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污泥的处理方式范文

污泥的处理方式

污泥的处理方式范文第1篇

关键词:污泥 综合利用

城市污水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,如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥,并将其作为一种新的资源加以有效利用,变废为宝,已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素,也是全球共同关注的课题。

1.污泥最终处置的主要方式

目前,国内外污泥最终处置方式主要有:综合利用、填埋、投海。

(1)综合利用

①农田林地利用

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,污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。我国城市污水处理厂的各种污泥所含肥分见表1,故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法,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。我国有大量工业废水进入污水处理厂,污水中重金属离子约有50%以上转移到污泥中,污泥中的重金属离子含量一般都较高。

为提高污泥的农用量可以采取一些措施:一是把污泥制成有机—无机复合肥料,适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足,这样可以提高肥效降低有害物的含量;二是在经济政策上优惠使用污泥复合肥料的单位或个人,如免费提供试用肥料样品,免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。

②污泥焚烧产物利用

污泥中合有一定量的有机成分,经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。在日本,该方法巳占污泥处理总量的60%以上、欧盟也在10%以上。为防止焚烧过程中产生二噁英等有毒气体,焚烧温度应高于850℃。污泥焚烧所产生的焚烧灰具有吸水性、凝固性,因而可用于改良土壤、筑路等,也可作为砖瓦和陶瓷等的原料,另外,污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料。将污泥转变成一种颗粒状燃料,可以很好燃烧,其热值和褐煤相当,燃烧释放的有害气体远低于焚烧过程,其残余物可用于建筑工业。

污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量,用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料,该合成燃料可用于工业和生活锅妒,燃烧稳定,热工测试和环保测试良好,是污泥有效利用的一种理想途径。

③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。污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度(

④建筑材料利用

污泥可用于制砖和制纤维板材。

污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖,另一种是用污泥灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时,应对污泥的成分作适当调整,使其成分与制砖粘土的化学成分相当。当污泥与粘土按重量比1:10配料时,污泥砖可达普通红砖的强度。利用污泥焚烧灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的,制坯时只需添加适量粘土与硅砂。比较适宜的配料重量比为灰渣:粘土:硅砂=100:50:(15~20)。

污泥制生化纤维板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有机物)与球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂(又称蛋白胶),使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材。其品质优于国家三级硬质纤维板的标准。

(2)填理

污泥填埋有填地与填海造地两种。

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中常采取的方式,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。由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大,实际运行经验表明往往难以达到预期的效果。况且脱水污泥含水率大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋;或者设置专用的污泥填埋场,根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋,但此法有占地较大、选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。

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

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)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。

总之,综合利用将是今后污泥处置的主要方式。填理由于占地多,潜在生物可利用率低,渗滤液可污染地下水,后续处理管理费用高等问题,应用受到限制。海洋投弃将逐渐被禁止。随着科技的发展,污泥的有效利用的方式和有效利用率将会进一步增加。

2. 污泥利用方案的选择

(1)污泥利用的潜在风险

污泥利用需满足严格的环境卫生标准,不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染,所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的,而土地利用则需严格管理,只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物,而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染,热干化的安全性较佳,因其高温灭菌作用很彻底,产品可完全抑制微生物的活性;碱性稳定化基本上也能达到安全标准;堆肥则不足以保证安全性,因病原物仍有少量存活且产品的高含水率(一般为30%~40%)可使病原物复活,故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。

(2)利用方案的比较

①农田林地利用

用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等,不仅可改善土壤的理化性质,增加土壤肥力,促进树木、花卉及草坪等的生长,而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害,除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥利用前需堆肥化处理,堆肥化若采用静态条垛工艺,成本最低,但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重;若采用发酵仓,其设备投资和运行费用将增加,而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备,这样其成本优势就大大削弱了。

②污泥焚烧产物利用

污泥焚烧效果好,焚烧产物既可用作新的产品原料,又可回收热能。国外已有较成熟经验和工艺,可以直接借鉴使用。但总体来说焚烧的成本最高(是其他工艺的2~4倍)。今后应从降低成本,减少二次污染角度着手,生产新设备。

③低温热解制取可燃物

污泥低温热解效果亦好,污泥可通过干馏提取油、气等,不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工产品,具有工业化利用前景,且能量回收率高,经济性优于焚烧处理,是大有前途的处理方法。在热解机理和动力学研究方面,还有很多工作需进一步探讨。在工艺和设备的改进方面有待新的突破。

④建筑材料利用

建筑材料利用,不仅可以减少污泥填埋所占用的土地,减少自然资源消耗,而且可以使资源得到循环利用,变废为宝。

(3)其他因素

污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。一般而言,污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题,所以选址会对方案选择产生决定性影响。

3. 结语

污泥的处理方式范文第2篇

关键词:污泥;处理处置;节能减排;研究现状

中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1674-9944(2012)12-0001-04

1污泥现状

近年来,随着国家经济的快速发展和节能减排政策的作用,我国城镇污水处理行业得到迅速发展,水环境治理取得显著成效。生物法是污水处理最常用的方法,而剩余污泥是其过程中的必然产物。剩余污泥易腐烂,有恶臭,并含有大量病原微生物、寄生虫卵或重金属等有害物质,如果不能得到有效的处理处置,很容易对地下水、土壤等造成二次污染,威胁环境安全和公众健康,影响国家节能减排战略实施的积极效果[1~4]。随着近年来我国环境保护的要求越来越高,污水处理率的增加,污泥产生量也不断地增加。2009 年,全国投入运行的城镇污水处理厂1992 座,处理污水量共计280 亿m3,产生污泥约2005 万t(含水率约80%)[5]。住建部《关于全国城镇污水处理设施2011年第4季度建设和运行情况的通报》显示,截至2011年年底,全国各市、县累计建成城镇污水处理厂3135座,污水日处理能力达1.36亿m3。全国正在建设的城镇污水处理项目达1360个,总设计能力约2900万m3/d,城市污水处理率达82.6% 。我国的剩余污泥处理处置压力十分巨大。另据不完全统计,全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等,大部分未进行规范化的处理处置。上海市的污泥处理处置只约占总污泥产生量的25%。因此,我国污水处理厂的污泥处理处置问题日趋严峻,研究污水污泥的处理处置对策迫在眉睫。

污泥处理处置的最终目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化[6]。从技术和操作层面上,污泥处理处置可以分为两个阶段:第一阶段是在污水处理厂区内对生污泥进行减量化、稳定化处理,其目的是为了降低污泥外运处置造成二次污染的风险;第二阶段是对处理后的污泥进行合理的安全处置,实现污泥无害化和资源化的的最终目的。

针对我国目前的污泥现状,本文对污泥的处理处置技术发展现状、污泥预处理技术的研究进展及存在的问题进行了综述,并提出几点建议,对于我国城市污水处理厂产生的剩余污泥的有效处理处置,具有重大的实际意义和参考价值。

2污泥处理处置技术的发展现状

2.1污泥处理技术

污泥处理就是对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化等的加工过程[7]。随着我国污泥产生量的不断提高,污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。有效适当的污泥处理可以使污泥在处置中减少对环境造成的有害影响。

2.1.1污泥浓缩/脱水

目前,城市污水处理厂最常用的污泥浓缩方法主要为重力浓缩池和浮选浓缩池,其中重力浓缩池应用最多[8]。我国水处理工艺技术发展较快,与国际先进水平差距不大,其中污泥脱水技术也有了较大的提高,但污泥浓缩技术较为落后,相对工业发达国家普遍采用的专用污泥浓缩机,“两池”占地大、效率低、投资高、建造工期长、管理控制难,差距显著。

污泥脱水的传统方法主要是利用污泥干化场,使其自然干化,其主要缺点为占地面积大、环境卫生条件恶劣、适用地区范围小。目前在大型、开放性城市,已很少使用。由于环保要求,在我国污泥脱水技术研究已得到各方面的逐步重视,各种型式的脱水机械也在逐步开发制造,但仍不成熟,需要进一步提高脱水机械设计、制造和管理水平。目前常用的污泥脱水设备主要有真空过滤机、带式压滤机、离心脱水机、板框压滤机和回转脱水机等[9]。对于污泥脱水型式选择的条件,主要根据污泥的理化性质、进泥含水率、脱水后泥饼含水率、占地、一次性投资和运行费用等,进行综合比较考虑确定。

为便于污泥进一步处理处置,目前,我国有关部门要求将城市污水处理厂产生的污泥的含水率控制在60%以内。然而,目前尚缺少能耗较低、添加剂用量少、产能大且能对污泥连续进行处理的深度脱水设备。当前市场上出现的板框式深度脱水处理机在脱水方面能满足相关的要求,但其压榨时间较长(一个循环周期时间约3h45min)、不能连续出料、单台设备处理能力小、设备使用寿命较短、技术有待完善等缺点限制了其进一步的推广使用。

上海市城市排水有限公司与上海交通大学结合目前污泥深度脱水压滤机存在的问题,开发了一套可使污泥易于脱水的预处理技术(添加相当于脱水污泥总量为5%~6%的污泥改性剂)和一套可连续对污泥进行脱水的新型带式压滤试验机(处理能力为20~30t/d)。污泥通过改性剂预处理并经过连续带式压滤后,含水率可从80%~85%降低到50%~55%左右,能满足与后续污泥处置衔接的要求。该设备是在原有带式压滤设备基础上发展而来的,其构成具有如下特点。

(1) 滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点,同时还应考虑污泥的具体性质,选择国外进口的适合的编织纹理,具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能的污泥滤带。

(2)辊压筒的调偏系统。通过气动装置自动纠偏。

(3)滤带的张紧系统:由气动系统来控制,滤带张力一般控制在0.3~0.7MPa,常用值为0.4MPa。

(4)带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同,即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围,在该范围内,脱水系统既能保证一定的处理能力,又能得到高质量的泥饼。

(5)连续带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响较小,并具有出泥含水率较低、运行稳定、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。

(6)运行电耗。该设备能耗较小,每吨脱水污泥从含水率80%降到55%以下时,电耗约为9~12kW·h。

2.1.2污泥消化稳定技术

在我国,存在着“重水轻泥”的现象,所以与国外相比,我国污水处理厂污泥稳定化程度低,据调查,2600多座污水处理厂中只有近60座配有污泥厌氧消化设施,而其中正常运行的不到20座[10]。

污泥消化稳定技术主要有好氧消化和厌氧消化两种,在设备方面,厌氧消化主要依靠国外进口设备,污泥好氧堆肥技术和设备主要为自主开发,并且已经实现产业化。厌氧消化是目前国际上最为常用的污泥生物处理方法,适用于大型污水厂,通常可使污泥减量30%以上,使污泥稳定易于脱水,具有良好的有机物降解率(40%~60%),回收能源,运行成本低,总污泥量减少, 净能量消耗低,病原体活性低,消化后产品适合农用,应用性广;但也存在操作难度高、初次投资高、安全问题等缺点。

2.2污泥处置方式

污泥处置是指污泥以某种形态在环境中消纳的方式。常见的污泥处置方式主要有:卫生填埋、焚烧、土地利用、建材利用等[11,12]。在我国,污泥的土地填埋占了较大比例,且最终出路是进入垃圾填埋场,也有填海,有的进入水塘堆放,对环境造成严重的二次污染[12]。最适合我国的污泥处理方式是土地利用。

2.2.1卫生填埋

卫生填埋是目前我国普遍采用的污泥处置方法,但由于脱水污泥的含水率较高及填埋场对污泥剪切力的要求,污泥进填埋场的含水率必须小于40%,有机质含量低于30%[11],并且现在很多垃圾填埋场拒收污泥入场。近年来很多处置污泥的填埋场增设了深度脱水/固化或石灰稳定设施,来实现污泥有效卫生填埋。

污泥卫生填埋始于20世纪60年代,到目前为止已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。按 2004 年我国的污水处理能力统计,我国各个污水厂每天产生约7000 t 的污泥饼,70%以上是弃置,20%是填埋,不到10%的是通过堆肥等技术处理后回用于土地[13]。该种污泥处置方法的主要优点有:操作简单、投资费用小、处理费用低、适应性强;但是也存在占地面积大、潜在地污染土壤和地下水等缺点。随着我国城镇化建设带来的对土地的大量需求和污泥产生量的剧增,造成目前剩余污泥填埋难以找到适宜的场所。此外,远距离运输成本越来越高。种种不利因素都限制了污泥填埋,致使其不会成为污泥最终处置的发展方向。

2.2.2污泥干化

近年来污泥干化系统设备的国产化发展很快,但投产主要干化项目如北京、上海、重庆、深圳、苏州等地均采用进口设备。干化焚烧现在采用的主要工艺有流化床工艺(如上海石洞口污水处理厂)[14]和污泥喷雾干化焚烧(如浙江绍兴和萧山)[15]。污泥协同焚烧是污泥热处理的发展趋势之一,国内已在北京、嘉兴、广州等地的水泥厂和发电厂实现了规模化工程示范应用[15]。

污泥的常见热干化系统主要有直接干化(流化床干化、转鼓干化)、间接干化(薄层干化、浆式干化)和辐射干化(带式干化、螺旋式干化)等[16]。污泥通过焚烧(鼓泡流化床)实现污泥稳定燃烧,使有机物全部碳化,杀死病原体,使污泥彻底实现无害化,但其系统复杂,专业技术要求高。污泥干化焚烧与其他方法相比具有的突出优点是:污染物最终处理效果好,污泥体积最小化,不存在重金属和合成有机物污染问题,处理速度快,干化后可就地焚烧,减少长距离运输,污泥焚烧炉渣制砖比干化污泥制砖更安全。但是也存在一些缺点:工艺复杂,牵涉多个行业,设备不成熟,成本高,可能产生二噁英等有毒气体,焚烧烟气处理成本较大。目前,国内工程实例主要有上海石洞口污水厂、浙江富阳市污泥焚烧厂、深圳宝安污泥干化焚烧厂、重庆市污泥干化焚烧厂(与水泥混烧)、北京市污泥干化焚烧厂(与水泥混烧)、成都市污泥干化焚烧厂。

2.2.3土地利用

污泥的土地利用主要是指将经过脱水和无害化处理的污泥用于农田、林地和园林绿化,还可以用于土地的复垦以及沙化或荒漠化土地的改良等,是污泥资源化的一种处置方式。

污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式。科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。一方面,污泥的肥效可以有效改善土壤的肥力,促进植物生长。我国是农业大国,将处理后的污泥作为肥料或土壤改良剂,不但可以节省大量的污泥终端处置费用,而且可以为肥力低下的农田增添有机质,实现农业生态环境的良性循环。因此,污泥的土地利用是一种符合我国国情的污泥处置方法,在我国污泥农用应具有比较好的前景[17]。另一方面,林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境,也是污泥土地利用的一个重要方面。

但由于污泥中含有的有害物质,如不经严格的无害化处理,容易对人体以及环境造成较大的影响。如污泥中的一些难降解有机污染物,且毒性很强,一旦进入土壤,势必对土体造成危害。另外,污泥中的重金属,随着污泥施加次数的增加逐渐会在土壤中累积,我国几个较大污水厂的污泥都存在个别重金属含量超出农用标准的问题[18],废水污泥中的病原体存活时间一般不超过一年,而重金属( 如镉、铅、砷) 将可能在环境中长期存在。因此,如果要实现污泥农用,需要经过严格无害化处理才可以大面积推广。

由于我国关于污泥土地利用的政策法规还不明确,真正意义上的土地安全利用比例还十分有限。

2.2.4建材利用

污泥建材利用是提高污泥利用附加值和物理处置利用率的最佳方式之一,可以有效减少污泥中的有害物质对环境的危害,具有极大的发展潜力和极高的研究价值,是未来污泥资源化利用的重要方式。污泥中除了有机物外还含有20%~30%的无机物,主要是含Ca、Si、Al、Fe 等元素的矿物质[19],与许多建筑材料原材料的成分非常相近,因此可以分别利用污泥中的无机成分和有机成分制造建筑材料。目前污泥建材利用主要有污泥制沥青、制砖、制陶粒、制混凝土、制生态水泥、制生化纤维板等[18,19]。在重庆、上海等地已经建设了利用污泥制备陶粒和烧结砖的生产线,有力地推动了污泥建材资源化。

从可持续发展和循环经济发展的角度来看,污泥建材资源化是污泥利用的重要甚至是根本方向,因为污泥的建材资源化不仅利用污泥量大,而且污泥建材生产和利用过程对环境影响最小。如果能在排污末端将污泥的处理工艺与建筑材料生产前端的原材料制备工艺结合起来,使经过处理的污泥能够直接用于烧制建筑材料,将会极大地降低污水污泥的利用成本并促进污水污泥的建材资源化利用。根据国内外研究发现,污泥烧成制品将是污泥建材资源化非常重要的方向。

3污泥预处理技术的研究进展

从20世纪70年代起,包括物理、化学、生物以及其联用的方法对污泥进行预处理的研究报道开始相继出现[20]:物理法主要有高温水解[21]、冻融处理 [22]、超声波[23]、电子束[24]、高压射流及球磨[20]等;化学法主要有Fenton[25]、湿式氧化法[25]、酸碱处理[26,27]、臭氧氧化法[20]、双氧水氧化法[28]等;生物法主要有高温微好氧消化[29]、高温好氧消化[30]等。其中,物理、化学法及其联用措施大多能大幅提高污泥消化性能,但从目前情况看,其处理成本较高,操作难度大,离实际应用尚有较大距离,而生物法预处理尽管也具有类似作用且运行费用较低,但存在处理时间较长、效率较低等缺点[20]。因此,在如何大幅提高污泥处理处置效率的前提下,选择合适的预处理方式对污泥进行预处理,是当今研究的热点之一。

4污泥处理处置存在的问题和原因

从目前污泥处理处置的情况来看,主要存在着以下几个方面的问题:(1)污泥处理率及污泥设施配套率低。仅从上海市来看,污泥处理设施的规模仅占目前污泥量的25%左右[31], 且大部分设施因为年久失修、老化及标准低下等原因已经停止运行;

(2)现今城市污水厂的污泥多采用简单的浓缩、脱水技术处理,且大都未进行无害化处理;

(3)我国农村,农民更加习惯于施用化学肥料,致使污泥土地农用等具有较好前景的处置方式得不到推广和应用。因此,如何更好地处理处置剩余污泥已成为城市管理部门提高管理水平的重要研究内容之一。

另一方面,由于我国污水处理厂的污泥最终处置技术路线不明确、投资和运行资金不到位、法规监管体系不完善等原因,导致污泥处理处置未真正实现稳定发展。且由于长期的“重水轻泥”认知错误,使污泥处置问题被长期搁置,发展相当滞后,污泥造成的二次污染问题日显突出,污泥的问题已到了不容忽视的地步。

5对污泥处理处置发展的几点建议

污泥处理处置方法的选择,需要综合考虑环境生态效益与处理处置成本经济效益之间的均衡。从发达国家污泥处理处置的发展趋势分析,今后污泥处理处置的方向将以土地利用和能源利用为主,污泥填埋的比例将大幅度降低。我国的污泥处理处置可以在参考国外发达国家经验的基础上,逐步实现污泥处理处置的稳定减量化和资源化,并做到以集约化处理为主,分散处理为辅,处置以填埋、焚烧、资源化利用为主,近远期相结合,分期、分步实施。我国是一个农业大国,污泥的农田林地利用可以作为主要的有效利用途径,同时,也要发展研究其他的资源化途径,如直接或间接作为燃料、热分解制油等能源化利用途径。污泥焚烧作为最彻底的处理处置方式,在国外,特别是西欧和日本已得到了广泛的应用,欧洲将来有30%的污泥土地利用、70%热能利用。在国内,由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。

在我国, 污水厂污泥传统的处置方式是将污泥适当浓缩或脱水处理后直接进行农用等处置,这种处理处置方式的弊端是显而易见的,目前正面临着往安全、可靠、可持续的方向转变。因此,借鉴国外目前有关经验十分必要。

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污泥的处理方式范文第3篇

关键词:给水厂,污泥处理,技术,分析

引言: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。

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。

1 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。

2 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。

结语: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

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[2]朱亚琴,徐乐中.给水厂污泥处置与资源化利用[J].广东化工,2011(12):92-93.

污泥的处理方式范文第4篇

【关键词】污泥;处置方式;研究进展

随着国民经济的发展,工业和生活污水的排放量日益增加,在我国节能减排政策与积极财政的作用下,城镇污水处理发展迅速,水环境治理取得显著成效。在污水处理时产生大量污泥没有得到及时有效处理处置,对环境造成极大的危害,同时造成了资源浪费。

1.国内污泥处理现状及存在问题

1.1 处理现状

污泥处置至今都是难题,尚未得到有效处置。截止到2011年底,全国已有3100多座污水处理厂投入运营,处理能力达到1.39 亿m3/d,污泥产率达2000万t/d[1]。只有少部分污泥通过卫生填埋、堆肥、焚烧、建材利用等方式进行处置,大部分都是随意填埋或者堆放,对环境造成严重影响。

1.2 存在问题

当前污泥处置工艺所带来的问题比较多,产生了一系列问题,如焚烧处置产生的二英气体,堆肥处置产生有害病菌、病毒,填埋处置消耗大量的土地资源并产生的渗滤液渗透问题等等,导致目前污泥处理处置受到限制。

2.目前污泥处置方式

2.1 堆肥

生活污水处理厂产生的有机污泥中含有丰富的有机质及氮、磷和微量元素等植物所需养分,是一种良好的有机肥料和土壤改良剂。堆肥技术是污泥农用的主要手段。但污泥中也会含有一定量的重金属、有毒有机物等有害成分及高含水率,有恶臭,不便于储存、运输和使用等特点。

由于好氧堆肥具有发酵周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等特点,故国内外用垃圾、污泥、人畜粪尿等有机废弃物制肥的工厂,绝大多数都采用好氧堆肥[2]。好氧堆肥是在富氧条件下,在好氧菌作用下进行的[3]。该过程可使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质,反应的最终代谢物是CO2、H2O和热量,大量的热量使物料维持持续高温,降低物料的含水率,有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子,使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。另外,也有采用干污泥和回流污泥为调理剂,以树叶粉和木屑调节碳氮比,用强制通风静态发酵装置对污泥进行堆肥化处理,利用该方法也可使使污泥稳定化及无害化[4]。

2.2 填埋

污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内众多污水处理厂常采用的方式。该方法操作相对简单,处理费用不高。由于污泥消化装置工艺复杂,一次性投资大,运行操作难度大,实际运行经验表明往往难以达到预期效果。脱水污泥一般含水率都在80%,而普通垃圾卫生填埋场要求含水率为30%,脱水污泥的含水率大大高于普通生活垃圾填埋场的要求。污泥填埋会产生高浓度有机污水,必须集中加以处理,污泥填埋场四周应设置围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干化处理的污泥宜小规模分层处理,污泥层厚度应小于0.5 m,泥层上面铺砂层0.5 m,彼此交替进行填埋[5]。

由于填埋是一种对土地资源以及污泥自身资源的严重浪费,一些国家开始限制污泥的直接填埋。但综合考虑各种处置方法的成本、对环境可能产生的影响及目前我国的实际情况,污泥填埋处置也是我国一种适合的处置方式。

2.3 建材利用

污泥含有大量无机质,在处理后也可以作为建材的原料,可以实现资源化,同时将其中的有毒有害物质分解或固化,具有显著的优势。污泥建筑材料利用方式主要有制砖、制水泥、制纤维板等[6]。污泥制砖方法有两种:一种是用干化污泥直接制砖;另一种是用污泥灰渣制砖。污泥可用作制水泥,污泥中的无机物可以替代水泥生产中的粘土,有机物可替代部分燃煤,日本等发达国家利用废弃物生产生态环保水泥已有成熟的经验,而在国内,污泥制生态水泥研究工作开展较晚。污泥可用作制纤维板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白与球蛋白,在一定条件下制成活性污泥树脂,与经漂白、脱脂处理的废纤维(主要是棉、毛纺厂的下脚料)压制成板材,即生化纤维板。

2.4 焚烧

焚烧处理技术利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥后,再进行高温氧化处理,使污泥中的有机物分解,最终获得少量灰烬的过程[7]。目前,焚烧技术可大致分为两类,即直接焚烧技术和混合焚烧技术。焚烧可将污泥中有机物全部碳化,杀死病原体,消除有害物,具有处理速度快、减少污泥体积和储存时间、可以回收能量等优点,能够最大程度减量化、最完全稳定化和最彻底无害化。

但城市污泥在焚烧时会产生二氧化硫、二英等气体而造成空气污染,且其一次性投资和处理成本都高于其它处理污泥方式,中国经济尚不发达,污泥焚烧处理所占比例很小。因此,开发新的焚烧工艺,努力降低焚烧系统的投资和运行成本,将会是污泥焚烧领域努力的方向。

3.处置方式对比

污泥制出的肥料只能用于草土、林地、花卉等的生长,最好不要用于粮食作物的生长,目前国家对污泥制肥也没有很明确的技术规范。污泥进行填埋,技术简单,虽然投资小,但填埋需要消耗大量土地资源,而且污泥中含有的有害成分可能严重污染地下水。污泥在建筑材料上的利用,可使资源循环利用,变废为宝,是一种比较优良的方式。污泥进行焚烧,可使其中有机物全部碳化,处理速度快,减少污泥体积等优点,但是在焚烧过程产生大量的有毒气体(二氧化硫、二英等)污染环境。因此,污泥最好的方式是用于建筑材料的制备,使资源循环利用,变废为宝。

4.结论

污泥是一种固体废弃物,尽管其中含有大量有机质和营养物质,具有一定利用价值,但是污泥本身,以及处理处置过程中,会造成一些环境问题。因此,应推行以最终安全处置为目标,而不是盲目追求资源化的目标,并在体现“减量化、稳定化、无害化”的原则下,在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥的能源和物质。

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污泥的处理方式范文第5篇

关键词:污水处理;污泥处理;现状;对策F

中图分类号:U664文献标识码: A

1、前言

随着科学技术的发展,城市污水处理取得了显著的效果。但是在污水处理结束后却出现了另外一种固体废弃物――污泥。污泥中含有大量的有害物质、细菌以及重金属元素,一旦混入土壤中或者流入水体里,都会导致严重的环境污染。而另一方面,污泥中有含有大量的钾、磷等矿物质,如果能加以利用则能成为农作物的肥料。因此,科学、合理的对污泥进行处理,就成为当前的一个热点问题了。下面,笔者根据自身工作的实践经验,从以下几个方面谈谈污水处理厂污泥处理现状及对策。

2、污泥处理现状分析

2.1 国内污泥处理的现状分析

污水排放处理成为城市建设中必须重点解决的问题,而国家也相应的出台了一系列污水处理法律、法规,污水处理取得了显著的效果。但是在污水处理中的污泥处理其现状却不容乐观。国内污泥处理尚处在初级阶段,技术水平较为低下,技术人员缺乏,加之国家投资的经费有限,这些因素都阻碍了我国污泥处理的进一步发展。当前许多污水处理厂对污泥处理采用简单的掩埋、倾倒等措施,这些都是饮鸩止渴,极不可取。

2.2 南京污泥处理的现状分析

当前,南京市城镇污水处理厂产生的污泥主要是在垃圾填埋场填埋,并利用了堆肥、临时堆放、焚烧等其他的一些处理方式进行处理,具体的处理方式和处理量见表1。

表1南京市污泥处理现状分析表

处理方式 污泥量/(t・d-1) 所占比例(%)

填埋 1236.1 54.3

堆肥 321.6 14.1

焚烧 168.8 7.4

临时堆放 389.0 17.1

制砖 162.8 7.1

总量 2278.3 100

通过以上数据分析,当前南京污泥处理中存在以下的问题:(1)污泥处理场所较为分散,没有进行全是统一的规划处理。这中处理方式不利于集约资源和城市的合理布局。(2)污泥处理技术不完善,处于粗犷处理的模式。(3)污泥的焚烧处理,占据了污泥处理总量的7.4%,会进一步导致大气的污染。(4)污泥处理的设备效率低下,导致污泥处理达不到相应的标准,造成经济损失。这些污泥处理过程中出现的问题,会阻碍城市污水处理,进一步阻碍城市的健康发展。

3、提高城市污泥处理的对策探究

针对以上南京污泥处理过程中存在的不足,笔者提出了以下的一些措施,希望能为南京污泥处理尽一份力。

3.1 积极引进先的污泥处理技术

在污泥处理的过程中,南京市政府应该积极引入污泥处理的先进技术,加大污泥处理的力度。另外,在污泥的处理过程中,需要逐步淘汰将污泥直接填埋、临时堆放的污泥处理方式。需要利用新的污泥处理技术,保证污泥处理的资源化、稳定化。

3.2加强污泥处理的扶持政策

为了提高污泥处理的效果,南京政府应该加大对污泥处理过程中设施建设的资金投入,并鼓励利用新技术对污泥进行处理,政府适当的给予资金支持。另外,国家还应该运用有效的行政手段,通过特许经营方式引导社会资金参与污泥处理处置,这样就给污水处理厂留下了利润空间,污水处理厂只要认真经营、管理就会获得盈利。这种刺激机制,就会使得污泥处理行业积极的发挥其潜能,更好地完成城市污泥处理。

3.3 强化污泥处理的监督管理

在污泥处理过程中政府起到了重要的作用。政府机构对污泥处理的监督管理,督促企业落实污泥处理的相关规定,就能使得南京污泥处理政策落实。例如,对于原有的污泥处理厂,要求定期汇报其污泥处理的情况。对于新建的污泥处理厂,要求其相应的污泥处理设施和污水处理同步进行,包括其规划、方案的设计等等。另外,还需要加强污泥处理过程中的污染防治监督,严格防止在污泥处理过程中造成二次污染。

3.4 提高污泥处理人员的专业素养

在污泥处理过程中,污泥处理人员的专业素养是极为重要的,我们需要从意识和技术两个方面来提升其污水处理的能力。在意识也就是思想方面要转变工作人员只重视污水处理而轻视污泥处理的观念,认识到污泥同样会造成环境的污染。在技术方面,要对技术人员进行污泥处理培训,让他们能熟练污泥处理技术,提高污泥处理的效果。

4、结束语

总而言之,通过对国内污泥处理的现状和南京污泥处理的现状分析得知,我们在污泥处理方面还是存在很多的不足,亟待解决。当前,南京市在污泥处理上主要的问题是污泥无害化处置率低,大多数的污泥处理厂只是利用粗犷的方式对污泥进行了处理,导致污泥处理效果极不明显。因此,我们应该在污泥处理过程中提高物理处理的技术、更新设备,投入人力、物力,才能提高污泥处理效果,减少污泥对城市环境造成的污染。

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4、魏鹏冉,翟红兵,张小林. 石家庄市污水处理厂污泥处置现状与对策[J]-河北工业科技2013,30(4)

污泥的处理方式范文第6篇

1.1为提高城镇污水处理厂污泥处理处置水平,保护和改善生态环境,促进经济社会和环境可持续发展,根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国城乡规划法》等相关法律法规,制定*技术政策。

1.2*技术政策所称城镇污水处理厂污泥,是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,不包括栅渣、浮渣和沉砂。

1.3*技术政策适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置全过程的管理和技术选择,指导污泥处理处置设施的规划、设计、环评、建设、验收、运营和管理。

1.4污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则,加强对有毒有害物质的源头控制,根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,实施污泥处理处置全过程管理。

1.5污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化;鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用,达到节能减排和发展循环经济的目的。

1.6地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体;污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥衍生产品。

1.7国家鼓励采用节能减排的污泥处理处置技术;鼓励充分利用社会资源处理处置污泥;鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步;鼓励研发适合我国国情和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。

2.污泥处理处置规划和建设

2.1污泥处理处置规划应纳入国家和地方城镇污水处理设施建设规划。污泥处理处置规划应符合城乡规划,并结合当地实际与环境卫生、园林绿化、土地利用等相关专业规划相协调。

2.2污泥处理处置应统一规划,合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置,鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置。

2.3应根据城镇污水处理厂的规划污泥产生量,合理确定污泥处理处置设施的规模;近期建设规模,应根据近期污水量和进水水质确定,充分发挥设施的投资和运行效益。

2.4城镇污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求,达不到规定要求的项目不能通过验收;目前污泥处理设施尚未满足处置要求的,应加快整改、建设,确保污泥安全处置。

2.5城镇污水处理厂建设应统筹兼顾污泥处理处置,减少污泥产生量,节约污泥处理处置费用。对于污泥未妥善处理处置的,可按照有关规定核减城镇污水处理厂对主要污染物的削减量。

2.6严格控制污泥中的重金属和有毒有害物质。工业废水必须按规定在企业内进行预处理,去除重金属和其他有毒有害物质,达到国家、地方或者行业规定的排放标准。

3.污泥处置技术路线

3.1应综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。污泥处置是指处理后污泥的消纳过程,处置方式有土地利用、填埋、建筑材料综合利用等。

3.2鼓励符合标准的污泥进行土地利用。污泥土地利用应符合国家及地方的标准和规定。污泥土地利用主要包括土地改良和园林绿化等。鼓励符合标准的污泥用于土地改良和园林绿化,并列入政府采购名录。允许符合标准的污泥限制性农用。

3.2.1污泥用于园林绿化时,泥质应满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》的规定和有关标准要求。污泥必须首先进行稳定化和无害化处理,并根据不同地域的土质和植物习性等,确定合理的施用范围、施用量、施用方法和施用时间。

3.2.2污泥用于盐碱地、沙化地和废弃矿场等土地改良时,泥质应符合《城镇污水处理厂污泥处置土地改良泥质》的规定;并应根据当地实际,进行环境影响评价,经有关主管部门批准后实施。

3.2.3污泥农用时,污泥必须进行稳定化和无害化处理,并达到《农用污泥中污染物控制标准》等国家和地方现行的有关农用标准和规定。污泥衍生产品应通过场地适用性环境影响评价和环境风险评估,并经有关部门审批后方可实施。污泥农用应严格控制施用量和施用期限。

3.3污泥建筑材料综合利用。有条件的地区,应积极推广污泥建筑材料综合利用。污泥建筑材料综合利用是指污泥的无机化处理,用于制作水泥添加料、制砖、制轻质骨料和路基材料等。污泥建筑材料利用应符合国家和地方的相关标准和规范要求,并严格防范在生产和使用中造成二次污染。

3.4污泥填埋。不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥,可采用填埋处置。国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。污泥填埋应满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T249)的规定;填埋前的污泥需进行稳定化处理;横向剪切强度应大于25kN/m2;填埋场应有沼气利用系统,渗滤液能达标排放。

4.污泥处理技术路线

4.1在污泥浓缩、调理和脱水等实现污泥减量化的常规处理工艺基础上,根据污泥处置要求和相应的泥质标准,选择适宜的污泥处理技术路线。

4.2污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时,鼓励采用厌氧消化或高温好氧发酵(堆肥)等方式处理污泥。

4.2.1厌氧消化处理污泥。鼓励城镇污水处理厂采用污泥厌氧消化工艺,产生的沼气应综合利用;厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前,还应按要求进行无害化处理。

4.2.2高温好氧发酵处理污泥。鼓励利用剪枝、落叶等园林废弃物和砻糠、谷壳、秸杆等农业废弃物作为高温好氧发酵添加的辅助填充料,污泥处理过程中要防止臭气污染。

4.3污泥以填埋为处置方式时,可采用高温好氧发酵、石灰稳定等方式处理污泥,也可添加粉煤灰和陈化垃圾对污泥进行改性。

4.3.1高温好氧发酵后的污泥含水率应低于40%。

4.3.2鼓励采用石灰等无机药剂对污泥进行调理,降低含水率,提高污泥横向剪切力。

4.4污泥以建筑材料综合利用为处置方式时,可采用污泥热干化、污泥焚烧等处理方式。

4.4.1污泥热干化。采用污泥热干化工艺应与利用余热相结合,鼓励利用污泥厌氧消化过程中产生的沼气热能、垃圾和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源;不宜采用优质一次能源作为主要干化热源;要严格防范热干化可能产生的安全事故。

4.4.2污泥焚烧。经济较为发达的大中城市,可采用污泥焚烧工艺。鼓励采用干化焚烧的联用方式,提高污泥的热能利用效率;鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建;在有条件的地区,鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。

4.4.3污泥焚烧的烟气应进行处理,并满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485)等有关规定。污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。鼓励对符合要求的炉渣进行综合利用;飞灰需经鉴别后妥善处置。

5.污泥运输和储存

5.1污泥运输。鼓励采用管道、密闭车辆和密闭驳船等方式;运输过程中应进行全过程监控和管理,防止因暴露、洒落或滴漏造成的环境二次污染;严禁随意倾倒、偷排污泥。

5.2污泥中转和储存。需要设置污泥中转站和储存设施的,可参照《城市环境卫生设施设置标准》(CJJ27)等规定,并经相关主管部门批准后方可建设和使用。

6.污泥处理处置安全运行与监管

6.1国家和地方相关主管部门应加强对污泥处理处置设施规划、建设和运行的监管;污泥处理处置设施运营单位(以下简称运营单位)应保障污泥处理处置设施的安全稳定运行。

6.2运营单位应严格执行国家有关安全生产法律法规和管理规定,落实安全生产责任制;执行国家相关职业卫生标准和规范,保证从业人员的卫生健康;应制定相关的应急处置预案,防止危及公共安全的事故发生。

6.3城镇污水处理厂、污泥运输单位和各污泥接收单位应建立污泥转运联单制度,并定期将记录的联单结果上报地方相关主管部门。

6.4运营单位应建立完备的检测、记录、存档和报告制度,并对处理处置后的污泥及其副产物的去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告,相关资料至少保存5年。

6.5地方相关主管部门应按照各自的职责分工,对污泥土地利用全过程进行监督和管理。污泥土地利用单位应委托具有相关资质的第三方机构,定期对污泥衍生产品土地利用后的环境质量状况变化进行评价。污泥处理处置场所应禁止放养家畜、家禽。

6.6地方相关主管部门应加强对填埋场的监督和管理。填埋场运营单位应按照国家相关标准和规范,定期对污泥泥质、填埋场场地的水、气、土壤等*底值及作业影响进行监测。

6.7污泥焚烧运营单位应按照国家相关标准和规范,定期对污泥性质、污泥量、排放废水、烟气、炉渣、飞灰等进行监测。污泥综合利用单位还需对污泥衍生产品的性质和数量进行监测和记录。

7.污泥处理处置保障措施

7.1国务院有关部门和地方主管部门应加强污泥处理处置标准规范的制定和修订,规范污泥处理处置设施的规划、建设和运营。

污泥的处理方式范文第7篇

关键词:污水污泥,处理处置,环境保护,建材资源化

Abstract: in view of China's sewage sludge treatment, this paper expounds the landfill, reclamation, burning, composting, building materials such as recycling sludge disposal and the advantages and disadvantages of the way that landfill, reclamation, composting, burning and disposal way future will be more restriction, and building materials utilization will become an important way of sludge treatment and disposal.

Keywords: sewage sludge, disposal, environmental protection, resources building materials

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

1 污水污泥的组成及特性

污水处理过程中,污水中大部分的污染物转化为可沉降物质,这些沉降物质就是以固液混合为特征的城镇污水污泥。污泥含有多种有毒有害物质,颗粒较细,容易腐化发臭,而且相对密度较小( 约1.01g /cm3 ~ 1.02 g/cm3 ) ,含水率极高不易脱水,属于胶体状结构的亲水性物质。一般来说,城镇污水污泥由固相和流动相组成。在选择污泥处置方式时,污泥特性是污泥利用、处置的重要依据。污水污泥的特性主要有: 污泥中营养物质含量高; 污泥中重金属离子含量高; 污泥中有毒有机物与微生物含量高; 污泥的C/N 比与pH 值和碱度高; 污泥具有可燃性和较高的热值。

2 污水污泥的处理现状

污水污泥中含有大量有毒有害物质,必须及时的处理处置。污水污泥处理处置的目的和原则是: 稳定化、无害化、减量化和资源化。稳定化是指通过稳定化处理消除污泥恶臭; 无害化是指杀灭生物固体和污泥中的虫卵及致病微生物; 减量化是指通过处理使污泥易于输送储存; 而资源化是指促进污泥的有效利用,使之成为二次资源。根据污泥性质、类型以及污水处理厂处理能力的不同,可选择不同的污泥处理工艺流程,污泥处理流程主要包括污泥浓缩、污泥稳定化、调理和污泥脱水等工艺流程。

污水污泥含水率可以高达99%,从而对污泥的处理利用及输送造成巨大的困难,因此首先必须降低污泥含水率,其目的主要在于显著降低污泥容量。污泥经过浓缩脱水,质量含水率从99%降低到96%,体积缩小到处理前的1 /4,但仍具有极好的流动性,便于输送。因此,浓缩是减小污泥体积最经济、最有效的方法,可减轻污泥后续处理工艺的压力,显著降低污泥的运输及处理成本。污泥浓缩工艺是污泥处理的重要环节之一,我国70% 以上的污水处理厂采用重力浓缩方式浓缩污泥。

污泥稳定化的目的主要是将污泥的有机物质转化成稳定的最终产物。污泥稳定化工艺主要采用厌氧消化和好氧消化工艺,应用最广泛的污泥稳定化工艺是厌氧消化工艺。

调理是指破坏污泥的胶体结构,减少污泥和水的亲和力,使污泥易于脱水。污泥调理的工艺最主要的是化学调理和物理调理,其中化学调理是应用最广泛的污泥调理方法。

污泥脱水是污泥处理工艺的重要步骤,目的是为了使固体颗粒富集,从而显著减少污泥的体积,为污泥的最终处置和利用创造有利条件。一般污水污泥浓缩后的含水率仍然高达95% ~97%,体积仍然很大,为了促进污泥的资源化利用,还需要进一步采取脱水和减量化措施。污泥脱水可采取机械脱水、自然干化与热处理等方式将污泥的含水率控制到60%~ 80%[5]。

3污水污泥的处置利用现状

经过脱水减容、稳定化、无害化处理后,根据污泥的性质成分可以选择焚烧、堆肥、填海、填地或建材资源化等方式作为最终的处置途径。

3. 1 污泥填埋

污泥的填埋始于20 世纪60 年代,目前已发展成为一项成熟的污泥处置技术,其优点是投资相对较少,污泥处理容量大而且见效快。然而,污泥填埋也存在许多难以解决的问题。污泥含有多种有毒有害物质,而且这些有毒有害物质大多易溶于水,会随着雨水的侵蚀和渗流污染地下水,此外这些有毒有害物质在堆放过程中将逐渐释放从而污染环境。同时,随着城镇化建设带来的对土地的大量需求和污泥产生量的剧增,造成目前在很多城市已经难以寻找到适宜污泥填埋的大面积田地。此外,远距离运输成本越来越高也是制约污泥填埋的重要因素。随着我国环境保护标准的提高和城市的快速发展以及农田保护等因素,选择合适的填埋场所也变得愈加困难。种种不利因素都限制了污泥填埋,因此,污泥填埋不会成为污泥最终处置的发展方向 。

3.2 污泥焚烧

污泥焚烧是将经过脱水处理的污泥放置到焚烧炉内,在加入过量空气的情况下使污泥充分焚烧,使有机物全部碳化,极大地减小了污泥体积,有利于污泥的最终处置。污泥焚烧的对象主要是脱水泥饼,脱水泥饼含水率仍然较高,通常为45% ~ 86%,在焚烧前还需要对污泥进行干燥处理或焚烧。干燥处理后,污泥含水率可以降低至20%~ 40%。最后经过焚烧处置,污泥变成污泥焚烧灰,含水率为0,污泥的体积也显著减小,通常1t 污泥经过焚烧后仅产生0.36 t 灰渣,便于污泥焚烧灰的运输和最终处置。污泥焚烧是国土面积较小的发达国家处置城市污水污泥的主要方法,随着污泥焚烧技术的发展,污泥焚烧技术已经逐步成为处理污水污泥的主流技术,受到世界各国的青睐。

然而污泥焚烧存在一次性投资大的问题,污泥焚烧的成本是其他处置工艺的2 倍~ 4 倍。污泥焚烧不仅设备投资高,而且运行费用也很高,造成巨大的运行压力。此外,污泥中的有机物在燃烧温度低于850 ℃时会产生二垩英等剧毒物质,因此需要对污泥焚烧产生的烟气进行处理。还有,污泥焚烧面临着焚烧灰需要再次处理等问题,由于焚烧过程不能有效去除污泥中的重金属离子,有毒害的重金属元素大量沉积在焚烧灰中,导致污泥焚烧灰难以利用。随着人们对居住环境和健康的重视,垃圾焚烧带来的危害也日益受到关注,很多国家已经出现居民阻止建造垃圾焚烧厂的事件。这些问题极大地限制了垃圾焚烧技术的发展。

3. 3 污泥土地利用

污泥的土地利用主要是指将经过脱水和无害化处理的污水污泥用于农田、林地和园林绿化,还可以用于土地的复垦以及沙化或荒漠化土地的改良等。污泥的土地利用是一种将污泥资源化的处置方式。由于污泥中含有丰富的有机物和N,P,K 等营养元素以及植物生长所必需的Ca,Mg,Cu,Zn,Fe 等微量元素,能够有效改良土壤的结构,增加土壤的肥力,显著促进植物的生长。

我国是农业大国,如果采用先进技术将处理后的污泥作为肥料或土壤改良剂,不但可以节省大量的污泥终端处置费用,而且可以为肥力较为低下的农田增添有机质,实现农业生态环境的良性循环。因此,污泥的土地利用是一种符合我国国情的污泥处置方法。

3. 4 污泥建材资源化

污泥中除了有机物外还含有20% ~ 30% 的无机物,主要是含Ca,Si,Al,Fe 等元素的矿物质,污泥中的矿物质与许多建筑材料原材料的成分非常相近,因此可以分别利用污泥中的无机成分和有机成分制造建筑材料。目前我国的污泥建材资源化利用的主要方向是: 污泥烧制砖、陶粒、水泥等烧结建材制品。污泥建材资源化是提高污泥利用附加值以及提高物理处置利用率的最佳方式之一,可以有效减少污泥中的有害物质对环境的危害,具有极大的发展潜力和极高的研究价值,是未来污泥资源化利用的重要方式。

从可持续发展和循环经济发展的角度来看,污泥建材资源化是污泥利用的重要甚至是根本方向,因为污泥的建材资源化不仅利用污泥量大,而且污泥建材生产和利用过程对环境影响最小。根据国内外对污水污泥建材资源化发展趋势的分析和研究,可以认为污泥烧成制品将是污泥建材资源化非常重要的方向。如果能在排污末端将污泥的处理工艺与建筑材料生产前端的原材料制备工艺结合起来,使经过处理的污泥能够直接用于烧制建筑材料,将会极大地降低污水污泥的利用成本并促进污水污泥的建材资源化利用。

4 结语

污泥的处理方式范文第8篇

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;

污泥的处理方式范文第9篇

关键词 污泥 处理 处置 深度脱水

中图分类号:TU992 文献标识码: A

一、污泥处理现状与发展趋势

1 国外污泥处理处置的现状及发展趋势

发达国家经几十年的发展,污泥处理处置技术路线已相对成熟,相关的法律法规及标准规范已比较完善。

欧洲污泥处置最初的主要方式是填埋和土地利用。二十世纪90年代至今,由于填埋场地选择越来越难,继而转向建设了大量污泥干化焚烧设施。由于污泥干化焚烧投资和运行费用较高,同时污泥中有害成分又逐步减少,使污泥土地利用重新受到重视,成为污泥处置方案的重要选择。近几年总的趋势是土地利用的比例越来越高,欧盟及绝大部分欧洲国家越来越支持污泥的土地利用。目前,德国、英国和法国每年产生的污泥(干重)分别为220万t、120万t和85万t,作为农用方向土地利用的比例分别已达到40%、60%和60%[1]。

北美的土地资源比较充足,但是卫生填埋比例不高,污泥处理处置一直是农用为主目前,美国16000座污水处理厂年产710万t污泥(干重)中约60%是厌氧消化或好氧发酵处理成生物固体,作为农田肥料。另外,有17%填埋,20%焚烧,3%用于矿山恢复的覆盖。

日本由于土地限制,污泥处理处置的主要技术路线是焚烧后建材利用为主,农用与填埋为辅。近年来,日本开始调整原有的技术路线,更加注重污泥的生物质利用,逐步减少焚烧的比例[2]。

由此可见,欧美主要将土地利用作为污泥处置的主要方式和鼓励方向。主要包括三种利用方式:(1)作为农作物、牧场草地肥料的农用;(2)二是作为林地、园林绿化肥料的林用;(3)三是作为沙荒地、盐碱地、废弃矿区改良基质的土壤改良。由于运输距离、操作难度等客观因素,污泥农用量又远高于林用和土壤改良。另外,欧美普遍采用厌氧消化和好氧发酵技术对污泥进行稳定化和无害化处理。其中50%以上的污泥都经过了厌氧消化处理[3]。

2 中国污泥处理处置现状

随着我国城镇污水处理率的不断提高,城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。2009年,全国投入运行的城镇污水处理厂1992座,处理污水量280亿m3,产生含水率80%的污泥约2005万t。随着城镇化水平和污水处理量的增加,污泥量将很快突破3000 万t。据不完全统计,目前全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等,而大部分未进行规范化的处理处置。污泥含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质,未经有效处理处置,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康,使污水处理设施的环境效益大大降低[4]。

二、污泥处理处置相关技术规范与原则要求

1 污泥处理处置相关政策及技术规范

表1 污泥处理处置技术政策与规范

表2 污泥泥质标准

2 污泥处理处置的原则

污泥处理处置应包括处理与处置两个阶段。处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程。处置是指对处理后污泥进行消纳的过程。污泥处理设施的方案选择及规划建设应满足处置方式的要求。

按照《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)的要求,参考国内外的经验与教训,我国污泥处理处置应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”五大原则。

三、污泥处理处置工艺介绍

1 污泥处置

(1)土地利用

①原理

污泥无害化、稳定化处理后,以肥料、营养土等形式用于农业、林业、园林绿化及土壤改良等

②.应用原则

必须经过厌氧消化、好氧发酵等稳定及无害化处理后才能进行土地利用

③特点

a、不同土地利用方式泥质要求不同

b、根据当地土地资源及肥料供求情况选择适宜的土地利用方式

c、涉及的成本及经济效益因不同的用途而异,同时受肥料消纳渠道局限

d、中长期而言是一种推荐的处置方式

(2)焚烧与协同处置

①原理

利用污泥自身热量和外加辅助燃料,燃烧实现污泥无害化处置

②应用原则

a、充分利用余热或污泥自身热值

b、环保至关重要

③分类

a、单独焚烧:与热干化设施联建

b、协同处置:与水泥窑、热电厂、垃圾焚烧厂协同处置

④特点

a、投资运行成本高(干化加焚烧投资50-70万元/t,运行200-300元/t),处理规模大才会有规模效益,在经济发达、有余热热源区可考虑此种方式

b、减量化明显,但衍生污染物处理需加强技术研发和监管机制

(3)建材利用

①原理

以污泥为原料制造建筑材料,例如制水泥熟料、轻骨料、陶粒

②应用原则

a、不宜用于人居及公共建筑

b、重金属浸出毒性等环保应达标

③特点

a、产品质量要求高,达到使用要求至关重要

b、重金属易造成污染,控制应严格

c、投资成本类似于污泥协同处置,经济效果受市场影响,取决于当地市场接受度

d、可审慎使用此种方式

(4)填埋

①原理

经过前处理后作为固体废弃物进行填埋处置

②应用原则

a、必须改性、稳定、卫生化处理

b、环保至关重要

③分类

a、单独填埋:应用极少

b、混合填埋:与垃圾合并填埋或作为垃圾填埋场覆盖土

④特点

a、含水率≤60%,若作为覆盖土则≤45%,污泥与生活垃圾重量比≤8%

b、投资按填埋场算,约合15-20万元/t,运行成本100-125元/t

c、可作为近期应急措施

2 污泥处理

(1)浓缩脱水

①原理

通过重力或机械方式去除水分,减小含水率和体积(80%以下)

②应用原则

根据污水处理工艺、污泥特性、场地面积、投资运行费用等综合确定,后续一般填埋处置

③分类

a、重力浓缩、机械浓缩、气浮浓缩,目前深度脱水核心是机械浓缩

b、机械浓缩包括离心浓缩、带式浓缩、板框浓缩,深度脱水板框浓缩较多

④特点

a、深度脱水成功关键在于调理剂效果和压滤性能

b、投资15-20万元/t,运行成本70-120元/t

c、此工艺用地小,建设快,可作为应急处理,长远来看大量占用填埋资源

(2)厌氧消化

①原理

利用兼性、厌氧菌分解污泥有机质,实现污泥稳定化、减量化,沼气利用

②应用原则

处理规模大综合效益明显

运行调试控制较复杂

一般作为脱水的前处理工段

③分类

a、中温厌氧消化,35 ℃ ±2℃ ,停留时间大于20d

b、高温厌氧消化, 55 ℃ ±2℃ ,停留时间10~15d

④特点

a、控制要点:系统启动、进出料控制、温度、pH、毒性、碱度和挥发酸

b、安全管理:沼气防爆和H2S中毒

c、投资20-40万元/t,运行60-120元/t (不含浓缩、脱水),需与其他工艺配合进行污泥处理

(3)好氧发酵

①原理

通过好氧微生物生物代谢,使有机物转化成稳定腐殖质,实现污泥资源化、稳定化、无害化

②应用原则

作为土地利用前处理手段,也可作为将低含水率、提高热值的预处理手段

③特点

a、辅料来源应经济易行、稳定可靠

b、产品质量能够满足土地利用要求,且有稳定消纳渠道

c、控制:温度、含水率、碳氮比、通风供氧

d、恶臭气体处理需重点考虑

e、投资25-45万元/t,运行成本120-160元/t

f、此工艺符合资源化趋势,值得污泥处理长远规划时推广

(4)热干化

①原理

通过污泥与热媒之间的传热,脱除水分,降低含水率

②应用原则

根据处置需要选择,与余热利用相结合,充分利用沼气热能、热电、垃圾焚烧余热

③分类

流化床、带式、桨叶式、卧式转盘式、立式圆盘式、喷雾式

④特点

a、选择不同干化类型原则:投资运行成本较低、污泥形态对污泥输送、给料及后续设备的适应性

b、投资30-50万元/t(不含后续焚烧等费用),运行成本工艺不同差异大

c、技术类型众多,争议最多,前景看好

(5)石灰稳定

①原理

投加生石灰,反应生成氢氧化钙和碳酸钙

②应用原则

可作为填埋等方式的前处理

③特点

a、需考虑石灰来源的稳定性、经济性

b、考虑粉尘、有毒有害气体的控制

c、投资5-10万元/t,运行成本80-150元,主要为石灰消耗

d、增大污泥体积,给后续处置(例如填埋)增加负担,建议此种处理方式只作为应急处理方式考虑

(6)其他工艺

①热解处理

有机质缺氧条件下加热裂解

产物:油、气、碳

②水热处理

热水解、湿式氧化等

作为脱水或厌氧消化等的前处理

③其他技术

3 主流污泥处理处置工艺比较

表3 污泥处理处置工艺比较

四、污泥处理处置案例分析

1 工程简介

(1)随州污水厂处理规模10万m3/d,污泥干泥10.6tds/d,折算成含水率80%的污泥为53tws/d。

(2)污泥处理工程要求脱水前含水率 80%,要求脱水后含水率 ≤60%

2 处置工艺选择

1、随州建有垃圾填埋场,日处理垃圾420吨,库容量为160万m3,2001年启用,可使用超过20年,污泥具备采用填埋处置的硬件基础

2、污泥处理规模较小且当地经济实力限制,暂不具备污泥焚烧的能力

3、建材利用当地尚在调研找项目阶段,尚未建立起较完善的技术体系

4、土地利用存在肥料销售出路和或土壤改良剂消纳难题

最终选择污泥处置工艺为填埋。

3 处理工艺选择

根据“处置工艺定处理工艺的原则”,选择深度脱水为污泥处置前的污泥处理工艺。

4 主要设备

本工程最终选用“深度脱水+填埋”的污泥处理处置工艺,工程只针对污泥处理展开设计,污泥处置工程不在设计范围内。污泥处理主要设备如下:

表4污泥处理主要设备表

5 投资及运行成本

本工程总投资约1100万元(不含征地费用),运行成本110元/t(不含处置费用,污泥按照含水率80%计算)。

五、结语

(1)目前欧美发达国家污泥处置出路在土地充裕的情况下,一般以农用和土地利用为主,日本等土地资源紧张的国家则以焚烧和建材利用为主;

(2)国内污水处理厂的污泥极小部分进行了少量简易填埋、或土地利用,大部分未做到规范化的处置,污泥处理处置尚有极大提升空间;

(3)对于国内污泥处理处置的技术路线选择,应秉承《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)中确立的五大原则,按照““处置工艺定处理工艺”的原则,因地制宜地进行选择。

参考文献:

[1]李华锋.污泥与石油焦的成浆性及流变特性实验研究[D],东南大学,2012年

[2]曹仲宏.城市污水处理厂污泥处理处置方案选择[J] 2013年全国给水排水技术信息网年会暨第41届技术交流会,2013年

污泥的处理方式范文第10篇

关键词: 污泥干化锅炉焚烧体会与思考

Abstract: With the increase of city sewage treatment, sludge production also increases greatly, sludge disposal is a new problem facing the city. I work in a coal-fired thermal power enterprises, treatment and disposal in recent years engaged in the city sludge, have some understanding of city sludge treatment and disposal, and think about their own experience to talk about.

Key words: sludge drying incineration boiler experience and reflection

中图分类号:[TU992.3] 文献标识码:文章编号:

1 城市污泥的问题

随着我国城镇化水平不断提高,污水处理设施建设得到了高速发展,据(2013-2017年中国污泥处理处置深度调研与投资战略规划分析报告)统计2010年我国城镇污水处理厂已经建有2500多座,城市污水处理能力已达到每天1.22亿吨,为实现国家的减排目标和水环境改善,作出了巨大贡献。但是污水厂的建设及运行伴随产生了大量剩余污泥,以含水率80%计,全国年污泥总产量将很快突破3000万吨,污泥处理形势十分严峻。

由于人国污水厂在建设过程中,长期以来“重水轻泥”,我国城镇污水处理厂基本实现了污泥的初步减量化,但未实现污泥的稳定化处理。约80%污水厂建有污泥的浓缩脱水设施,达到了一定程度的减量化,约有80%的污泥未经稳定化处理,污泥 中含有恶臭物质、病原体、持久性有机物等机物等污染物从污水转移到陆地,导致污染物进一步扩散,合得已经建成投运的大污水处理设施的环境减速排效益大打折扣。据有关统计资料显示,目前处置方式中,土地填埋占63%、污泥好氧发酵+农用约占13.5%、污泥自然干化综合利用占5.4%、污泥焚烧占1.8%、污泥露天堆放和外运各占1.8%和14.4%。事实上,土地填埋、露天堆放和外运的污泥处理大部分属于随意处置,真正实现安全处置的比例不超过20%。制约污泥处理处置设施建设的因素很多,但国家对污泥处理处置总体路线不够明确是重要因素之一。城市污泥如何更好地处置是全社会关心的问题。

2 解决问题的对策

解决城市污泥的最终目标是实现减量化、无害化和安全稳定化。污泥燃烧是一项技术成熟、节约能源、符合国家能源政策的环保项目,是目前处理污泥的最有效办法。目前污泥焚烧技术已经成为污泥处置的主流,愈来愈受到重视。这是因为与其它污泥处理、处置方法(如将污泥先改性再经高压板式压滤成泥饼后填埋、所谓污泥肥料化等)相比较,具有突出的优势,能够实现减量化、无害化、资源化。污泥焚烧技术成熟不复杂,可利用现有热电厂锅炉,掺入煤中直接燃烧;污泥中的可燃气体及可燃物质作为热能可以回收;而采用燃烧的办法是减量化,避免污染转移的最好办法。

3 目前焚烧污泥的二种主要方式

方式1 脱水污泥直接加入流化床锅炉内与煤混烧 这种方式充分利用了流化床锅炉对多种燃料,特别是多水分、低热值燃料的适应性,只需在锅炉顶部或侧墙,开一个或几个孔,通过一套专用的输送设备,将含有约60%水份的污泥块直接送入炉内,利用污泥中的水份在高温下蒸发汽化,体积膨胀,污泥块爆破使污泥细化,参与炉内的流化过程,与煤混合燃烧。

方式2 将脱水污泥进一歩干化,使污泥的含水率低以40%成粉粒状掺入煤中(或与拉圾混合)进入锅炉焚烧。

比较上述二种方式:方式1污泥脱水工艺简单、脱水过程能耗少,但城市污泥热值不高且大于60%的含水率的入炉污泥燃烧价值不高,不仅不能提供热量,反而还要耗能(煤),影响锅炉燃烧工况;方式2污泥干化增加了干化工艺、干化过程需要耗能(所谓的利用光能、风能效率太低目前还不能实现产业化) ,但干化后的污泥热值提高,入炉后参以燃烧具有热能的价值。比较二种方式:方式2 对污泥处置的效率高,焚烧过程更可靠,资源再利用效果更明显。(南京、武汉、于津等地的专家对污泥不同含水率焚烧效果都有很好的分析和总结)

4 目前比较成熟的污泥干化工艺

一是以浙江绍兴中环建成的日处量2000吨湿污泥工程,采用空心浆叶机进行干化的方法。将含水率85%的湿污泥泵入空心浆叶机,以蒸汽(或导热油)为媒介间接加热污泥蒸发水汽的方法,使污泥中水份蒸发后含水率降到45%以下,成粉状或小颗粒状,送入锅炉与煤掺和焚烧。采用蒸汽利用空心浆叶干燥机对污泥干化,使污水厂经袋式过滤后含水率85%的湿污泥,通过空心浆叶干燥机干化使含水率降到45%及以下可以掺煤焚烧这种工艺方法已经在许多地方推行。

二是以苏州工业园区污泥处置资源化及综合利用工程为例的目前较为先进的“薄层蒸发加带机干化”工艺,也叫“二段法”工艺。所谓的“二段法”,即首先将含水率80-85%的湿 污泥输入第一段薄层蒸发器,利用蒸汽间接式加热,使湿污泥干化到含水率55%成泥饼,再经切碎机切成条型䢋入第二段带式干化机,经过第二次干化(这第二次干化采用的热媒来自第一段蒸发器的余热)使污泥的含水率降至10-20%,成为“干污泥”,输到热电厂的燃煤锅炉,与煤掺和焚烧。

二者比较:前者设备工艺简单、干化加工成本相对低,但能耗高,热能利用率低;后者设备工艺复杂、干化加工成本要高许多,相对能耗低,热能利用率高。笔者认为:从长远观点看、从能源价值看,应以“二段式干化”的方式推广和肯定,这里就有一个政府主导,环保理念与能源价值、社会效益与企业利益的关系

5 目前污泥干化---焚烧处置方法的思考

前面介绍了目前污泥干化---焚烧的二种工艺,其中前一种污泥干化工艺已在各地不同行业(如热电厂、污泥拉圾焚烧厂、拉圾焚烧发电行业、以及印染行业) 以不同规模逐步推广并已经开始走向产业化,各地政府要求已建成的拉圾焚烧发电厂增设污泥焚烧,对新建的拉圾发电厂必须配套污泥焚烧。这些企业具备了污泥干化所需的热能、污泥干化过程中产生的废汽可以通过密封管道送入锅炉处理,干化的污泥作为热源入炉燃烧,污泥干化过程中蒸汽疏水余热回收用于锅炉给水,所以它是目前城市污泥处置的有效方法,可以实现减量化和安全处置化。

但污泥毕竟是一种污染物,它含有大量有害细菌、可燃气体、重金属,干化过程中产生的大量废汽、废水如何有效处理,真正实现无害化还是应该认真探讨,不少小规模的污泥干化项目往往由于考虑加工成本,将干化过程中产生的废汽、废水直排、偷排,造成空气和地下水的二次污染;目前已经采取废汽入炉焚烧的,真正能做到烟气达标排放的还要做许多努力。正如一些专家但心的这种废汽经焚烧会产生新的更具有危害的毒性气体,新的问题出现,值得认真对待。国家有排放标准,也提出了相应的防治措施,关键在于如何来严格执行。笔者认为:城市污泥的处理和处置是社会的一项公益事业,政府处于主导地位,城市规划中明确采用集中污泥处置地,必须规范化、组织专家论证,明确技术方案,指导市场运作。本人亲历污泥处理走过的弯路,原先污泥处理采用的工艺,是将污水厂运来的含水率85%的湿污泥---加水淘洗---加药剂改性----经高压板式过滤机脱水生产出含水率接近于55%的泥饼,其结果烧又不能烧、填埋又不许的两难境地,最终未能实现污泥的处置,被迫放弃原已形成的一整套耗资几百万装备的作业线,再重新投资改造成目前采用蒸汽空心浆叶干燥,能将污泥干化至含水率低于43%的、日处理200吨湿污泥规模的示范生产线,实现了掺入煤中进入锅炉焚烧的成功,前期浪费的人力、物力和时间值得检讨引于为训。

污泥的处理方式范文第11篇

关键词:太阳能 污泥除湿 干化技术

0 引言

随着经济的迅速发展,城市的发展也随之加快,但其带来的环境污染问题也越来越严重,据统计,2005年中国城镇污水量超过400亿吨,2006年的污水处理率已达42.5%,2011年更是达到了70%左右,污水处理率越来越高,走向了良性循环,但是大量的污泥淤积使污泥处理成了一个难题。为了降低成本,就需对污泥进行干燥除湿,将污泥中的液态水分变成蒸汽蒸发到空气中去,此时就需要一定的蒸发驱动力来克服水分的结合力。目前主要应用的干化方式有两种方式:第一是传统热能污泥干化,第二是太阳能污泥干化。而常规的污泥干燥机使用蒸汽,大量电热或化石燃料所提供的高耗能,低效率热源,而太阳能以其独有的可再生性,清洁无污染和无需运输的特点,具有一定的经济和社会效应。太阳能干化技术在欧洲国家已经较为成熟,而在我国利用太阳能干燥除湿也已列入科技攻关计划,国家的重视和投入使该项技术得到迅速的发展。

1 太阳能污泥除湿干燥的原理和运用

1.1 原理 太阳辐射的能量在污泥表面大量地被吸收,这样使污泥内部相比较于污泥外温度大,同时污泥和周围环境空气之间的水蒸发能力差也会变大,由于温差太大,空气中的水分需尽快从温室释放,这样来保证与空气相反方向的水蒸发能力不会太快上升。以水雾等形式排出室外,单位时间内向室外排出的水分与季节有关。在春夏秋季节水分随空气排出的量约占全年总排量的70%,冬季排出水分仅占总量的30%。据相关组织调查,太阳能可自然干化污泥的量最多可达90%DS。德国的统计数据显示,仅在太阳能干化的情况下,水蒸发能力平均每年大约为800kg/m。

1.2 运用 太阳能的污泥干燥除湿是污泥处理工艺的一种新型方法,目的有以下几点:第一是缩减污泥的固有体积,以便于更加方便处理和运输;第二是为了节约各项成本;第三则是改善污泥的组织成分,这样可以使其达到卫生方便处理的目的。但是它的主要目的不是对污泥进行最终的处理,而是通过太阳能的干燥除湿,使污泥干化后可以进行再利用。除此之外,这种方法的适用性很强,可与各种传统工艺相结合,为这些传统工艺节省大量的热能。进行干化处理后产生的干化颗粒,它的热值与褐煤的热量差不多,如果用普通处理方法,必须消耗大量化石燃料,所需要的单位能耗为800-1200kw/t蒸发水;然而采用太阳能装置对污泥进行干化处理,能耗可降低至20-30kw/t蒸发水,这样大大降低了成本。

2 传统工艺与太阳能工艺比较

传统的一些方式不利于环境的保护,而近几年主流的方式是热干化,主要是利用设备对污泥进行干燥除湿。按照污泥与热介质的接触方式进行分类,干燥除湿设备可分为直接干化型、间接干化型和联合式干化型等工艺类型。其中采用直接加热污泥进行干燥除湿的欧洲具有代表性的污泥干化厂是英国的Bransands(可蒸发水量为7×5000kg/h);采用间接加热对污泥进行干燥除湿的厂是西班牙的巴塞罗那(可蒸发水量为4×5000kg/h)。

太阳能污泥干化工艺是指把太阳能作为能源对污泥进行干燥除湿。此类方法可以利用传统的温室干燥技术与当代的自动化技术相结合,将其应用于污泥处理领域,因为太阳能这种能源资源丰富,是一种易获得的能源,污泥的产量不断增加,又由于相关环境卫生组织的处理污泥政策使传统的污泥处理方法受到了制约,比如说填埋、农用等传统的方式。因此,此种技术被进一步推广和运用,比如说威立雅和得利满等水处理公司都相继开发了自身的专利技术Solia工艺和Helantis工艺。

相比较于传统的污泥处理工艺来说,太阳能污泥工艺处理有以下优点:①资源丰富,获取成本低。②效果好,处理后的污泥体积可减少5倍左右。③系统稳定,灰尘产量少。④设备操作简单,维护方便,寿命长。⑤可对污泥进行再利用,利于保护环境。

3 欧洲实用的太阳能污泥干化处理工艺和设备

3.1 工艺 ①表面干化:通过对污泥的翻动来不断更换污泥的表面,不断蒸发表层水分,同时将湿气通过通风系统排出。②好氧干化:不断对污泥进行翻动和通风,以至于使污泥在有氧条件下进行稳定化处理,避免在厌氧条件下产生臭味。

3.2 设备 ①翻泥设备:a廊道式翻泥机,常用于堆肥场,自动化程度高,不需要操作人员。b跨越式翻泥机,由农用拖拉机和翻泥机组成,需现场操作人员,适合用于大面积操作。②通风设备:a排风机:通过排风通道排出温室中的潮湿空气,同时吸进外界没有饱和的干空气。b分层扇:通过分层扇设备可以使得温室内的气体在垂直方向上均匀分布。③温室管理:a为了更好地大面积有效处理,污泥的放置方式可分为平铺和三角形堆放。b输入污泥的方式分成分组式和连续式。④对不良性有害气味的控制方式:第一种是开放式:环境空旷,气体扩散比较快,但是需要考虑污泥的类型和大气污染物的排放标准问题。第二则是密闭式:收集从温室内排出的气体,根据污泥的类型,然后对气体合理处理。

4 太阳能除湿干燥的缺点与目前的解决办法

4.1 缺点 ①占地面积大。②受天气和季节影响大。③除湿的效率比较低。

4.2 可用技术 ①太阳能与热泵结合污泥干化技术。(图1)。多层的立体构造,使所需的土地面积大大减少,更好的通风效果,使污泥的干化速度得到提升。耗能小,成本低,蒸发一吨水所需的电量仅为每小时70千瓦左右,为国家节省了大量的化石燃料,有利于保护环境。干化后的污泥体积变为原来的20%-30%,效果比较好。②太阳能真空集热管。随着现代透光材料与气体流的研究,能够有效提高集热效率,使污泥干燥除湿的整体效率得到提高(图2)。

5 结语

虽然太阳能污泥干燥除湿可以节省成本,有许多优点,但是有占地面积大、效果也不是很稳定等缺点。因此太阳能污泥干燥除湿技术还是无法取代传统的热干化技术,除非进一步提高集热管的集热效率或利用一些辅助能源来提高太阳能的热利用率和干燥能力。在国内,利用太阳能进行污泥除湿干燥的实例几乎没有,因为在国内,城市污水处理厂规模都比较大,而太阳能污泥除湿的效率比较低,无法满足国内污泥处理量的需求。但是这种污泥处理方法对于一些小型工业区或者小城镇的中小型污水处理厂,在可用地面面积能够达到标准的情况下,这种工艺是非常有效的,它有助于大量减少处理的成本,有很好的经济和社会效应。

参考文献:

[1]顾忠明,杨殿海.太阳能污泥干化在欧洲的应用[J].四川环境报.201027(6).

[2]王明根,方跃飞,袁福平,张壁光.利用太阳能和高温热泵的城市污泥热干化系统技术研究[J].干燥技术与设备,2007(06).

污泥的处理方式范文第12篇

【关键词】城市污泥;热干化;薄膜;焚烧

城市污泥是污水处理的一种必然产物,污水处理是通过把水中杂质浓缩成固体形态再从流体中分离来实现,而这种浓缩浓缩出来的杂质便称为污泥。随着城市化的发展,城市污水的产量不断增长,2006年全国年产干污泥近130×106吨,而且以每年10%以上的速度递增。

城市污泥的成分很复杂,主要包括混入生活污水或工业废水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物、重金属元素和盐类、少量的病原微生物、寄生虫卵等综合固体物质。未经恰当处理处置的污泥进入环境后,直接给水体和大气带来二次污染,对生态环境和人类的活动构成严重的威胁。为了不造成环境的二次污染,需要在污水处理的二级处理之后添加一道污泥处理工艺。污泥处理设备大约占污水处理厂的40%60%基建投资,污泥处理则占50%左右的处理费用,同时也造成了和其经济费用不成比例的处理难度。

污泥处理与处置的目的主要有以下四个方面:

(1)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)通过处理使污泥稳定化,最终处置后不再产生进一步降解,从而避免产生二次污染;

(3)达到污泥的无害化与卫生化;

(4)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。

城市污泥的主要特性是含水率高(可高达99%以上),有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶体液状。

根据污泥成分及处理目的的不同主要有调理、浓缩、脱水、干燥、消化、堆肥、焚烧等处理方法。我国的污水处理厂脱水污泥处置方法中,污泥农用占44.8%、陆地填埋占31%、其他处理约10.5%、没有处理约13.7%,而在发达国家比如日本其产生的污泥55%进行焚烧处理,35%的污泥进行填埋,约9%的污泥进行农田利用。其中,由于污泥含有一定的有机成分,通过焚烧使污泥无害化,不但污泥减容减量化程度很高,而且可回收利用产生的热能,日本、德国、奥地利等发达国家大多采用该种处理方法。

目前,我国城市污水处理厂普遍采用污泥脱水机进行脱水,形成含水率60~80%的脱水污泥,过高的含水率会极大的降低污泥热值,不利于能量回收和维持燃烧,故在焚烧前需对脱水污泥进行进一步的干化处理,将其含水率降低至20%甚至更低,以用于替代燃料。

污泥的处理方式范文第13篇

关键词:城市污水厂、污泥浓缩、新技术

中图分类号: S141.6 文献标识码: A

一、前言

近年来,随着我国经济的发展和城镇化的不断推进,城市污水厂的建设规模不断扩大,污水处理程度逐步提高,随之剩余污泥的产量也逐渐增加。截止2011年,全国年污泥产量已达到2200万吨,并呈现不断递增的趋势,预计到2020年污泥产量将突破6000万吨。对于上海市2007 年污泥产量已达87.5万吨(含水量 80%),预计2020年将会达215万吨(含水量 80%),上海市将面临着严峻的污泥处置形势。

二、污泥浓缩脱水机的引进

污泥浓缩脱水机是国际上近些年兴起的一种高效污泥处理机械设备。它可以替代占地面积大、 投资高、 处理工艺相对落后的污泥浓缩池, 来进行高效浓缩脱水并达到除磷的目的, 同时可成倍地提高污泥的脱水效率和生产能力, 可以连续浓缩、压滤大量的污泥。十多年前我国大部分采用污泥浓缩池工艺, 后期较多采用污泥浓缩脱水机, 分别有转鼓式、 滤带式、 真空式、 板框式、 离心式等不同型式, 并且滤带式也有各种不同的结构型式, 但这些设备几乎全是进口产品。近几年我国的企业通过技术引进、 合作生产、 技术开发等已经基本掌握生产技术, 陆续有正式产品进入我国的污水处理厂投入运行。但各个生产制造厂家生产的污泥浓缩脱水机的结构型式各有不同,有转鼓浓缩带式压滤的污泥脱水一体机、 浓缩和压滤都是滤带式的污泥浓缩脱水机等。

三、污泥处理处置技术

1、污泥填埋

污泥的填埋可以在专门的污泥填埋场,也可和生活垃圾一起在固体废弃物填埋场填埋处置,目前我国污泥填埋大多采用与生活垃圾混合填埋的方式,污泥填埋应满足GB/T23485—2009《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》的规定。它的优点是处理方法简单、成本低、不需要高度脱水(自然干化),填埋场一次性投资较小,建设周期较短等,正是由于这些优点,污泥填埋成为污泥处置的一种重要方法。例如,希腊、德国、意大利等国主要采用填埋方法处理污泥,我国采用陆地填埋处理污泥也占总污泥量的31%左右。但是,污泥填埋需要占用大量土地,污泥运输费用较高,并且可能会对周围的土壤环境以及地下水环境产生潜在的污染,存在二次污染的风险,产生的沼气等废气不仅污染环境还存在安全隐患。同时,很多富含营养成分的城市污泥直接填埋,造成资源的浪费,不符合可持续发展的理念。所以,我国将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。

2、投海处理

污泥投海是利用海洋巨大的稀释和容纳能力来处理污泥,不需要进行严格的无害化处理,也不需脱水就直接排入水体,且容量大,对于沿海城市来说处理费用低,但此法没有从根本上解决环境污染问题,会对海洋生态环境造成污染,引起全球环境问题。

美国和韩国分别于1988年和2008年禁止污泥海洋倾倒,我国也已禁止对污泥的投海处置。

3、污泥焚烧

城市污泥中含有大量的有机物和一定的纤维素、木质素,具有较高的热值可用来焚烧。城市污泥经焚烧后彻底消灭病原微生物,体积大大减少,减量率可达95%,最大程度地实现无害化和减量化,产生的热量可以实现回收利用,焚烧后的焚烧灰也可以改良土壤、筑路、制砖瓦等,是污泥处置最为有效和最彻底的方法。例如,日本已制定并实施了大区域污泥处置和资源利用的ACF计划:A(Agriculture)——污泥无害化后用于农业、园林或绿地;C(Constructionuse)——污泥焚烧后将灰分制成固体砖或其他建筑材料;E(Energy recovery)——利用污泥发电、供热。在日本,焚烧灰分利用率已经达到污泥总使用率的27%,并呈继续增长趋势。自2008年韩国禁止污泥填海处理以来,污泥焚烧技术也得到长足的发展,焚烧灰在韩国也具有较好的应用前景,目前已有17家水泥厂采用污泥焚烧灰分作为水泥的主要原料。

随着污泥焚烧技术的发展和人们环保意识的增强,城市污泥焚烧时产生二氧化硫、二噁英等气体和污泥中的重金属随烟尘的扩散造成空气污染也逐渐被关注,污泥焚烧的烟气排放控制技术也成为了研究热点和亟待解决的问题。例如,法国威立雅公司开发的污泥热氧化处理技术及设备,通过在高温(>850℃) 焚烧或者在低温(250~350℃) 湿式氧化的方法将所有或大部分污泥干化,同时回收能量 ;德国西门子公司开发了Ecoflash污泥间接干化技术和SBD污泥直接干化技术来辅助焚烧技术应用;法国得利满公司也开发了一套干化+高温流化床焚烧系统+烟气处理的污泥处理技术,该技术对外加燃料需求较低,焚烧后烟气很好地满足排放标准,也成功地应用于美国、加拿大、法国等20余座污泥焚烧厂。

我国污泥焚烧处于起步阶段,大致有3种方式:与垃圾混烧、污泥单独焚烧、与现有电厂掺烧。对于污泥与垃圾混烧的方式,由于污泥和垃圾的来源不同,两者适宜的焚烧炉型也不相同,焚烧后的灰分可利用性也相差较大,投资和成本也相对较高,并不适合广泛采用 ;对于污泥单独焚烧方式,分干化焚烧和直接焚烧两大类,其中以干化焚烧技术的应用最广。上海石洞口污水处理厂污泥干化焚烧系统和在建的上海竹园污泥处理工程即为该种方式。对于污泥与电厂掺烧,在电厂距污水厂或污泥厂近的情况下,较为适合采用该种焚烧方式,能够减少运输量,有效利用现有设施,投资也较少。

4、土地利用

土地利用通常用于农用、土地改良和园林绿化。市政污水厂污泥富含植物所需营养成分,如活性污泥中含氮约3.5%~7.2%,磷3.3%~5.0%,钾0.2%~0.4%,并且还含有硫、铁、钠、镁、钙等微量元素和富含有机物的腐殖质,适宜做有机肥料和土壤改良剂,具有很好的环境效益和经济效益。在美国约有40%左右的污泥采用土地利用的方式进行处置,我国的污泥土地利用比例也达到了44.8%。尽管如此,污泥土地利用也存在着一定的问题:污泥中存在的大量病原菌、寄生虫 (卵),以及铜、铝、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、放射性核素等难降解的有毒有害物对土壤的污染,和在此基础上可能造成的食品安全问题。所以,污泥的无毒无害化处理是污泥土地利用的主要问题。

目前,国内外主要采用的污泥无毒无害化处理的方法主要有堆肥和碱性稳定化。堆肥利用混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解,过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵。污泥经过高温堆肥进行生物发酵技术处理后,把有机废物转化为稳定性较高的腐殖质,可达到无害化和资源化。

天津市污水处理研究所在纪庄子污水处理厂进行了污泥高温堆肥的前、后消化污泥提取液的综合毒性试验研究,发现堆肥前、后消化污泥的提取液对草履虫的半致死浓度相差 10 倍,堆肥对污泥中毒性有机物具有显著的降解效果。不同于堆肥,碱性稳定化主要利用石灰的碱性以及水解出大量热的性质,能够有效地杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属,处理后污泥可直接施用于农田。

四、结语

综上所述,随着国内大型城市污水处理厂建设的进一步加快,污泥处置已成为突出的问题。从长远看,对于我们这样一个农业大国,应将污泥制成污泥复合肥料或污泥生物复合肥料,将农田林地利用作为主要的有效利用途径。同时,也要发展研究其他的资源化途径,如直接或间接作为燃料、热分解制油等。 污泥焚烧作为最彻底的处理方式。

参考文献:

[1] 孙先长 罗云 万涛:《含油污泥处理技术现状与展望》,《中国资源综合利用》,2009年10期

[2] 汪洪生:《国外污泥处理技术进展》,《污染防治技术》,1998年01期

污泥的处理方式范文第14篇

关键词:污水处理厂污泥 实用 有收益 最终处置方法

1 我国污水处理厂的状况——面临着生存危机

污水处理厂花开各处,结果几枚?目前已建成的污水处理厂很多不能正常运转,要不时开时停,要不只开部分生产线,有的干脆全停了,根本达不到设计能力。县级污水处理厂更为突出,花了几千万甚至上亿元资金的项目闲置比比皆是。结果是没建成污水处理厂的时候,污水遍地流;有了污水处理厂污水集中流。

现在国内不少的污水厂面临着生存的危机,影响污水处理厂生存的因素有以下几个:

1.1 缺乏资金

建厂钱缺,运营依然缺钱。钱缺的原因,一是污水处理费标准偏低,污水处理厂正常运营靠收取污水处理费,而收费标准偏低,即使足额收取也无法负担运营成本。

1.2 污泥没有出路

城市遭遇污泥之困,国内城市污水处理厂的污泥没有出路:污水处理厂污泥出路几乎都是一个很棘手的问题,都没有很好的解决办法,可以说城市已经遭遇污泥之困。

随着我国社会经济和城市化的发展,城市污水的产生及其数量在不断增长。据不完全统计,我国城市日污水排放量己达133.7亿吨。污水经过处理后,其体积的0.5%~1%将转化为固态的凝聚体沉降下来,这就是通常所说的污泥。据估算,目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量(干重)大约为900万吨,占我国总固体废弃物的3.2%,而且年增长率大于10%。

污泥的成分很复杂,是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体,除含有大量的水分外(可高达80%以上),还含有难降解的有机物、重金属和盐类,以及病原微生物和寄生虫卵等。大量的未经处理的污泥任意堆放和排放对环境造成了新的污染,特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区,污泥处理处置问题已经十分突出。

1.3 如何安全有效地处理污泥,成为我国城市污水处理厂生存必须迈过的“坎”。

请看:

大连市:

大连市最终将建有15座污水处理厂,目前已建成6座污水处理厂,待其余9座污水处理厂建成后,日处理污水近100万m3,产含水80%左右的污泥1000m3,这1000m3又臭又粘含水80%左右的污泥最终往那里去?

大连城市污泥处理处置的现状及存在的问题与国内其他污水处理厂的现状及存在的问题几乎一样,大同小异。以大连开发区为例,开发区污水处理一、二厂的污泥从建厂以来一直都是用汽车送到附近的农村做肥料用。这样做存在以下问题:

①往农村送受季节限制很大,春末到秋末之间田地里长满了农作物,没有空闲地,农村难以接收污泥。

②脱水后的污泥呈胶质状且散发浓烈的臭气,运输途中,撒漏在所难免,对沿途环境影响很大。

③往农村送运距越来越远,运费越来越多。

④农村需要污泥的地点一般道路都不太好,大型汽车往那里送不安全,汽车磨损大,汽车维修费用高。

⑤污泥含水率高达85%左右,既不利于施肥作业,又不便于贮存保管;而且拉去一车污泥,固化物不足五分之一,其余全是水,对运力是很大的浪费。

⑥未经无害化、稳定化等工艺处理的污泥会对农田、农作物及周围环境造成严重的污染。

大连市其他污水处理厂的污泥都到哪里去了呢?

北京市:

像北京这样的大城市,到2008年时城区日污水排放量高达200多万吨,在污水处理率达到100%的时候,每天会产生2000多吨污泥,每年会产生80多万吨左右的城市污泥。形象地说,北京每天产生的污泥要用200辆次的10吨大卡车,才能运出城外。这些污泥如果按1米的高度堆放,占地面积需要1200亩。因此,北京市年80万吨城市污泥的无害化处置和合理利用,是一个迫在眉睫的问题。

上海市:

上海市城市污泥处置现状及存在问题。上海市1997年排放的污水量约为578×104 m3/d,其中经20余家城市污水处理厂处理的污水量约为60×104 m3/d,年产生污泥量约为120×104 t(含水率约为97.5%)。为了改善城市水环境,上海市拟新建石洞口、竹园、白龙港、新和等污水排放系统和大型污水处理厂。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长,如何合理地处置污水厂污泥,已成为城市污水厂和相关部门提高管理水平的重要方面。

污泥经适当浓缩后运至市郊或邻近省份农村作农肥,是上海城市污水处理厂一般采用的污泥处置方法。由于运行经费、设备等问题,20余家污水厂中仅南桥污水厂的污泥消化运行正常。

天津市:

天津市是我国四大直辖市之一,是北方重要的工商业城市和内外经济贸易中心。近十多年来先后建成两座大型城市污水处理厂(纪庄子、东郊),日处理规模达66万m3污水,几乎将市区1/2城市污水净化处理,但是,在城市污水处理过程中必然会产生大量的污水污泥,它容量大,不稳定,易腐败,有恶臭,如不加以妥善处理和处置,将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染,更有甚者,将污水污泥任意施于农业,导致农作物污染,土壤受到不可逆转的中毒受害。

重庆市:

浊水虽清 污泥却还在。

2001年,国家就做出了三峡库区及其上游水污染防治规划,要求重庆市三峡库区几乎所有的区县至少建一座污水处理厂和垃圾处理场。目前,三峡库区、主城区和影响区共有24座污水处理厂投入运行,在这些污水处理厂产生的污泥,基本是通过机械脱水后送到垃圾处理场填埋或者少量利用,多数没有得到消化处理。一般情况下,每处理1万立方米污水产生污泥15~20吨,按目前库区18座污水处理厂设计能力80%的处理量估算,一年产生污泥10万吨以上。两年之内,重庆主城区、各区(县、市)和部分镇将建设投运污水处理厂80余座,总规模达到每日220万立方米,按80%的处理量估算,日产生污泥2640吨。当第二批污水处理厂投入运行后,每年产生污泥达到100万吨。”

武汉市:

在武汉城市污水处理率日益提高的同时,污水处理厂每天产生的污泥也在急剧增加。

3年内,该市污水处理厂将增至13座。初步预计,每天的污泥量将从现有基础上增至825吨,大大超过该市垃圾填埋能力。如果不科学处理,将给土壤、水体和大气带来二次污染。

深圳市:

污泥就像没娘的孩子。

对于河流污染问题,深圳市在过去几年里给予了前所未有的重视和投入,据不完全统计,从2001年至今,深圳投入到水环境整治的费用就有近百亿之巨。随着一批污水处理厂、人工湿地的陆续建成并投入使用以及配套管网建设的推进,深圳治河工作开始有了令人期待的前景。但是,一个在过去规划中没有得到重视的问题—“污泥去处问题”,开始困扰深圳的治河工作。记者随后对污泥排放进行了深入的调查,结果发现,污泥无处可去是导致偷排的重要客观原因,这个情况在深圳各区均普遍存在且矛盾日益突出。

2 我国污水处理厂污泥处理处置的现状与存在的问题

城市污水处理厂成为污染大户!这是一个让大家接受起来有些困难的事实。在很多人包括一些领导看来,一个城市只要设立了污水处理厂,这个城市的供水环保问题就得到了解决。而事实是,城市污水处理厂在污水处理的过程中必然产生污泥。而且随着城市污水处理率的不断提高,污泥的产量同样在不断增大。目前全国每年污泥产生总量达900万吨。

目前,我国城市污泥处理处置主要方法中,污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31%、其它处置约占10.5%、没有处置的约占13.7%,这些所谓的“处理”和“处置”基本上都是在特定的条件下估算的,严格来说以上数字将会有很大变化。据统计,我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20~50%,可以看出,污泥处理处置处于严重滞后状态。

污泥处理处置问题已经在大城市中显现出来。早期的污水处理厂,由于没有严格的污泥排放监管,普遍将污水和污泥处理单元剥离开来,为了追求简单的污水处理率,尽可能地简化、甚至忽略了污泥处理处置单元;有的还为了节省运行费用将已建成的污泥处理设施长期闲置,甚至将未做任何处理的湿污泥随意外运,简单填埋或直接农用,致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延,给生态环境带来了极不安全的隐患。

3 污泥处理处置的重要性和污泥处理的方法及优缺点分析

3.1 污泥处理处置的重要性

污水处理和污泥处理处置是解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统

污泥处理处置是污水处理得以最终实施的保障,在经济发达国家,污泥处理处置是极其重要的环节,其投资约占污水处理厂总投资的50~70%。

污泥处理方法大体有填海、填埋、焚烧和土地利用。其中填海由于出现了严重的污染问题,已经被国际海洋法所禁止,各国都基本上废止。余下的几种处置方式各有优劣。从技术难度比较,填埋的技术难度最低,其次是土地利用,难度最高的是焚烧。从投资成本来看,焚烧的投入成本最高,其次是填埋,土地利用成本最低。而从环境风险来比较,焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险,而土地利用的风险也需要控制。

各国都把污泥处理处置作为污水处理系统的非常重要的环节,给予巨大投入,使污染治理能划上一个完整的句号,这是成熟的污水处理思路;二是不同国家和地区因地制宜地采取了适合各自国情的污泥处理处置技术路线。

3.2 几种污泥处理的方法及优缺点分析

①污泥的卫生填埋

污泥卫生填埋始于20世纪60年代,是一项比较成熟的污泥处置技术。污泥既可单独填埋也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。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。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指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,这种液体就会进入地下水层,污染地下水环境。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。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,这也限制了该法的进一步发展。

②污泥的直接土地利用

污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。污泥农用正在成为世界各国主要的污泥处置方式,污泥农用的比例很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制情况,同时也与国家的领土的大小和农业发展情况有关。如英、美、法等许多国家城市污泥的农用率可达70%,有的高达80%以上。

湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。

以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法,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;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高。

④泥的低温热解处理

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。但传统的热化学处理(焚烧法)通常需加入辅助燃料,费用较高。城市污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度(

⑤小结

从发达国家污泥处理处置的发展趋势分析,今后污泥处理处置的方向将会是土地利用和热能利用,污泥填埋的比例将大幅度降低。污泥土地利用将会向更安全、更经济的利用方向发展;污泥焚烧和热能利用将是污泥处理处置的发展方向之一,今后焚烧的比例将会进一步增加。另外,随着科学技术的发展,一些新的污泥处理处置技术(如污泥的低温热处理技术等)也在研究和试验中,该技术的应用前景十分看好。

可以看出,经济发达国家污泥处理处置技术的发展经历是卫生填埋、土地利用、焚烧(热能利用),并正向低温热解等高技术含量的处理方法发展,目前应用得最普遍和最成熟的处理处置方式是土地利用和焚烧。无论是传统的处理处置方法,还是新的处理处置方法,污泥的热干化处理技术皆因其操作灵活,可根据污泥的最终处置需求来调节干污泥的含固率等特点,愈来愈受到人们的重视,正发挥着越来越重要的作用。

4 污泥干燥制造有机复混肥:污泥不是没有用处的废物

4.1 我国城市污泥处理处置技术的发展趋势

污泥的处理处置及其无害化,作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题。一种有效的污泥处理处置方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益的均衡。从长远观点来看,并结合发达国家污泥处理处置的实际经验,对于我们这样一个农业大国,经济基础较为薄弱,应将污泥制成污泥复混肥料或污泥生物复混肥料,用于农田、植树造林、园林绿化以及垦荒地、贫瘠地等作为主要的有效利用途径。

在传统的污泥处理处置技术系统中,城市污泥皆因其体积庞大(含水率太高所致)、性质复杂而难以处理。例如,污泥的土地利用或因浓缩、脱水后污泥含水率太高,造成运输困难,运输量大,或因脱水泥饼分散困难而需借助机械设备支持田间操作,使该技术在实际应用中存在较多的困难;填埋则因脱水泥饼含水率较高(一般为70%~85%),土力学性质差,需混入大量泥土,从而导致土地的容积利用系数明显降低;污泥堆肥化处理也因含水率太高需混入大量的调理剂和疏松剂;脱水泥饼直接焚烧,也因其含固率低,不能维持过程的自持进行,需加入辅助燃料,使处理成本明显增加,难以承受。

4.2 污泥的干燥处理

综合分析上述污泥处理处置技术系统在实际应用中所遇到的困难,不难看出污泥的含水率是关键的影响因素。因此,降低污泥含水率是解决目前在污泥处理中所遇到问题的关键。国内外应用实践表明,经传统的浓缩和脱水工艺处理后,污泥大含水率不可能达到60%以下,经济的机械脱水泥饼含水率为70~85%左右。要达到对污泥的深度脱水,必须对污泥进行干燥处理,污泥进行干燥处理有自然干燥和利用热源进行干燥。

4.2.1 自然干燥

污泥的自然干燥是把污泥放到一块场地上利用太阳能进行干燥,这种办法的优缺点如下:

优点:节能,干燥成本低。

缺点:占地面积大;臭味很大;干燥时间很长;受天气的影响很大,雨季和下雪天不可能干燥,空气湿度大干燥也不能进行。污泥干燥了很长时间,一场雨来了干燥好的泥就全部泡汤。

4.2.2 利用热源进行干燥

污泥的热干燥是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法,尽管污泥干燥的直接结果是污泥含水率的下降(脱水),但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有很大的不同。污泥机械脱水(也包括污泥浓缩),其应用的目的以减少污泥处理的体积为主(污泥浓缩和机械脱水通常均可使污泥体积减少4倍左右),但脱水污泥饼除了含水率和相关的物理性质,如流动性与原状污泥有差异外,其化学、生物等方面性质并不因脱水而产生变化。污泥干燥则由于提高水分蒸发强度的要求,使用人工热源,其操作温度(对污泥颗粒而言)通常大于100℃,干燥对污泥的处理效应,不仅是深度脱水,还具有热处理的效应;加之,污泥干燥处理的产物,其含水率可控制在20%以下,即达到抑制污泥中的微生物活动的水平,因此污泥干燥处理可同时改变污泥的物理、化学和生物特性。具体而言,污泥干燥操作的温度效应可以杀灭污泥中的寄生虫卵、致病菌、病毒等病原生物和其他非病原生物。与干燥后污泥的低含水条件相配合,污泥干燥可使污泥达到较彻底的卫生学无害化水平,同时干燥污泥还具有相当高水平的“表观”生物稳定性(干燥污泥如磨细后,重新加水浆化,再接种以微生物,则其生物稳定性特征会失去,故称其为“表观”)。另外,干燥污泥的低含水率,使其重要的热化学特性;低位发热量大为上升(含水率20%的干燥城市污水厂生污泥,其低位发热量约为17MJ/KG,为标准煤的60%左右),不仅可能达到自持燃烧的水平,甚至可作为矿物燃料的替代物使用(污泥衍生燃料)。

由于污泥干燥所具有的这种改变污泥物性的能力,以及操作灵活,可根据污泥的最终处置需求来调节干污泥的含固率等特点,污泥干燥不仅可在污泥焚烧和热化学转化等工艺体系中作为预处理技术单元应用;也可以通过直接将干燥污泥产物出售给农业部门当肥料或土壤改良剂,或出售给建材制造等工业部门当辅助燃料,而独立完成污泥处理的管理功能,成为相对独立的处理技术过程。目前,污泥干燥后制农业肥料和污泥预干燥焚烧已成为有一定应用面的污泥处理技术过程。污泥干燥由于具备彻底的无害化和显著的减量化效果,可以预计,污泥热干燥技术将会在我国城市污泥处理处置及资源化利用中发挥越来越重要的作用。

转贴于 5 大连开发区污水处理厂对污泥干燥处置的研究情况

为了彻底解决城市污泥的负面影响,大连开发区水质净化一厂广泛收集、了解了国内外各种成功的污泥处理处置技术和设备运行情况,经过综合分析和反复论证,发现了直接热干燥技术在我国城市污泥的处理处置中有着良好的应用前景,污泥热干燥技术的优点正逐步显现出来:

①污泥显著减容,体积可减少4~5倍;

②形成颗粒状稳定产品,污泥性状大大改善;

③产品无臭且无病原体,减轻了污泥的负面效应,使处理后的污泥更易被接受;

④产品具有多种用途,如作肥料、土壤改良剂、替代能源(焚烧)等;

⑤系统运行稳定,可操作性好,不受地域、环境、时间的限制;

⑥工艺流程简单可靠,占地面积小,可实行自动化控制,实现工业化连续生产。

为此,大连开发区水质净化一厂在国内率先进行了污泥热干燥的生产试验,采用的是干燥固体高湿废弃物的干燥工艺。在广泛收集国内外各种干燥技术和设备的基础上,该厂于98年初开始投资65万元,进行了污泥干燥设备技术的试验工作,98年5月20日开始试车试运行,先后克服了不能进料,进料后粘壁、产量低、操作难、人员占用多,耗能大,经常停机等诸多困难。经一年的反复试验,多次改进,终于在1999年5月13日彻底攻下了污泥干燥的技术难题,试车成功。

该污泥干燥技术设备在我厂顺利稳定运行,使每天约50吨含水85%左右的富含磷等的污泥,经干燥后变成了很好的有机肥,解决了从建厂以来困扰该厂的大难题。

这一套污泥干燥处理系统,当时在全国处于领先地位;在全国污水处理行业产生了很大的影响。为此曾在大连开发区举行过由建设部召开的全国污泥干燥处理技术研讨会议进行推广。

该厂的WGN—3型滚筒式污泥干燥机和RSL—180型燃煤卧式燃烧炉型污泥干燥机,具有极强的适用性,不论是活性污泥,还是生污泥,只要经过普通机械脱水,既使含固率只有13%,也无须与干污泥混合,就可直接进行干燥,省掉干污泥返流输送和混合设备。这样一来,不仅简化了设备组成而节省了投资,还减少了占地面积。

该厂WGN—3型滚筒式污泥干燥机,每小时可生产300公斤含水20%的干污泥。

WGN—3型滚筒式污泥干燥机具有以下特点:

结构简单、造价低(国外污泥干燥设备要几百万至一千万人民币),操作容易(每班只要二名临时工即可)。运行稳定,成本低,对脱水后的污泥含水率要求不严(最高达87%也可顺利干燥,国外设备要求含水必须达到60%以下才能进行干燥)。整套污泥干燥系统投资省(大连开发区污水处理一厂只投资60多万元就建成整个污泥干燥车间并顺利运行)。

用WGN—3型滚筒式污泥干燥机干燥污泥既能全部杀死其中含有的各种病害菌及虫和卵,又可保留其中的肥效[大连开发区污水处理一厂干燥后的污泥含氮5.18%,含磷(以P2O5计)9.39%,含钾(以K2O计)1.6%,有机质68.6%,水份<20%],可以做为一种很好的复混有机肥,并便于运输、堆放、贮存。

但是,由于种种原因,污泥的热干燥至今未能形成规模化生产。主要原因是干燥工艺不适合城市污泥的干燥处理以及污泥的初始含水率太高,导致污泥的干燥成本很高。

大连开发区水质净化一厂在污泥的综合利用研究中,对城市污泥的理化性质及其干燥特性进行了深入的研究,对现有的干燥工艺及存在的问题进行了详细的分析,并结合国外污泥热干燥的成功经验,在现有干燥工艺的基础上,经多次试验和改进,研究设计了一种适用于城市污泥干燥处理的二级串联热对流干燥工艺,能进一步降低了污泥的干燥能耗,提高了干燥后污泥颗粒的品质。

5.1 原有的干燥设备工艺及存在的问题

通过近半年的生产实践,发现干燥设备工艺存在一些无法克服的缺点。主要表现在以下几个方面:

5.1.1 因污泥干燥需要的时间较长,加上污泥在干燥过程中板结而成坚韧的颗粒,要保证颗粒内部水分达到要求,必须提高干燥机后半部的干燥推动力(提高尾气的排风温度和降低尾气的相对湿度)。增加了设备的运行成本;

5.1.2 污泥在机内的干燥时间很长,平均15~20min左右,导致污泥颗粒之间的停留时间差异较大,出料含水率不均匀,混有少量湿颗粒。约占总量的5%;

5.1.3 出料温度偏高。一般在90℃~100℃之间,不利于贮存和后面的处理,而且尾气中产生不必要的高气味负荷;

5.1.4 出料干燥程度里外不均匀,湿度梯度大,有些颗粒较大的产品甚至出现外焦内湿的情况,影响产品品质。

可以发现:在实际生产过程中,影响干污泥产品品质的主要原因是污泥颗粒之间的停留时间差异和尺寸差异较大;造成设备运行成本偏高的主要原因是干燥机后半部的干燥推动力较大,若降低干燥机后半部的干燥推动力,提高后半部热空气中水气的分压,则设备的干燥能力下降,造成干污泥产品的单位能耗反而增加。WGN—3型滚筒式污泥干燥机很好地解决了污泥在高水分时的干燥问题,但对污泥在低水分时的干燥则显得力不从心。起初,我们曾对设备内部结构进行了多次改造,虽然干污泥产品品质有所提高,但干污泥产品的单位能耗没有明显降低。可见,传统的干燥固体高湿废弃物的干燥工艺不适合城市污泥的干燥处理。

5.2 二级串联热对流干燥工艺的设计思想

5.2.1 生产设备的组成及特点

5.2.2 主要的生产设备有:

1-WGN—3型滚筒式污泥干燥机 2-QGS—3型强力粉碎干燥机 3-RSL—180型燃煤卧式燃烧炉 4-RSL—80型燃煤卧式燃烧炉

5.2.3 干燥设备的选用

一级干燥设备选用适合用高温介质烘干高湿、高粘物料的WGN—3型滚筒式污泥干燥机。解决污泥在高水分时的干燥问题,促进湿污泥颗粒化,结构化。

二级干燥设备选用具有强力破碎、干燥、分级功能于一体的QGS—3型强力粉碎干燥机。解决污泥降速干燥阶段的干燥问题,强化污泥降速干燥阶段的进程。

5.2.4 热源的选用

污泥的干燥成本与所选用的燃料类型关系较大。为了降低干燥成本,国内一般采用由固体燃料煤燃烧得到的高温烟气作为热源。RSL型燃煤卧式燃烧炉可实行全自动恒温燃烧,高温烟气经净化后,其含尘量≤200mg/Nm3,黑烟浓度低于林格曼Ⅰ级。完全符合国家排放标准。对有消化设施的污水处理厂,可充分利用污泥消化处理中产生的沼气为热源,以降低污泥的干燥成本。对有废热可以利用的污水处理厂,可将废热作为辅助热源。干燥后的尾气经旋风除尘器除尘后直接排放,很难达到排放标准,必须经进一步净化处理。以煤为燃料的干燥设备尾气污染较为严重,但对污水处理厂来说可利用处理后的再生水,选用水喷淋除尘,在除尘用水中加入碱液及吸附剂,可去除燃料燃烧过程中产生的SO2、粉尘等及在污泥干燥过程中产生的部分臭味。

5.3 主要生产设备的工作原理

5.3.1 WGN—3型滚筒式污泥干燥机的工作原理

湿污泥由喂料斗、双螺旋定量喂料器、皮带输送机和进料螺旋定量送入滚筒式污泥干燥机,被干燥机内壁上的防粘装置、抄板以及滚筒内部高速旋转的破碎装置反复撕扯、抄起、撒落、击碎。击碎的污泥撒布整个干燥空间,与在引风机作用下呈负压的高温热空气充分接触,完成传热传质过程。由于滚筒内抄板的倾角和引风机的作用,污泥由进料端向出料端缓缓移动。达到水分要求的颗粒状污泥从出料螺旋排出。少量被尾气带走的粉状物料被除尘装置回收,与出料螺旋合并排出或单独收集。

5.3.2 QGS—3型强力粉碎干燥机的工作原理

WGN—3型滚筒式污泥干燥机排出的湿污泥颗粒由喂料装置送入QGS—3型强力粉碎干燥机内即受到高速粉碎装置的粉碎,由粉碎装置下方进入的热空气同时对污泥进行干燥。污泥颗粒一面干燥,一面不断受到粉碎,其尺寸不断减少。在热空气作用下,小颗粒污泥被带向上方分级装置处,由于分级装置旋转时(转速可调)产生向下的压力和离心力,故稍大的未达水分要求的污泥颗粒被下抛到干燥段和粉碎段被继续干燥和粉碎,已干的小颗粒污泥通过分级装置由除尘器收集。干污泥颗粒的含水率可通过改变分级装置的转速调整。

5.3.3 RSL型燃煤卧式燃烧炉的工作原理

RSL型燃煤卧式燃烧炉是国际上最先进的直接利用高温烟道气的供热装置之一。它以煤为燃料,通过自动推煤机构将煤推入一次燃烧室并迅速起燃燃烧。在负压作用下,旋转型二次燃烧室将一次燃烧室的火焰和燃气吸入,并沿其壁面急速旋转进一步强化燃烧。设置在二次燃烧室中的独特高温除尘装置使大部分尘埃从烟气中分离。通过夹层配入的干净空气稀释热烟气,并使其温度控制在需要值,直接输出应用。

5.4 二级串联热对流干燥工艺的工艺流程

二级串联热对流干燥工艺的工艺流程如图3所示。湿污泥首先经双螺杆定量喂料器挤压后,由皮带输送机送入WGN—3型滚筒式污泥干燥机进行第一级高温、快速烘干,在滚筒前端防粘装置的搓揉、撕扯及后端破碎装置的反复破碎下,污泥被干燥成含水40%左右的颗粒状湿泥,然后再进入QGS—3型强力粉碎干燥机进行第二级低温破碎烘干,颗粒状湿泥在干燥腔内受到线速度达80m/s的破(粉)碎轮的强力冲击而瞬间细化,最后形成含水13%左右的小颗粒状干污泥产品。尾气经换热器换热后进入喷淋塔洗涤,达到排放要求后排入大气。

5.5 二级串联热对流干燥工艺的主要特点

① 快速干燥,直接用燃烧炉的热烟气加热污泥,热效率高;

② 燃烧炉设有二次燃烧室和烟气净化装置,输出的热烟气完全符合国家的排放标准;

③ 无论是生污泥还是消化污泥,均可直接进料,整个干燥过程自动连续运行,运行稳定,不受地域、环境、时间的限制;

④ 在双螺杆定量喂料器内部高压、高剪切力的作用下,污泥中的部分结合水游离出来,可提高污泥的干燥脱水性能,降低干燥成本;

⑤ 采用WGN—3型滚筒式污泥干燥机进行第一级高温、快速烘干,热容量系数大。在滚筒内防粘装置的搓揉、撕扯下,有利于污泥越过含水50%~60%左右的胶粘相阶段,形成含水40%左右的颗粒状湿泥。被加热的防粘环链使湿污泥两面受热,故强化了污泥的干燥进程;

⑥ 采用QGS—3型强力粉碎干燥机进行第二级低温破碎烘干,强化了污泥降速干燥阶段的进程,确保污泥颗粒不会被过分干燥,从而避免在尾气中产生不必要的高气味负荷,有利于污泥中营养成分的保留;

⑦ 污泥一级干燥后,进入二级干燥前有一段缓苏过程,有利于二级干燥的进行;二级串联干燥工艺的应用可充分发挥各自的优势,解决了污泥因粘性太大而难以烘干和干燥后因颗粒坚硬而难以粉碎的难题;

⑧ 二级串联干燥工艺的应用不仅可大大降低干燥成本,而且对污泥的灭菌、除臭更充分;

⑨ 干燥后的干污泥产品呈小颗粒状,产品品质均匀,质量好;

⑩ 两套干燥机组既相互联系,又相互独立;既可设有返料、混料工序,也可不设,全套设备工艺流程简单,可操作性强。

污泥的处理方式范文第15篇

关键词:污泥,干化,火力发电厂,污泥掺烧

Abstract: Combined with hazard-free and reclamation project, through running mode,we integrate municipal sludge treatment with power plant whose main production is electricity,more than disposeing sludge.In disposeing sludge view,we explore a new way which can develop circular economy and achieve sludge hazard-free and reclamation project.

Key words: Sludge, Anhydration, Power plant, Mixture

中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:

概述

1、污泥现状

我国目前污水处理厂在污水处理过程中产生的污泥,其数量约占总处理水量的0.5%-0.7%,含水率以95%计。城市湿污泥产生量约为3万吨/天;预计到2015年,全国城市污水处理厂将达2000座以上,湿污泥产生量约为8万吨/天。环境问题日益严重,治理刻不容缓。

2、污泥处理方式及优缺点

目前我国已建成的污水处理厂中约有90%没有设置污泥处理配套设施。国内外污泥处置方式主要有填埋、堆肥和焚烧三种,其余如海洋倾倒等正已被禁止。

本文结合某电厂的热电联产机组掺烧污泥工程实例,为城市污泥处置方法提供有益的参考及补充。加快推进城市污泥在火力发电厂中的资源化利用,总结形成的污泥利用技术和标准化的工程设计方案,并在以后的推广应用中不断改进和创新。

国内外污泥干化处置情况

为实现城市污泥减量化、无害化处理的目的,国内外普遍采用干化焚烧处理工艺。目前国内外污泥干化处置技术与设备的特点决定了污泥处置的能源消耗与污泥产能的比例过大。国外污泥处理费用往往比污水处理费用要高,不符合我国国情。为了寻求适合我国的污泥干化与处置技术,需研究污泥处置的有效途径。

污泥无害化、资源化处置工艺

1.工艺流程

污水处理厂脱水后的污泥经自卸车运至电厂湿污泥储存仓,仓顶有料位探测器,底部有插板门及污泥螺杆输送泵。料位探测器控制污泥进料泵并与其自动连锁,底部污泥螺杆输送泵变频给料。探测装置通过PLC与干燥机、通风机、自动切换安全阀门等安全设备联锁。仓内的污泥经湿污泥螺杆输送泵送至干燥机入料口,含水率80%的湿污泥由干燥机一端底部进料,在旋翼作用下向上抛掷,热风由湿污泥进料同端上方进入干燥机,与被抛掷的物料直接接触,物料在旋翼和热风的作用下向前运动,实现质热交换。污泥干燥系统的传热速率主要与体积给热系数、干燥机容积、热风温度、污泥温度等有关。干燥后的污泥经气流输送至旋风分离器,其下方设有干污泥储存仓,干污泥缓冲仓下方有螺旋输送机,干污泥通过螺旋输送机输送至污泥皮带输送机,输送至输煤系统皮带机与燃煤混合后进入煤仓。

干燥机所需介质为燃煤锅炉烟气,干燥烟气一部分取自锅炉空预器入口,一部分取自引风机出口。

干燥机尾气经旋风分离器出来的尾气进入布袋除尘器,将尾气中的粉尘分离出来进入干污泥储存仓,离出来的气体经通风机送至电厂脱硫入口原烟道。

工艺流程详见下图:

2.技术要点

2.1锅炉尾部烟气的取用部位和取用量

热源是污泥干化焚烧的关键,利用火力发电厂已有的热源优势,在原有锅炉烟气尾部烟道开口,使用烟气热能。但不能改变炉膛的负压系统,既确保锅炉安全燃烧,又保证污泥干化所需热能。

2.2烟气中粉尘的去除

由于污泥干燥用热能大部分取自锅炉空气预热器前的烟道,该位置所取的烟气含尘量较大,因此要考虑较高含尘量对烟气管路及干燥设备的磨损影响,需采用合适的预除尘方式。

2.3污泥异味的去除

污泥在干燥机内干化的过程中,由于水分的蒸发,会产生异味。减少异味挥发,防止对运行的人员造成不利的身、心影响,需考虑采用异味吸附手段。

2.4干化设备的选用

对于污泥干燥设备的选型,通过比较国内外污泥干化处理设备特点,结合我国实际国情,考虑工程各种因素,以降低污泥干化处理成本。

2.5监控手段的设计

污泥干化、焚烧处置工艺均采用小型DCS系统或者PLC控制系统。首先保证主机系统的安全运行,又要保证抽取的锅炉烟气热量能够满足污泥干化系统的正常运行。

2.6防干泥板结挂壁

将城市污泥从80%的含水率条件下干化至能够掺配到电厂原煤中燃烧,需要考虑污泥干化处置过程中污泥干化挂壁及碳化的问题。采用先进的污泥干燥设备,并对抛掷后的污泥贴壁现象采用刮壁干燥机内壁清扫器,将粘壁及时刮下,杜绝了污泥在干燥机壁上碳化,造成干燥机腔内着火的问题。

2.7干化系统与原输煤系统的配合

污泥在完成干燥处理后,在电厂现有生产流程中,采取科学、合理的镶嵌式技术,实现污泥输送系统与电厂燃煤输送系统结合。

工程设想及评价

1.项目规模

以下按照100t/d掺烧湿污泥量进行设计,主要包括:机务,电气,控制,土建,暖通消防,给排水专业。

2.主要设计原则

2.1根据国情和地区特点,因地制宜采取行之有效的处理方法和工艺流程,减少占地和基建设备费用,尽可能降低工程造价。

2.2干化处理系统布置尽量靠近输煤系统及干化加热介质系统,远离办公区域。

2.3 采用强制流态化干燥机系统,对高含水、高粘度的物料与烟气直接接触,进行干化处理。

2.4 污泥处理量:干化后的污泥直接进入输煤系统,需根据锅炉的耗煤量确定掺烧比例(掺烧比例为污泥处置比例),污泥掺烧比例以不影响锅炉及其他设备的正常安全稳定运行为原则。

2.5 湿污泥的含水率按80%计,干污泥含水率不超40%。

2.6 干燥机进口温度按340℃计,干化后干燥机出口温度不低于100℃。

2.7 湿污泥运储方式:用密闭自卸车从污水处理厂运至电厂污泥干化处理车间的湿污泥储存仓内储存。

2.8 湿污泥储存仓内的污泥通过仓底的螺旋泵输送至干燥机内进行干化处理。

2.9 干污泥的储存方式:在旋风分离器下部设干污泥储存仓。

2.10 干污泥通过带式输送机输送至电厂输煤皮带机后进入电厂原煤仓。

2.11 污泥干化系统的干化及输送采用密闭方式。

2.12 干化系统设电视监控系统。

2.13 干化系统采用PLC控制方式,与电厂输煤系统实现联锁控制,保证设备安全运行。