污泥处理的目的范例6篇

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污泥处理的目的范文1

关键词:污水处理厂;污泥处理;改进方法

1污泥处理工艺现状和存在的问题

目前,我国污泥处置的主要方式是卫生填埋,该处置方法决定了污水处理厂内污泥处理的目的,其主要目的是提高污泥含固量,为污泥外运及处置提供有利的条件。污泥处理包括污泥消化、浓缩、脱水、干化等环节。随着环境保护标准的提高,城市污水处理厂都要求脱氮除磷,污水处理新工艺不断出现并且成熟,大部分污水处理厂都没有设置初沉池,因此,剩余污泥成为污泥处理的主要部分。

大部分污水处理厂的污泥处理都没有设置污泥消化环节,对剩余污泥直接浓缩脱水,已达到了污泥处理的目的。污泥产生量为污水处理量的0.01~0.012%,剩余污泥含水率比较高,为99.2~99.6%,导致体积庞大,给污泥处理、运输、处置带来很大的负担。因此,污泥处理就是采取各种经济可行的方法和措施,用最低的成本达到降低污泥含水率、缩小污泥体积的目的。处理流程见图1:

图1 污水处理厂污泥处理典型流程

浓缩使剩余污泥含水率由99.2~99.6%下降到98%,污泥体积为原来的1/2~1/5,大大缩短了污泥处理时间和运行费用。但笔者认为此设计存在以下不足:

① 浓缩池体积过大。调研表明,国内浓缩池的体积比较大,污泥浓缩的时间为24~168h不等,我厂一二期设计规模为2.4万吨,采取重力浓缩+带式污泥脱水,浓缩时间为24h;

例如昆明市第三污水处理厂将含水率为99.3~99.15%的剩余污泥浓缩到含水率为98.5%,浓缩时间为7d,然后进入带式浓缩机和带式脱水机。

② 污泥浓缩的效率不高。随着国家对环境的重视,污水处理都要求脱氮除磷。活性污泥能够大量吸收溶解性磷酸盐,并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐在菌体内存储起来,通过沉淀池排放剩余污泥来实现除磷。有关资料表明:剩余污泥含磷量可为污泥干重的5~10%,在没有外界供氧的条件下,剩余污泥在1~3h进入厌氧的状态,污泥体内的磷就会彻底释放。污泥浓缩后,上清液回流到系统中会增加处理负荷,甚至影响TP去除率;为了达到除磷的目的,须对上清液进行化学除磷,由此会产生大量的化学污泥,不但增加了处理工序,还增加了运行操作成本。同时,污泥浓缩会使污泥产生氮气、甲烷等气体,会降低污泥浓缩的效率。

③ 浓缩池产生臭气主要场所浓缩池会产生大量的硫化氢、甲硫醇等气体,气味值达到70000,需对浓缩池设置臭气处理系统。

2简易工艺流程

随着具备脱氮除磷工艺的设计成熟,对污泥处理采取了更加简洁的工艺流程,见图2。

图2 污水处理厂污泥处理简易流程

储泥池的作用为暂时存储剩余污泥,保证污泥浓缩脱水的连续性;笔者认为,该污泥处理流程解决了浓缩池体积过大、浓缩效率下降、产生臭气等问题,但是也产生了两个疑问:①剩余污泥在储泥池中停留时间过长导致污泥放磷;②剩余污泥含水率为99.2~99.6%,会延长污泥处理时间、增加处理成本。这两个疑问将在改进工艺操作中予以解决。

3改进工艺操作

某污水处理厂三期,处理规模为8×104m3,采用改良AAO工艺,无初沉池,无浓缩池,采用Flottweg离心浓缩脱水一体机3台(2用1备),配套设施包括进料、投药、控制、计量和泥饼输送系统,最大进泥量45m3/h,要求泥饼含水率≤80%。流程见图3。

图3 某污水处理厂污泥处理流程

① 控制剩余污泥停留时间,避免厌氧放磷二沉池采用中进周出辐流式沉淀池,混合液进入中心布水筒后,通过筒壁上的孔口径向呈辐射状流向池周;污泥在静压的作用下,通过安装在刮泥机上的吸泥管流进污泥泵房。刮泥机转动周期为1.5h,也就是说,污泥在二沉池平均停留时间为1.5h。既要保证污泥脱水的连续性,又要缩短剩余污泥的停留时间,可以控制剩余污泥在储泥池的停留时间为0.5~1.0h。在无外界供氧的条件下,剩余污泥的总共停留时间为2.0~2.5h。为了延长剩余污泥进入厌氧的时间,合理提高进入二沉池混合液的DO,尽量控制DO为3mg/L;提高剩余污泥管出口距离储泥池池面的高度,利用其水头落差撞击进行复氧。通过以上的改进操作,可以保证剩余污泥在2.0~2.5h不进入厌氧状态,从而有效的控制污泥厌氧放磷。

② 通过控制外回流比提高剩余污泥含水率剩余污泥含水率的高低取决于污泥性能和停留时间,由于剩余污泥从回流污泥中分离出来,因此与外回流比有很大关系。污泥性能良好的前提下,充分利用沉淀池的沉淀、浓缩的功能,能大幅度的降低回流污泥含水率。当外回流比控制为100%时,污泥含水率为99.4%;当控制外回流比为45~60%时,在回流污泥总量不变的前提下,能够稳定控制污泥含水率为98.5~98.9%。两种操作方式综合比较见表1。

表1:两种操作方式比较

由表1可见,改进操作方式的处理效率更高,每天可节省约1/3的电量,节省约1/3的自来水。对我厂三期的污泥处理采取了改进的操作方式,大大降低了运行成本。

4结语

① 直接机械浓缩脱水的污泥处理工艺,流程简洁,操作简单,只要合理调节工艺运行参数,能保证剩余污泥在2~3h不进入厌氧状态;

污泥处理的目的范文2

【关键词】污泥;处理;处置;技术

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

[1]王宝贞.水污染控制工程[M].高等教育出版社,1994.

[2]顾国维.水污染治理研究[M].同济大学出版社,1997.

[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.

污泥处理的目的范文3

1、焚烧预处理:电镀污泥的体积和重量都能大幅度的减小,从而使污泥渣中的重金属含量提高,有利于进行回收利用;

2、热处理技术:电镀污泥的热处理主要是一个深度氧化和熔融的过程,通过热处理可以使电镀污泥中某些剧毒成分毒性降低,从而达到治理的目的,热处理最主要的是焚烧法,其可以大幅度减少电镀污泥的体积,降低污泥对环境的危害;

3、污泥铁氧体化处理:电镀污泥是电镀废水投加铁盐后调pH及投加絮凝剂后发生沉淀的产物,故电镀污泥中一般含有大量的铁离子,尤其在含Cr废水污泥中,采用适当的技术可使其变成复合铁氧体,电镀污泥中的铁离子以及其它多种金属离子被束缚在反尖晶石面型立方结构的四氧化三铁晶格格点上,其晶体结构稳定,达到了消除二次污染的目的。

(来源:文章屋网 )

污泥处理的目的范文4

关键词:剩余污泥;减量;处理技术

中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18003403

1引言

活性污泥法因其工艺结构简单、抗冲击能力强、处理效果好而成为污水处理领域应用最广泛、最成熟的技术。目前全世界90%以上的污水处理厂均采用该处理工艺,但大量剩余污泥的产生却严重制约了该工艺的持续发展应用\[1~3\]。据调查,城市污水处理厂运行费用组成中,污泥处理费用一般占其运行总费用的25%~40%,有的高达60%[4],而据资料显示,2015年全年污泥产量近3359万t(含水率为80%)[5],如此之大的产量及如此之高的处理费用,势必会对环境产生不利影响,对经济产生巨大压力。早在1996年,德国就以立法的形式首先提出了废物减量化、资源化和无害化的优先顺序[6]。如何实现污泥减量化便成为今后污水处理行业可持续发展首先需要解决的问题。

污泥减量化技术是指在保证整个污水处理效果的前提下,采用适当的物理、化学、生物技术,使处理相同量污水的同时生物处理系统中污泥的产量减少而出水水质不受影响的技术,从而实现从源头上降低污泥的产量,减少污泥的外排[7]。

目前污泥减量化技术研究主要集中在物理、化学、生物三方面。其中物理技术主要包括超声波处理、臭氧氧化、热水解等;化学技术主要包括过氧乙酸(PAA)氧化、化学解偶联、Fenton氧化等;生物技术主要包括投加微生物制剂、强化微型动物捕食作用等。

2污泥减量化技术

2.1物理技术

2.1.1超声波技术

超声波是物理介质中的一种弹性机械波,频率一般为20~106 kHz。其减量原理是,当一定强度的超声波作用于某一液体时,液体会发生一系列理化反应,而超声波在中低频率范围内会产生交替的压缩和扩张作用从而产生“空穴”作用[8],形成较为极端的理化和力学条件,产生局部的高温、高压,再加之机械剪切力的作用,压碎细胞壁击破细胞膜,使胞内基质得到释放,微生物细胞得到进一步溶解,从而实现污泥减量。

超声波处理污泥因其高效、清洁、安全等优点而被广泛应用于实验室污泥减量研究,并且已取得了较好的研究效果,但又因其处理量小、能耗高等缺点使得难以规模化应用于大型生产运行中。综合考虑其优缺点,超声波处理污泥适用于污水水质较单一且污泥产量较少的小型污水处理站。

2.1.2臭氧氧化

臭氧具有极强的氧化性,能氧化细胞膜和细胞壁,进一步破坏胞内大分子蛋白质、多糖和核酸,使细胞被氧化分解成H2O和CO2等较稳定的无机物质。臭氧氧化处理污泥的原理就是将臭氧发生器产生的臭氧通入容器中与剩余污泥充分结合,利用臭氧的强氧化性氧化分解微生物细胞,使胞内物质由污泥相进入水相,从而使微生物细胞分解、死亡,达到污泥减量的目的。

臭氧氧化处理污泥能提高系统的反硝化能力,改善污泥的沉降性能,但存在处理成本高,出水N、P含量高等问题[9]。臭氧氧化技术适用于源水可生化性较差的小型工业废水处理站。

2.1.3热水解

热水解技术是污泥经高压蒸汽(温度约为180 ℃,压力约为1 MPa)预处理,溶解污泥中的胶体物质,破碎细胞物质,水解大分子物质,从而达到污泥减量的目的。该技术处理后剩余的高压蒸汽被回用与新污泥混匀加热,从而实现热回收,降低能耗[10]。

热水解技术处理污泥因其能够溶解部分固态有机质,能将大分子蛋白质和多糖水解成易分解的小分子物质,还能杀灭大部分细菌、病毒和寄生虫卵以及能耗低、处理效率高、无二次污染等优势而被广泛推广。该技术不仅适用于中小型污水处理厂,还适应于大型污水处理厂的新建及改扩建。

2.2化学技术

2.2.1过氧乙酸(PAA)氧化

过氧乙酸(PAA) 作为一种理想的微生物氧化剂,对微生物具有和臭氧相似的强氧化性[11],将其与污泥混合,使污泥微生物细胞膜、细胞壁迅速破坏,胞内物质由污泥相进入水相,胞外聚合物(EPS)水解成为小分子可溶性的物质[12]。

过氧乙酸相对臭氧而言,价格低廉,反应产物醋酸无毒且具有较强的亲和性,能够迅速杀灭污泥中的病毒、细菌、真菌及芽孢。但过氧乙酸具有较强的腐蚀性,对设备防腐性能要求较高,同时过氧乙酸很不稳定,在室温下可分解放出氧气,遇高温或明火会发生自燃、燃烧或爆炸。以上缺点使得过氧乙酸氧化处理污泥在现有技术条件下应用于工程实践还有相当大的困难。

2.2.2化学解偶联

化学解偶联就是在生化处理过程中通过人为的添加化学解偶联剂使微生物的分解代谢和合成代谢被解偶联,解偶联剂的加入将抑制微生物氧化磷酸化过程,从而抑制微生物的合成,进而使得分解代谢速率远大于合成速率,过剩的能量则以热能形式散发到环境中,表现出来的就是污泥产量减少。常用的化学解偶联剂有2,4-二硝基苯酚(DNP)、3,3’,4’,5-四氯水杨酰苯胺(TCS)、羰基-氰-对三氟甲氧基苯肼(FCCP)等[13]。

解偶联剂的投加因操作简单、成本低廉(无需外加设备、解偶联剂价格便宜)、减量效果好而被广泛应用于实验室小试研究及中试。但其减量机理不明晰;对底物的去除效果存在下降的风险;系统需氧量增加从而增加能耗成本;解偶联剂的加入使得污泥性状发生改变;大部分解偶联剂都难降解且有毒,对环境造成二次污染。充分考虑到以上缺点,下一步的工作重点将是化学解偶联剂的污泥减量作用机理的研究,低毒或无毒且不影响污染物去除率的新型环境友好型解偶联剂的研发等。

2.2.3Fenton氧化

Fenton氧化反应主要是由Fe2+催化分解H2O2,生成强氧化性的羟基自由基(・OH),并利用其攻击和破坏有机污染物,反应机理如下:

Fe2++H2O2Fe3++・OH+OH- (1)

Fe2++・OHFe3++OH- (2)

Fe2++HO2・Fe3++HO-2 (3)

Fe3++HO2Fe2++H++O2 (4)

H2O2+・OHH2O+HO2・ (5)

其中,步骤(1)决定了整个反应的速度,羟基自由基(・OH)通过步骤(2)与有机污染物反应而被消耗,其反应方程式如下:

RH+・OHR・+H2O (6)

R・+O2RO2・ (7)

RO2・+・OH+O2…H2O+CO2 (8)

Fenton氧化处理污泥,能显著改善污泥的稳定性及脱水性能,对污泥中的有毒有害物质能起到明显的降解作用。但由于H2O2的使用、污泥酸性环境的调节以及大量的能源消耗抬高了其处理成本;H2O2参与反应时会产生氧气,存在一定的安全隐患。综合以上优缺点,Fenton氧化处理污泥应用前景巨大,符合污泥处理减量化、资源化和无害化的要求,但需将其与其他处理方法联用从而克服现有单独Fenton氧化处理污泥存在的弊端。

李航,等:污泥减量化技术研究进展及趋势环境与安全

2.3生物技术

2.3.1投加微生物制剂

微生物制剂是由筛选出的光合细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌和真菌等10种不同类型,对污染物具有较强降解能力的特殊功能微生物菌群组成,通过单独培养繁殖,再进行共生培养繁殖,使相互之间形成和谐互生的关系,其活菌数含量在3×108~2.8×109个/mL[17]。该技术就是在好氧前端通过人为的投加MCPC,从而达到:①扩大系统中能有效降解污染物的微生物菌群,并使之成为优势菌种,进一步强化其降解能力。②延长泥龄,增加微生物数量。微生物制剂的加入,由于污泥产量减少,为了维持系统污泥浓度,使得污泥外排量减少,从而增加了系统的有效微生物数量,并相应的延长了污泥龄,污泥龄的延长有利于微生物通过内源呼吸消耗掉更多的有机物,有机物数量的减少又使得微生物合成量减少,从而形成一个良性循环,达到污泥进一步减量的目的。③强化酶促反应。MCPC中微生物能分泌出大量的水解酶,这些酶能将污水中的大分子有机物及死亡的微生物残体分解成小分子有机物而被微生物所利用,从而达到污泥减量的目的。由于这些酶仅仅针对大分子有机物及死亡的微生物残体进行分解,不会对活的微生物细胞产生影响,所以投加微生物制剂不会对出水水质产生实质性影响,相反,还能达到改善出水水质的目的。

微生物制剂的使用能有效降低污泥产量,明显改善出水水质,对现有的处理工艺、运行模式不会产生任何影响,只需在现有处理单元的合适位置投加微生物制剂即可。该技术普遍适用于活性污泥法工艺的污水处理厂。但减量机理有待进一步研究,在此基础上应进一步开发更加稳定、高效、价廉的多功能微生物制剂。

2.3.2强化微型动物捕食作用

根据生态学理论,物质和能量在食物链中的传递因自身呼吸消耗、分解者利用及下一营养级所同化而逐级递减,且平均效率大约为10%~20%,也就是说,在食物链中,营养级越高,食物链越长,能量损失越多,用于合成污泥相微生物的能量越少,则污泥产量就会越低。利用微型动物捕食作用实现污泥减量的原理就是向活性污泥系统中接种高级别微型动物,相应地延长食物链,从而使用于微生物合成代谢所需能量的可利用率大大降低,实现污泥减量。

利用微型动物捕食作用,污泥减量效果明显,不会对环境造成二次污染,但微型动物的投加会导致出水N、P浓度增加,存在出水水质超标的隐患[18]。

3结语

在综合考虑上述方法技术优缺点的基础上,笔者认为,下一步污泥减量化技术的研究重点将从以下几个方面展开。

(1)深入研究污泥减量机理。现有的技术研究大都停留在减量效果上,仅仅从已有的普遍规律出发推导其可行性,而缺乏对机理的深入细致探究,导致对减量规律的把握不够准确,在技术的运用上缺乏相关的模型支撑,严重阻碍了技术的工业化推广。为此,应综合利用各种规律、模型、检测手段重点对污泥相微生物的生成、增殖、消亡、转化等阶段的反应机理进行深入研究,从而为减量规律的探索提供保证。

(2)开展技术组合。现有的污泥减量化技术都或多或少的存在某方面的缺陷,为了尽可能的发挥它们的优势,最大程度地弱化它们的不足,开展两项或两项以上的技术组合应用,这将成为今后污泥减量化技术的发展趋势。

(3) 开发新工艺。新工艺的开发包括两个方面:一是新的污水处理工艺,该工艺采用非传统的活性污泥法,通过纳虑、超滤、膜技术等手段,从源头上减少或杜绝污泥的产生。二是新的减量工艺,现有减量技术大都停留在实验室研究阶段,少部分应用于工程实践中却因为二次环境污染、资金投入巨大、技术自身缺陷致使应用推广受限。新的减量工艺应在充分掌握现有技术优缺点及其减量规律的基础上,重点开发低成本、高效率、易推广的新型污泥减量技术。

2016年9月绿色科技第18期

参考文献:

[1]Andrews J P, Asaadi M, Clarke B, et al. Potentially toxic element release by fenton oxidation of sewage sludge[J].Water Science Technology,2006,54(5):197~205.

污泥处理的目的范文5

关键词:给水厂;污泥处理技术

城市生活用水来自于给水厂,给水厂通过净化地下水和污水来获取符合饮用标准的生活用水,在这个流程中需要添加混凝剂以及其它药剂,因此生活用水的获得还会产生废水以及污泥,这部分的废水必须经过处理后再排出水厂,否则会严重的损害周边环境,也会造成巨大的资源浪费。当前国内的给水厂污水及污泥处理技术大多套用污水处理厂技术,因此在污泥的处理上并不存在单独的针对性技术,这就导致污泥的处理效果并不理想,有必要针对给水厂污泥处理技术进行研究和探索。

一、给水厂污泥处理技术发展概述

国外的给水厂已经普遍推广了污泥处理配套设施,最早在19世纪30年代末期美国就开始了针对给水厂污泥处理技术的研究,而在19世纪的70年代中期已经形成了完善的法律法规体系,用以规范给水厂的污泥处理工艺,各项给水厂污泥处理技术蓬勃发展。而在国内的给水厂污泥处理技术研究开始于20世纪80年代,上海的一家自来水公司首次针对污泥处理建立了项目研究组,并在90年代开始尝试建设给水厂污泥处理设施,当前国内的给水厂污泥处理设施主要在大型城市推广,中小城市尚未普及。城市污水厂污泥具有有机物含量高、高度亲水性的特点,容易与水分子以不同方式结合在一起,使水分难以去除,必须采取一定的调理措施改善污泥的脱水性能,其中化学调理法是最常用的技术手段。在化学调理过程中,影响污泥脱水性能的因素十分复杂,包括污泥类型、污泥中水分的存在形式、污泥表面特性、絮体大小和固体浓度等,并且这些因素互相关联。污泥来源不同,污泥性质存在明显差异。在实际工艺操作中,对于不同来源污泥的化学调理,一般需要通过试验确定调理剂的投加剂量和使用条件。给水厂污泥主要源自沉淀池的排泥水和过滤池的冲洗排水两个环节,因此主要是包含石灰软化污泥和化学絮状污泥两类。给水厂的污泥中掺杂了大量从污水中净化出的有机物、金属杂质、净化药剂等物质,因此要想降低污泥数量,就必须降低混凝剂的使用量。

二、给水厂污泥处理技术分析

给水厂的污泥处理技术主要包括6个环节,各个环节的技术要点以及对污泥处理效果的影响程度都不一样,分述如下:

2.1 污泥定量

给水厂的污泥来源是多方面的,因此污泥的最终含量很难准确界定,所以在进行给水厂污泥处理设备的容量设计时,必须考虑到给水厂净化的各个流程,包括净化水的总量、混凝剂的用量、水质情况等等,此外净化工艺也会影响到污泥的产生量,这些因素综合起来,才能保证污泥处理设施的设计容量满足实际需要。

2.2 污泥调质

自来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。

2.3 污泥减容

污泥中含有大量的金属、药剂和有机物,如果能够从污泥中剥离和溶解这些物质,就能够进一步降低污泥处理的总量,从而实现污泥处理费用的节约,污泥碱容就是这样一种污泥处理工艺优化手段,利用碱容技术可以剔除污泥中的绝大多数化学污泥成分,从而降低污泥处理负担。

2.4 污泥浓缩

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。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。

2.5 污泥脱水

污泥脱水的主要目的在于将污泥从流状固化成污泥饼,进而实现其搬运和远距离处理,所以脱水工艺是保证污泥最终处理效果的最后环节,同时这一环节的净化费用也是最高的。

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。

2.6 泥饼处置

脱水以后泥饼的处置是污泥处理的关键问题,污泥的最终处置费用高,环境影响大,处置方法多。脱水污泥也是一种资源,至少可以作为填土或垃圾填埋场的覆盖土,有些还可以制砖、烧水泥,不投加PAM富含有机物的脱水污泥还可以作为肥料。目前主要有泥饼的农用、泥饼的焚烧处理、泥饼的卫生填埋、泥饼的海洋投弃、泥饼资源化等。

首先泥饼可以直接向海洋投放,脱水之后的污泥变成泥饼,将泥饼运输至海洋深处后直接投放,但是要注意不得在禁止投放的区域进行污泥投放,而且污泥的投放也是有诸多的危害的,长时间在同一地点进行污泥投放会影响区域生态平衡,因此这种方法会逐步淘汰。

其次泥饼可以直接进行焚烧,因其内部化学成分较多,直接进行焚烧也可,但是这种方式会造成二次大气污染。泥饼的填埋方法主要是在地质条件允许的区域进行有条件的填埋,填埋前还要对泥饼进行一定的物理、化学处理。

最后泥饼还可以应用在农业生产上,泥饼中的有机物可以作为农业种植的底肥用,将泥饼填埋至土壤表层,能够适当的提高土壤的有机物含量,但是在使用泥饼时,要确保泥饼中不含有大量有毒物质或是病毒物质,且重金属含量也要监测并保证不会危害植物生长。

三、结束语

综上所述,给水厂的污泥处理技术主要包括污泥量的确定、污泥调质、污泥减容、污泥浓缩、污泥脱水以及泥饼处置等关键技术环节,这些环节都是针对污泥的成分以及存在状态制定的针对性技术,也是保证污泥有效利用和净化的保障。虽然国内给水厂已经开始引入上述技术,并意识到针对性的污泥处理技术有利于环境保护和资源利用,但是限于发展时间以及工程技术人员水平的制约,尚不能完全的满足当前的环境保护需求,因此必须更加深入的探究适合国内给水厂的污泥处理技术和工艺,为我国水资源利用和环境保护做出应有的贡献。

参考文献

[1] 李战朋.水厂生产废水高效处理技术研究与工程示范[D]. 西安建筑科技大学 2009.

[2] 谭驰.水厂排泥水高效处理技术研究与应用示范[D]. 西安建筑科技大学 2010.

[3] 刘帅霞.给水厂污泥的处理和存在问题[J]. 河南纺织高等专科学校学报. 2015(03).

污泥处理的目的范文6

    关键词:污泥;处理;工艺;分析

    1 污泥处理的思路 

    由于城市污水和工业污水收集率的提高和污水处理效率的改进(如化学法除磷可使污泥量增加30%),使得在世界范围内污泥总量急剧增加。 

    土地应用仍是污泥处置中可持续发展的一条出路,主要取决于如下因素: 

    碳和营养物的回用; 

    周围有无农业用地及其距离; 

    低投入和运行花费; 

    严格的法律规定和控制程序以保证污泥安全和有肥效。 

    然而,根据实际情况或当地规定,污泥生产者在土地应用前不得不进行高级,更昂贵的处理以满足进一步的要求,如堆肥、高温消化处理或高温消毒。 

    但是,很大一部分污泥因为显而易见的原因不能用于农业,如微污染物、病菌超标或缺乏肥效、距离太远等等。有时也可能由于公众的不信任而不被接受。这样,污泥或被填埋或通过高温氧化硝毁。 

    2 污泥处理的可持续性战略 

    在进行任何技术研究之前,应先对公众是否接受进行评估。即使是从技术、成本和环境影响方面来讲都是最好的处理方法,也可能由于没有很好的向公众进行解释而遭到否定。不管最终处理方法是什么,能确定的是将来的处理应是安全、环保(保护人和动植物)并且应当增值(物质和/或能源的回收)。为了这些目的,污泥处理应减小污泥体积,改进污泥质量,减少有害物的排放。 

    本文将简介一些重要工艺,以满足运营者的需要,并且其中涉及到其他技术或法规约束问题。 

    2.1 土地应用的可持续发展战略 

    为一个先决条件,污泥至少应当是稳定的,在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高:污泥可能被要求消毒/巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标:病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。 

    生物处理。利用生物工艺处理挥发性污泥。如厌氧消化(AD)、自养好氧消化(ATAD)工艺。 

    化学处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如酸性亚硝酸盐SAPHYRTM工艺。 

    物理处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如污泥焚烧。 

    这些工艺大部分都有稳定和消毒,但是消毒的程度取决于一些参数如HRT(水力停留时间)或化学投加量。 

    显然热氧化工艺远远超出了污泥稳定、消毒和巴氏消毒的要求。因为有机物被完全或几乎完全消解。 

    污泥的生物稳定 

    液态(浓缩后):消化 

    我们最熟悉的是传统的污泥处理方法——消化,它可以减少产泥量。无论好氧或厌氧,它都涉及到很多的能量。目前多数较大的处理厂或地区污泥中心都是采用该种方法,此种工艺在数量上还是领先的。同时,其他一些操作或在消化前或在消化后,也提供了强化的处理能力。 

    附着态污泥(脱水后):堆肥 

    堆肥是现有的唯一可以把污泥从废物变成产品的工艺,并被很多严格规定或标准认可。因为污泥变成一种新产品,容易操作(可堆积)而无味,消毒良好并且较干燥。这种工艺越来越流行。另一方面,由于它不减少最终的体积,需要很大的占地面积和较多人员。而且,为了满足新规定中(临时EU标准或EPA A级)关于消毒和气味的要求,与传统的“粗糙”工艺如曝气静态堆相比,需要更先进的工艺如“搅拌式反应廊道”,它影响最终的运行费用。 

    这个工艺主要是通过一个移动的轮子搅拌并推动混合物,同时鼓风机在曝气,加速的生物降解产生一个均匀的泥堆。总的停留时间可以减小到2周,消毒效果非常好。

    污泥的化学稳定。污泥的化学稳定主要是通过一个投加装置对待稳定污泥投加化学药剂,以防止发酵和气味。大计量投加可使病原体衰减。这种工艺一般投资便宜并且容易操作。但是,泥量不会减少,并且运行费用较高。 

    这两种工艺不相互排斥,填埋土地的性质决定着工艺的选用:如果土壤是酸性的,则可以选择加石灰,但如果土壤是碱性的,则SAPHYRTM工艺可能更适合,因为它操作简单,运行费用省。

    污泥的物理稳定——加热干燥。加热干燥主要是通过热驱动力除去剩余的自由水和键连接水。根据加热的媒介的不同,加热干燥可分为两可分为两种:一种是气态在高温和湍流状态下流过干燥器(直接加热),一种是用加热液体(通常是蒸汽或加压的水)传递热量给污泥,通过干燥器的加热壁(间接干燥)。加热干燥的目的是使到达下游的污泥具有焚烧的热持续性(一般30~35%)或者是容易处理和储存的干燥污泥(60%)。如果要达到长时间的稳定(几个月),干固体含量应达到90%或更多(最终干燥),而且颗粒的状态也是容易操作使用的(包括农田应用)。另一个最终干燥的优点是它可以方便的面对各种最终的处理方法,如农田应用、焚烧后用于水泥生产、或城市垃圾焚烧。它的缺点:第一是运行费用高,尤其是能源消耗,一般在热干燥中,每蒸发一吨水需要3400MJ的热量。但在脱水步骤中,除去一吨水只要6MJ(电能);第二需要较多工作人员来清除死角中的粉末以防止火灾。 

    2.2 可持续性热氧化战略 

    焚烧。流化床焚烧炉(FBF)就工艺性能来讲,被证明是焚烧污泥最好的方法(湍流方式,燃烧后高达850度的温度)。而且它运行可靠(在炉内没有转动部分)。在40年的时间里,威望迪公司已经在全世界范围内建造了几十座流化床焚烧炉(如欧盟、俄罗斯、土耳其)。 

    通常,在稳定状态不需要添加额外的燃料,热平衡的持续性是可以达到的。如果污泥的热值LCV太低(如低挥发性固体和/或固体含量),尾气/气热交换器应该足够大以增加风室的温度。如果达不到(如延时曝气的污泥含20%DS),则需要在前面加热干燥。 

    关于干灰的处置,对于没有工业污染的纯市政污泥,重金属不是问题。因为灰是以氧化物形式存在,他们渗透性不强,所以可以回用作水泥,用于工业和道路建设。 

    最后的副产物是酸步骤的清除。由于重金属的污染,他们只能填埋在特殊的地方,但数量很小。 

    与城市固体废物共同焚烧。为了减少投资,城市垃圾和市政污泥通常用一个焚烧炉。通常,一个人口当量每天产生150~250克的脱水后粘性污泥和1~3公斤的垃圾。根据焚烧炉的设计,可以通过10~25%(泥/垃圾)的粘性污泥来控制炉子的温度。为了达到最优化的燃烧,并且不会由于未燃烧的有机污泥污染熟料, 可以用处理能力为1m3/h的 PyromixTM 设备,通过压缩空气把污泥转成滴状污泥。实际上,这种运行方式只有在污水厂离城市垃圾焚烧炉较近时有利,否则处理运输的费用将很高。此时污泥只在系统需要时作为控制流使用。 

    湿式空气氧化法。威望迪水务系统研发的ATHOSTM设备在“中性”温度(240度)和压力(45巴)条件下被证明是高效的。80%的总COD被氧化,剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后续脱水步骤,废气没有毒性,固体矿物副产品包含重金属是以一种不可渗透形式存在的。它们可以用于道路建设。而且液态部分,含有可生物降解的COD,可以很方便的用作污水厂的反硝化的碳源。 

    污泥中的有机氮先降解成可溶性的氨。这些氨,部分被吹脱后通过催化反应转换成氮气进入大气。 

    结论 

    激烈的竞争、严格的规范和环境保护的需要要求不断开发新的工艺或用更为有效的工艺。对一个具体的项目,通过对工艺的合理选用可以满足用户的要求,需要考虑的是该工艺要能保护环境,造福于人,要能优化物质和能源的回收利用,以达到可持续性的发展的目的。