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常用的污泥处理方法范文1
[关键词] 污水;污泥;处理方案
[abstract] now China is undergoing a period of rapid economic development, the pace of urbanization, the urban sewage emissions increase, in this context, the reasonable suitable for the development of the urban sewage treatment technology and process, not only can alleviate the shortage of urban water resources situation, and maintenance of the ecological environment, the human society and economy will have a profound historical and realistic significance.
[key words] wastewater; Sludge; Treatment scheme
中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:
随着我国社会经济和城市化的发展,城市污水处理厂的规模不断扩大,处理程度不断提高。到目前为止,全国已建成和在建的城市污水处理厂已近300座,污水处理能力为1000万m3/d。
1. 城市综合污水处理的概念
近年来,伴随着科学技术的不断提高,污水处理工艺有了较大的发展,通常来说城市综合污水先经过初步处理或二级生化处理,处理后城市污水的主要污染物为氮、磷等富营养物质,然后再利用污水土地处理系统对它进行深度处理。一级处理主要是去除污水中悬浮状态的固体污染物,方法有格栅、沉淀、沉砂、油分离、气浮等。二级处理目的是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物质,目前常用的处理方法为活性污泥法和它们的改良型,工艺为一、二级可以混合处理,有的部分已达到三级混合处理,为了更好地去除污水中氮和磷,又进一步研制了除磷脱氮技术。其特点是利用优势菌种(主要为聚磷菌)在缺氧-厌氧-好氧处理过程中(特别在好氧过程中)需要大量吸氧以供生长的原理,从而降低污水中磷氮含量,使污水在这一过程中达到三级处理。
2. 城市综合污水处理的分类
由于污水种类繁多,性质各异,故各污水处理策略上也有很不相同。
2.1 生活污水
通常以城市生活污水为例污水处理,只需经过一级处理与简单的二级处理即可达到城市中水使用的水质要求,可能满足工业循环水冷却和家居如厕等用水的要求,达到中水回用的目的。膜生物反应器(MBR)是指将膜分离技术中的超微滤技术与污水处理中的传统活性污泥法(CAS)相结合,用膜组件代替活性污泥法的二次沉淀池进行固液分离,达到去除悬浮物、细菌及大分子有机物的目的。MBR具有出水水质好,容积负荷高,占地面积小,剩余污泥产量低,操作管理方便等优点。
2.2 医院污水
医院污水是医院或其他医疗机构在诊治、预防疾病过程中产生的一类废水,具有潜在传染性和急性传染性。其中含有多种微生物和传染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、伤寒、痢疾、结核杆菌等病毒,被列为国家HW01.号危险污染物,如不经处理直接外排,病菌将通过水、土壤和大气传播,对人体造成威胁。此类污水经污水处理厂二级处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,但细菌的绝对数量仍很可观。
2.2.1氯消毒
氯消毒常用的有液氯法和次氯酸钠法。液氯法是20世纪80年代国内最流行的方法,技术成熟,价格便宜,设备故障率和成本均明显低于臭氧法,但氯气泄漏现象时有发生,且易产生二次污染物:次氯酸钠法是20世纪90年代应用于最多的方法,设备投资少,运行费用低,安全可靠,易管理,对于药源可靠的地区在污水消毒中得到广泛应用,但消毒作用不如氯气强。
2.2.2 过氧化物消毒
过氧化物消毒剂最常用的有二氧化氯和臭氧。
二氧化氯与氯消毒的特性不同,它的杀菌机制主要是二氧化氯分子渗入细胞内,将核酸(DNA或RNA)氧化,以快速抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物的生存的。二氧化氯是被世界卫生组织(WHO)确认的一种高效强力杀菌剂,是国际上公认的氯系列消毒最理想的更新替代产品,为国家环境保护总局所推荐的,其最大的优点在于与腐殖质或有机物反应几乎不产生发散性有机卤物,不生成并抑制生成致癌物三卤甲烷,也不与氨及氨基化合物反应。
臭氧消毒法,臭氧是一种极强的氧化剂,杀菌效果好,接触时间短,氯的杀菌作用是渐时的,而臭氧的灭菌作用是快速、瞬时的。另外,臭氧不仅完全不产生致癌的三卤甲烷,还能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物,除臭脱色效果好,使水溶解增加,现在西欧国家普遍使作,但投资大,设备故障率高电耗大,费用较氯化消毒高,而且由于臭氧化学性质极不稳定,直接带了臭氧消毒的缺点,无法贮存,不易运输,臭氧消毒后水中不能维持剩余臭氧,对细菌的生长难以控制,控制和检测O3均需一定的技术,管理难度大。
2.2.3紫外线辐照消毒
紫外线辐照消毒具有广谱杀菌性、能够有效地杀灭各种病菌、细菌和原生菌,作为一种物理消毒方法,无毒性、蓄积毒性和腐蚀作物,操作简单,不加化学药剂,不产生二次污染消毒后的水无残留辐射,缺点是紫外光源寿命短,若光照强度低时,杀菌效率不高,且无后续作用,不能大规模应用。
2.3工业污水
工业污水的水中由于含有大量的金属离子,如汞、铬、镉等,以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色,污染性很强。如果工业污水直接进入水生生态系统中,微生物不但不能降低重金属的浓度,相反还能富集、放大其效应。据研究表明:重金属进入生物体后,能积累在某器官中造成累积性中毒,最终危害生命。
污水中污染无机物有的恶化水质,危害水生生物,危害农业;有的使人慢性中毒,破坏人体的正常生理过程,其中重金属对人体危害最大,甚至致癌。然而工业污水无机物构成千差万别,因此,对工业污水的有效治理,需要因地制宜,具体情况具体分析,以适宜的水处理技术与具体的工行业减污处理设备相结合,才能有效地降低工业污水中的毒害原素。最为有效的方法为工厂内生污水直接净化,即直接在工业厂房或其附近采用有针对性的用污水处理方法。现在,工业污水的直接净化技术是国家节能减排战略中非常具有生命力的前沿技术。
3. 污泥处理
常用的污泥处理方法有:农业利用、卫生填埋、焚烧和投入海洋等。目前我国污泥处理仍以农业和卫生填埋为主。
3.1 卫生填埋
卫生填埋优点是投资省、实施快、方法简单、处理规模大,缺点是对污泥的土力学性质要求较高,需要大面积的场地和大量的运输费用,地基需作防渗处理以防地下水污染等。填埋目前仍是我国污泥处置的重要方法之一,但是从长远看,常规填埋是一种不可循环的最终处置方式,需要大面积的土地,其应用比例将会逐渐减少。
3.2海洋倾倒
海洋倾倒是一种简便、经济的处理方法。对于那些靠近海岸的大型污水处理厂来说,将其液态污泥排海是一种方便的污泥处置方法。90年代英国、日本、美国相继使用这种方法处理污泥,但投海会污染海洋,对海洋生态系统和人类食物链造成威胁,有鉴于此,污泥海洋倾倒已受到越来越多的反对,不得在水体中处置污泥。
3.3 土地利用(污泥农用)
我国是一个农业大国,无论是从经济因素,还是从肥效利用因素出发,污泥的土地利用是符合我国国情的处置方法。污泥农用从我国具体情况来说是最可行、最现实的处置方案。污泥农用可大量处置污泥,原则上只有污泥达到国家有关标准就可用于农田;污泥参与农田的自然物质循环过程,污泥中的氮、磷、钾、有机质和微量元素是良好的农用肥料,对农作物有增产作用;污泥中的有机质、腐殖质可改善土壤结构,是良好的土壤改良剂;污泥农业利用使生产费用降低,适合我国目前的经济发展状况。
3.4污泥堆肥
污泥堆肥农用的一个重要方面,它是利用污泥中的微生物进行发酵的过程。此技术早在 20世纪初,在欧洲就开发研究成功,开始只被用于城市垃圾的处理,后来这种方法被引用到污泥处理施用农田。
3.5. 污泥焚烧
污泥焚烧后,大大减量化。另外,污泥中所含有的重金属在高温下被氧化成稳定的氧化物,是制造陶粒、瓷砖等产品的优良材料。近年来,焚烧法得到了较大的发展,和其它各法相比,焚烧法有以下几个突出的优点:大大地减少了污泥的体积和重量,因而最终需要处理的物质很小,有时焚烧灰可制成有用的产品;污泥处理速度快,不需长期储存;污泥可就地焚烧,不需长距离运输;④可以回收能量用于发电和供热。
4. 结束语
4.1对污水的优化处理,不能单纯从宏观的角度对水量进行简单的控制,要在了解污水处理的内在机制相互转化的基础上,同时考虑处理水量与水质两方面的因素,只有将这两方面结合起来,这样的污水处理才更加客观准确。
常用的污泥处理方法范文2
关键词:污泥;处理处置技术;研究进展
前言
当前在污水处理技术中,活性污泥法是应用最为广泛的技术,其对脱氮除磷具有非常好的效果,同时在应用活性污泥法时的污泥产生量非常大,在工艺路线中,一部分污泥回流到曝气池参与生物反应,而剩余的污泥或龄期较长的污泥则需要从污水处理构筑物中排除,这些剩余污泥必须要经过适当的处理处置,使之无害化、减量化、资源化和稳定化,便于进一步的处置。一般来讲污泥处理处置投资和运行的成本非常大,最高可占到整个污水处理厂的投资和运行费用的50%以上,因此在可以达到污泥处理处置目的的同时,如何降低其投资和运行成本成为当前污水处理领域讨论的热点问题。
1 传统的污泥处理处置技术
1.1 传统污泥处理技术
1.1.1 好氧、厌氧消化技术
好氧、厌氧消化就是利用好氧微生物和厌氧微生物对污泥中的有机成分进行氧化分解的过程,经过好氧消化处理的污泥性质非常稳定,效果较好,但是缺点是好氧消化工艺的运行成本和维护费用较高,因此在我国污水处理厂中应用空间已经越来越小。污泥经过厌氧消化后性质也较为稳定,而且可以将处理后的污泥以能源的方式进行部分回收利用,因此是资源化的重要体现,然而厌氧消化后的污泥含水率较高,需要进行进一步脱水,因此还需额外投资脱水设备。
1.1.2 湿式氧化法
湿式氧化法是采用物理化学的方法,是将剩余污泥置于高压反应容器中,向容器内通入高压空气,使反应器压力达到1-20MPa,以空气中的氧气作为氧化剂,然后在300℃左右的高温下进行的氧化反应,可将液相的有机物质充分氧化分解为二氧化碳、水或小分子有机物,氧化反应较为完全,可用于高低浓度的污泥处理,处理效果十分显著,但由于高温高压反应对设备的要求较高,因此就增加了投资、运行和维护的费用,一般只用于投资规模较大的污水处理厂污泥处理。
1.2 传统污泥处置方法
常用的污泥处置方法有卫生填埋、焚烧、海洋倾倒、土地利用等。
1.2.1 卫生填埋
卫生填埋可以使处理后的污泥与地面环境有效隔离,并且处置成本较低,但是污泥的滤液可能会渗入地下水层,造成地下水的污染。
1.2.2 焚烧处置
焚烧的过程可将污泥转化为无机物,体积大为减小,同时可有效杀灭污泥中的细菌,但是在焚烧的过程中会产生二氧化硫、二恶英等气体,对空气造成严重的污染,随着国家对空气环境质量重视程度越来越高,使得焚烧处置污泥的方法会逐渐被淘汰。
1.2.3 海洋倾倒
海洋倾倒就是将处理后的污泥直接作为垃圾倾倒入海洋中,因此处置方式比较简单,处置费用较低,但海洋的自净能力毕竟有限,随着污泥数量的急剧增加,使得海洋倾倒会对海洋的生态环境造成越来越严重的影响,因此这种处置方法已经不被提倡。
1.2.4 土地利用
经过适当的处理后,污泥中会含有大量的营养成分可微量元素,可用于农业、林业用地土壤的肥料,从而实现费用利用,然而由于污泥中还可能同时存在重金属、放射性元素、多氯芳烃等等难于降解的有害物质,如果进入土壤中就有可能造成对土壤的污染,进而对农作物、林木造成污染,因此在将污泥土地利用处置之前一定要保证其无害化。
2 新型的污泥处理处置技术
2.1 超声波处理技术
超声波在水中产生的效应非常复杂,在一些清洗的领域已经普遍用超声波技术收到了良好的效果,而实践证明在污泥处理中应用超声波技术可取得较好的效果,其作用原理是:中低频的超声波在污泥的水相中可产生强力脉冲,从而制造局部的高温和高压条件,并同时产生超高速射流,在这样的极限条件下污泥中的丝状菌等微生物以及有机物的结构被破坏,防止污泥膨胀的发生,使污泥的脱水性大幅提高,经过脱水处理后使污泥达到稳定化、减量化和无害化的目的。在用超声波技术处理污泥时,可根据实际情况调整超声波的声能密度以及超声时间,不断优化处理条件,从而达到最佳处理效果。由于超声波污泥处理技术的能耗较大,且声能量利用效率不高,因此在一定程度上阻碍了其进一步应用,然而由于超声波对污泥的处理效果显著,使其仍然具有较好的应用前景,当前一般用超声波与其他处理技术联合使用,可降低运行成本,并保证污泥的处理效果。
2.2 原位减量技术
如前文所述,在活性污泥水处理过程中产生大量的污泥,在对这些污泥进行处理处置的过程中会耗费大量的物力财力,因此如果能够降低污泥的产量,使其在污泥水处理工艺的过程中就对污泥进行减量化处理处置,就会大大降低后续处理处置的费用。目前最为常用的污泥原位减量技术是利用微生物对污泥进行捕食和消化,使水处理反应器内的食物链增长,从而使污水环境内可用于合成生物体的能量大为减少,从而达到降低污泥产量的目的,可利用的微生物有纤毛虫、鞭毛虫、变形虫等原生微生物和线虫、轮虫等后生微生物,实践证明在原活性污泥水处理工艺中引入各种微生物后,活性污泥的产量仅是之前产量的30%左右,而且整个过程不需要另外投入处理处置设施,且免维护,投资和运行成本相当低,不影响水处理效果。
3 结束语
综上所述,污泥处理处置技术正处在不断发展的过程中,对于污泥的处理与处置,不外乎两种方式,一是对系统产生的污泥进行末端处理,使其达到减量化、无害化、稳定化和资源化等目的,二是在污水处理的原位进行减量的方法,使污泥在源头上进行处理,减少污泥排放量,因此,将这两种污泥处理处置的方式联合使用,首先使污泥产生量减少,剩余的少量污泥可进行末端处理,可取得较好的效果,应当是未来污泥处理处置技术发展的一个方向。
参考文献
[1]林亚楠.污泥处理处置技术的现状及发展趋势[J].科技创新与应用,2013.
[2]张韵.我国污泥处理处置的规划研究[J].给水排水动态,2010.
[3]杨晓奕,蒋展鹏.湿式氧化处理剩余污泥的研究[J].给水排水,2003.
常用的污泥处理方法范文3
关键词:城市污水处理厂;污泥处理;焚烧;卫生填埋;资源化
随着我国对环境保护的日益重视,生活污水处理率的不断提高,城市污水处理厂大规模的建设运行,污泥的产量也大幅增加,污泥处理处置问题愈加突出,如不妥善处置,会产生臭味,滋生蚊蝇等问题,周围环境带来恶劣影响。目前,许多城市都在寻求将污泥进行妥善处理处置的方法。
1 城市污水厂污泥种类与特性
在城市污水处理中,产生的污泥主要为初沉污泥、剩余活性污泥及化学污泥。
1.1初沉污泥
初沉污泥是指初次沉淀池沉淀后排出的污泥。在正常情况下,初沉污泥为棕褐色,略带灰色。当发生腐败是,则呈灰色或黑色,有臭味。初沉污泥的PH值一般在5.5~7.5之间,平均为6.5左右,略酸性,含固率一般在2%~4%之间,取决于初次沉淀池的排泥操作。初沉污泥的有机成分一般在55%~70%之间。
1.2剩余活性污泥
剩余活性污泥是指活性污泥系统排出的污泥。剩余活性污泥外观为黄褐色的絮状物,有土腥味,含固率一般在0.5%~0.8%之间,取决于所采用的不同生化处理工艺。有机成分常在70%~85之间,与污水处理中是否设初沉池及泥龄的长短。剩余活性污泥的PH值在6.5~7.5之间,取决于污水处理系统的工艺及控制状态。当采用硝化工艺时,活性污泥的PH值有时会低于6.5。
1.3化学污泥
化学污泥是指物理处理工艺中形成的污泥,其性质与采用的药剂有关。一般来说,化学污泥池气味较小,且较易浓缩或脱水。由于其中有机成分含量较低,一般不需要污泥稳定处理。
2 污泥处理方法
根据“城镇污水处理厂污泥处理处置技术政策(试行)”的相关内容,污泥的最终处置方法有:污泥农用、卫生填埋、焚烧。
2.1污泥农用
污泥中含有大量植物生长所需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质),但污泥农用前须经过稳定化和无害化处理,不能直接利用。目前常用的污泥稳定化方法有厌氧消化、好氧消化、发酵、碱法稳定等。发酵(俗称“堆肥”)是生物稳定方式之一,可使污泥中的有机组分转化成最终产物。采用固态好氧发酵后的污泥达到了污泥稳定的要求。
发酵一般分好氧和厌氧发酵。几乎所有的发酵工程系统都采用好氧发酵,好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成发酵物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡,而达到无害化的目的。污泥农用常规工艺流程如下图1所示:
该工艺的主要优势是充分利用污泥中的有机制,实现资源化,能产生一定的经济效益。但该方案占地较大,需将污水处理厂的湿泥长距离输运,运输量较大,且在运输过程中也存在遗洒导致的环境问题。
2.2 污泥卫生填埋
卫生填埋一般是指将一般废物填埋于不透水材质或低渗水性土壤内,并设有渗滤液、填埋气体收集或处理设施及地下水监测装置的填埋场的处理方法。污泥卫生填埋工艺流程如下图2所示:
卫生填埋处理措施简单,但占地大、环境风险较大,随着时间的推移,适宜填埋的场所因城市污水处理厂的增加,产生大量的污泥,其填埋场地容量有限,对于用地紧张的城市不适宜采用。
2.3 污泥焚烧
污泥有较高的热值,干污泥(含水率10%)的燃烧值可达2800ka/kg,相当于0.47kg标准煤(热值6000kal/kg),干化后的污泥可供给工业锅炉作为替代燃料,污泥焚烧工艺流程如下图3所示:
污泥焚烧的优势在于可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化,近年来焚烧法由于采用了合适的预处理工艺和焚烧手段,达到了污泥热能的自持,并能满足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的部分污泥。由于其在恶劣的天气条件下不需要存储设备,对于大城市因远离填埋场造成运输费用高的场合,使用焚烧处理是经济有效的。在所有的污泥处置方法中,焚烧方法产生的剩余物最少,焚烧的另一个优越性在于无异味;其缺点是成本高,是其他工艺的2~4倍,而且可能产生废气、噪声、震动、热和辐射。
3 结论
常用的污泥处理方法范文4
关键词:污泥;处置;综合利用;资源化
城市污水处理后所残剩的污泥中含有大量无机及有机固体污染物和病原微生物及寄生虫卵重金属和有毒有害物质;而且污泥含水率高、体积大,给堆放和运输带来困难。如果处理不当或不规范处理,如随意弃置,农地滥用等,将对生态环境造成潜在威胁。污泥该如何处理和合理利用,一直为世界各国所研究。
一、污泥处置与利用现状
随着污泥量的大幅度上升,污泥处理和利用方法的研究已越来越深入, 一般采用浓缩、消化、脱水、干化等工艺处理后有效利用,主要为农用、填埋、投海(现已禁用) 、焚烧等方法处置,或用其中某几种方法组合处置。
目前全国污泥的处置处于十分窘迫的状况,大部分污水处理厂的污泥并没有得到真正有效的处置,从而造成污染的转移;与污水处理相比,污泥处理严重脱节,存在处理率低、工艺不完善、技术单一、装备水平落后、处置保障率低、二次污染风险大等问题。
二、污泥处理和处置的原则
污泥处理和处置的原则,主要分以下四个方面:
(1) 减量化: 初沉污泥的含水率一般都达95%(质量分数) 左右,体积也较大,不利于贮存、运输。因此污泥最终处理前进行减量化,以降低污泥处理的费用,是十分重要的环节。
(2) 稳定化:污泥中有机物含量一般达60%~70%(质量分数) ,会发生厌氧降解,并产生腐烂和恶臭,通过稳定化处理,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: 初沉污泥中,含有大量的病原菌、寄生虫卵、病毒、难降解有机物和重金属离子等有毒有害物质。因此污泥处理必须达到无害化、卫生化的要求。
(4) 资源化;在污泥的处理过程中,应以保护环境为目的,使污泥变害为利,对其进行综合利用。如制肥料、制建材、制燃料、制沼气等。
三、污泥处理和处置的方法
为了实现污泥处理的目的,常采用污泥的浓缩、调理、干化与脱水、稳定及最终处置等工艺对污泥进行处理。
3.1 污泥的浓缩浓缩的目的是初步降低污泥的含水率,缩小污泥的体积,为后续的处理处置创造有利条件。污泥浓缩的方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法。
3.2 污泥的调理通过调理可以改变污泥的组织结构,减小污泥的黏性,降低污泥的比阻,从而达到改善污泥脱水性能的目的。常用的污泥调理方法有加药、淘洗、热处理和冷处理等。选定污泥调理方法时,应该从污泥的性状、脱水的工艺、运行费用及最终的处置等方面综合考虑。目前加药调理法使用最多。
3.3 污泥的干化与脱水 为了有效而经济地对污泥进行最终处置,就必须充分地对污泥进行脱水和干化,使污泥能当作固态物质来处理,所以在整个污泥处理系统中,脱水和干化是最重要的工序。污泥脱水常见的机械方法有真空过滤脱水、压滤脱水、离心脱水,蒸发率高的地区也可采用自然干化。
3.4 污泥的稳定 污泥的稳定化是污泥无害化、资源化利用的一个关键步骤。稳定污泥的方法有化学稳定和生物稳定。
3.4.1 污泥的化学稳定
化学稳定是向污泥中投加化学药剂,以抑制和杀死微生物,消除污泥可能对环境造成的危害。稳定的方法有石灰稳定法、氯稳定法、湿式氧化稳定法、臭氧稳定法。
3.4.2 污泥的生物稳定
污泥的生物稳定也称污泥消化,是通过微生物的代谢作用使污泥中的有机物稳定化,可分为厌氧消化和好氧消化处理,其中厌氧消化是目前我国普遍认可的污泥生物处理方法,也是大型污水处理厂最为经济的污泥处理方法,在能耗方面要优于好氧消化。目前我国采用污泥消化工艺的城镇污水处理厂其污水处理规模均较大。厌氧消化后的污泥在园林绿化、农用利用前还应进行无害化处理。
3.5 污泥的最终处置
3.5.1 污泥的焚烧污泥经过焚烧后其含水率可降低为零,有害物质处置彻底。焚烧作为更高水平的无害化、减量化的处理技术得到了迅速的发展和广泛的应用。通过近半个多世纪的发展和改进,能耗更低、能量回收利用率更高、满足更加严格的排放标准的流化床污泥焚烧系统已经成为最普遍应用和提供最有效成功运行保证的技术。
3.5.2 污泥的卫生填埋经过充分处理的污泥可以单独或混合到其他固体废弃物中送到专用的填埋场填埋处置。其优点是投资少,容量大,见效快。污泥的卫生填埋场其基本改造类似于城市垃圾填埋场,应采取可靠措施以防止填埋过程中对周围环境(水、大气和土壤)和生态的潜在影响。由于填埋场需要大量的场地和运输费用,近年来污泥填埋处置的比例已越来越小。
四、污泥的综合利用
4.1 污泥堆肥
污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题,污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分,其含量高于常用牛羊猪粪等农家肥,可以与菜籽饼、棉籽饼等优质的有机农肥相媲美。但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N ,P 的流失对地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物质,目前对重金属污染研究较多。因此,在作农田林地利用前,应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵,同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求,处理成本无法和经济效益相平衡,化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等,这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。
4.2 污泥制建材
污泥的建材利用大致可归结为以下方法:制轻质陶粒、制熔融材料和熔融微晶玻璃,生产水泥、制砖、生化纤维板等。过去大部分以污泥焚烧灰作原料生产各种建材,近年来,为了减少投资(建设焚烧炉) ,充分利用污泥自身的热值,节省能耗,直接利用污泥作原料生产各种建材的技术已开发成功。
4.3 污泥燃料化技术
污泥燃料化方法目前有两种:一种是污泥能量回收系统 ;第二种是污泥燃料。
污泥经能量回收系统制成含水率5% 、含油率10%以下的污泥燃料。污泥燃料可以用于发电, 也可用于厂区水泥的生产, 不仅节约了煤炭资源, 燃烧的污泥灰还可以作为生产水泥的原料。污泥燃料还适合纸浆造纸厂应用, 有利于降低造纸厂的能耗。污泥燃料热值较高, 性质比较稳定, 可以方便控制。
4.4 污泥制沼气
沼气是有机物在厌氧条件下经厌氧细菌的分解作用产生的以甲烷为主的可燃性气体,是一种比较清洁的燃料。1m3沼气燃烧发热量相当于1kg煤或是0.7kg汽油,沼气中甲烷的含量约占50%~60% ,二氧化碳的含量占30%左右,另外还有一氧化碳、氢气、氮气、硫化氢和极少量的氧气。利用污泥厌氧消化制沼气的主要优点是资源化程度高, 既产生高热值沼气同时也生产了有机肥料; 生产环境好, 臭气产生量极小; 大气污染小, 无酸性物、二英、粉尘产生。不仅可以解决污泥出路问题,而且对节约能源和降低污水厂运行费用都有很大意义。
4.5 活性污泥做粘结剂
污泥本身含有有机物,如蛋白质、脂肪和多糖,既具有一定的热值,又有一定的粘结性能。活性污泥做粘结剂将无烟粉煤加工成型煤,而污泥在高温气化炉内被处理,防止了污染;污泥作为型煤粘结剂,替代白泥可改善在高温下型煤的内部孔结构,提高了型煤的气化反应性,降低了灰渣中的残炭,提高炭转化率,污泥既可以作为一种粘结剂,同时也是一种疏松剂,污泥的热值也得到了利用,且污泥处理量大。
4.6 其它综合利用方法
此外, 污泥综合利用还包括: 污泥制蛋白塑料、污泥制动物饲料、污泥改性制吸附剂等方法。
常用的污泥处理方法范文5
Pan Yamei;Chen Shujuan;Wang Liangzhong
(Nanjing Normal University College of Energy and Mechanical Engineering,Nanjing 210042,China)
摘要:本文通过分析传统污泥处理方法,提出一种新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料。对比了新旧方法的利弊。
Abstract: Through analysis of traditional method of sludge treatment, a new method of sludge treatment, using sewage sludge dried by waste heat of boiler as the raw material of power plant, was put forward in this paper, and the advantages and disadvantages of the old and new methods were compared.
关键词:污泥 污泥处理 锅炉余热干化生活污泥
Key words: sludge;sludge treatment;sewage sludge dried by waste heat of boiler
中图分类号:X7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)29-0312-01
0引言
城市污水污泥是污水处理过程中必不可少的副产品。目前我国年产干污泥近30万吨[1],折合湿污泥含量约为750万吨(96%的含水率)。大量的污泥未能及时得到合理处理而成为污水处理厂沉重的负担。有资料表明[2],在建成的污水处理厂中90%以上没有污泥处理的配套设施,60%以上的污泥未经任何处理就直接农用,而消化后的污泥也由于未进行无害化处理而不符合污泥农用卫生标准。
1污泥的处理方法
目前国内外污泥的处理方法如下:
1.1 污泥填埋处理污泥填埋处理操作上相对简单,但是对场地的要求较高:既要防止渗滤液、微生物对地下水体的污染,还要考虑污泥发酵所形成气体的二次污染。目前我国污水处理厂污泥填埋问题尤为突出。一是消耗大量土地资源,不少城市很难找到新的填埋场;二是产生大量渗沥液,由于含水率较高,污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染,大部分和垃圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象;三是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少,填埋气体污染大气,并存在安全隐患。
1.2 污泥农业利用相对于污泥填埋处理,污泥农业利用的投资少、能耗低、运行费用低,被认为是最有发展潜力的一种处置方式。污泥土地利用,尤其是在相关法律法规及相关政策完善的情况下,将发酵后的污泥作为园林绿化、苗圃、土壤改良以及覆盖土是一种有效的污泥处置途径。但是污泥农用的产品将直接和人类的食物链发生关系,而目前国内外对污泥农用的风险性研究还不够深入。目前,我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全,对于污泥处置的风险研究可用数据不充分。
1.3 污泥土地利用美国EPA技术文件中所提到采用污泥专用处置场(Dedicated disposal site)和污泥专用有效利用场(Dedicated beneficial use site)进行污泥处理。污泥专用处置场(Dedicated disposal site)作为污泥土地处置方式的一种,目的是为了获得最大程度的污泥施用率(可高达220~900Dt/(ha.a))。由于大量地、重复地施用污泥,专用处置场上一般不适宜进行种植。污泥专用有效利用场(Dedicatedbeneficial use site)则是属于污泥土地利用的一种形式,但其污泥施用率较其他的土地利用形式高得多(第一年的施用率可高达150~200Dt/ha)。在污泥专用有效利用场上,通常用来种植不进入人类食物链的植物,该技术在我国应用不多。
1.4 污泥综合利用污泥作建材利用是近年来一种新兴的污泥回用方法,较农业利用、能源化利用具有经济效益明显、无处置残留物等优势,是污泥资源化处置的一个重要发展方向。与发达国家比较而言,我国在污泥建材利用发展方面有些落后,虽然在污泥制砖方面的研究确实不少,但缺乏实际的工程应用。
1.5 焚烧处理污泥焚烧处理法是最彻底的污泥处理方法,污泥干化焚烧是今后我国提倡的方向,尤其是采用有焚烧后余热干燥污泥体现了节能减排,循环经济的思想。但此方法的缺点也不容忽视,如需要投入大量的基础设施资金和运行费用,还需要消耗大量的能源,而能源价格又不断上涨,设施成本和运行费用昂贵。
2污泥处理技术目前存在的问题
传统的污泥的主要处置方式有填埋、焚烧、排海、农用等。在国外,西方发达国家经济实力雄厚、科学技术先进、其处理程度一般较高。其中,西欧以填埋为主,美、英、北爱尔兰三国以农用为主,而日本主要采用焚烧,而在我国,由于经济和技术所限,目前污泥尚无稳定而合理的出路,基本还是以农肥的形式用于农业。并且大多数污泥未经任何处理就直接农用,由此产生地环境问题直接危及人体健康。为此,我国于1984年颁布并实施《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),这对于污泥农用的规范化起到一定的指导作用。
但是传统的污泥处理方法都存在一定弊端,且污泥也没有达到有效的资源化发展。污泥排海也并未从根本上解决环境伺题,同时也造成了海洋污染,对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁,受到越来越强烈的反对。
3新工艺流程
3.1 新工艺工作原理利用目前火电厂排放的余热干化生活污泥以及印染污泥以提高污泥本身的热值并且减少烟尘中的SO2和粉尘含量,干化后的污泥可以做为电厂发电的燃料添加剂。工艺采用风机1加速锅炉尾气的流动速度以更好的干化污泥,风机2加速了干化污泥后的尾气的流速,使之及时的排除烟道,保证了烟道的通常。
3.2 新工艺的设计思路新工艺秉承节能减排的思想,在减少污泥排放的同时合理利用了污泥的有效热值,节约了有限的化石能源――煤。为污泥的资源化利用找到了一条新的途径,为电厂能源来源找到了新的选择。
4展望
总结以上污泥处理方式,普遍存在成本高、处理不彻底等缺陷,受经济因素影响大,在污泥污染早期时往往不被重视,拖延了时间,污染不断加重,导致后期更难治理,花费更多。新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料,使得污泥处理有了新的途径,相信在不久的将来污泥处理定会有新的突破。
参考文献:
常用的污泥处理方法范文6
关键词:污水处理厂 污泥 处理处置 新技术
Abstract:e The author of this article on the sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology are discussed, for reference.
Key words: sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology
中图分类号:U664.9+2文献标识码:A
一、污泥的概念
污水处理厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等。
二、污泥对环境的污染
主要的污染包括以下几种:
2.1 污泥盐分污染
污泥含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收, 甚至对植物根系造成直接的伤害,而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的流失。
2.2 病原微生物
污水中的病原体(病原微生物和寄生虫)经过处理会进入污泥,新鲜污泥中检测到的病原体多达千种,其中危害较大的是寄生虫。
2.3 氮磷等养分的污染
在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含 N、P 等养分的污泥后,当有机物分解速度大于植物对N、P 的吸收速度时,N、P 等养分就有可能随水土流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。
2.4 重金属污染
在污水处理过程中,70%~90%的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素, 因为污泥施用于土壤后, 重金属将积累于地表层。另外,重金属一般溶解度很小,性质较稳定,所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。
三、污泥处理处置的常用方法
3.1 抛弃型技术
抛弃型技术的主要方法是污泥的填埋和投海造地两种。
3.1.1 填埋
污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂主要采取的方式,经过消化后的污泥,有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。
污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应小于 0.5m,消化污泥泥层厚度应不大于3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置,污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。
这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,占地多,潜在生物可利用率低,填埋渗滤液和气体的形成,渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境,后续处理管理费用高等问题,填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。
3.1.2 投海
沿海地区,尤其是有大江、大河入海口附近,可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。投海污泥最好是经过消化处理的污泥。投海方式可用管道输送或船运,其中管道输送较为经济。在污泥投海工程实施前,必须搞好投海区的选择(离海岸10km以外, 水深25m 左右),以保证海水的稀释与自净作用。污泥填海造地,应遵守下列要求:①必须设护堤,渗水也必须集中进行处理,以防污泥和污水污染海水;②污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。
3.2 资源化技术
3.2.1 农业综合利用
①污泥堆肥化利用
污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分,同时污泥中也含有大量有害成分,因此在土地利用之前,必须对污泥进行稳定化、无害化处理,如好氧与厌氧消化、堆肥化等,其中堆肥化处理是较多采用的一种方法。
堆肥化是利用微生物的作用,将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质,并使得挥发性有机质含量降低,减少臭气;物理性状明显改善,便于贮存、运输和使用;高温堆肥还可以杀灭堆料中的病原菌、 虫卵和草籽,使堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源。
②污泥消化后利用
厌氧消化较其他稳定化工艺具有如下优点:
1 产生能量(甲烷),有时超过废水处理过程所需的能量;
2 使最终需要处置的污泥体积减少30%~50%;
3 消化完全时,可消除恶臭;
4 杀死病原微生物,特别是高温消化时;
5 消化污泥容易脱水,含有有机肥效成分,适用于改良土壤。
当处理厂规模较小,污泥数量少,综合利用价值不大时,也可采用污泥好氧消化。它的主要优点是:运行操作比较方便和稳定、处理过程需排出的污泥量少。但运行费用大、能耗多。在具体工程实践中,污泥处理采用哪种工艺,厌氧消化还是好氧消化,应视具体情况而定,如污泥的数量、有无利用价值、运转管理水平的要求、运行管理与能耗、处理场地大小等。
3.2.2 低温热解制取可燃物
污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底,地位已逐渐增强。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度(小于500℃)、由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物,最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类,正常产率为 200~300L(油)/t(干泥),其性质与柴油相似。
四、污泥处理处置的新方法
4.1 污泥燃料化技术
污泥燃料化方法目前有两种,一种是污泥能量回收系统,简称HERS法(Hyperion Energy System),第二种是污泥燃料化法,简称SF法(Sludge Fuel)。
(一)、HERS法
它是将剩余活性污泥和初沉池污泥分别进行厌氧消化,产生的消化气经过脱硫后,用作发电的燃料。混合消化污泥林、离心脱水至含水率80%,加入轻溶剂油,使其变成流动行浆液,送入四效蒸发器蒸发,然后经过脱轻油,变成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料。轻油再返回到前端做脱水污泥的流动媒体,污泥燃料燃烧产生的蒸汽一部分用来蒸发干燥污泥,多余用来蒸汽发电。
HERS法所用的物料是经过机械脱水的消化污泥。污泥干燥采用的多效蒸发法一般是用蒸发干燥法,不能获得能量收益,而采用CG法可以有能量收益;污泥能量回收两种方式,即厌氧产生消化气和污泥燃烧产生热能,然后以电力形式回收利用。
(二)、SF法