的变化,使之能以各种污染物,尤其以有机污染物未营养源,通过吸收、代谢等一系列反应,将环境中的污染物转化为稳定无害的无机物。
(2)植物修复足指利用绿色植物从环境中吸收带走
重金属或将它们无害化而达到治理污染的目的,是目前发展最快的环境友好、经济、高效的治理技术,是备受当今媒介关注和科学家感兴趣的研究热点,也是最近许多论文和综述文献的焦点。
五、污泥处理处置技术评价方法
通过对上述各种污泥处理处置工艺的描述不难看出,在污泥处理处置工艺的选择上不存在一劳永逸、有百利而无一害的通用解决方案。必须遵从具体问题具体分析的原则,兼顾到环境生态效益与处置成本、经济效益之间的均衡,真正做到在环境卫生、社会接纳、经济有效。目前我国污泥处理处置的技术手段与管理体系均还不够成熟:在技术层面上普遍存在只追求污泥的处理效果而忽视了技术本身环境影响的弊病;在管理层面上,多采用行政指令或行政手段,缺乏与公众的沟通。所以我国的研究人员应该对污泥处理处置技术方法开展相应的研究。
六、结束语
近年来我国的环境污染越发严重,许多水域被污染,那么要保护水资源,最可行的办法就是对工业废水,生活污水进行相应的处理,使其能够达到排放标准或回用标准。废水处理中污泥处理与处置环节至关重要,因此我们必须加强对污泥的处理。
参考文献
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[3]谢冰,史家.微生物脱其及其应用[J].上海环境科学,1997,16(3):14-17.
污泥处理的目的和方法范文2
关键词:给水厂;污泥处理;综合利用
Abstract: Waterworks provides domestic water for the people to ensure the safety of people drinking water quality and water units. Important problem with the increasing population, the water supply to the water treatment plant is also increasing, more and more such waterworks sludge discharged, so solve these sludge discharged became waterworks construction. This article attempts to analyze and summarize how reasonable processing and comprehensive utilization of waterworks sludge excluded from the steps to determine the number of sludge, tone quality, volume reduction, concentration, dewatering and disposal of sludge cake.Keywords: Water Treatment Plant; sludge treatment; comprehensive utilization
中图分类号:TB495文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)
给水厂排除的污泥量是随着供水量的不断增长而与日俱增的,这些污泥如果不经过合理的处理,就会严重污染水体、植被、土地等环境,还有可能对人的健康状况造成威胁;如果这些污泥得到了合理的处理,并能够综合利用,就会节约许多水资源和能源,可谓是一举两得。要做好污泥的处理和利用工作,首先就得分析污泥的来源。
给水厂污泥主要来自沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水。高效的混凝剂和助凝剂在给水工艺中的应用日益增加,也就减少了混凝剂投放量,这样,所产生的污泥体积和数量会大大减少,而且污泥更易脱水和焚烧。所以,采用合适的混凝剂对给水厂排泥水的处理和处置非常关键。
给水厂污泥处理主要包括污泥收集、浓缩、调质、脱水和泥饼处置等几个环节。但是,不是所有给水厂的污泥的处理和处置都要包括这几个环节,根据具体情况,有的给水厂可省略其中的某些环节。但要实施排泥水处理工程,首先必须确定给水厂产生的污泥量。
1 污泥量的确定
给水厂产生的污泥量受多种因素的影响,这些因素包括原水水质、水处理药剂的投加量、采用的净水工艺和排泥方式等。确定经济合理的污泥量设计值是广大排泥水处理工作者面临的一个难题。污泥量确定包括两方面内容:一是排泥水总量的确定,它将决定排泥水截留池和浓缩池的设计规模;二是总干泥量的确定,它用来确定污泥脱水设备的设计规模。可见,污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模,从而影响整个工程的设备配置和投资规模。
2 污泥调质
给水厂排泥水处理一般在污泥脱水前需进行预处理,即污泥调质。尤其是采用铝盐(或铁盐)处理低浊度原水产生的污泥,由于污泥成份中金属氢氧化物的比例很高,污泥的脱水性能很差,更需要进行污泥调质。污泥调质有两方面的目的:其一是改善污泥性质和污泥的脱水性能,使污泥可以更快、更容易地脱水,大部份污泥调质是为实现这一目的;其二是防止脱水过程中过滤介质的堵塞,使污泥脱水可以保持稳定运行。
污泥调质的方法很多,一般分为物理调质和化学调质两大类。物理调质是用物理方法达到污泥调质的目的,包括加热调质冰冻-解冻调质和硅藻土预涂调质。化学调质是向污泥中添加化学药剂,使污泥的脱水性能得到改善。包括加酸、加碱、加石灰、加无机或有机高分了絮凝剂调质等。
不同水厂的污泥可能需要不同种类的絮凝剂进行调质,而且当前市场上有机高分了絮凝剂种类多,价格和性能不一,因此每一个给水厂都应进行有机高分了絮凝剂选型和最佳投药量的试验研究。
3 污泥减容
污泥减容是污泥处理系统优化中的重要环节。改进制水工艺可以大大减少污泥的生成量,从而减少污泥处理系统的投资与运行费用。污泥成分主要是原水中的有机、无机污物和净水药剂。药剂在净化水的同时,也产生了大量的化学污泥。尤其在原水浊度较低、无机混凝剂用量大时,污泥的脱水性能恶化,处理难度增加。
采用有机助凝剂以减少无机混凝剂的用量,可以提高净水效率。另外,当原水硬度高时,软化原水将产生石灰软化污泥。从污泥处理角度考虑,沿海地区可以选用离子交换来软化原水并用海水来再生交换树脂。
4 污泥浓缩
沉淀池排泥水的含固率(絮凝污泥)通常仅有0.5%-1%。浓缩的目的是提高污泥的含固率,减少污泥体积和后续处理设备的负荷。特别是对于机械脱水,浓缩通常是污泥脱水工艺必不可少的环节。
最常用的浓缩方法是重力式浓缩池。根据处理水量的大小,可设计为间歇式和连续式两种运行方式。对小型水厂,可使用带浮动式撇水装置的间歇式浓缩池。一般是采用带搅拌装置的连续流重力浓缩池。对污泥进行慢速搅拌造成的扰动有利于污泥颗粒之间的空隙水和气泡上升逸出,加速污泥的浓缩。慢速搅拌所采用的线速度一般控制在0.4-0.5m/min,速度太快容易打碎已凝结的污泥颗粒,反而造成污泥浓缩性能恶化。工程上常用的搅拌方法是在刮泥机的水平桁架上设置垂直搅拌栅。为保持不同半径圆周上的搅拌强度均匀,栅条的间距沿径向逐渐增大。
5 污泥脱水
污泥脱水是污泥处理最关键的环节,它将流动性质的泥水转变为不具流动性、可进行处置的泥饼。它也是给水厂排泥水处理现场的最后一道工序,也是排泥水处理工程中投资和维护费用较高的部分,因此正确选择污泥脱水工艺十分重要。
污泥脱水一般分为非机械式污泥脱水和机械式污泥脱水两大类。非机械式污泥脱水又可以分为污泥塘和污泥干化床等,其中污泥干化床的应用和研究较多。机械式污泥脱水包括真空过滤机、离心机、带式压滤机、滚压式脱水机和板框压滤机等几种主要形式。其中真空过滤机是早期使用较多的脱水机械,由于真空过滤机效率低,真空系统对管路密封性要求很高,滤布容易堵塞而需采用预涂工艺,使整个系统比较复杂,因此,现在新建的污泥处理工程已基本上不采用真空过滤脱水。表1对几种脱水方法的优缺点进行了比较。
污泥处理的目的和方法范文3
关键词:污泥;研究进展;生物法 ;物理法
1、研究现状
在处理废弃的污水的时候,往往也会有非常多的污泥产生,其中绝大部分的剩余污泥则是由使用了活性去除污泥的方法产生的。有关的学者调查研究得出,二零一二年我国产生的污泥高达两千多万吨,二零一五年甚至将会达到三千多万吨,这可以说是一个非常大的数字,让人不禁惊悚。不仅如此,存在与污水中的污染物差不多有一半是存在于污水中的污泥中,如果对于这些污泥不能够比较完善的处理掉将会再一次造成污染,可以说危害更为严重,因此我国十分的重视如何妥善处理污泥,随着近年来我国污泥越来越多,我国也越来越重视。用物理的角度来观察污泥的话,污泥是一种胶状体带有少量的电量,体积比较大且含水量高,一般在处理污泥时为了方便对其进行运输和回收利用,需要在处理之前对其进行脱水处理,一般情况下用于这方面的资金占总资金的比重高达百分之六十。
机械脱水是我国最主要的脱水的方法,顾名思义就是说利用某些机械对其产生巨大的压力或者某些容器高速旋转产生巨大的离心作用从而达到脱水的目的。但是污泥的构造并不是我们想象的那么简单,相反他的结构非常复杂,一般情况系下直接使用机械脱水的方法对污泥进行脱水处理不能达到我们预想的效果,这就需要使用一些手段对污泥前处理,但是由于前处理的方法不同,脱去的水分等物质也不同,可以说机械脱水的程度和速度在一等程度上受到前处理的影响。就目前而言,国际上常用的前处理方法主要有热处理、添加某些活性剂或者是絮凝剂以及冻融处理等。现在有很多的因素会影响到机械脱水,如何能更好的对污泥进行脱水处理可谓是至关重要。
2、目前面临的难题
一般新产生的污泥的含水量在百分之九十六到百分之九十八,而某些活性污泥更是高达百分之九十五到百分之九十八。即使使用各种手段比如机械脱水和浓缩作用等的处理,他的含水量仍然高达百分之七十,对其进行干燥时依然需要消耗非常的多的能量。国内外的众多学者针对这一问题展开了讨论和研究,其中当以田禹、何培培等人的发现为最,为后来学者的进一步研发提供了大量的可借鉴之法。
众多学者的研究结果虽然各不相同,但是都有一个共同点,都指出了当污泥中水的含量比较低时,其中的某些物质会通过吸附的方式增加结合水,是颗粒的体积增大来阻止被过滤掉。除此之外,还有更多的因素会影响到脱水,微生物以及有机物就是其中两个比较常见的原因,当污水中的有机物增多时,会使微生物快速的大量增殖,能在极短的时间内繁衍出数以亿计的微生物。而这些微生物又会释放一种能够使污泥更加坚固的物质,这就给机械脱水造成了极大地困难,使效果达不到理想目标。因此想办法除去污泥里面的结合水成了解决机械脱水的难点所在。
3、针对前处理的讨论
由于使用机械法很难除去污泥里面的一些结合水,于是国内外的专家经过研究,最终得出了对其进行前处理来解决这一难题,一般常用的方法有生物法、化学法以及物理法。
在装满生物的溶液中浸泡的方法刚开始只是去除污泥中的金属,就是使用微生物发酵产生的酸性物质分解金属来达到目的,近年来有些学者意外发现这些酸性物质在分解金属的同时还改变了污泥的某些性能,使其进行机械脱水时更简便。经过周立祥等众多学者的研发,最终得出了一套新的前处理的方法,能使水分更加容易的被脱去。
所谓的化学法没有人们想象的那么复杂,只不过是利用了一些化学知识而已,利用絮凝剂可以使污泥中的某些物质凝聚起来,从而改变污泥的某些特性。絮凝剂可以分成两组即有机和无机絮凝剂。科研人员实验发现,在污泥处理的过程中普通类型的絮凝剂很难起到较大的效果还浪费钱财。然而经过大量的试验之后,科研人员又发现无机也有很多不好的地方,比如他虽然能够在很大程度上改变污泥的某些特性从而达到絮凝的效果,但是他在使用完后仍然存在于污泥中很难被分解,给后面的工作带来了极大的困扰,因此科研人员又发现了易于降解的有机的絮凝剂。
接下来就是众所周知的物理法,其实物理法在很多年前就已经有人开始使用了,大多数人对此应该不会陌生,热处理法、在污泥中添加木灰等物质、冷冻法等都已经能够成熟的运用,接下来本文介绍的主要是近年来新型的几种科技-超声波法和磁场法。所谓的超声波法就是利用了声波的不同频率,以此来改变污泥的某些特性。经过众多科研人员的激烈争论,最终得出超声波能够利用其较大的频率破坏污泥中细胞的结构,从而起到脱水的效果;所谓的物理法指的是对污泥施加一个磁场,改变污泥内部微生物的某些活性比如新陈代谢,进而改变它的结构,,破坏遗传物质。事实证明物理法处理后,污泥的脱水性能提升了很多。
4、对比与归纳
上述讲了最常用的几种前处理的方法,经过一段时间的发展,他们都更加的完善,每种前处理都各具特色,因此在进行前处理时选择合适的方法往往会事半功倍,接下来就对这几种方法进行了对比与归纳。生物法和物理法处理过的污泥明显要比化学法处理过的污泥的含水量低,还能为接下来的操作提供各种方便,最重要的是不会对环境造成二次污染。由此可见,这两种方法是比较合适的前处理方法。
经过上文的阐述,我们可以很明显的看到,前处理确实对改善污泥的某些性能有很大的帮助,尤其是生物法和物理法,但是凡事都不可能是完美的,这几种方法还需要进一步开发。物理法主要是找到一个更为合适的作用强度和时间,对电磁强度等都有要求;生物法主要是努力寻找新的效果更加明显的微生物物种,同时还应该在已有的基础上进行优化等。
参考文献
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(2)田禹、王宁 酱油污水污泥脱水的影响因素及其作用机理[J] 环境科学研究,2005,18(5):60-62
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污泥处理的目的和方法范文4
关键词:污泥;处理;减量化;资源化;
1、前言
城市化、工业化进程的加速,对环境的影响日益严重,城市水环境的保护比以往显得更加重要,大量城市污水处理厂的出现,有效缓解了水环境的压力,但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成,处理不好,易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题,会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况,综合利用污泥处理技术,找出适合的处理方式,就此,谈一点自己的看法。
2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题
2.1处理现状
以南京为例,城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座,污水处理能力约100万吨,每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨,目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。
其中焚烧发电约占50%,污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合,后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电;其它的用于填埋和堆肥,污泥脱水后利用废矿坑进行填埋,或经过堆肥工艺制成肥料。
2.2面临问题
根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求,污泥处理技术总的目标是实现“四化”,既“稳定化、减量化、无害化、资源化”,目前南京在污泥处理方面还存在着问题,主要表现在以下几方面:
2.2.1处理方式比较单一,缺乏深度处理工艺
现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺,既将剩余污泥加高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)后直接脱水后,脱水后污泥含水率达80%左右,运输的大部分是水,造成运力浪费;且运输途中,撒漏在所难免,对沿途环境影响很大,不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高,易分解有恶臭,黏性大,不符合稳定化的要求。
2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管
根据水染污防治法,污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理,参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位,均被定义为污水处理设施运营单位,应有相关资质和执行标准,与目前的实际情况相比,各相关处理单位大多处于起步阶段,有的还不是主营业务,与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面,相关制度和政策还不是很明了。
2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持
污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题,要真正实现污泥处理的无害化和资源化,单独依靠污水处理厂自身是完成不了的,必须实现污泥深度处理的产业化工作。
要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金,污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策,才能有效促进产业健康发展。
3、几种主要的污泥处理方法及优缺点分析
目前国内外污泥处理方法大体有焚烧、填埋、和土地利用等。填埋的技术难度最低,其次是土地利用,难度最高的是焚烧。焚烧的投入成本最高,其次是填埋,土地利用成本最低。但焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险,而土地利用的风险较小。因此需采取适合各自实际情况的污泥处理方法。
3.1污泥的焚烧
焚烧是污泥处理中最彻底的处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积,能实现污泥“减量化、无害化、资源化“的目标,
但是其缺点在于处理设施需投资进行相应的改造,没有经过干化的污泥需进行掺煤焚烧,能耗大,处理费用高。
3.2 污泥的卫生填埋
污泥卫生填埋是一项比较成熟的污泥处理技术。这种处理方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。
污泥填埋存在的问题是渗滤液和气体的形成,如果填埋场选址或运行不当,渗滤液会进入地下水层,污染地下水环境。填埋场产生的气体若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外,适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限,填埋场没有进一步发展的希望。
3.3污泥的土地利用
污泥的土地利用投资少、能耗低、有机部分可转化成土壤改良剂成分,被认为是最有发展潜力的一种处理方式,是污泥“无害化、稳定化”的重要处理方法。通过堆肥等科学合理的方法进行土地利用,可减少污泥带来的负面效应。
污泥土地利用存在的问题是:如果污泥发酵的不彻底,病原体及寄生虫卵杀不死;另外有可能有重金属污染问题存在。
4、污泥处理方法的选用
一种有效的污泥处理方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益,污泥的处理方法多种多样,各有优缺点,选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外,还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待,统筹安排。
例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主,污泥量较少的厂,完全可以考虑采取土地利用的方式,制成复合肥料后作为再生资源有效利用。
进厂污水既有工业污水又有生活污水的,如果污泥中有机物含量较高的,仍可以考虑采取土地利用的方式,作为再生林地和市政绿化的肥料利用,不易造成食物链的污染,也可成为污泥土地利用的有效方式。
如果污泥中重金属等污染较重,不符合农用污泥标准的污泥,需考虑采取焚烧的方法处理,以彻底消除二次污染。
对于城市有垃圾发电项目的,可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下,作为覆盖土填埋入垃圾场,可有效利用其中含有的有机成份,产生沼气后用于发电,可低成本实现资源化目标。
5、结语
“十二五”期间,节能减排工作的标准进一步提高,城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视,做好污泥的深度处理工作十分重要,需要创新思路,充分参考国内外情况,结合自身实际情况,找出一条适合的技术路线,实现污泥处理的 “减量化、无害化、资源化“的目标。
参考文献:
污泥处理的目的和方法范文5
【关键词】生活污水;处理回用;生物脱氮;膜过滤
1. 前言
随着工业化、城市化进程的加快,人们的生活和生产活动,增加了对淡水资源的需求,人民生活水平不断提高,更增加了对淡水资源的需求。目前,我国水资源严重短缺,人均水资源占有量仅有2460m3,为世界平均水平的1/4,为解决水资源的供需矛盾,进行城市生活污水处理回用,是解决水资源重复利用的有效途径。
2. 传统生活污水处理方法的不足
2.1深度处理生活污水中的污染物,达到回用水质标准,是当今生活污水处理的基本要求。
2.2生活污水主要污染物为有机物、氨氮和粪大肠菌群。有机物是微生物的营养源,有机物含量越多,细菌繁殖量越大,产生黏泥沉积、垢下腐蚀越严重;氨的存在促使硝化菌群的大量繁殖,导致系统pH值降低,腐蚀加剧;粪大肠菌群会使水颜色发黑,发生恶臭,形成黏泥。
2.3传统的生活污水生物处理方法有A/O(厌氧/好氧法)工艺、A2/O(厌氧2/好氧法)工艺、SBR(序批式活性污泥法)工艺、氧化沟工艺。固液分离均采用自然沉降方式。传统的生活污水生物处理方法在去除BOD5、脱氮、除磷方面取得了一定的效果,却不能达到回用水质标准,原因如下:
(1)传统的生活污水生物处理方法BOD污泥负荷(进水污染物负荷/生物量)不能太低,太低容易产生沉降性差的污泥。
(2)污泥沉淀池靠自然沉降效果不好,污泥伴随出水流失导致了出水水质变差。
(3)部分硝化菌会伴随出水流失,硝化菌浓度较低,限制了系统中污染物的去除率。
(4)传统生物处理方法对部分高分子有机物、悬浮物和细菌难以除掉。
3. MBR工艺简介
MBR工艺体现的是“治理、回用”的节水理念。 MBR膜生物反应器(Membrane Bioreactor)工艺是传统的生物处理工艺和膜分离技术相结合发展起来的。MBR工艺由生物处理和膜处理两部分组成。生物处理部分包括缺氧池、好氧池;膜处理部分包括膜池。 MBR膜分离技术采用超滤法,取代传统生物处理沉淀池,固液分离效果好,为解决回用水质问题提供了可靠保证。
3.1MBR工艺原理。
3.1.1生物处理部分的原理。生物处理部分采用缺氧池、好氧池来处理生活污水中氮污染物。生活污水中氮主要以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的形态存在。其中有机氮占40%~55%,氨氮占40%~55%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0~5%。废水生物脱氮是在缺氧池和好氧池中,将有机氮转化为氨氮,通过硝化菌作用,将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮,再通过反硝化菌作用将硝态氮转化为氮气,从而达到从废水中脱氮的目的。
3.1.2膜处理部分的原理。膜处理部分采用膜池,针对传统生活污水生物处理方法难以降解的高分子物质、胶体、蛋白质、微粒等的情况,将污水经再加压后,经过超滤膜的极小孔径进行超过滤。利用高分子材料超滤膜的渗滤选择性,能够截留化学澄清或生物化学处理过程中未能沉降的悬浮颗粒和微絮凝体,所有悬浮物、磷、重金属、细菌、病毒、和其他物质都被超滤膜分离。从而使处理后的水质达到回用指标。
3.2MBR工艺流程。
3.2.1MBR工艺流程图(见图1):
图1MBR工艺流程图3.2.2MBR工艺流程说明。 废水经过两道机械格栅,去除大块悬浮物,进入缺氧池和好氧池中进行硝化反硝化反应脱氮,再进入膜池进行固液分离。膜池出水由抽吸泵抽入回用水池。膜池内污泥由污泥泵提升部分回流至缺氧池,剩余污泥进入污泥脱水机进行脱水。在膜池内,为了减少膜污染,采用鼓风机进行搅拌和清洗。
3.3MBR工艺优缺点分析。
(1)不产生污泥膨胀。因为MBR工艺中BOD污泥负荷低,污泥处于高内源呼吸相,细菌内源代谢后只留下惰性的残留物,产泥量很少。MBR反应器的污泥产率低于传统活性污泥法。传统活性污泥法的污泥产率为0.5~1.0KgMLSS/KgBOD,MBR工艺的污泥产率仅为0.1~0.3KgMLSS/KgBOD。BOD污泥负荷低,泥龄长,抑制丝状菌的增值,解决了传统活性污泥法的污泥膨胀问题(Adham&Gagliardo,1998)。
(2)生物降解效率高。超滤膜对污水中有机物的截留,增加了生物反应池的降解效率。主要原因有三:其一,维持了较高的污泥浓度;其二,有机污染物的氧化降解过程是一放热反应,由于污泥浓度较高,
生物反应池更容易维持在较高的温度下运行,保证了细菌较高的生物活性;其三,有机物的降解需要微生物在反应池的停留时间大于降解该有机物的最小污泥停留时间。膜生物反应器工艺由于微生物泥龄较长,一些传统工艺难降解的有机物都会为膜生物反应器降解。因而MBR工艺的有机物降解效率要比传统方法高10~15倍(Buisson等,1998)。出水水质能够达到BOD:5mg/L、 NH4+-N:5mg/L、SS:5mg/L。
(3)由于膜价格和膜更换费用高昂,MBR工艺的应用范围曾受到限制。近十多年来膜技术发展迅速,膜更换费用已经从全部费用中所占的比例约54%下降到不足9%(Churchouse&Wildgoose,2004)。随着膜技术的不断革新、膜寿命的不断延长,膜水通量的逐步提高和运行过程中膜污染的逐步减少(包括膜污染引起的膜更换),以及采取必要的措施,比如在膜池内超滤膜的下方以一定强度的空气不断对膜进行冲洗抖动,既起到为生物氧化供氧的作用,又防止活性污泥附着在膜的表面造成膜污染。MBR工艺的优势在生活污水处理与回用中逐步显现出来。
4. 结束语
MBR工艺流程简单;出水水质好,满足回用要求,达标稳定,泥龄控制简单,对比生长速率小、对世代周期长的硝化细菌特别有利;污泥产量低,脱水后外运处理量少;总投资基本相当情况下占地面积较省,运行成本较低。由于MBR工艺的明显优点,MBR工艺在生活污水处理及回用上有着广阔的应用前景,建议全社会广泛采用MBR工艺法来替代传统生活污水处理方法,以达到污水处理后回用的目的。
[文章编号]1006-7619(2013)03-21-195
污泥处理的目的和方法范文6
【关键词】污水处理;污泥膨胀;解决措施
近年来,人们生活水平日益提高,水体富营养化问题在全球范围内引起广泛关注。污水处理技术逐渐从最初的单一去除有机物为目的发展到目前既要去除有机物又要重视脱氮除磷,处理深度日益加深,以控制富营养化为目的的脱氮除磷技术在当今污水处理的研究中被广泛关注,其中,曝气池的运行是污水处理的中心环节,它直接关系到污水处理厂出水好坏,更关系到生产成本的高低。如果管理不善,可能出现水处理系统崩溃。废水生物处理是将废水中有机物进行降解或转化的方法,该方法是通过微生物的新陈代谢作用实现的。生物处理中由于主要依靠微生物对污水中的物质进行新陈代谢作用, 因此废水生物处理的关键是要使微生物尽可能多的被存留下来,这些微生物必须以成堆地以絮凝体的形式存在,以便泥水分离的时候能更好地与净化之后的废水分离。当活性污泥的凝聚性和沉降性使处理后的水出现了混浊现象, 此现象被称为活性污泥膨胀。污泥膨胀的后果是: 污泥流失将耗费大量的人力物力, 水质恶化则降低了对污水的处理效果,甚至严重者会导致工艺无法正常运行,因此解决污泥膨胀问题在生物处理废水的工艺中不容忽视。
1、污泥膨胀的成因
(1)污泥膨胀的理论分析
实际上凡是活性污泥几乎都含丝状菌, 它们在活性污泥中与正常微生物种群共同存在着, 少量的丝状菌的存在不仅不构成危害,甚至还有利于活性污泥絮体的稳定, 污泥膨胀是只有当丝状菌过量繁殖时才出现,在两类竞争微生物共存的情况下可遵循Monod 方程
μ= μmax(S1K1 + S1) (S2K2+ S2) …(SnKn+ Sn) ( 1)
式中: μmax ---微生物最大生长比速率;
μ---增殖速率;
Si---第i 种底物浓度, mg/L;
Ki---第i 种底物亲加力, mg/L。
由上式我们可以看出, Monod 方程可以解释由底物浓度、溶解氧和营养物缺乏而引起的膨胀等问题,但缺乏N时, 在缺少碳源的情况下微生物很难合成细胞物质而产生高粘性膨胀,这点不属于丝状菌污泥膨胀范畴,另外,pH的影响, 可在动力学方程参数的基础上, 以动力学常数的乘积因子的形式进行耦合。而H2S一般会随着污水厌氧发酵的过程同时出现,此时归为Do 浓度低而引起的膨胀类型, 从而广义的Monod动力学模型可以在一定程度上很好地诠释膨胀的理论。对于一般城市污水一般不缺乏N、P以及其它营养元素, 故上述Monod 方程可简化为:
μ= μmax·S/(Ks+ S)( 2)
式中: μ、μmax 同( 1) 式;
S--- 限制底物浓度, mg/L;
Ks---饱和常数:数值为在μ= 0. 5μmax时的底物浓度, mg/L。
Ks 的浓底一般很低,对某些微生物来说其作用的物质不同决定了Ks, 不同的微生物种属Ks 不同,通常丝状菌增殖的动力学常数μmax 和Ks1均小于胶团菌属的μmax2和Ks2。这两类细菌的比增殖速率与底物浓度的关系如图( 1) 所示,由图可知丝状菌在低底物浓度下比胶团菌的增殖速率快,而在高底物浓度下胶团菌属增殖得慢,也因为其μmax较小。所以高污泥龄、低负荷、且有机物浓度较低时,是活性污泥中丝状菌比我们所需要的微生物更适宜生长的主要原因。
图1 丝状菌与胶团菌属的竞争增殖曲线
(2)丝状菌污泥膨胀
丝状细菌比菌胶团细菌表面积更大并且有更低的酶饱和系数, 当池内溶解氧浓度过低、pH 值小于7 时, 十分有利于丝状菌的大量生长, 而对正常的异养细菌或自养细菌(如硝化细菌)的生长则不利。理论上只有在溶解氧比较充足的情况下(2~4mg/L) 菌胶团细菌才可能正常生长,丝状菌比絮状细菌对氧的需求量的范围更广, 从而能在低溶解氧下迅速繁殖造成溶解氧的迅速消耗, 当溶解氧低于1.0mg/L 时, 菌胶团细菌受到很大抑制, 丝状菌却能很好地繁殖, 从而引起污泥膨胀[2]。
(3)非丝状菌污泥膨胀
活性污泥中菌胶团细菌体内大量积累高粘性多糖类物质导致非丝状菌污泥膨胀形成。这些高粘性的糖类物质的羟基具有很强的亲水性, 可使活性污泥结水率高达400%,因此从表面上看其体积有显著增大,污泥絮体中絮状菌较多,而丝状菌很少甚至看不到,污泥絮体松散不易沉降,压缩性能变差,从而导致出水混浊, 出水水质恶化。容易发生污泥膨胀的情况主要有以下几种: ① 含有毒物质的废水;②氮磷含量不平衡的废水;③硫化氢含量高的废水;④溶解氧浓度太低,不能满足要求的废水;⑤pH 或高或低的废水;⑥水温过高或过低的废水;⑦污泥龄过长以至于营养物不足的废水;⑧曝气池混合液受到冲击负荷的废水。
2、普遍情况下污泥膨胀解决措施
(1)灭菌法是指向发生丝状菌膨胀的污泥中投加化学药剂, 杀灭或抑制丝状菌, 从而达到控制污泥膨胀的目的。常用的化学药剂有Cl2、H2O2、O3 等。在污水处理的运行中氯气是目前最常用的消毒剂,因此在污水的处理中通常加氯来控制丝状菌污泥膨胀,通常向回流污泥中投加, 投加量一般为2~ 10 kg Cl2/ 1000 kg 干污泥。由于Cl2、H2O2、O3 等不仅能杀灭丝状菌, 也能杀伤菌胶团细菌, 同时投氯还可能产生大量的有机氯化物造成二次污染,灭菌法也无法彻底解决污泥膨胀问题,一旦停止加药污泥膨胀现象又会出现,它也只能作为一种应急措施使用。
(2)代谢控制方法就是利用两类微生物的不同代谢机制, 造成有利于菌胶团微生物生长的环境条件, 而抑制丝状菌微生物的过量生长, 使二者维持在合适的比例范围内。生物选择器目前被广泛用来控制代谢,它的设计原理就是改变曝气池中的生态环境使之有利于选择性地发展菌胶团细菌, 利用生物的种间竞争来控制丝状菌的过度增殖, 从而控制污泥膨胀。
(3)控制污泥在生化池和二沉池的停留时间, 合理控制污泥停留时间, 防止污泥的过氧化, 同时防止池内的污泥流失。
(4)进水中可采用分点进水, 一部分进入初沉池, 一部分进水直接进入曝气池,使原进水中的可沉淀固体并入活性污泥絮体中, 进而提高污泥沉降性能。
(5)在工艺参数的操作和调节上, 可以结合多种方式的回流, 稀释进入生化池水的污染物浓度,还可以实现反硝化的目的。
参考文献:
[1]赵海霞.污泥膨胀的影响因素、理论探讨与控制对策[J].《山东环境》2001 年总第105 期.
[2]王凯军.活性污泥膨胀的机理与控制[M].北京: 中国环境科学出版社,1992: 37- 88.