常用的污泥处理方法范例(12篇)
常用的污泥处理方法范文篇1
城镇污水处理厂的建设运行是有效解决生活污水污染环境,缓解江河的承载力的重要手段;国家“十一五”控制的主要污染物指标有化学需氧量(COD)和二氧化硫(SO2),污水处理厂的正常运行是削减COD的重要途径。因此城镇污水处理厂得稳定运行至关重要。怎样核实污水处理厂是否正常运行,发挥稳定的减排效益,这里结合我们当地实际谈几点看法。
一、水量核查
1、进水量核查
(1)查阅污水处理厂是否存在超越管线,再对进水量进行现场核实。
(2)查阅城镇污水处理厂设计进水水量,验收材料包括污水处理厂验收材料和污水收集管网验收材料。用设计水量及服务人口来校核,污水处理厂进水量是否真实。
(3)查看进水口流量计的安装位置,是否安装在超越管线之后,并查看流量计的读数包括瞬时流量和对累计流量,同时查阅中控室进水水量历史曲线,对照近期每天进水量变化规律,估算日进水量。
(4)查看中控室相关设备运行记录。查看提升泵的电流和扬程,用运行时间来初步核算进水量。
2、出水水量核查
(1)查看出水口流量计的安装位置,并查看流量计的读数包括瞬时流量和对累计流量,同时查阅每天出水量变化规律,估算日出水量。
(2)根据环保部门监督性监测报告核算出水水量。
(3)核查对照进、出水水量。污水处理厂进、出水水量应非常接近,如没有超越排放,出水水量加上剩余污泥含水量应等于进水水量。进、出水水量差距较大时需进一步对照核实。
(4)其他方法验证:①用产泥量验证处理水量:查阅污水处理设施的生产运行台账,通过干泥或湿泥(一般含水率为80%)产生量来反算处理水量。一般处理水量和干泥产生量比例为1:0.0001-0.00012;湿泥产生量比例要根据污泥含水率计算(如污泥含水率为80%,则这一比例为1:0.0005-0.0006)。②用电量验证处理水量:查阅污水处理设施的生产运行台账,通过用电量来反算污水处理设施处理水量。一般处理1吨污水耗电量为0.2度-0.35度。③用管网服务人口验证处理水量:通过核查管网验收材料、管网覆盖人口情况验证处理水量。处理水量为管网覆盖人口与人均综合排水量之积(如某管网覆盖区域有50000人,人均综合排水量为180升/日,则处理水量为9000m3/日)。
二、水质核查
1、进水水质核查
相对于出水水质,污水处理厂的进水水质往往变化较大,因此,现场核查还需要通过多种手段来检验、校核污水处理厂的进水水质。
(1)查台账资料。查阅污水处理厂设计文件和验收材料,了解污水处理厂设计进水浓度上限。查阅污水处理厂运行台账及日常监管记录,实际进水浓度一般不应大于其设计进水浓度。
(2)查进水水质指标。查阅污水处理厂每日监测记录或环保部门监督监测报告,可根据各进水水质指标间的逻辑关系判断上报的进水COD浓度是否正常。
(3)查进水表观特征。一般颜色较深和气味较重的水有机质成分较多,COD浓度也较高。
(4)查设备运行参数。用曝气机等设备运行参数可推断进水水质情况。
(5)查污泥浓度(MLSS)。生化反应池污泥浓度一般在2000mg/L-5000mg/L之间。
2、出水水质核查
(1)查在线监测数据。符合规范要求的在线监测数据是判断污水处理厂设施运行状况及出水水质情况的重要依据,是核算污水处理厂COD减排量优先选用的数据。
(2)查监督性监测报告。根据环保部门监督性监测报告,核查污水处理厂出水浓度。
(3)出水表观特征。处理较好的废水应该是清澈透明的。
(4)通过污泥性状或反应池运行情况来判断出水水质。
三、运行状况核查
污水处理厂运行状况的是否运行正常可以从多个方面进行了解、判断,而且可以相互验证。
(1)活性污泥核查。活性污泥的性状决定处理工艺运行是否稳定与出水是否达标。污水处理厂运行管理的关键环节就是调整污泥的生长和排放。需着重核实查污泥浓度、污泥沉降性能、污泥表征、污泥量。活性污泥法或氧化沟法污泥浓度一般在2000mg/L-5000mg/L左右,正常污泥的颜色一般呈黄褐色,有泥土气味;曝气时,废水泡沫不多,且较容易破裂。一般情况下,污水处理厂污泥产量为每处理10000吨废水产生1吨-1.2吨干污泥,每处理1吨COD产生0.2吨-1吨干污泥(一般取0.4吨)。
常用的污泥处理方法范文篇2
关键词污泥堆肥应用园林
中国分类号:S6文献标识码:A文章编号:1003-8809(2010)01-002-02
随着经济的发展,城镇不断扩大,人口日益密集,污水成了目前城市废弃排放中的一个不能忽视的问题。而自从1857年英国建立了世界上第一个污水处理厂,污泥的处理也随之凸现。污泥是废水处理过程中产生的沉淀物质以及从污水表面撤出浮沫的残渣,因污水的来源不同,污泥的构成也有所差异。
一、污泥处理现状
污水厂沉淀出的污泥除含有一定灰分外,通常还含有大量的有机质、病菌、寄生虫及一定有毒物质,如重金属Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、zn、工业废料等,任意堆放会对周边环境带来二次污染。目前常见的对污泥的处理主要有填满、焚烧以及投海几种方式。
一直以来,将污泥进行脱水并直接投海是一种方便而经济的处理方法,但污泥中所含有的有害物质,尤其是重金属会危害海洋生态系统进而危及人类食物链,造成大范围的循环危害。因此,自1991年起。美国已经全面禁止向海洋倾倒污泥,而其他各国也先后对投海这一处理污泥的方式加以控制。
相比之下,焚烧法处理污泥产生的废弃污染相对较小,但是焚烧法同样存在问题。高能耗是焚烧法不能改善的一大问题,由于污泥富含水分且脱水污泥难以自行燃烧,因此焚烧污泥所需要的能耗相对较高,在美国只有3%的污泥采用焚烧法进行处理。
而对于填埋,确实是处理污泥的一个有效途径,然而土地并不能有效消化污泥中的各种成分,尤其对于一些工业废料有害成分而言,依靠土地自身的力量进行分解几乎难以达到。随着城市的发展,土地逐渐变成稀缺资源,单纯的填埋已经不能再适应社会的需求,而土地对于污泥的深入利用便成了一个主要途径。
二、污泥堆肥常规方法讨论
污泥堆肥的基本原理是利用有机物自身升温或者发热,以及自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物来改变污泥本身的构成,促进固废中可生物降解的有机物向稳定的类腐殖质生化转化的微生物学过程,使其转化为有机肥料。堆肥可以促使污泥降低其中的挥发性物质含量,同时有效改善其物理性状,降低含水量,利于运输贮藏,此外还可以利用堆肥过程中产生的高温杀灭污泥中的病原菌以及寄生虫或虫卵,降低污泥有害性。
通常而言,可以将污泥堆肥划分为两种,即好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是在有氧条件下,利用好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。整个堆肥过程利用微生物将一部分有机物氧化成为无机物,并释放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,可以供微生物不断生长繁殖的细胞质,从而周而复始降解污泥。
厌氧堆肥处理则是指在缺氧情况下,利用微生物厌氧菌特别是甲烷菌,将垃圾中有机物转化为沼气和沼肥的工艺过程。其工作过程和好氧堆肥过程大体一致,不同的是换了不同的微生物发挥作用,并且其产物也有所不同,但归根结底都能达到降低污泥有害成分,使污泥肥料化的目的。
三、污泥堆肥的应用效益以及相关建议
从社会效益角度看,污泥中的多种有害物质对环境都有十分严重的污染。多种有害物质可以通过通过雨水、地表径流等多种渠道方式进入水体,进而影响到食物链。同时污泥中的挥发性物质直接进入空气,对大气产生一定的污染,直接影响生态安全。通过堆肥过程,可以将这些污染尽量降低,是绿色处理发展的方向。
从经济效益角度看,污泥堆肥无害化处理首先节约了处理污泥所需要的必要费用。其次,园林农业使用堆积肥料相对而言更为实惠,减少了化肥复杂的制作工艺等多方面成本,同时也十分有利于优化土壤状态,防止土壤板结等问题,在一定程度上减少了园林农业人力的投入。
从使用效果上看,堆积肥料富含有机质和N、P等矿质养分,且养分含量当季有效性基本介于化肥与普通农家肥之间。且经过了堆积处理的污泥有害化成分大大降低,完全可以直接作用于土壤。污泥经堆肥化后,再与化肥复混制成有机一无机复混肥,此种肥料施用方便、经济效益高且对环境影响较小。1990年Perucci研究表明,施用污泥堆肥后土壤酶(脉酶、蛋白酶、磷酸酶、硫酸酶及脱氨基酶)的活性显著增大,且堆肥的原料对酶的活性具有明显影响。
虽然污泥堆积肥料具有诸多优良特质,但是在堆积以及使用的过程中还是潜在着诸多问题,主要有以下几点问题不容忽视:
首先,污泥是城市污水沉积所得,城市污水的构成多样,其中不仅仅是生活污水,更有大量的工业污水含量,而工业污水中含量不菲的重金属和有毒化学品等成分必须在堆肥过程中予以重视。对于有毒物质的排放,除了需要当地环境部门进行严厉监管以外,对于许可排放的污水产生的污泥,在堆肥过程中也必须对重金属的含量严加控制。虽然至今没有发现重金属过量致使植物衰败,但是过多的重金属还是会对土壤水体产生二次污染。
常用的污泥处理方法范文篇3
【关键词】污泥治理;技术研究;应用
我国本身就一个淡水资源缺乏的国家,在这一现实背景下,城市发展过程中由于工业废水以及其他方面污水的排放,使得城市污泥越来越多,如果能够对这些污泥进行有效处理,将会有利于城市发展,有效的缓解谈水资源缺乏以及生态恶劣的问题。但是污泥中有很多有害物质,如果妥善处理这些有害物质成为治理的重点。早期人们习惯于应用焚烧以及固化填埋的方式,这两种方法应用效果比较好,但是由于我国填埋场地以及焚烧场地有限,正是在这种情况下,增压式真空预压处理工艺应用而生。
一、污泥治理技术简单介绍
污泥治理技术的关键就是让污泥实现脱水固结,正常情况下,脱水效果越好,治理程度就越好。我国对污泥治理技术的研究一直都未停止过,研究者经过大量的研究终于研究出一种污泥脱水效果的技术,即增压式真空预压OVPS工艺。此种工艺方法将塑料排水板充当污泥竖向排水通道,使用密封膜将其完全覆盖上实现闭气,而后在使用真空管,将全部的塑料排水板头完全的串联起来,一起聚集到总管,而后再由密封膜与真空泵进行有效的连接,这样就组成了一个完全封闭的真空压力污泥处理装置。该装置处理工艺图如图1。
此处理工艺应用了两种技术,一种是真空预压技术,另一种是增压技术。在这两种技术共同作用下,污泥能够得到快速排水实现固结。据大量的实践发现,此工艺能够让膜下含水率降到70%以下,体积减少一半,而强度却能够大幅度提升。在撤离真空压力装置后,在污泥上进行填土种植各种植物,用来吸收污泥中依然留存的有害物质,这样污染性质就能够得到很大的改善,逐渐的当地生态也会很快得到恢复。在人们通常会选择应用焚烧、固化填埋等方法来进行污泥处理,但是增压式真空预压处理方法与其他方法相比,更具环保型,能够在尽快的让场地恢复到最佳的生态状态中,如果处理效果非常好,处理后的污泥还可以进行工程建设,大大提升了污泥处理后的利用效率,而且但就治理成本而言,增压式真空预压处理方法所应用的成本也更低。此种工艺处理方法真正的实现了污泥处理的无害化、成本节约花、减量化等。
二、增压式真空预压处理工艺技术
此种工艺方法融入了化学、物理技术,同时结合了生态理念,在污泥治理期间,活性酶破细胞壁得到了充分利用,而这其中增压真空预压装置是非常重要的组成部分,其主要功能是将这自由水与结合水完全的排除干净。处理完成后种上金黄竹等植物,以此将土壤中的重金属等物质吸走,真正的改善污泥性质。此中处理工艺涉及到的技术如下:
1、直通技术
早期应用的真空预压工艺依赖于砂垫层,将排水板与真空管进行有效的连接,以此来实现真空压力的有效传递。但增压式真空预压工艺却与之不同,真空管与排水板之间主要是依靠手型接头来进行连接,这样真空压力就能够直接达到土体内部,这样真空压力衰减程度就会大大降低,并不需要砂垫层,因此施工成本比较低。
2、防淤堵技术
早期应用的排水板主要是由塑料支架梁结构芯板来充当,而芯板表面包裹上一层化纤无纺布,这种排水板整体性能非常差,测压变形程度大,由于污泥粒径比较大,因此对通水量受到了非常大的影响。但是增压式真空预压处理工艺应用的排水板主要是塑料连续梁结构芯板,此种芯板整体性能非常好,而且具有非常强的抗拉强度,整体通水效果非常强。芯板表面有一层外滤膜,此种膜主要是应用某种特殊工艺制作完成,最大的特点就是可以按照与你中值粒径来对孔径大小进行合理有效的调整,以此保证泥水有效的分离。因为早期应用的排水板滤膜孔径基本上相同,但是淤泥粒径却不同,这就使得通水过程中出现了井阻效应,由此导致拥堵,所以通水效果并不好。
3、增压技术
增压式真空预压处理工艺中设置了特殊微孔增压管来对软基污泥进行有效治理。软基治理中,真空预压是一种方法,但是与此同时,增压系统直接向软土施加压力,这就使得土中水分必须沿着一定的方向进行流动,这样上层土与下层土之间就出现了堆载,这与真空联合堆载预压有着异曲同工之妙,因此可以在短时间内就实现土体固结。
研究者对此进行了专门的试验研究,首先选择一个是试验池,长度为6m,宽度为4m,高度为3.5m,整体体积为84m3,进行试验的污泥来自于另一个污泥池,其容积大大了79m3,污泥平均含水率达到了93%。研究者应用增压式真空预压处理工艺进行污泥处理,两个月后,明显发现试验污泥池中的污泥体积减少,通过测量发现缩小了相近50%,泥面沉降量达到了1.87m,而污泥含水率有最初的93%,下降到59.7%,而承载强度也显著提升,基本上在15-30KPa之间,完全用来对种植芦苇等植物。
三、增压式真空预压处理工艺具体应用实例
增压式真空预压处理工艺通过上述介绍,相信读者对此都有一个全面了解。但是此种污泥处理工艺的具体效果如何,读者可能并不熟知,在此笔者以一个案例来进行说明,希望读者对该处理工艺能够有一个更深入的了解。某城市将日常生活以及工业生产中所产生污泥都集中在一起,现如今,该城市养护坑中污泥量已经接近5m3,深度已经超过5m,但是未能超过6m,整体含水率达到了88%。如果运用传统的焚烧或者是固体埋设,将会需要花费非常大的成本,而且也没有一块占地面积非常大的产地。但是应用增压式真空预压处理工艺110d后,该项目负责人员明显发现污泥含水率中明显降低,而强度却明显提升,由此有效的缓解了污泥中的污水大量渗透到地下的情况。
增压式真空预压处理工艺在进行处理时,工作人员在旁边进行记录,发现当污泥含水率已经低于60%时,污泥固结程度非常明显,已经接近90%,而此时污泥承载强度也显著改善,达到了15KPA,由此可见应用增压式真空预压处理工艺,污泥脱水效果完全达到设置超出了预期,最值得高兴的是污泥承载强度显著提升。
撤除真空预压装置,对污泥库实施生态恢复:用素土覆盖污泥库,厚度50~100cm,铺设好滤水管道,种植草坪、金皇竹,以有效消除污泥恶臭,恢复场地生态环境。在污泥恢复
生态治理中,金皇竹、芦苇起到了至关重要的作用,研究表明:金皇竹(污泥专用)、芦苇能在24h内将8mg酚代谢分解为CO2和水。此外,这两种植物对重金属也有较强的去除作用,试验证明:在试验池污泥地里栽种金皇竹和芦苇形成湿地11d后,水溶液中的铅去除率为34.76%,镉为52.63%,铜为27.10%,汞为58.3%,铬为72%。
与传统的真空预压工艺比,利用增压式真空预压OVPS工艺处理同样体积的污泥,强度可以提高50%以上,时间缩短25%以上,成本可降低30%以上,而且可以大面积改善土性,维护土地资源的可再生利用,具有多、快、好、省等优点。
研究结果还表明:在城市污水治理方面,芦苇湿地系统对NH4―N的净化率为80.1%,对TP的净化率为74.9%,对BOD5的净化率为90.5%;在化肥污水治理方面,芦苇湿地系统对NH4―N的净化率为98.83%,对COD的净化率为58.1%;在造纸污水治理方面,芦苇湿地系统对COD的净化率为71.53%,对BOD5的净化率为74.66%,对挥发酚的净化率为70.59%。可见,基于金皇竹和芦苇的人造湿地生态系统在改良污泥方面具有广阔的应用前景,可以保证污泥生态治理的无害化、资源化、生态化。
四、结语
综上所述,可知污泥中虽然有一些重要的营养物质,但是也有一些有害物质对环境影响非常大,如果城市中非常多的污泥,将会对城市居民健康产生非常不利的影响。因此需要对污泥进行彻底有效的处理。增压式真空预压处理工艺对污泥治理有着非常好的效果,不仅能够缓解污染问题,节约成本,最为重要是利用植物将污泥中存在的有害物质逐渐吸收,彻底的改善了污泥性质。此种方法为我国污泥治理提供了良好的途径,其未来发展前景将会非常好。
参考文献
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常用的污泥处理方法范文
关键词:活性污泥污水处理问题对策
一、活性污泥处理法的定义
活性污泥法是以活性污泥为主体,利用好氧细菌分解污水中有机物质的处理方法。活性污泥是废水中具有生命力的多种微生物类群组成的肉眼可见的絮绒物,主体生物是好氧微生物,其中又以细菌为主,同时还有酵母菌、霉菌、放线菌以及原生动物和后生动物等,它们共同构成一个平衡的生态系统。
活性污泥法主要利用活性污泥中的好氧菌及其它原生物对废水中酚、氰等有机物进行吸附,然后进行氧化分解,把有机物最终变成二氧化碳和水。
二、活性污泥处理经常出现的问题
1、污泥上浮:在活性污泥法的二沉池中,比较容易产生污泥沉降性能不好,大部分污泥不沉淀而随水流出,或者成块从池下部浮起而随水漂走,极大地影响了出水的水质。这种现象的产生既有管理上的原因,也有设计考虑不周的原因。从操作管理方面考虑,二沉池污泥上浮的原因主要有3种:污泥膨胀、污泥脱氮上浮和污泥腐化
(1)、污泥膨胀
正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右。当活性污泥变质时,污泥含水率上升,体积膨胀,不易沉淀,二沉池澄清液减少,此即污泥膨胀。污泥膨胀主要是由于大量丝状细菌(特别是球衣细菌)在污泥内繁殖,使泥块松散,密度降低所致;也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨胀。
(2)污泥脱氮上浮
当曝气时间较长或曝气量较大时,在曝气池中将会发生高度硝化作用而使混合液中含有较多的硝酸盐(尤其当进水中含有较多的氮化物时),此时,二沉池可能发生反硝化而使污泥上浮。有试验表明,若使硝酸盐含量较高的混合液静止沉淀,在开始的22min~90min内污泥沉降较好,再以后则会发现由于反硝化作用而产生氮气,在污泥中形成小气泡,使污泥比重降低,整块上升,浮至水面。在例行的污泥沉降比试验中,由于只关注污泥30min的沉降性能,所以往往忽略污泥中可能发生的反硝化作用。
(3)污泥腐化
若曝气量过小,污水在二沉池的停留时间较长或二沉池排泥不畅,二沉池可能由于缺氧而腐化,即污泥发生厌氧分解,产生大量气体,最终使污泥上升。此外,除上述操作管理方面的原因外,构筑物设计不合理也会引起污泥上浮。如对曝气和沉淀合建的构筑物,往往会有以下两点原因会导致污泥上浮:一是污泥回流缝太大,沉淀区液体受曝气区搅拌的影响,产生波动,同时大量微气泡从回流缝窜出,携带污泥上升。二是导流室断面太小,气水分离效果较差,影响污泥沉淀。
2、活性污泥不增长或减少
在活性污泥法污水处理厂的运行管理中,有时会发生污泥不增长或减少的现象,其主要原因可能有:第一,污泥由于上浮而随水流出。第二,活性污泥所需养料不足,尤其是进水中的有机物含量少。
3、泡沫问题
在活性污泥法污水处理厂的运行管理中,有时会发现曝气池中产生大量泡沫,其主要原因可能是由于进水中含有大量合成洗涤剂或其他气泡物质。泡沫的大量产生,会给污水厂的日常操作管理带来诸如影响操作环境,带走污泥等困难;当采用机械表面曝气时,大量的泡沫还会影响曝气叶轮的充氧能力。
三、控制污泥上浮的技术对策
1、污泥膨胀
预防丝状菌性污泥膨胀可采取以下一些措施:一是结合进水浓度和处理效果,变更曝气量,使有机物和曝气量维持适当的比例。二是严格控制排泥量和排泥时间。抑制丝状菌性污泥膨胀可采取以下一些措施:一是加强曝气,使中保持足够的溶解氧(一般不少于1mg/L~2mg/L)。二是若进水中含有工业,则可能引起C/N比的失调。此时,可根据水质适当投加氮化物或磷化物。三是在回流污泥中投加漂白粉或液氯以消除丝状菌,加氯量可按干污泥质量的0.3%~0.6%投加考虑。四是调整pH值。
2、污泥脱氮上浮
防止污泥脱氮上浮的措施如下:一是增加污泥回流量或及时排泥,以减少二沉池中的污泥量。二是减少曝气量或缩短曝气时间,以减弱硝化作用。三是减少二沉池进水量,以减少二沉池的污泥量。
3、活性污泥不增长或减少的解决办法
解决活性污泥不增长或减少有以下3种办法:第一,提高污泥沉淀效率,防止污泥随水流出。第二,加大进水量或投加营养物。第三,若营养物少,则可减少曝气量,否则将可能引起污泥的“过氧化”;若营养物多,则可加大曝气量,使活性污泥快速增长。
3、控制泡沫的措施
控制泡沫问题可采取如下措施:第一,用自来水或处理后的出水喷洒曝气池水面。此法效果较好,价格低廉又易于操作,被广泛采用。但采用自来水时,浪费水资源,采用处理后出水时,影响操作环境。第二,投加消泡剂,如柴油、煤油等。此法效果也较好,可采用等,价格低廉,但投量较多时将污染水体。从节约油量、减少油类物质进入水体造成污染的角度考虑,应慎用此法。第三,增加曝气池中活性污泥的浓度。此法是控制泡沫大量产生的最有效的治本之法,但在实际运行中可能没有足够的回流污泥以加大曝气池的污泥浓度。
四、结语
本文介绍的活性污泥法虽然是一种广泛应用的水处理技术,但可以看出无论是在运行还是后续处理污泥上都依然存在很多问题,这也说明继续研究高效率、低能耗、技术简单的污水处理技术是今后的发展方向,也是污水处理工作者义不容辞的责任。
参考文献
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常用的污泥处理方法范文
介绍了工业污泥处理与利用的状况,并根据我国国情提出了工业污泥处理与综合利用的策略。指出了污泥发展总趋势是向资源化发展,实现无害化处理。提出了要想提高我国污泥处理的水平。
关键词:工业污泥;无害化处理;资源化;分析
工业污泥是指工业废水经处理后,沉淀分离出的污浊物质。不同行业产生不同的工业污泥。工业污泥中一般都含有有毒有害物质,如果不经处理,随处堆放或直接填埋,将沿着污泥土壤,农作物,人体的路径迁移,会对地下水、生态环境等造成二次污染;如果开展综合利用,则是宝贵的二次资源。随着全世界工业生产的发展,人们和社会对生态环境保护意识的增强,环境法规中污水排放标准的迅速改进,工厂普遍设置符合标准的废水处理设施,各种工业污泥的产量日益增加。因此,妥善、科学地处理工业污泥已引起人们的极大关注,将其无害化和资源化处理必将成为国内外科技研究的重点。
一、工业污泥处理现状
近年来,随着我国经济建设高速发展及人们环境意识的提高,各种类型与规模的污水处理厂纷纷建成,国家对各类污水处理的排放也制订了较为严格可行的标准。然而,对污水处理厂分离出的污染物质―污泥的处理却没有引起足够的重视。大部分水处理厂对含有各种有害物质的污泥,多采用直接排放、用于农肥和填埋的办法,对环境造成二次污染,对人体健康造成转移性危害,大大削弱污水处理厂水质净化的积极作用,造成经济上的巨大损失。随着人口增长,人民生活水平的提高,城市化生活方式加快,废水中的生活与生产污泥量将会大幅度提高,污泥中含有的污染物质也将会大量增加,加剧即对人类健康与生存的威胁。所以,对污泥进行无害化处理,具有必要性和紧迫性。相对于污水处理技术的日益成熟,污泥的处理处置技术在我国尚在起步阶段,存在基础数据不足、工艺技术路线众多,设计施工管理经验缺乏等现象。随着污水处理率的不断提高,污水处理量将逐年大幅度提高,而随之产生的大量污水污泥的出路成为各级政府和技术人员日益关注的焦点。
二、工业污泥无害化处理
当今国内外污泥处理处置所依循的原则均是“减量化、稳定化、无害化和资源化”。(1)减量化:最大限度地减少污泥的产生量、被处理前的体积,以降低污泥的最终处置成本;(2)无害化:采取各种方式把污泥中有毒、有害的成分去除,以达到污泥的卫生化、无害化;(3)资源化:回收污泥中有用的成分,例如,重金属富集回收。使污泥变废为宝,达到综合利用、保护环境的目的。处理要求是最终处理是对环境无害。污泥按照最终的处置要求,可经过浓缩、稳定、调理、脱水、灭菌、干化、堆肥、焚烧等一个或者多个处理手段组合的处理,课根据污染的性质、类型和处置方式的不同,污泥的处理工艺可能有多种不同的选择。
目前,国内外对有毒有害工业污泥的无害化处理方法,主要是进行固化/稳定化处理,然后再考虑综合利用。所谓固化/稳定化处理是利用物理―化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中,使其稳定化的一种过程。固化/稳定化过程有的是将有害废物通过化学转变或引入某种稳定的晶格中的过程,有的是将有害废物用惰性材料加以包容的过程。固化技术最早是用来处理放射性污泥和蒸发浓缩液的,最近10年来此技术得到迅速发展,欧洲、日本已应用多年,近年来美国也很重视此技术。今天,固化技术已应用于处理电镀污泥、砷渣、汞渣、镉渣等。日本法规规定应用固化技术处理的危险废物包括含Hg、Cd、Cr、As、S等的污泥。美国环境保护局(EPA)对固化技术适用于处理的危险废物种类有炼油厂污泥及副油渣,电炉炼钢产生的灰渣及污泥,铅基引爆剂生产产生水处理污泥,电镀污泥,金属表面处理产生的重金属污泥等。我国已将此技术应用于处理电镀污泥等方面。如万辉对电镀污泥水泥固化技术和工艺进行探讨,固化后的固化体作为路基使用或安全填埋,并对固化体的浸出毒性作了评价。
(一)污泥稳定化技术
由于污水污泥中通常含有50%以上的有机物,极易腐败,并产生恶臭,因此需要进行稳定化处理。目前常用的稳定化工艺有:厌氧消化,好养堆肥,碱法稳定和干化稳定等。厌氧消化、好氧消化和好养堆肥三中生物方式,可使污泥中的有机组分转化成稳定的最终产物;碱法稳定是通过添加化学药剂来稳定污泥,如投加石灰等,通常是石灰稳定,但碱法稳定的污泥,pH值会逐渐下降,微生物逐渐恢复活性,最终使污泥再度失去稳定性。干化稳定则是通过高温杀死微生物,低含水率也能使污泥稳定。
(二)污泥浓缩
污泥浓缩脱水的主要对象是间隙水,它占污泥含水总量的65%~85%,因此,浓缩是减少污泥体积最经济有效的方法。污泥含水率从99%降至96%,污泥体积可减少3/4,含水率从97.5%降至95%,体积可减少1/2,这就为后续处理创造了良好的条件,节省设备投资,降低处理成本。可以这样说,不管污泥采用何种方式进行处理处置,污泥浓缩势必不可少的。目前污泥浓缩最常用的方法有:重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩和水力旋流浓缩等。
(三)污泥堆肥
污泥中含有植物所需的营养元素氮、磷、钾,由于植物对营养的需求量有一定的范围,因此污泥中的营养元素特别是氮的含量,是园林绿化或农用污泥施用量的决定性因素之一。污泥中有机和腐殖质可改善土壤结构,提高保水能力和抗蚀能力,是良好的土壤改良剂。但是污泥中往往也含有害成分,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应用。堆肥化是利用微生物的作用,将不稳定的有机物降解和转化成较为稳定的有机质,并使挥发性物质含量降低,减少臭气;物理性状明显改善(如含水量降低,呈疏松、分散、粒状),便于储存、运输和使用;高温堆肥还可以杀灭堆肥中的病原菌、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。
(四)污泥建材利用
近几年来,随着循环经济理念在环境领域研究的深入,废弃物被处理过程中,首先应对其循环利用的可行性进行论证,污泥建材利用的是污泥资源化利用的一种,其内容包括了利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥、陶粒、玻璃、生化纤维板等。目前,污泥的建材利用已经被看作一种可持续发展的污泥处置方式,在日本和欧洲等国都有许多成功实例。污泥建材利用最终产物是在各种类型建筑工程中使用的材料的原料,因此具有资源保护的意义。
常用的污泥处理方法范文1篇6
【关键词】制药废水;物化处理;生化处理;化学处理;新技术
0引言
目前制药行业是排污的重点企业,而且污水排放量大,废水组成较为复杂,污水中存在有大量的细菌和病毒、难溶解的有机物,所以对制药企业的废水进行治理难度也较大,而制药企业的废水如果不进行治理,任由其排放到环境当中,对环境所带来的破坏将是十分严重的,不仅可能导致疾病的传播,而且会使水源受到污染,直接危害人们的身体健康。
1药厂传统意义上的废水处理技术
1.1混凝沉淀法
混凝沉淀法为物化法中的最主要方法之一,利用该种方法可以有效的对废水中的生物进行降解,减少废水中污染物的含量,但利用此种方法会有大量的化学污泥产生,而且废水中含量盐量、氨、氮的去除率也较高。
1.2浮选法
浮选法也可称为气浮法,其在实际应用中分为电解气浮法、散气气浮法和溶气气浮法三种方式,通过一定方法使水中产生大量的微气泡,而使废水中浓度相似的污染物粘附在一起而浮至水面上,这样可以使废水中的固液和液液实现有效的分离,从而达到去除污染物的效果。
1.3膜分离法
此方法是利用膜来对溶剂进行分离,同时利用此种方法对多酚类制约废水进行乙醇回收时效果较为明显,同时也可以有效的截留多酚类混合物。
1.4厌氧生物处理方法
此种方法较为适宜对高浓度的有机制药废水进行处理,但如果单独使用此种方法时,则还需要后续对好氧生物再进行处理,才能达到良好的效果。此种方法分为上流式厌氧污泥床法、水解升流式污泥床法和厌氧折流板反应器法。
上流式厌氧污泥床法对废水进行处理时,由于其结构较为简单,而且水力停留的时间较短,所以不需要再另外进行污泥回流装置的设置,但由于些种方法对管理技术水平要求较高,而且驯化时间较长,一旦相关要求达不到,则会影响到出水水质的稳定性。而通过对此种方法进行改进,又产生了水解升流式污泥床法,这种方法可以对无法降解的大分子有机污染物降解为小分子有机污染物,可生化性能较高,而且反应速度较快,不需要较大的反应池就可进行,反应过程中污泥量较小,减少了密闭、搅拌和分离器等环节,造价较低。而厌氧折流板反应器法对于制药废水处理具有非常好的适用性,其不仅结构简单,而且对污泥具有非常好的截留能力,无论对于高浓度废水还是有毒、难降解的废水等都具有非常好的效果。
1.5好氧生物处理技术
好氧生物处理技术大致可分为普通活性污泥法、序批式间歇活性污泥法和深井曝气法等三种方式。普通活性污泥法在目前制药厂污水处理中应用的较为普通遍,而且此种方法也较为成熟,但在应用此种方法时,由于需要对废水进行大量的稀释,这就导致废水中有大量的泡沫产生,污泥膨胀率也高,直接影响了去除效果。而对于间歇性排放、水量水质波动较大的制药废水进行处理时,通常都会选择序批式间歇活性污泥法,此种方法不仅结构简单,具有非常好的经济性,而且可以对水质进行均化,不存在污泥回流的情况,在许多制药废水的处理中都得以应用,但此种方法由于污泥产生沉降,这样就需要利用较长的时间来对泥水进行分离处理。深井曝气法是高速活性污泥系统,和普通活性污泥法相比,深井曝气法具有以下优点,包括氧利用率高,深井中溶解氧效果好,充氧能力相当于普通曝气的10倍;污泥负荷速率高;占地面积小、投资少、运转费用低、效率高、COD的平均去除率可达到70%以上;不存在污泥膨胀问题;保温效果好,可保证北方地区冬天处理废水获得较好的效果。缺点是部分深井出现渗漏现象,深井施工难度较大,基建费用较高。
1.6电解法
电解质溶液在电流作用下发生电化学反应的过程称为电解。与其他方法相比,电解法具有效率高、操作简便等优点,并且具有良好的脱色效果。
1.7Fenton试剂法
Fenton试剂也即亚铁盐与H2O2的组合试剂,能够有效的去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。
1.8Fe―C处理法
Fe―C法也即铁碳(炭)微电解技术,是以铁屑、碳构成原电池,集氧化还原、絮凝吸附、络合以及电沉积等作用为一体的水处理技术。该方法在去除部分难降解物质的同时,还可以改变部分有机物的结构,从而提高废水的可生化性。对制药废水中的磷具有良好的去除效果。
2制药厂废水新型处理方法
近年来,科研人员进行了一些新型制药废水处理方法的研究,主要有微波处理法,超声波处理法等。
2.1微波处理法
微波通常是指波长在lnm~lm的特殊电磁波,单独利用微波处理废水效果并不十分理想,但是微波处理法与其他常规的处理工艺相结合就会达到强化处理的效果。比如,活性炭吸附法是废水处理的常用方法,但是吸附后的活性炭表面的有机物却很难处理,但是微波处理可以有效地解吸活性炭表面的附着物,使活性炭吸附再生,以达到重复利用的目的。
2.2超声波处理法
用频率大于20000Hz以上的超声波辐射溶液会引发诸多化学反应,也就是“超声空化效应”。超声波水处理技术的核心就在于超声波通过・OH自由基氧化、气泡内燃烧分解以及超临界水体氧化三种方式进行的。近年来,随着微波化学理论的成熟,将微波、超声波技术应用于水处理领域的关注度已经越来越高,特别是超声波与生物接触氧化法的组合工艺,对高浓度有机废水的净化具有显著的效果。
3结束语
目前我国对于工业和制药企业的废水排放标准有了较为严格的限制,这就对废水处理的技术水平有了更高的要求。由于制药废水不仅浓度较高,而且废水中含有大量的不易降解的污染物,所以制药企业在进行废水治理上存在着较大的难度,而且为使排放的废水能够达到国家的要求,则制药企业较大的压力,加强废水的治理已成为十分紧迫的任务。制药废水由于其水质特点及组成成分的复杂性,所以在治理过程中如果仅仅依靠单一的治理技术很难达到排放的标准,所以在实际治理工作中,需要根据废水水质的要求来选择适宜的工艺联合进行治理,同时在治理的过程中尽可能确保资源能够实现循环利用。尽管这几年我国制药企业都加大了对废水处理的研究力度,但在该方法还没有十分成熟的治理技术,而且出水效果稳定性差、成本高及资源利用率低等问题还十分突出,因此,我国制药企业在废水处理领域还任重道远,需要加快研制和开发出新的高效的制药废水处理技术。
【参考文献】
[1]雷春生,王桂玉,王侃.Fe/C微电解法去除制药废水中磷试验研究[J].环境科学与技术,2010,10.
常用的污泥处理方法范文1篇7
【关键词】真空吸附法;钮扣加工废水;污泥
一、前言
在废水处理设施运行过程中将产生大量污泥,而污泥的含水量大、数量多,给污泥的运输、处理和处置及综合利用带来许多不便,因而给排污企业造成不少麻烦,这样企业往往会污泥不处理而直接排入江河甚至连废水也不处理,严重影响周边的环境。特别是树脂钮扣加工企业,在抛光工艺中产生大量的污泥,其污泥的颗粒细小,采用压滤方法和离心方法达不到理想的效果。这些企业虽然已建造了污水处理设施,但在污泥的脱水上非常麻烦,因而许多企业连污水处理设施都不运行,导致周边水域清水变浑浊。
浙江省永嘉县桥头镇是中国的钮扣之都,全镇共有大小钮扣企业100多家,钮扣制造业产值近15亿元,占全镇工业总产值的30%,日钮扣废水排放量近1万来吨,对桥头镇人民的饮用水水源造成严重污染,直接威胁全镇人民的身体健康,虽然已引起政府部门的高度重视,同时均已建造了污水处理设施,但因污泥脱水处理的效果不理想而不能彻底解决环境污染问题。因此怎样研制开发出理想的污泥脱水设备成为急待解决的难题。可是桥头镇树脂钮扣加工是全国的发源地,我们找不到现成的技术资料,为此,我们自行研究了多项技术方案,最终研究设计出板框式真空吸滤法污泥脱水工艺和设备,通过多次试验和实际应用,该法脱水率高、操作方便、效果理想,并且投资省,彻底解决了这项环保技术难题。
二、压滤法和离心法进行钮扣污泥脱水存在的问题
2.1压滤法存在的问题①
压滤法在污泥脱水中得以广泛应用,但在树脂钮扣加工污泥脱水处存在以下问题:
①因钮扣污泥的颗粒细,生产能力小,处理速度太慢,因此处理需花很长时间;②因压滤机的特点,设备成本相对较高;③折装干污泥困难,劳动强度大,一般需二人配合才可完成,增加了人工费用;④因处理时间长电耗大,运行成本高。
2.2离心法存在的问题②
①设备成本过高,企业往往不能承受;②脱水后的污泥含水率仍较高,一般在85%~90%左右,这样产生的污泥量相对来说仍是较大;③设备故障多,轴体经常损坏,严重影响系统的正常运行,同时增加了许多检修费用;④电机功率大、电耗高、运行成本高。
三、真空吸滤法
3.1真空吸滤法的特点
真空吸滤法的投资成本低、操作简单、维修率低、电耗小、运行成本低、污泥脱水率高,一般情况下经脱水后的污泥的含水率均为70%左右,外运方便。
3.2真空吸滤法的工艺原理
设置由真空泵、真空贮水罐、板框式真空吸滤头三部分组成。通过封闭式管道串连为一体,将吸滤头沉入污泥中,开动真空泵,使整个系统内部处在真空状态,使真空贮水罐内处于负压状态,这样污泥中的水会通过吸滤头被吸收到真空贮水罐中,污泥很快被吸附在吸滤头表面上,因失去水分便很快固化,经一定时间后,再将吸滤头提升出水面,在空气中持续负压脱水,被吸附的污泥在正压的状态下逐渐表面开裂、干燥、脱落,达到处理目的。
3.3主要设备及投资概算
①真空泵一只,规格为SZB-8,价格约2000.00元;②铁制真空罐一只,容量2-3m3,配置真空压力表、排水阀门、充气阀门各一只,价格约4000元;③板框式真空吸滤头一套,其支架由铁管焊接而成,内以木板做为填充材料,外套上化纤毛毯作为渗透层,外再加化纤厚布套作为过滤层,这样组成一个立方形吸滤头,价格为2000.00元;④电动行车及支架一套(一般承载力为2吨),以便于起落和移动吸滤头,价格约为3500.00元;⑤合计总投资约为1.15万元。
3.4操作流程
将真空泵、真空罐、吸滤头用铁管和塑胶螺纹软管串连为一体,吸滤头吊在行车下,通过行车放入污泥池底部,真空泵和真空罐布置在污泥池旁。
工作时只要开动真空泵抽气,将真空罐和吸滤头中的气压抽到“-9”处(压力表显示),可关闭真空泵抽气。在气压“-9”真空条件下,污泥中的水会很快地通过滤布渗透到吸滤头内的铁管子中,并通过软管进入真空罐,待真空罐的水位达到50%(有液位显示器)时,打开充气阀门和排水阀,放掉真空罐内的水,放水完毕后再关闭阀门继续抽气至气压“-9”处,就这样连续工作可达到有效地进行污泥脱水工作。工艺示意图如图1所示:
在真空条件下,污泥很快地被吸附在吸滤头的套布上,一般3-4小时后污泥厚度,可达5cm,再通过行车提升吸滤头到池外污泥堆放处,并连续开启真空泵抽气,使被吸附的污泥很快干燥,逐步开裂,自行脱落,脱落的干污泥外运处理。一般情况下,每次工作可吸附污泥300kg左右,电耗仅2-3度,运行成本低,同时操作方便。
四、结论
目前我国中小企业多,污水处理形势严峻,因为没有理想的污泥脱水方法,致使很多企业处理设施正常不运行,对环境造成很大的压力,本文采用真空吸滤法进行污泥脱水的研究很有实践应用价值,实践证明效果理想,其特点是工艺简单、投资低、占地少、操作方便、运行成本低,最适宜我们中小企业的污泥脱水应用。
参考文献
常用的污泥处理方法范文篇8
关键词:污水、污泥处理、新技术
一:污泥污染
污泥是污水处理过程中产生的一种含水率很高的絮状混合物,是一种污染治理工艺的副产品,它实际上是由污水中的悬浮物、微生物及其所吸附的有机物和代谢活动产物等的聚合体,截留和聚集了几乎全部被处理的污水原来所包含的有毒有害物质,因此具有较强的污染性质。污泥中常含有大量病原菌、寄生虫和病毒,某些难分解的有机毒物,以及丰富的氮、磷等养分;工业污水产生的污泥中还含有多种重金属成分。如果处理不当,会对环境造成严重的污染。其污染传播的途径大致有以下几种:
首先,污泥的含水率极高,除一部分自然蒸发到空气中外,大部分将缓慢地渗入地表土层,并在雨水等的冲刷下进入地表水系或地下水系,污泥中的污染物将沿着这两种途径进行传播。
其次,没有进行无害化处理的污泥进入农田菜地,可能直接侵入人类的食物链。
第三,污泥散发恶臭,可能影响相当大范围的周边环境;排放的气体还包含有影响力很强的温室效应气体。此外,污泥的数量庞大,储运这些污泥需要较大的空间和很多的工具,这些空间和工具都可能被污染,要做到与其它可能接触人类食物链的系统有效“隔绝”有一定难度。
因此,科学地处理污泥越来越受到人们的关注,也成为水处理行业关注的焦点之一。
根据这类污泥的特性,污泥处理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,以降低污泥处理量及最终处置的费用;
(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(或锁固)重金属,杀灭病菌、微生物等;
(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,如产生沼气并加以利用等。
二、污泥处理处置全过程分析:
污泥处理处置是指将污泥经过一系列的物理、化学或生物处理,降解有机物、杀灭细菌,使污泥稳定化,一般包括前处理、中间处理和最终处置三个阶段,如下图所示。
目前,随着广州沥二期和猎德四期、京溪等污水厂投产运行,中心组团污泥量达到了1000多吨/天,随着收集系统完善,污泥量会进一步提高。随着同德围、石溪等污水厂的建设,至2013年,中心组团污泥量届时将达到约2000吨/天;广州目前污泥除了部分送到水泥厂或其它应急处理外,尚无稳定的污泥处理设施。另外,污泥送到垃圾填埋场填埋给垃圾填埋作业造成的困扰和安全隐患日益凸现出来,污泥逐渐淡出填埋场也是一种必然趋势。
因此,根据广州实际,按照污泥处置的要求,重新考虑广州中心城区各大污水处理厂的污泥出路,建设匹配污泥规模的干化处理中心,实现污泥的干化处理,最大程度地减量化,对于解决全市污泥处理问题是非常必要的,也是非常迫切的。
随着广州市各大污水处理厂污水系统的完善,必定产生大量的污泥,污泥是污水处理后的副产物,是由有机物、细菌、病原体、无机颗粒、胶体、重金属等组成的非均质体,如果污泥未能得到妥善处理,将成为制约污水处理厂发挥环境效益的瓶颈。如果污水处理厂产生的污泥不能得到及时处理,将导致污水处理作用前功尽弃,污水处理的环境效益和社会效益将大打折扣。
因此,对广州污水处理厂产生的污泥进行综合治理、最大限度地降低城市污泥造成的二次污染,是保证广州污水处理系统发挥其环境效益和社会效益的必要条件。
主要的污泥处理处置工艺方法
3.1干化
干化是利用热能将污泥烘干,干化后的污泥呈颗粒或粉末状,全干污泥含固率在85%以上,微生物活性受到抑制,避免了因微生物繁殖而发霉发臭。
干化后污泥可以用于制作肥料、营养土,也可作为燃料和建筑材料等加以利用,多个方面的应用和实践尚待深入研究。
污泥干化具有以下突出的优点:
1)减量化:污泥体积减小至原来的1/4~1/5;
2)无害化:臭味消除,无病原物;
3)资源化:能(潜在)回收利用,产品具有多种用途,如作为肥料、土壤改良剂、燃料等。
3.2碱性稳定
碱性稳定化是在污泥中加入石灰、水泥窑灰或飞灰等碱性物质,使污泥pH值大于12,并保持一段时间,利用强碱和高温杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属。最终处置方式采用土地利用或卫生填埋。
碱性稳定的两个主要方法是N-ViroSoil方法和Agri-Soil方法。前者在碱性稳定后通过机械翻堆或其它方法使污泥快速干燥;后者在混合碱性物料后进行堆肥,该工艺在美国和澳大利亚等人均土地占有量较大的国家得到了一定应用。
碱性稳定化的优点是可以消除病原体,缺点是不但不会减少污泥量,而且还会增加污泥总量,占地面积大,要求周边没有环境敏感点。对于广州1000多万人的特大城市,不适用。
3.3污泥堆肥
堆肥技术是一种最常见的污泥生物转换技术,是污泥进行稳定化、无害化处理的主要方式之一,也是农业利用的有效途径。
污泥堆肥投资小,工艺简单,运行成本低,但堆肥存在明显的问题:
堆肥要求污泥的重金属含量稳定且小于相关标准要求,较难控制。
堆肥技术所需场地面积大、辅料需求量大、处理周期长。
堆肥过程产生的渗滤液处理难度大,恶臭控制较难,易造成二次污染,对环境影响大。
污泥堆肥产品肥效低,只能就近使用,生产运行状况受产品销售市场的影响,难以持续处理污泥。
根据广州市污泥特性检测,污泥中重金属含量虽未超标,而且存在市场销路的问题。因此,堆肥技术暂不适于广州大规模的污泥处理,但在污泥满足农用标准条件下,可以作为污泥干化后的污泥处置方式之一。
3.4焚烧
焚烧是利用污泥中丰富的可燃质,使污泥焚化。焚烧过程中,所有的病菌病原体被彻底杀灭,有毒有害的有机残余物被热氧化分解。焚烧灰渣可用作生产水泥等建材的原料。
用于污泥焚烧处理的焚烧炉有多层焚烧炉、流化床焚烧炉、炉排焚烧炉、复合床焚烧炉等。
污泥焚烧是否需要外加燃料,取决于污泥本身的热值(如有机物含量)和污泥的含水率。含水率为70~85%的脱水污泥直接进行焚烧时一般需要添加辅助燃料,含水率为35~40%的半干污泥一般不需辅助燃料就可以焚烧。
污泥焚烧的温度取决于所采用的焚烧炉类型,如多层焚烧炉干化区的温度为400~750C,燃烧区的温度为800~950C;流化床焚烧炉底层温度一般为750~800C,燃烧温度可以达到850~900C;炉排炉燃烧温度可达到850C以上。
污泥焚烧处理设施的配套工艺主要包括三方面:干化系统对污泥进行干化,使污泥在焚烧过程中能够稳定燃烧,降低添加辅助燃料的运行成本;净化系统对废气、废液、废渣进行处理,以便达到规定的排放标准,保护环境;余热锅炉对烟气的热量进行回收利用。
图3-5焚烧流程示意图
3.5土地利用
污泥的土地利用是指污泥经过处理后,使污泥中的营养成份又回用于土地的处置技术。污泥的土地利用处置方式常与堆肥、碱性稳定和干化等污泥处理工艺结合使用。
土地利用有很多种形式,用于拟关闭石坑生态恢复绿化、石壁绿化、自然山地的植被生态恢复、污泥制肥代替复合肥用于高尔夫球场草皮养护以及污泥农用和土壤改良剂等。
3.6卫生填埋
这里所说的污泥卫生填埋与目前采用的污泥在生活垃圾卫生填埋场填埋不是同一个概念,污泥卫生填埋一般指单独建设一个专门填埋处置污泥的填埋场地,这是一种较为成熟的污泥处置技术。污泥卫生填埋是把脱水污泥、干化污泥或焚烧后的残渣运到污泥卫生填埋场进行填埋处置的工艺。
3.7污泥建材利用
由于污泥中含有一定量的有机和无机成份,而一些建材制品(如建筑用砖)的制作原料需要一定量的无机物(粘土),另外烧制过程中需要一定量的辅助燃料,这两方面的需要使得污泥有可能作为水泥生产与制砖生产所需的原料。
结束语:
常用的污泥处理方法范文篇9
[关键词]污水;污泥;处理方案
[abstract]nowChinaisundergoingaperiodofrapideconomicdevelopment,thepaceofurbanization,theurbansewageemissionsincrease,inthiscontext,thereasonablesuitableforthedevelopmentoftheurbansewagetreatmenttechnologyandprocess,notonlycanalleviatetheshortageofurbanwaterresourcessituation,andmaintenanceoftheecologicalenvironment,thehumansocietyandeconomywillhaveaprofoundhistoricalandrealisticsignificance.
[keywords]wastewater;Sludge;Treatmentscheme
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篇10
【关键词】:污泥;再生利用;研究价值
一、污泥处置现状
城市生活污水处理后的污泥,一般含水率约80%,富含有机质等营养成分,又含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质,污泥处置不当会造成严重的二次环境污染。目前国外污泥主要的处置方法有一下三种:
1.土地填理
在过去,许多发达国家都采用土地填埋的方法来处理污泥,且占有很大的比例(约40%左右)。在我国,土地填埋也是主要的方法。该法的处理过程非常简单,特别适于质量较差的污泥,但需要场地和大量的运费,地基需作防渗处理以免污染地下水和散逸臭味。另外,适合充填的土地逐年减少。美国环保局估计今后20年内,美国6500个填理场将有5000个关闭,有的州已无场地可供堆放。
2.投弃海洋
在一些靠海的国家和地区,大型的污水处理厂常直接将液态污泥排海或将脱水污泥直接投海。这是一种方便而经济的处理方法,但此法会危害海洋生态系统及人类食物链,造成全球范围内的危害。1988年美国已禁止向海洋倾倒污泥,并于1991年全面加以禁止。欧共体在1991年5月颁布《directiveconcerningurbanwastewatertreatment》中指出:在1998年12月31日起,不得在水体中处置污泥。
3.焚烧法
在欧美,当污泥中重金属或其它有毒物质含量高而不适用于农业利用的情况下,常采取焚烧法。污泥经焚烧后产生无菌、无臭的无机残渣,并大大减少了体积,是一种可靠而有效的污泥处置方法。污泥焚烧灰能有效地用在沥青填料和轻质基材等建筑材料,如做砖的主要原料。燃烧产生的热可以用来供电。但焚烧法设备及运行费用昂贵,易造成大气污染,仍存在有1/3左右固体重量的废弃物,以灰分的形式存留下来。
但是,以上这些处置方法均不能实现对污泥的综合利用,存在一定的社会及环境问题,不是污泥处置的最佳出路。对我国这样一个发展中国家而言,综合利用尤其是农业利用无疑是较好的选择,实现污泥的有效利用、变废为宝,使之资源化并产生经济效益,将成为污泥处置的发展方向。
二、污泥再利用的技术工艺路线
在城市生活污水水处理的污泥中,一般含水率约80%,有机质成份含量约45%~55%.利用污泥制造有机复合肥过程是将污泥经800℃~1000℃高温烘干,杀灭病菌、虫卵,保存有机厉份不受破坏且除去有害菌(进行无害化处理),接入有益菌培养,消除污泥的臭味,增加污泥中的营养元素,再添加氮、磷、钾有效成分,增加污泥中的养分含量,经造粒、低温烘干等工艺,将污泥制成具有生物活性、全营养、无公害的有机复合肥。从而为水处理后的污泥找到了很好的出路,并增加了污水处理厂和设备生产厂家的经济效益、社会效益,使污泥变废为宝,减少了环境污泥,保护了人类赖以生存的自然环境,同时又有利于生态农业的发展。
此外,可根据实际情况,在污泥高温烘干工艺前,增加污泥的晾晒或对沤工艺,高湿污泥经晾晒或堆沤工艺可降低污泥含水率,有效节约烘干能源,从而降低烘干成本;污泥也可直接进入烘干机烘干,减少晾晒或堆沤的使用场地,从而节约占地面积。
三、污泥臭味解决方案
污泥未经处理直接造肥其臭味是一个突出的问题。产生臭味的原因是因为城市污水处理厂的污泥含有部分带有臭味的物质,如硫化物、氨、腐胺类等,所以当将之加工成肥料变成商品来储存和施用时,仍会向四周散发臭味,继续污染环境。这样就大大降低了污泥肥料的商品价值,并将直接影响到肥料在市场的生存和发展,因此必须予以解决。
目前,对于这种臭味的去除方法主要有:化学方法、物理除臭法、生物除臭法。生物除臭是通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质分解转化,达到除臭的作用。前两种方法的优点是较为简捷,其缺点是除臭效果不太好,且不是增加了污泥的碱度就是增加了污泥的体积。生物除臭法的优点是:除臭效果好;经过微生物除臭还可进一步降解污泥中各种大分子元素,增加其利于植物吸收的营养成份;通过污泥除臭依靠微生物发酵产生的生物热,可使污泥进一步干燥,降低污泥烘干成本;这些具有除臭功能的微生物多是土壤中的有益微生物菌群,它有改良土壤的团粒结构、改善土壤生态环境,抵抗有害微生物的功能。缺点是:除臭所需时间较长,占地面积大。
考虑到国内许多中小型污水处理厂没有消化工序,产生的是生污泥,利用生物除臭的方法可以起到污泥消化工序的作用,所以采用生物除臭法较好。试验表明,利用有益微生物可清除污水处理厂中污泥的臭味,增加了其利于植物吸收的营养成分(如:速效有机碳的含量)。同时通过污泥除臭过程中微生物发酵产生的生物热,可使污泥得到进一步干燥,降低污泥干化成本,增加污泥肥料的市场竞争力。
四、城市污泥资源化的研究与利用
(一)污泥的土地利用
用于土地利用的污泥通常是剩余活性污泥。污泥中丰富的有机物和n、p、k等营养元素及植物所必须的各种微量元素ca、mg、cu、zn、fe等能够改良土壤结构,增加土壤肥力,促进作物的生长。污泥的土地利用是一种积极的,有效而安全的污泥处理方式。在国外,污泥及其堆肥作肥源农用,已有60多年的历史,城市污泥农用比例最高的是荷兰,占55%;其次是丹麦、法国和英国,占45%;美国占25%。在我国的京、沪、津等地污泥农用也有二十几年的历史。
1.农田上的利用
(1)污泥农用后对土壤的改良
山西郭湄兰等人的盆栽和田间试验表明:施用污泥后,土壤中n、p、k、toc等营养成分及田间持水量、cec、团粒结构、土壤空隙度都相应增加,土壤结构得以明显改善。
(2)施用污泥对作物产量和品质的影响
日本有研究表明,污泥施用对绝大多数作物都有良好的肥效作用,以叶菜类增产最多,同时可改善蔬菜因缺微量元素而引起的品质下降。污泥对种子发芽有促进作用,但对幼苗的生长却有抑制作用,抑制物为有机酸和醛等。
(3)污泥中有毒物质的影响及控制办法
污泥农用的有毒物质主要为重金属和病原菌。前者易通过食物链而富集,研究内容包括作物各部位富集量的多少、存在形态及其富集量的影响因素;控制方法是根据有关标准(如国家土壤环境质量标准)提出施用年限、施用原则和方法。而后者则可通过消化、堆肥将其大部分消灭。
2.林地利用
污泥用于造林或成林施肥,不会威胁人类食物链,林地处理场所又远离人口密集区,所以很安全。由于森林环境的强大影响,也由于林地、荒山往往比农田更缺乏养料,致使病原微生物的存活时间大大缩短,使过量的n、p养料得以充分利用。美国在60年代初就有过这方面的研究,且取得令人满意的效果:施用1年后,供试的树木在树高和胸径的生长上随使用量的增加而增加;地下水中硝态氮的含量虽可能超过地下水质标准,但可通过多次少量施用的方式解决。
3.园林绿化的利用
干污泥和污泥堆肥用于城市绿化及观赏性植物,既脱离食物链,减少运输费用,节约化肥,又可使花卉的开花量增加,花径增大,花期延长。
4.用于严重扰动的土地改良
垦荒地、贫瘠地等施用污泥堆肥,可改善土壤结构,促进土壤熟化。可将污泥以表施和耕层施肥(25~40cm)施于城市废弃物垃圾场后,播种牧草,以尽快覆盖地表,过2~3年后牧草长起来,再植树造林。
5.其他利用
(1)因污泥中含有蛋白质、维生素和痕量元素,利用净化的污泥或活性污泥加工成含蛋白质的饲料用来喂鱼,或与其它饲料混合饲养鸡等,可提高产量,但肉质稍差。
(2)将污泥制成砖、玻璃及其他轻质材料,也存在强度差及其它问题,需寻求适当的改善办法。
(3)向污泥中添加ca3(po4)2,制成复合有机肥料,在美国,已有不少工厂以污泥为原料进行堆肥化,制成颗粒肥料,并以商品在市场上出售。据悉,在我国的深圳已将污泥与畜禽粪混合出售。吴启堂等利用污泥所具有的强粘性,成功地用污泥代替白泥作复合肥的粘结剂。
(4)科学家们已成功从活性污泥中分离出聚3-羟基丁酸及3-羟基戊酸,用于合成生物可降解塑料。
五、污泥再生利用对社会产生的效益
1.经济效益分析
利用污泥开发制造有机复混肥,可使城市污水处理厂省去污泥的卫生填埋或焚烧费用,提高资源利用率(污泥填埋占用可耕地)。中科院生态环境研究中心的研究表明:每平方米城市污水处理厂污泥引起环境损失值为38元,这不包括其中的运输费用。保定市污水处理厂年产污泥约为2.7×104立方米,每年引起的环境损失值为103万元,若将污泥加工成活性有机复混肥,年产量为5000吨,年创利润为100多万元,因此,利用污泥开发制造有机复混肥在经济上是可行的,具有显著的经济效益。
常用的污泥处理方法范文篇11
【关键词】:污泥;再生利用;研究价值
一、污泥处置现状
城市生活污水处理后的污泥,一般含水率约80%,富含有机质等营养成分,又含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质,污泥处置不当会造成严重的二次环境污染。目前国外污泥主要的处置方法有一下三种:
1.土地填理
在过去,许多发达国家都采用土地填埋的方法来处理污泥,且占有很大的比例(约40%左右)。在我国,土地填埋也是主要的方法。该法的处理过程非常简单,特别适于质量较差的污泥,但需要场地和大量的运费,地基需作防渗处理以免污染地下水和散逸臭味。另外,适合充填的土地逐年减少。美国环保局估计今后20年内,美国6500个填理场将有5000个关闭,有的州已无场地可供堆放。
2.投弃海洋
在一些靠海的国家和地区,大型的污水处理厂常直接将液态污泥排海或将脱水污泥直接投海。这是一种方便而经济的处理方法,但此法会危害海洋生态系统及人类食物链,造成全球范围内的危害。1988年美国已禁止向海洋倾倒污泥,并于1991年全面加以禁止。欧共体在1991年5月颁布《DirectiveConcerningUrbanWastewaterTreatment》中指出:在1998年12月31日起,不得在水体中处置污泥。
3.焚烧法
在欧美,当污泥中重金属或其它有毒物质含量高而不适用于农业利用的情况下,常采取焚烧法。污泥经焚烧后产生无菌、无臭的无机残渣,并大大减少了体积,是一种可靠而有效的污泥处置方法。污泥焚烧灰能有效地用在沥青填料和轻质基材等建筑材料,如做砖的主要原料。燃烧产生的热可以用来供电。但焚烧法设备及运行费用昂贵,易造成大气污染,仍存在有1/3左右固体重量的废弃物,以灰分的形式存留下来。
但是,以上这些处置方法均不能实现对污泥的综合利用,存在一定的社会及环境问题,不是污泥处置的最佳出路。对我国这样一个发展中国家而言,综合利用尤其是农业利用无疑是较好的选择,实现污泥的有效利用、变废为宝,使之资源化并产生经济效益,将成为污泥处置的发展方向。
二、污泥再利用的技术工艺路线
在城市生活污水水处理的污泥中,一般含水率约80%,有机质成份含量约45%~55%.利用污泥制造有机复合肥过程是将污泥经800℃~1000℃高温烘干,杀灭病菌、虫卵,保存有机厉份不受破坏且除去有害菌(进行无害化处理),接入有益菌培养,消除污泥的臭味,增加污泥中的营养元素,再添加氮、磷、钾有效成分,增加污泥中的养分含量,经造粒、低温烘干等工艺,将污泥制成具有生物活性、全营养、无公害的有机复合肥。从而为水处理后的污泥找到了很好的出路,并增加了污水处理厂和设备生产厂家的经济效益、社会效益,使污泥变废为宝,减少了环境污泥,保护了人类赖以生存的自然环境,同时又有利于生态农业的发展。
此外,可根据实际情况,在污泥高温烘干工艺前,增加污泥的晾晒或对沤工艺,高湿污泥经晾晒或堆沤工艺可降低污泥含水率,有效节约烘干能源,从而降低烘干成本;污泥也可直接进入烘干机烘干,减少晾晒或堆沤的使用场地,从而节约占地面积。
三、污泥臭味解决方案
污泥未经处理直接造肥其臭味是一个突出的问题。产生臭味的原因是因为城市污水处理厂的污泥含有部分带有臭味的物质,如硫化物、氨、腐胺类等,所以当将之加工成肥料变成商品来储存和施用时,仍会向四周散发臭味,继续污染环境。这样就大大降低了污泥肥料的商品价值,并将直接影响到肥料在市场的生存和发展,因此必须予以解决。
目前,对于这种臭味的去除方法主要有:化学方法、物理除臭法、生物除臭法。生物除臭是通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质分解转化,达到除臭的作用。前两种方法的优点是较为简捷,其缺点是除臭效果不太好,且不是增加了污泥的碱度就是增加了污泥的体积。生物除臭法的优点是:除臭效果好;经过微生物除臭还可进一步降解污泥中各种大分子元素,增加其利于植物吸收的营养成份;通过污泥除臭依靠微生物发酵产生的生物热,可使污泥进一步干燥,降低污泥烘干成本;这些具有除臭功能的微生物多是土壤中的有益微生物菌群,它有改良土壤的团粒结构、改善土壤生态环境,抵抗有害微生物的功能。缺点是:除臭所需时间较长,占地面积大。
考虑到国内许多中小型污水处理厂没有消化工序,产生的是生污泥,利用生物除臭的方法可以起到污泥消化工序的作用,所以采用生物除臭法较好。试验表明,利用有益微生物可清除污水处理厂中污泥的臭味,增加了其利于植物吸收的营养成分(如:速效有机碳的含量)。同时通过污泥除臭过程中微生物发酵产生的生物热,可使污泥得到进一步干燥,降低污泥干化成本,增加污泥肥料的市场竞争力。
四、城市污泥资源化的研究与利用
(一)污泥的土地利用
用于土地利用的污泥通常是剩余活性污泥。污泥中丰富的有机物和N、P、K等营养元素及植物所必须的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等能够改良土壤结构,增加土壤肥力,促进作物的生长。污泥的土地利用是一种积极的,有效而安全的污泥处理方式。在国外,污泥及其堆肥作肥源农用,已有60多年的历史,城市污泥农用比例最高的是荷兰,占55%;其次是丹麦、法国和英国,占45%;美国占25%。在我国的京、沪、津等地污泥农用也有二十几年的历史。
1.农田上的利用
(1)污泥农用后对土壤的改良
山西郭湄兰等人的盆栽和田间试验表明:施用污泥后,土壤中N、P、K、TOC等营养成分及田间持水量、CEC、团粒结构、土壤空隙度都相应增加,土壤结构得以明显改善。
(2)施用污泥对作物产量和品质的影响
日本有研究表明,污泥施用对绝大多数作物都有良好的肥效作用,以叶菜类增产最多,同时可改善蔬菜因缺微量元素而引起的品质下降。污泥对种子发芽有促进作用,但对幼苗的生长却有抑制作用,抑制物为有机酸和醛等。
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(3)污泥中有毒物质的影响及控制办法
污泥农用的有毒物质主要为重金属和病原菌。前者易通过食物链而富集,研究内容包括作物各部位富集量的多少、存在形态及其富集量的影响因素;控制方法是根据有关标准(如国家土壤环境质量标准)提出施用年限、施用原则和方法。而后者则可通过消化、堆肥将其大部分消灭。
2.林地利用
污泥用于造林或成林施肥,不会威胁人类食物链,林地处理场所又远离人口密集区,所以很安全。由于森林环境的强大影响,也由于林地、荒山往往比农田更缺乏养料,致使病原微生物的存活时间大大缩短,使过量的N、P养料得以充分利用。美国在60年代初就有过这方面的研究,且取得令人满意的效果:施用1年后,供试的树木在树高和胸径的生长上随使用量的增加而增加;地下水中硝态氮的含量虽可能超过地下水质标准,但可通过多次少量施用的方式解决。
3.园林绿化的利用
干污泥和污泥堆肥用于城市绿化及观赏性植物,既脱离食物链,减少运输费用,节约化肥,又可使花卉的开花量增加,花径增大,花期延长。
4.用于严重扰动的土地改良
垦荒地、贫瘠地等施用污泥堆肥,可改善土壤结构,促进土壤熟化。可将污泥以表施和耕层施肥(25~40cm)施于城市废弃物垃圾场后,播种牧草,以尽快覆盖地表,过2~3年后牧草长起来,再植树造林。
5.其他利用
(1)因污泥中含有蛋白质、维生素和痕量元素,利用净化的污泥或活性污泥加工成含蛋白质的饲料用来喂鱼,或与其它饲料混合饲养鸡等,可提高产量,但肉质稍差。
(2)将污泥制成砖、玻璃及其他轻质材料,也存在强度差及其它问题,需寻求适当的改善办法。
(3)向污泥中添加Ca3(PO4)2,制成复合有机肥料,在美国,已有不少工厂以污泥为原料进行堆肥化,制成颗粒肥料,并以商品在市场上出售。据悉,在我国的深圳已将污泥与畜禽粪混合出售。吴启堂等利用污泥所具有的强粘性,成功地用污泥代替白泥作复合肥的粘结剂。
(4)科学家们已成功从活性污泥中分离出聚3-羟基丁酸及3-羟基戊酸,用于合成生物可降解塑料。
五、污泥再生利用对社会产生的效益
1.经济效益分析
利用污泥开发制造有机复混肥,可使城市污水处理厂省去污泥的卫生填埋或焚烧费用,提高资源利用率(污泥填埋占用可耕地)。中科院生态环境研究中心的研究表明:每平方米城市污水处理厂污泥引起环境损失值为38元,这不包括其中的运输费用。保定市污水处理厂年产污泥约为2.7×104立方米,每年引起的环境损失值为103万元,若将污泥加工成活性有机复混肥,年产量为5000吨,年创利润为100多万元,因此,利用污泥开发制造有机复混肥在经济上是可行的,具有显著的经济效益。
常用的污泥处理方法范文篇12
[关键词]:污泥干化技术
污泥是城市污水处理后的一种衍生物,其中含有大量的水、重金属、病原体、有机物质等。污泥处理的方法很多,但是不论哪种处理方法,都要经过干化,这是污泥减量化的重要途径。本文将对污泥干化技术及主要设备进行综述探讨。
1.污泥干化机理
在污泥处理中,干化是一种重要的处理技术,其主要目的是将污泥中的水分去除。通常情况下,在干化处理中都要经历以下两个不同的过程:
(1)蒸发过程:它主要指的是污泥在干化的过程中,寄存在物料表面上的水分发生汽化。而介质中的水蒸气分压远远高于物料表面的水蒸气压。因此,在气压的差异作用下,水分从物料表面移入介质。
(2)扩散过程:这个过程与汽化的关系非常密切,属于一种传质过程。当物料表面经历蒸发过程后,其表面上的水分会被蒸发掉,物料表面和内部发热湿度产生差异,这时就需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。
在污泥的干化处理中,蒸发过程和扩散过程的持续、交替就是污泥干化的机理。
2.传统的污泥干化技术
随着科学技术的不断发展与进步,污泥干化处理技术也日渐成熟。就目前情况来看,传统的污泥干化处理技术有以下三种。
(1)直接干化法
所谓直接干化法,它指的是对污泥进行干化处理时,利用相关的燃烧装置并让其发挥传递作用,然后让化的污泥与其接触,促使污泥中的水分在高温作用下被蒸发出来。这种技术具有多方面的优势,比如蒸发速率高,热传输速度快。但是,其缺陷在于:在处理的过程中,热介质、排出的水蒸气及废水都会受到污染,需要进行无害处理,增加了处理成本;另外,采用这种技术时,需要将干污泥与热介质分离,给管理和操作都带来了一定的难度。
(2)间接干化法
该法先借助加热设备提供的蒸汽将容器加热,然后利用容器表面的热传导作用,将热传递给污泥,最后迫使污泥中的水分被蒸发出来。该技术不易破坏污泥有机物、占地少、易操作。
(3)直接―间接联合法
这种方法其实就是对流和传导两种技术的整合,即将上述两种技术有机结合起来的一种技术。采用这种方法来干化污泥,污泥脱水率高、有效消灭病菌、无废气排放、不会破坏污泥中植物的养分等。
3.新型污泥干化技术
(1)水热干化技术
该方法通过水热反应对污泥改性,破坏污泥细胞结构和胶体结构,提高其脱水性能,该技术已趋成熟,污泥水热处理相变热和能耗较低,但也存在一些局限性。
(2)油炸干化技术
该工艺常用各种回收废弃油为热介质,将污泥浸于热油中煎炸,通过控制操作条件提高传热效率,实现污泥快速脱水干化。目前该技术尚处于起步阶段,其实际应用过程中的经济性和环境安全性尚有待探讨。
(3)生物干化技术
该技术利用好氧微生物分解污泥有机物的新陈代谢产热睐蒸发污泥中的水分,从而降低含水率。该技术能耗低,产物用途灵活多变,系统安全性高。
4.污泥干化设备
本文仅根据加热方式介绍其中比较具有代表性的几种干燥机:
(1)直接干化
采用直接干化技术,设备比较多,但具有代表性意义的主要有以下几种:
1)带有内破碎装置的回转圆筒干燥机
这种设备在使用的过程中,一般会让烟道气和污泥进行直接的接触,即将二者混合在一起,迫使积存在污泥中的水分被蒸发出来,最终获得干污泥产品。
从理论上来讲,此时应该会产生较大的水分蒸发量,收到的干化效率也是最好的。但是,在这个过程中,由于无法将污泥破碎,其与热空气的弥散接触非常之低。因此,实际收到的蒸发效率非常低。这个时候的物料,在不断的干燥处理中,基本已运行到回转圆筒的半程以上,所以就出现有效空间不能充分发挥作用的情况。当将其用于出机水分要求较高的场合时,人们就收不到良好的干化效果,而且还会因为污泥过分干燥造成了资源浪费。此外,废气与污泥进行过热交换后,通常会在100℃左右的环境下直接排入大气,造成了热源浪费。这样一来,不仅大大提升了干化成本,而且还造成了严重的大气污染。
2)设有内件的流化床
这种设备一般都是采用复合加热方式,即将热风直接加热与内件传导加热有机结合起来,从而完成污泥的干化处理。具体的操作方法如下:在固定流化床内,通常都会有很多的换热装束,凭借其传导作用,将锅炉蒸汽通入其中,空气由于经过加热处理后直接进入流化床,在流化床内对加入的污泥进行吹动,迫使其与内件产生一系列的相互作用,比如换热、碰撞、粉碎,直至物料的水分和粒度均达到要求,然后经热风作用被带出干燥机,最后依靠旋风与袋式除尘器进行收集。对于那些没有达到要求的物料,则会在干燥机内循环干化,直至其水分和粒度均达到要求为止。
采用该工艺,污泥处理效果较好。但是,它存在一些问题:一方面,由于在处理的过程中,污泥颗粒与内件产生长时间碰撞和摩擦,从而大大缩短了内件的使用寿命。另一方面,在处理的过程中有热风介入,将一部分热量带走,加大了能耗,从而增加了操作成本。
(2)间接干化
1)楔型空心桨叶干燥机
这种设备的加热介质比较多,主要有导热油、热水、蒸汽,其热介质导入导出的旋转接头一般都设置在轴端部位。在实际的操作中,加热介质并不是统一进入干燥机,而是会“兵分两路”,一路进入干燥机壳体夹套,另一路则进入桨叶轴内腔,然后同时加热器身和桨叶轴,最终通过传导加热的方式,完成污泥的加热干化处理。
污泥化后,采用螺旋送料机,将其送至加料口,待污泥进至器身,桨叶转动后,污泥便会自动搅拌、翻转,并对加热介面更新,与桨叶、器身接触,等到加热充分以后,污泥表面所含有的水分便会蒸发。随着桨叶的不断旋转,污泥可被输送至出料口,并继续搅拌,便于继续蒸发其表面水分,干化均匀后,便成为合格产品,于出料口排出。
2)盘式干燥机
盘式干燥机采用天然气或沼气,通过使用热油炉,将导热油加热,并利用导热油,促使其于热油炉与干燥器圆盘间循环,间接对热量进行传递,最终传递至污泥颗粒。污泥涂层机属于盘式工业中的常用设备,在其中可起到重要作用。将湿污泥,涂抹于循环干燥污泥颗粒表面,干燥污泥颗粒被覆盖后,便可置于干燥器内,于顶层圆盘中,均匀散放。每个污泥颗粒平均循环次数约为6次,颗粒表面每次都会被新湿污泥覆盖,最终促使圆形颗粒形成。
3)转鼓压膜式干燥机
该设备是专为处理高含水率粘稠膏状体而设计的,具有间接污泥干燥机的一系列优点,诸如能耗小、能量利用率高、尾气污染小等。
干燥过程能量消耗低,其主要原理是由于压力和热的作用一方面使污泥整体粘性下降;另一方面改变EPS的水合类胶体性质,使水分与胶羽颗粒结合力下降,从而使污泥中的表面结合水转化为易于脱除的自由水,进而从污泥颗粒孔隙间脱除;再则,贴近加热面处的高效传热瞬间使得水分变成蒸汽,体积瞬时膨胀一千倍,剧烈的蒸汽可作为水分迁移驱动力,加快液态水向表面迁移析出。
结束语
综上所述,在污泥处理中,必须要根据实际情况,采用不同的干化技术,从而既能确保污泥的处理效率,同时具有良好的经济性。研究污泥干化技术,对我国的污泥处理具有重要的参考价值。在后期的发展中,人们必须要在前人研究成果的基础上不断创新,从而不断提高我国的污泥干化技术。
参考文献:
[1]李家祥,贺阳,范跃华.4种污泥干化技术及设备的比较与展望[J].中国市政工程,2013(1)