A. 市政污泥處理和處置技術探討
市政污泥是處理生活污水時所產生的沉澱、懸浮及顆粒物。下面中達咨詢就帶來市政污泥處理處理原則、市政污泥的處置方式以及市政污泥的處置技術進行了探討分析,以供借鑒。
當前如何妥善處理污泥,實現其穩定化、無害化、減量化和資源化,已成為社會廣泛關注的課題。以下就市政污泥處理和處置技術進行探討分析。
一、市政污泥處理處理原則
市政污泥處理處理原則:
(1)污泥處理處置應統一規劃,合理布局。污泥處理處置設施宜相對集中設置,鼓勵將若干城鎮污水處理廠的污泥集中處理處置。
(2)應根據城鎮污水處理廠的規劃污泥產生量,合理確定污泥處理處置設施的規模;近期建設規模,應根據近期污水量和進水水質確定,充分發揮設施的投資和運行效益。
(3)城鎮污水處理廠新建、改建和擴建時,污泥處理處置設施應與污水處理設施同時規劃、同時建設、同時投入運行。污泥處理必須滿足污泥處置的要求,達不到規定要求的項目不能通過驗收;目前污泥處理設施尚未滿足處置要求的,應加快整改、建設,確保污泥安全處置。
(4)嚴格控制污泥中的重金屬和有毒有害物質。工業廢水必須按規定在企業內進行預處理,去除重金屬和其他有毒有害物質,達到國家、地方或者行業規定的排放標准。
二、市政污泥的處置方式
污泥處置是處理後污泥的最終消納方式,主要包括衛生填埋、土地及農田利用、焚燒和綜合利用四個方面。據統計,目前75%的污泥採用土地填埋,其次為土地利用,而最有發展潛力的焚燒僅佔3%。
填埋操作簡單,經濟可行,是我國採用最多的污泥處置方式,因不能滿足資源化利用要求,在國外填埋污泥比例逐年下降。污泥可單獨填滿,也可與生活垃圾混合後填埋,考慮到佔用土地及對環境污染等因素,已逐漸被淘汰。
污泥中含有豐富的氮、磷等營養物質及各種微量元素,可改善土壤特性,進行穩定無害化處理並滿足《城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》標准要求後,依據當地土壤特性及植物習性,確定試用范圍、施用量及期限後方可被用於土地及農田。在利用過程中應嚴格控制重金屬含量,防止重金屬通過食物鏈影響身體健康。
焚燒是污泥處置技術中對污泥穩定化、無害化、減量化處理最為徹底的方式。在高溫、有氧條件下,通過蒸發、揮發、分解、燒結、熔融以及氧化還原反應,將污泥中的有機成分分解為CO2、H2O、N2等氣相成分。該方法可殺死一切病原體,徹底解決污泥惡臭問題。污泥可獨立焚燒,也可與生活垃圾、水泥原料、煤以及培賀兆生物質摻混燃燒。屈會格等研究煤與污泥摻混燃燒特性時發現,摻混燃燒使煤的著火與燃盡時間配租提前,綜合燃燒特性降低。尹龍曉等發現,秸稈中揮發分的大量析出及燃燒提高了摻混燃燒的穩定性及燃盡能力,當秸稈摻混比例為20%時可滿足熱值指標要求。
污泥的綜合利用主要包括制磚、生產水泥、制陶粒和制熔融材料等。污泥制磚可採用干化污泥和污泥灰渣兩種原料,其中灰渣成分與黏土磚更為接近,在製造過程中僅需添加適量黏土與硅砂即可。污泥作為粘結劑可將無煙粉煤加工為型煤,不僅改善了常規型煤的內部孔結構,而且還提高了型煤的氣化反應性。
三、市政污泥的處置技術
污泥是污水處理後的產物,是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒和膠體拍帶等組成的復雜非均質體。污泥含水率高(>98%),有機物含量高,容易腐化發臭。典型的污泥處理工藝流程包括濃縮、穩定化處理、干化和污泥處理四個階段。
3.1濃縮工藝
污泥水分主要包含表面粘附水、間隙水、毛細結合水和內部水四類。污泥濃縮的目的是去除其中的自由水和間隙水,方法主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮三種,此外還有帶式重力濃縮、微孔濃縮、隔膜濃縮和生物浮選濃縮等。重力濃縮是最節能的污泥濃縮方法,不需外加能量,利用污泥自身重力自然沉降分離;氣浮濃縮是依靠附著在污泥顆粒周圍的微氣泡減輕比重,使其強制上浮,達到濃縮目的;離心濃縮與帶式重力濃縮均屬於機械濃縮。經濃縮後污泥含水率可降至95%左右。
3.2穩定化處理工藝
穩定化處理旨在降解污泥中易腐敗發臭的有機營養物,進一步減少污泥含水量,降低病原菌、細菌含量,消除臭味。穩定化處理方法主要有厭氧、好氧和好氧堆肥三種。厭氧消化是我國普遍採用的污泥處理工藝,占污泥穩定化處理技術的38.04%。在無氧條件下,兼性菌與厭氧菌共同作用,將污泥中的有機物通過水解酸化、乙酸化和甲烷化三個階段分解為甲烷(佔60%~70%)、二氧化碳及少量的氮硫化物和硫化氫(佔25%~40%)等氣體的過程。分解乙酸產生的甲烷約占總量的2/3,由CO2和H2轉化的甲烷約占量的1/3。
好氧消化技術占污泥穩定化處理技術的2.81%,在微生物的內源代謝過程中,細胞組織在好氧條件下將自身原生質分解為二氧化碳、水、氨氮和硝基氮等小分子物質。好氧堆肥是在有氧條件下,由好氧菌對部分有機物進行分解以合成新細胞質的穩定過程,其工藝流程分為前處理、主發酵、後發酵、後處理及貯存五個階段。
3.3干化工藝
污泥干化是利用熱能去除脫水污泥水分的過程。根據熱源不同,可分為自然干化與熱干化兩類。自然干化利用太陽能進行脫水。熱干化採用的熱源按成本由低到高依次為煙氣、燃煤、熱干氣、沼氣、蒸汽、燃油和天然氣。按熱媒與污泥的接觸方式可將熱干化法分為直接接觸加熱、間接傳導加熱及聯合加熱三種,採用的設備主要有轉鼓式、轉盤式、帶式、螺旋式和離心式干化機。污泥干化過程中要注意污泥粘結問題、尾氣處理問題,粘結問題採用乾料返混措施可得到減輕。尾氣循環回用不僅可降低系統的氧氣含量,提高運行安全性能,還可回收熱量,降低能耗。尾氣需經過除塵、冷凝、水洗、熱氧化後排放。
3.4污泥處理新工藝
除上述常規技術外,國內外還研發出多種新型高效污泥處理工藝,如熔化、兩相消化、制油、超聲波處理等,可對污泥進行深加工,以實現污泥的資源化利用。(1)熔化。污泥處理廠的脫水濾餅經乾燥粉碎後,送入1300℃~1500℃的熔化爐中進行燃燒,燃後煙氣用於加熱新空氣和循環蒸汽,熔融爐渣用於建築材料。(2)兩相消化。傳統厭氧消化工藝需依次經過發酵、產氫產乙酸和產甲烷三類菌群。後兩者屬共生互營菌,劃為一相稱產甲烷菌,發酵菌稱為產酸菌。兩類菌種特性差異較大,對環境要求迥異,無法同時處於最佳生態環境中。兩相消化即將兩類菌分別置於串聯的兩個反應器中單獨進行消化,大大提高處理效率。(3)制油。利用污泥中大量有機物及營養元素可取油產品。污泥制油有低溫熱解油化和直接熱化學液化兩種技術。(4)超聲波處理。超聲波處理即利用超聲波能量在液體污泥中形成氣泡,依靠氣泡破滅形成高溫高壓環境並產生剪切力,從而破壞菌膠團結構,提高污泥的脫水性能,為後續工藝提供有利條件。超聲波處理的主要影響因素有聲波頻率、聲強或聲密度及作用時間等。
四、結束語
合理有效地對污泥進行資源化利用,在消除二次污染問題的同時,減少一次能源的消耗,已成為各國關注的焦點。作為高速發展的發展中國家,應尋求適合當下國情的污泥處理辦法,並不斷探索污泥處理新工藝。
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B. 污泥脫水的脫水
1.自然干化法
主要構築物是污泥干化場,一塊用土堤圍繞和分隔的平地,如果土壤的透水性差,可鋪薄層的碎石和砂子,並設排水暗管。依靠下滲和蒸發降低流放到場上的污泥的含水量。下滲過程約經2~3天完成,可使含水率降低到百分之八十五左右。此後主要依靠蒸發,數周後可降到百分之七十五左右。污泥干化場的脫水效果,受當地降雨量、蒸發量、氣溫、濕度等的影響。一般適宜於在乾燥、少雨、沙質土壤地區採用。
2.造粒脫水法
水中造粒脫水機是發展的一種新設備。其主體是鋼板製成的卧式筒狀物,分為造粒部、脫水部和壓密部,繞水平軸緩慢轉動。加高分子混凝劑後的污泥,先進入造粒部,在污泥自身重力的作用下,絮凝壓縮,分層滾成泥丸,接著泥丸和水進入脫水部,水從環向泄水斜縫中排出。最後進入壓密部,泥丸在自重下進一步壓縮脫水,形成粒大密實的泥丸,推出筒體。造粒機構造簡單,不易磨損,電耗少,維修容易。泥丸的含水率一般在百分之七十左右。
在污水廠的污泥脫水過程中所產生的濾液,除干化床的濾液污染物含量較少外,其他都含有高濃度的污染物質。因此這些濾液必須處理,一般是與入流廢水一起處理。
3.機械脫水法
通常污泥先進行預處理,改善脫水性能後再脫水。最通用的預處理方法是投加無機鹽或高分子混凝劑。此外,還有淘洗法和熱處理法。機械脫水法有過濾和離心法。過濾是將濕污泥用濾層(多孔性材料如濾布、金屬絲網)過濾,使水分(濾液)滲過濾層,脫水污泥(濾餅)則被截留在濾層上。離心法是借污泥中固、液比重差所產生的不同離心傾向達到泥水分離。過濾法用的設備有真空過濾機、板框壓濾機和帶式過濾機。真空過濾機連續進泥,連續出泥,運行平穩,但附屬設施較多。板框壓濾機為化工常用設備,過濾推動力大,泥餅含水率較低,進泥、出泥是間歇的,生產率較低。人工操作的板框壓濾機,勞動強度甚大,大多改用機械自動操作。帶式過濾機是新型的過濾機,有多種設計,依據的脫水原理也有不同(重力過濾、壓力過濾、毛細管吸水、造粒),但它們都有回轉帶,一邊運泥,一邊脫水,或只有運泥作用。它們的復雜性和能耗都相近。離心法常用卧式高速沉降離心脫水機,由內外轉筒組成,轉筒一端呈圓柱形,另一端呈圓錐形。轉速一般在3000轉/分左右或更高,內外轉筒有一定的速差。離心脫水機連續生產和自動控制,衛生條件較好,佔地也小,但污泥預處理的要求較高。 機械脫水法主要用於初次沉澱池污泥和消化污泥。脫水污泥的含水率和污泥性質及脫水方法有關。一般情況下,真空過濾的泥餅含水率為百分之六十至百分之八十,板框壓濾為百分之四十五至百分之八十,離心脫水為百分之八十至百分之八十五。
C. 針對城市污水處理技術研究
作為城市綜合管理的關鍵環節,污水處理對於城市正常運行及環境保護具有重要作用。本文首先介紹了城市污水處理尺宴的常用工藝,陵仿銀然後探討了城市污水處理的節能降耗策略,以期為相關技術與研究人員提供參考。
同國內城市經濟、工業產業相比,城市基礎設施的發展與建設速度相對較為緩慢,此種狀況導致了我國城市基礎設施長時間處於超負荷承載狀態,而環境保護作為城市基礎設施的重要部分,其發展狀況更加不容樂觀。當前城市污水處理採用的工藝類型較多,但各類工藝都具有不同的優勢與劣勢,而部分城市項目在未調查當地水質情況下便隨意選擇工藝,這在一定程度上影響了污水處理質量。因此,加強有關城市污水處理技術大灶的探討,對於改善城市基礎設施建設整體水平具有重要的現實意義。
一、城市污水處理常用技術工藝
城市污水是居民城市生活中產生的污水,其包含較多的細菌、有機物、病毒及寄生蟲卵等,含有較高量的硫、磷、氮等分子。依據清除對象及工作原理,當前採用的污水處理工藝主要有化學法、物理法與生物法等。
1、氧化溝工藝
氧化溝污水處理通常採用連環循環曝氣池,其是活性污泥法的一類延伸技術,是延時、低載荷曝氣活性污泥法。因曝氣池主要選用封閉的溝渠型,所以與原有的活性污泥法相比其在水力流態上具有不同的特點。在完成預處理後污水後直接輸送至氧化溝,在環形溝處活性污泥與污水充分混合後會通過表面曝氣的形式進行循環流動,具備完全混合式與推流式兩種特性。氧化溝法對有機物清除效率較高,殘余污泥量較少且易脫水,整體指標優異,同時具有除磷、工藝簡單快捷、處理效果可靠、泥齡長、脫氮等優點;其缺點則主要包括體積龐大、負荷較小、運行成本過高、能耗過大等,在中小型低負荷污水處理廠應用較為廣泛。[1]
2、SBR法
SBR法也就是序列間歇式活性污泥法,或叫做序列間歇式反應器法。其屬於一種依照間歇曝氣方式工作的活性污泥處理工藝,是一種沉澱靜置、變容積、好氧-缺氧-厭氧間歇產生、混合充分、交替進水、單池處理的活性污泥法。SBR法將原有的動態沉澱改為靜置理想沉澱、將穩態生活反應改為非穩定生化反應、將空間分割處理模式改為時間分割處理模式,具有間歇處理與運行有序雙重特點。另外SBR反應池是該技術的關鍵,此池主要集成了生物降解、均化、初沉、二沉等功能,且未採用污泥迴流系統。
3、CCAS工藝
CCAS工藝也就是連續循環曝氣系統工藝,其關鍵部分為CCAS反應池,可完成懸浮物與有機物降解、除磷、排氮等功能,且對污水預處理的要求較低,出水便可達標排放。完成預處理後的污水會直接傳輸至反應池前部的預反應池,在此部分內活性污泥微生物會吸附水中的大量可溶性BOD,隨後污水會通過反應器隔牆處的孔洞按照0.03~0.05m/min的速度流入主反應區。主反應區內主要依照「曝氣、閑置、沉澱、排水」的處理工序循環運行,以確保污水通過「好氧-缺氧」的周期處理清除氮和碳,並在「好氧-厭氧」的處理中去除磷。不同工序的周期及設備運行都通過提前編制的程序命令進行操作,且可利用計算機進行綜合管控。
4、生物膜法
生物膜法是通過吸附生長在部分固體物表面的微生物處理有機污水的技術。生物膜是一類由大量兼性菌、厭氧菌、原生動物、好氧菌、藻類、真菌等構成的生態系統,其表面具有的固體介質即為載體或濾料。由濾料依次向外可將生物膜分成厭氣層、好氣層、附著水層及運動水層。此法的主要工作原理為:生物膜會對污水中包含水層的有機物進行吸附,在經過好氣層的好氣菌分解後再完成厭氣層的厭氣處理,運動水層則用於更新老化的生物膜系統,由此周期循環實現污水凈化。[2]
二、城市污水處理的節能降耗策略
1、污泥處理
作為城市污水處理的主要耗能部分之一,污泥處理單元通常包含污泥穩定、污泥濃縮與污泥脫水等過程。當前應用較多的污泥濃縮方法有離心濃縮、氣浮濃縮與重力濃縮。分析不同污泥濃縮工藝能耗實踐數據可發現,氣浮濃縮的比能耗一般在0.2~10kWh・m-1左右,重力濃縮的比能耗一般在0.02~0.14kWh・m-1左右,離心濃縮的比能耗一般在0.5~1.2kWh・m-1左右,而氣浮濃縮中生物氣浮比能耗則通常為0.05~0.12kWh・m-1。相比之下,重力濃縮的耗能量最小,但因其濃縮效果較差,容易導致磷的泄漏,所以將重力濃縮改為生物氣浮可有效提高污泥濃縮效能。
電耗與熱耗是厭氧消化耗能的主要部分,熱耗常用於保持消化過程溫度,而電耗則用於泵送與攪拌;而風機對消化池的曝氣是好氧消化耗能的主要部分。兩者間的主要差異為厭氧消化產生的沼氣可有效補償消化過程的能耗。如某污水處理廠污泥處理主要選用生化沼氣的高溫與中溫兩級消化工藝,單日產生化沼氣設計量為5.4萬m3,依照運行穩定性計算日均發電量可保持在7.5萬kWh,全年發電量則可突破2700萬kWh。另外當前大部分污水處理廠均選用離心脫水、帶式壓濾縮水、板框壓濾脫水等機械脫水方式,依據不同機械脫水電耗數據分析可發現離心DS脫水通常保持在11~33kWh・t-1左右。
2、污水處理
污水處理中的主要耗能部分為生物處理好氧工藝中的曝氣系統。對曝氣系統可採取的降耗節能措施有:(1)設置自動調控設備,依據曝氣池中的溶解氧濃度對供氣量進行調整;(2)加強設備設計,盡量採用壓力承載性能高的局部構建及管材,降低不必要的延長與局部損失;(3)將曝氣裝置替換為混合效率更好的潛水攪拌器等;(4)可考慮將曝氣設備安置在單側,在水流斷面上構造成旋轉推流,讓氣液充分接觸,由此改善氧的高轉移率;(5)選用性能穩定、工作可靠、節能效果良好的變頻調速風機。[3]
3、污水提升
作為污水提升的基本工作裝置,污水提升泵降耗處理將改善處理廠整體節能效果。如依據某污水處理廠提升泵具體運行能耗數據分析發現,提升泵電耗占處理廠整體能耗的16%左右;工作揚程是提升泵電耗的主要決定性因素,另外構築物水頭損失設定值過高,也會加大污水提升電耗。所以應在工程設計時進行管道淹沒出流規劃並調整跌水高度,減小出口處水頭損失消耗,以降低污水提升高程與能耗。對於泵揚程處理,可在設計時增加總體布置密度,採用短而直的管道連接方式,選用平流式沉澱池和淹沒堰,以減少泵電耗。
4、化學除磷
化學除磷是指通過添加化學葯劑與污水內的磷發生反應形成沉澱來除磷的一種方法。該方法在污水處理廠中應用較為廣泛,但不同的化學葯劑擁有不同的除磷效果。某研究者對幾類葯劑除磷效果比對發現,三氯化鐵具有較高的除磷率,但其會產生排放尾水色度過大問題。而選用高分子混凝劑不僅能取得較好的除磷率,且能大幅度改善葯耗。
城市污水處理水平將直接關系著城市居民的健康生活與發展。因此,相關技術與研究人員應加強有關污水處理的研究,總結污水處理工藝及關鍵技術處理要點,以逐步提升城市整體發展質量。
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D. 給水廠污泥處理技術
給水廠污泥處理技術具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
城市生活用水來自於給水廠,給水廠通過凈化地下水和污水來獲取符合飲用標準的生活用水,在這個流程中需要添加混凝劑以及其它葯劑,因此生活用飢指羨水的獲得還會產生廢水以及污泥,這部分的廢水必須經過處理後再排出水廠,否則會嚴重的損害周邊環境,也會造成巨大的資源浪費。當前國內的給水廠污水及污泥處理技術大多套用污水處理廠技術,因此在逗返污泥的處理上並不存在單獨的針對性技術,這就導致污泥的處理效果並不理想,有必要針對給水廠污泥處理技術進行研究和探索。
一、給水廠污泥處理技術發展概述
國外的給水廠已經普遍推廣了污泥處理配套設施,最早在19世紀30年代末期美國就開始了針對給水廠污泥處理技術的研究,而在19世紀的70年代中期已經形成了完善的法律法規體系,用以規范給水廠的污泥處理工藝,各項給水廠污泥處理技術蓬勃發展。而在國內的給水廠污泥處理技術研究開始於20世紀80年代,上海的一家自來水公司首次針對污泥處理建立了項目研究組,並在90年代開始嘗試建設給水廠污泥處理設施,當前國內的給水廠污泥處理設施主要在大型城市推廣,中小城市尚未普及。城市污水廠污泥具有有機物含量高、高度親水性的特點,容易與水分子以不同方式結合在一起,使水分難以去除,必須採取一定的調理措施改善污泥的脫水性能,其中化學調理法是最常用的技術手段。在化學調理過程中,影響污泥脫水性能的因素十分復雜,包括污泥類型、污泥中水分的存在形式、污泥表面特性、絮體大小和固體濃度等,並且這些因素互相關聯。污泥來源不同,污泥性質存在明顯差異。在實際工藝操作中,對於不同來源污泥的化學調理,一般需要通過試驗確定調理劑的投加劑量和使用條件。給水廠污泥主要源自沉澱池的排泥水和過濾池的沖洗排水兩個環節,因此主要是包含石灰軟化污泥和化學絮狀污泥兩類。給水廠的污泥中摻雜了大量從污水中凈化出的有機物、金屬雜質、凈化葯劑等物質,因此要想降低污泥數量,就必須降低混凝劑的使用量。
二、給水廠污泥處理技術分析
給水廠的污泥處理技術主要包括6個環節,各個環節的技術要點以及對污泥處理效果的影響程度都不一樣,分述如下:
2.1 污泥定量
給水廠的污泥來源是多方面的,因此污泥的最終含量很難准確界定,所以在進行給水廠污泥處理設備的容量設計時,必須考慮到給水廠凈化的各個流程,包括凈化水的總量、混凝劑的用量、水質情況等等,此外凈化工藝也會影響到污泥的產生量,這些因素綜合起來,才能保證污泥處理設施的設計容量滿足實際需要。
2.2 污泥調質
自來水廠排泥水處理一般在污泥脫水前需進行預處理,即污泥調質。尤其是採用鋁鹽(或鐵鹽)處理低濁度原水產生的污泥,由於污泥成份中金屬氫氧化物的比例很高,污泥的脫水性能很差,更需要進行污泥調質。污泥調質有兩方面的目的:其一是改善污泥性質和污泥的脫水性能,使污泥可以更快、更容易地脫水,大部份污泥調質是為實現這一目的:其二是防止脫水過程中過濾介質的堵塞,使污泥脫水可以保持穩定運行。
2.3 污泥減容
污泥中含有大量的金屬、葯劑和有機物,如果能夠從污泥中剝離和溶解這些物質,就能夠進一步降低污泥處理的總量,從而實現污泥處理費用的節約,污泥鹼容就是這樣一種污泥處理工藝優化手段,利用鹼容技術可以剔除污泥中的絕大多數化學污泥成分,從而降低污泥處理負擔。
2.4 污泥濃縮
濃縮的目的是提高污泥的含固率,減少污泥體積和後續處理設備的負荷。特別是對於機械脫水,濃縮通常是污泥脫水工藝爛拍必不可少的環節。最常用的濃縮方法是重力式濃縮池。根據處理水量的大小,可設計為間歇式和連續式兩種運行方式。對小型水廠,可使用帶浮動式撇水裝置的間歇式濃縮池。一般是採用帶攪拌裝置的連續流重力濃縮池。對污泥進行慢速攪拌造成的擾動有利於污泥顆粒之間的空隙水和氣泡上升逸出,加速污泥的濃縮。速度太快容易打碎已凝結的污泥顆粒,反而造成污泥濃縮性能惡化。工程上常用的攪拌方法是在刮泥機的水平桁架上設置垂直攪拌柵。為保持不同半徑圓周上的攪拌強度均勻,柵條的間距沿徑向逐漸增大。
2.5 污泥脫水
污泥脫水的主要目的在於將污泥從流狀固化成污泥餅,進而實現其搬運和遠距離處理,所以脫水工藝是保證污泥最終處理效果的最後環節,同時這一環節的凈化費用也是最高的。
污泥脫水一般分為非機械式污泥脫水和機械式污泥脫水兩大類。非機械式污泥脫水又可以分為污泥塘和污泥干化床等,其中污泥干化床的應用和研究較多。機械式污泥脫水包括真空過濾機、離心機、帶式壓濾機、滾壓式脫水機和板框壓濾機等幾種主要形式。
2.6 泥餅處置
脫水以後泥餅的處置是污泥處理的關鍵問題,污泥的最終處置費用高,環境影響大,處置方法多。脫水污泥也是一種資源,至少可以作為填土或垃圾填埋場的覆蓋土,有些還可以制磚、燒水泥,不投加PAM富含有機物的脫水污泥還可以作為肥料。目前主要有泥餅的農用、泥餅的焚燒處理、泥餅的衛生填埋、泥餅的海洋投棄、泥餅資源化等。
首先泥餅可以直接向海洋投放,脫水之後的污泥變成泥餅,將泥餅運輸至海洋深處後直接投放,但是要注意不得在禁止投放的區域進行污泥投放,而且污泥的投放也是有諸多的危害的,長時間在同一地點進行污泥投放會影響區域生態平衡,因此這種方法會逐步淘汰。
其次泥餅可以直接進行焚燒,因其內部化學成分較多,直接進行焚燒也可,但是這種方式會造成二次大氣污染。泥餅的填埋方法主要是在地質條件允許的區域進行有條件的填埋,填埋前還要對泥餅進行一定的物理、化學處理。
最後泥餅還可以應用在農業生產上,泥餅中的有機物可以作為農業種植的底肥用,將泥餅填埋至土壤表層,能夠適當的提高土壤的有機物含量,但是在使用泥餅時,要確保泥餅中不含有大量有毒物質或是病毒物質,且重金屬含量也要監測並保證不會危害植物生長。
三、結束語
綜上所述,給水廠的污泥處理技術主要包括污泥量的確定、污泥調質、污泥減容、污泥濃縮、污泥脫水以及泥餅處置等關鍵技術環節,這些環節都是針對污泥的成分以及存在狀態制定的針對性技術,也是保證污泥有效利用和凈化的保障。雖然國內給水廠已經開始引入上述技術,並意識到針對性的污泥處理技術有利於環境保護和資源利用,但是限於發展時間以及工程技術人員水平的制約,尚不能完全的滿足當前的環境保護需求,因此必須更加深入的探究適合國內給水廠的污泥處理技術和工藝,為我國水資源利用和環境保護做出應有的貢獻。
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E. 污水處理廠污泥資源化處置技術的研究與分析
現階段我國城市污水處理廠每年排放的污泥量(乾重)大約為130萬斗察噸,並以年增長率10%的速率增長。城市污水處理廠污泥的組分復雜,含有大量的有機質、營養元素、重金屬、病原菌和有機污染物等,如不及時加以妥善處理,將會對環境造成嚴重的二次污染。因此,探求安全有效的方法進行污泥處理與處置,實現污泥減量化、無害化、穩定化和資源化就成文本文研究的出發點。
1城市污水處理廠污泥處置的現狀及發展趨勢
隨著污泥安全處理處置問題的日益突出,國內不少城市自2002年開始建設現代化污泥處置設施。毋庸置疑,污泥處置實質性工作的開展在大部分污水處理廠還處於起步階段,濕污泥被隨意拋棄或露天堆放的現象比比皆是,只有20%不到的濕污泥實現了資源化處置,引起較多的二次污染。
現階段城市污水處理廠污泥資源化處置技術基本上採用引進西方技術,或在吸收西方先進技術的基礎上進行改良、創新或國產化。目前水泥窯協同處置、空心槳葉熱蒸汽烘乾、高溫好氧堆肥、污泥制磚、化學調理深度脫水加焚燒及循環流化床干化加焚燒等都在國內污水處理廠中有了實際應用,但諸如污泥低溫制油、污泥制陶、污泥熔化、污泥濕式氧化、污泥制活性吸附劑等新技術還仍處於研究階段,沒有進行大規模工程應用。
2城市污水處理廠污泥資源化處置的典型技術
2.1好氧堆肥
污泥好氧堆肥是將固體有機廢棄物轉化為高質量有機肥的重要無害化和資源化途徑,它不僅可以解決城市污泥環境污染問題,而且對於發展有機肥、保持和提高土壤肥力,促進農業持續發展有著重要的意義。
例如陶娟娟在常溫下以體積為1m3的堆體(包含污泥、稻草和木屑),C/N為30,含水率為55%,通過人工翻堆來進行通風,測得種子發芽系數為88.3%,腐熟度高。在塌陷區貧瘠土地上應用堆肥產品後,土壤中的重金屬和營養搏銷腔元素等均有所提高,且重金屬增加量符合國家標准《土壤環境質量標准(GB15618-1995)》所規定的農田土壤質量控制標准允許值,由此得出城市污水處理廠污泥在常溫狀態下自然通風堆肥效果較好。
2.2污泥制磚
污泥制磚是指將污泥經過一定處理篩選後,與其他原料混合(如粘土)加壓成型,焙燒後製得污泥磚。近年來,我國越來越多的學者開始對污泥制磚資源化展開相關研究:①有研究者將城市污泥加入到燒結磚中,考察制備得到的污泥粘土燒結磚的各項性能,結果顯示當加入的污泥量在5%-6%之間時,生產得到的頁岩及粘土燒結普通磚均可作為承重磚體使用。而當污泥的加入量少於5%時,所得到的頁岩燒結空心磚強度,可作為填充牆(或隔離牆)使用;②有研究者利用污水處理廠剩餘污泥制備粘土磚,結果顯示當污泥添加量為5%到25%之間時,制備的磚體具有較好的保溫隔音效果。如果投入工業生產,一個普基衫通的陶瓷磚生產廠每天可消耗30噸污泥;③有研究者利用污水處理廠深度脫水污泥制備燒結磚時發現,當污泥摻量為20%時,磚體呈現較好性能,能夠用作承重牆體的建造。經計算,生產100萬塊深度脫水污泥磚,能帶來76000元的經濟效應,同時分別能減排2.203噸和3.126噸的二氧化硫。
2.3污泥燃料化
由於污泥具有較高的熱值,在許多工業應用中將污泥作為替代燃料,有研究者利用污泥熱值,將其添加到水煤漿中制備成生物質煤漿,此舉既節約了煤資源,又省掉了污泥前處理等繁瑣程序;有研究者以污泥、稻草和煙煤為原料,壓製成污泥燃料,結果顯示污泥:煙煤:稻草=0.5:0.45:0.05且控製成型壓力和過量空氣系數分別為50MPa和1.3-1.7時,其污泥型燃料的燃燒速率最快;有研究者用成型干化工藝制備污泥-煤復合燃料,結果顯示污泥的含水率、成型壓力以及原材料的添加比例都對燃料的成型有很大影響,並且污泥煤禿先劑舷嘟嫌詿課勰嗑哂薪蝦玫母苫性能,能同時實現污泥脫水和資源化的雙重目的;有研究者制備了污泥秸稈衍生固體燃料,結果顯示該種燃料相較於污泥單獨燃燒和煤混合燃燒都具有更好的燃燒特性,能替代燃料使用。
3結語
城市污水處理廠污泥資源化利用在我國已經有超過20年的歷史,自20世紀80年代初,第一座城市污水處理廠天津紀莊子污水處理廠建成投產後,污泥既由附近郊區的農民用於農田。而本文主要對好氧堆肥、污泥制磚和污泥燃料化技術的研究現狀進行了闡述,以期為提高城市污水處理廠污泥資源化的效率,提供一些有益的參考。
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