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污泥处理的目的和方法范例(12篇)

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污泥处理的目的和方法范文

关键词:污油泥;无害化处理;研究进展

中图分类号:TE992.3文献标识码:A文章编号:1673-1069(2016)30-66-2

0引言

随着人们生活水平的日益提高,使得对于石油类清洁能源的需求也越来越大,导致原油开采量大大增加,同时也造成了大量污油泥类污染物的形成。污油泥是原油开发、生产过程中所形成的一类污染物,它的成分较为复杂,一旦处理不当就会对周围环境造成严重的影响,同时也大大降低了石油企业的经济效益。由此可见,石油企业对于污油泥的处理方法的选择十分重要,已经成为目前石油企业需要考虑的首要难题。

1污油泥的主要来源及其危害

1.1污油泥的主要来源

污油泥是原油开采、生产过程中所产生,根据原油的加工阶段不同,可以将污油泥划分为以下几类:第一,开采过程产生的污油泥。由于原油的钻井开采过程会出现大量的泥浆和岩屑,从而导致此类污油泥的形成;第二,运输过程产生的污油泥。这类污油泥主要来源于原油的储存容器中,例如储油箱等;第三,加工过程产生的污油泥。原油加工过程中也会产生大量的污油泥,例如隔油池底泥、剩余活性污泥等。

1.2污油泥的危害

污油泥是原油加工各个阶段所产生的污染物,不但成分复杂,而且污染力极强,一旦排放到生态环境中,便会对环境中的水体、土壤和空气造成严重的污染。污油泥的危害主要表现在以下几点:第一,污油泥中含有一定量的原油,这使得污油泥在排放到自然环境中,会使得土壤中的石油含量超标,进而造成土壤板结,同时土壤中的油气等污染物会被动植物所获取,再经过食物链最终影响到人类;第二,污油泥一旦排放到水体中,会造成水体中的COD、BOD含量严重超标,给水生生物造成严重的影响;第三,由于污油泥中含有大量的原油,而且很容易挥发,一旦油气挥发到空气中,会使该区域内空气中的烃的含量严重超标,对于人们的生命安全构成一定的威胁;第四,污油泥中还含有一系列复杂的有害物质,例如苯系物、酚、硫化物等,这些有毒有害的物质一旦得不到有效的处理就排放到环境中,会对自然环境造成严重的影响;第五,污油泥中含有大量的原油,如果没有经过处理就排放,会使得大量的原油丧失,进而造成资源浪费的情况发生;第六,石油企业在没有对污油泥进行处理的情况下将其排放,会受到相应法律的制裁,给企业造成严重经济损失的同时,也会使企业自身的名誉受到影响。由此可见,无论是从环境角度还是企业自身的角度,污油泥的危害都是十分严重。因此,石油企业在原油开采和加工过程中,一定要对污油泥进行严格的处理,再将其排放到环境中,这对于节约资源,保护环境这一理念的形成,有着重要的促进作用。

2污油泥的处理方法使用现状分析

2.1物理方法

2.1.1填埋法

直接填埋发是将污油泥直接填埋到相应的回收污油泥的土坑中,接着用土体将其盖好,使得污油泥中的油分不会挥发到空气中,从而达到处理的目的。该方法操作简单、成本较低,适用性较强,但是也存在两方面缺陷:第一,该法虽然达到处理污油泥污染的目的,但是没有将污油泥中的油体进行分离和回收,造成了大量的原油资源的浪费,不利于可持续发展这一理念的形成;第二,埋藏在土体中的污油泥,会对周围的土壤造成一定的影响,且在下雨的天气,会跟随雨水渗透到地下水资源中,最终给人们的人身安全构成威胁。

2.1.2注入法

该法是通过相应的钻井设备,将污油泥注入地层,已达到降低污染的目的,但是由于地层内部的复杂环境的影响,使得该方法的应用不是很广泛,而且该法虽然不会使得污油泥对生态环境造成影响,但是会对地下土壤和水体造成污染,同样危害人类的健康。

2.1.3固化法

固化法是通过向污油泥体系中加入一定量的固化剂,使得固化剂与污油泥中的油分发生反应,进行固化处理,从而达到降低污染的目的。该方法优点是操作简单,能有效降低污油泥对于生态环境的污染,且成本较低。但是由于加入固化剂的原因,使得原油无法得到分离和回收,从而造成大量的资源浪费,而且该方法只是将石油成分进行固化处理,仍然存在一定的污染隐患。

2.2化学方法

2.2.1表面活性剂洗脱法

表面活性剂洗脱法的原理是通过表面活性物质的亲水性和亲油性,改变油体液面的张力,使得油层从污染物中分离开来,从而达到污油泥处理的目的,该方法的优点是操作简便、成本较低[2]。

2.2.2萃取法

萃取法是利用萃取剂将污油泥体系中的油和泥进行分离的方法,通过选取合适的溶剂作为萃取剂,使得体系中的油-水-泥实现三相分离,从而达到处理的目的。该方法由于可以达到分离和回收原油的目的,因此被广泛应用到污油泥处理中,而且操作简便、适应性强。

2.2.3破乳剂脱水法

破乳剂脱水法是通过破乳剂改变油面的黏弹性和强度,使得液滴快速聚集,再由重力作用聚沉到容器底部,从而达到分离的目的,该方法最大的优点就是专一性强,但是适用性较低,无法应用于较多的污油泥处理中[2]。

2.2.4焚烧处理法

该焚烧处理法是将污油泥进行焚烧,以彻底消除污油泥中的有毒有害物质,从而达到处理的目的。这种方法由于处理方便且效果明显,因此得到各石油企业的青睐。但是该方法缺陷较多,总结如下:第一,焚烧处理法只可以在专门的焚烧炉中进行,而且焚烧过程中需要额外消耗燃料,使得成本十分高昂;第二,焚烧处理法在彻底消除污油泥中有毒有害物质的同时,也使得污油泥中的原油全部损失掉,造成极大的能源浪费;第三,在对污油泥进行焚烧处理过程中,焚烧所产生的灰尘中含有二氧化氯等有害物质,容易造成二次污染。

2.2.5热裂解处理法

该法是通过对污油泥进行加热,使其升温到烃类物质裂解的温度,进而对烃类物质进行分离和回收。此法处理速度快,可以使得污油泥中的全部烃类得到分离和回收[1]。但是其操作复杂,一旦控制不好,就会给环境造成二次污染。

2.3生物方法

生物方法处理污油泥最早开始于20世纪末,渐渐的生物方法凭借着它的高效率、低成本的优点被广泛应用到石油企业处理污油泥工作中。最常见的污油泥生物处理方法是地耕法、堆肥法以及污泥生物反应器法[1],通过微生物联用技术的应用,从而达到处理污油泥的目的。生物方法在污油泥处理中的最大优点是可以避免污染物的转移,从而降低二次污染发生的概率;但是生物法也存在一些缺陷,使得在污油泥处理工作中应用方面受到制约,主要总结如下:第一,生物方法在污油泥处理上花费时间较长,操作较为复杂;第二,生物处理方法的适用性较低,对于一些原油含量较高的污油泥,很难进行处理;第三,经过生物方法处理的污油泥,原油资源会连同污染物质一起损失掉,无法将其进行回收和分离,造成大量的资源浪费,给企业造成严重的经济损失。

3污油泥处理方法的未来展望

随着社会经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高,石油资源的开采量势必会越来越大,这就要求对于石油开采中污油泥的处理工作得到有效的改善。目前,污油泥处理工艺、方法种类较多,有各自独特的优点,但是仅靠单一的方法和技术很难满足实际当中的环保要求。因此,多种工艺、方法的联合利用是未来污油泥无害化处理的发展方向之一,必将会得到个石油企业的广泛应用和关注。

4结束语

综上所述,石油开采过程中的污油泥对于石油资源的浪费和生态环境的污染造成严重的影响,因此相关石油企业必须认清这一形式,根据企业自身的实际情况,选择合适的污油泥处理方法,有效降低环境污染的同时,也要提高石油企业自身的经济效益,从而促进企业的长久稳定发展。

参考文献

污泥处理的目的和方法范文1篇2

关键词:CASS工艺高氨氮污水脱氮设计

CASS工艺发展至今,已在城市污水和工业废水处理领域逐步得到应用。但是,CASS工艺设计方法的研究却发展缓慢,目前还处于经验阶段,究其原因有两点:一是专业技术人员比较侧重于主要设备(如滗水器)和自控系统的研究开发,而忽略了对CASS工艺设计方法的研究;二是CASS工艺乃至所有的间歇式活性污泥工艺的反应过程都比较复杂,其部分生物作用机理至今仍在研究之中。

高氨氮污水对于环境的危害日益引起人们的重视,国内外目前对于应用CASS工艺处理高氨氮污水的研究还处于起步阶段,处理效果也不理想,脱氮率较低。研究如何改进CASS工艺设计方法,将其用于高氨氮污水的处理,充分发挥CASS工艺脱氮除磷效果好、耐冲击负荷能力强、防止污泥膨胀、建设费用低和管理方便等优点,对于促进CASS工艺的发展和改善水体环境具有现实意义。

1.现行的CASS工艺设计方法

1.1活性污泥工艺设计计算方法

活性污泥工艺的设计计算方法有三种:污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。三种方法各有其特点,分述如下:

1、污泥负荷法

污泥负荷法是目前国内外最流行的活性污泥设计方法,几十年来,污泥负荷法设计了成千上万座污水处理厂,充分说明其正确性和适用性。

污泥负荷法也有其弊端,主要表现为:一是污泥负荷法设计参数的选择主要依靠设计者的经验,这对于经验较少的设计者来讲相当困难;二是对脱氮要求未加考虑,影响了设计的精确性和可靠性。

2、泥龄法

泥龄法是经验和理论相结合的设计计算方法,比污泥负荷法更加精确可靠;泥龄法可以根据泥龄的选择,实现工艺的硝化和反硝化功能;同时,泥龄参数的选择范围比污泥负荷法窄,设计者选择起来难度较小。

泥龄法的设计参数大多是根据国外污水试验得出的,需结合我国的城市生活污水水质加以修正,这是其目前应用的困难所在。

3、数学模型法

1986年,原国际水污染与控制协会IAWPRC提出了活性污泥1号数学模型,其后十几年里,随着数学模型的完善,越来越多的活性污泥系统开始采用它进行工程设计和优化。

数学模型在理论上是比较完美的,但具体应用则存在不少问题,主要是由于污水处理的复杂性和多样性,模型中所包含的大量工艺参数需要根据具体的水质进行调整和确定,这需要大量的工程积累,即使简化了的数学模型,应用也相当困难。到目前为止,数学模型在国外尚未成为普遍采用的设计方法,而在我国还停留在研究阶段。

1.2目前CASS工艺设计计算方法

CASS工艺属于活性污泥法范畴,但由于其运行方式独特,与传统活性污泥法又有很大的差别。在同一周期内,池内的污水体积、污染物的浓度、DO和MLSS时刻都在发生变化,是一种非稳态的反应过程。

目前CASS工艺设计采用污泥负荷法,该方法不考虑反应池内基质浓度、MLSS和DO含量在时间上的变化,只考虑进出水有机物的浓度差,并忽略同一反应周期内沉淀、滗水和闲置阶段的生物降解作用,采用与传统活性污泥法基本相同的计算公式。

CASS工艺采用污泥负荷法进行设计时,除反应池容积计算与传统活性污泥法不同,其它如反应池DO和剩余污泥排放量等计算方法与传统活性污泥工艺相同,因此,本节着重介绍CASS工艺反应池容积的计算方法。

1.2.1计算BOD-污泥负荷(Ns)

BOD-污泥负荷是CASS工艺的主要设计参数,其计算公式为:

式中:Ns——BOD-污泥负荷,kgBOD5/(kgMLSS·d),生活污水取0.05~0.1

kgBOD5/(kgMLSS·d),工业废水需参考相关资料或通过试验确定;

K2——有机基质降解速率常数,L/(mg·d);

Se——混合液中残存的有机物浓度,mg/L;

η——有机质降解率,%;

ƒ——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值,一般在生活污水中,ƒ=0.75。

式中:MLVSS——混合液挥发性悬浮固体浓度,mg/L;

MLSS——混合液悬浮固体浓度,mg/L;

1.2.2CASS池容积计算

CASS池容积采用BOD-污泥负荷进行计算,计算公式为:

式中:V——CASS池总有效容积,m3;

Q——污水日流量,m3/d;

Sa、Se——进水有机物浓度和混合液中残存的有机物浓度,mg/L;

X——混合液污泥浓度(MLSS),mg/L;

Ns——BOD-污泥负荷,kgBOD5/(kgMLSS·d);

ƒ——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值。

1.2.3容积校核

CASS池的有效容积由变动容积和固定容积组成。变动容积(V1)指池内设计最高水位和滗水器排放最低水位之间的容积;固定容积由两部分组成,一部分是安全容积(V2),指滗水水位和泥面之间的容积,安全容积由防止滗水时污泥流失的最小安全距离决定;另一部分是污泥沉淀浓缩容积(V3),指沉淀时活性污泥最高泥面至池底之间的容积。

CASS池总的有效容积:

式中:V——CASS池总有效容积,m3;

V1——变动容积,m3;

V2——安全容积,m3;

V3——污泥沉淀浓缩容积,m3;

n1——CASS池个数。

设池内最高液位为H(一般取3~5m),H由三个部分组成:

式中:H1——池内设计最高水位和滗水器排放最低水位之间的高度,m;

H2——滗水水位和泥面之间的安全距离,一般取1.5~2.0m;

H3——滗水结束时泥面的高度,m;

其中:

式中:A——单个CASS池平面面积,m2;

n2——一日内循环周期数;

式中:X——最高液位时混合液污泥浓度,mg/L;

污泥负荷法计算的结果,若不能满足H2≥H-(H1+H3),则必须减少BOD-污泥负荷,增大CASS池的有效容积,直到条件满足为止。

1.2.4设计方法分析

从上述设计方法的描述中可以看出,现行的CASS工艺设计具有以下几个方面的特点:

1、设计方法简单,设计参数单一,在传统的以污泥负荷为主要设计参数的活性污泥设计法基础上,采用容积进行校核,以保证滗水过程中的污泥不流失。

2、设计只针对主反应区容积,而生物选择区容积则是按照主反应区容积的5%设计。

3、污泥负荷法设计重点针对有机物质的降解,对脱氮未加考虑,难以满足污水排放对于氮的要求,故此方法具有片面性,难以满足高氨氮污水处理后达标排放。

2CASS工艺设计方法改进

CASS工艺目前广泛应用的设计方法是污泥负荷法,污泥负荷法立足于有机物的去除,对系统脱氮效果则未加考虑,而对于高氨氮污水,脱氮效果的考虑更为重要,因此需结合目前已有的CASS工艺设计方法,加入脱氮工艺设计,对传统的CASS工艺设计方法进行改进。

2.1CASS工艺设计方法改进的思路

高氨氮的污水脱氮设计的改进思路如下:

1、设计采用静态法。设计方法不追踪CASS反应池内基质和活性污泥浓度在时间上的变化过程,而是着重于在某一进水水质条件下经系统处理后能达到的最终处理效果。对于同步硝化反硝化,由于其机理还处在进一步研究阶段,在设计中不加考虑。对于沉淀和滗水阶段的生物反应,其作用并不明显,因此在设计中对这两个阶段的生物反应不加考虑。

2、将主反应区和预反应区分开设计,主反应区主要功能为有机物降解和硝化,而预反应区的功能主要为生物选择和反硝化脱氮。

3、主反应区采用泥龄法设计,而将污泥负荷作为导出参数,结合试验研究的结论,通过污泥负荷对设计结果进行校核。

4、反应池的尺寸通过进水量和污泥沉降性能确定。

2.2主反应区容积设计

主反应区设计采用泥龄法,并用污泥负荷进行校核,其设计步骤如下:

1、计算硝化菌的最大比增长速率

当污水pH和DO都适合于硝化反应进行时,计算亚硝酸菌的比增长速率公式为:

式中:μN,max——硝化菌的最大比增长速率,d-1;

T——硝化温度,℃;

2、计算稳定运行状态下的硝化菌比增长速率

式中:μN——硝化菌的比增长速率,d-1;

N——硝化出水的NH3-N浓度,mg/L;

KN——饱和常数,设计中一般取1.0mg/L。

3、计算完成硝化反应所需的最小泥龄

式中:——最小泥龄,d;

μN——硝化菌的比增长速率,d-1。

4、计算泥龄设计值

本处采用Lawrence和McCarty在应用动力学理论进行生物处理过程设计时提出的安全系数(SF)概念,SF可以定义为:

式中:——设计泥龄,d;

SF使生物硝化单元在pH值、溶解氧浓度不满足要求或者进水中含有对硝化有抑制作用的有毒有害物质时仍能保证达到设计所要求的处理效果。美国环保局建议一般取1.5~3.0。

5、计算以VSS为基础的含碳有机物(COD)的去除速率

活性异养菌生物固体浓度X1可用下式计算:

式中:X1——活性异养菌生物固体浓度,mg/L;

YH——异养菌产率系数,gVSS/gCOD或gVSS/gBOD;

bH——异养菌内源代谢分解系数,d-1;

S0——进水有机物浓度,mgCOD/L或mgBOD/L;

S1——出水有机物浓度,mgCOD/L或mgBOD/L;

——设计泥龄,d;

t——水力停留时间,d;

活性生物固体表观产率系数,YH,NET

将含碳有机物的去除速率定义为:

则可以得到下式:

曝气池混合液VSS由三部分组成:活性生物固体、微生物内源代谢分解残留物和吸附在活性污泥上面不能为微生物所分解的进水有机物,VSS浓度可以表示为:

式中:X——VSS浓度,mg/L;

S——基质浓度变化,mgCOD/L或mgBOD/L;

YH——以VSS为基础的产率系数,gVSS/gCOD或gVSS/gBOD;

b——以VSS为基础的活性污泥分解系数,d-1;

以VSS为基础的(浓度为X)的有机物去除速率可以表示为:

6、计算生化反应器水力停留时间t

7、主反应区容积:

式中:VN——主反应区容积,m3;

Q——进水流量,m3/d;

8、有机负荷校核

有机负荷F/M:

式中:ƒ——MLVSS/MLSS,一般取0.7。

根据相关试验结论,若F/M不在0.18~0.25kgCOD/(kgMLSS·d),则需改变泥龄,进行重新设计。

10、氨氮负荷校核

氨氮负荷SNR:

式中:N——主反应区产生NO3-N总量TKN,mg/L。

根据相关试验结论,若SNR>0.045kgNH3-N/(kgMLSS·d),则需增大泥龄,进行重新设计。

2.3预反应区容积设计

预反应区的功能设计为反硝化,其设计步骤如下:

1、计算反硝化速率SDNR

反硝化速率可以根据试验结果或文献报道值确定,也可以按下面的方法计算:

温度20℃时:SDNR(20)=0.3F/M+0.029(21)

温度T℃时:SDNR(T)=SDNR(20)·θ(T-20)(θ为温度系数,一般取1.05)(22)

2、缺氧池的MLVSS总量为:

式中:ND——反硝化去除的NO3-N,kgN/d。

3、缺氧池的容积:

4、缺氧池的水力停留时间:

5、系统的总泥龄:

2.4反应器尺寸的确定

CASS反应器尺寸的确定主要是确定反应器的高度和面积,以满足泥水分离和滗水的需要。由于预反应区始终处于反应状态,不存在泥水分离的问题,且预反应区底部通过导流孔与主反应区相连,其水面高度与主反应区平齐,因此计算出主反应区的设计高度也同时计算出了预反应区的水面高度。所以反应区尺寸的确定主要是主反应区尺寸的确定。

CASS池的泥水分离和SBR相同,生物处理和泥水分离结合在CASS池主反应区中进行,在曝气等生物处理过程结束后,系统即进入沉淀分离过程。在沉淀过程初期,曝气结束后的残余混合能量可用于生物絮凝过程,至池子趋于平静正式开始沉淀一般持续10min左右,沉淀过程从沉淀开始后一直延续至滗水阶段结束,沉淀时间为沉淀阶段和滗水阶段的时间总和。

污泥泥面的位置则主要取决于污泥的沉降速度,污泥沉速主要与污泥浓度、SVI等因素有关,在CASS系统中,污泥的沉降速度vS可简单地用下式计算:

式中:vS——污泥沉速(m/h);

XT——在最高水位时浓度(kg/m3),为安全计,采用主反应区中设计值X,一般取3000~4200mg/L;

SVI——污泥沉降指数(mL/g)。

为避免在滗水过程中将活性污泥带出系统,需要在滗水水位和污泥泥面之间保持一最小的安全距离HS。为保持滗水水位和污泥泥面之间的最小安全距离,污泥经沉淀和滗水阶段后,其污泥沉降距离应≥ΔH+HS,期间所经历的实际沉淀时间为(ts+td-10/60)h,故可得下式:

式中:ΔH——最高水位和最低水位之间的高度差,也称滗水高度(m),ΔH一般不超过池子总高的40%,与滗水装置的构造有关,一般其值最大在2.0~2.2m左右;

ts——沉淀时间;

td——滗水时间。

联立式(6.47)和(6.48)即可得:

式中:ΔV——周期进水体积(m3);

A——池子面积(m2);

HT——最高水位(m);

式中沉淀时间ts、滗水时间td可预先设定,根据水质条件和设计经验可选择一定的SVI值,安全高度HS一般在0.6~0.9m左右。ΔV由进水量决定,这样式(29)中只有池子高度HT和面积A未定。根据边界条件用试算法即可求得式(29)中的池子高度和面积。

高度HT和面积A的确定方法为:先假定某一池子高度HT,用式(29)求得面积A,从而可求得滗水高度ΔH,如滗水高度超过允许的范围,则重新设定池子高度,重复上述过程。

在求得HT和池子面积A后,即可求得最低水位HB:

最高水位时的MLSS浓度XT已知,最低水位时的MLSS浓度则可相应求得:

最低水位时的设计MLSS浓度一般应不大于6.0kg/m3。

2.5剩余污泥计算

每日从系统中排出的VSS重量为L:

式中:L——每日从系统中排出的VSS重量,kg/d。

2.6需氧量计算

1、BOD的去除量:

2、氨氮的氧化量:

3、生物硝化系统,含碳有机物氧化需氧量与泥龄和水温有关系,每去除1kgBOD需氧1.0~1.3kg,一般取1.1,则碳氧化和硝化需氧量为:

4、每还原1kgNO3-N需2.9kgBOD,由于利用水中的BOD作为碳源反硝化减氧需要量为:

实际需氧量:

参考文献

[1]张统.间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例.北京:化学工业出版社,2002

[2]张统.SBR及其变法污水处理与回用技术.北京:化学工业出版社,2003

[3]王凯军,贾立敏.城市污水生物处理新技术开发与应用.北京:化学工业出版社2001

[4]张自杰,周帆.活性污泥生物学反应动力学.北京:中国环境科学出版社,1989

污泥处理的目的和方法范文篇3

关键字:污水处理生物膜法氧化法

1城市污水处理的重要性和迫切性

我国淡水资源十分短缺,人均拥有量2300m3,相当于世界人均水平的1/4,居世界110位。1997年起,全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45%,改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面,开始加强城市污水的综合治理工作。1999年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点已经从工业点源污染为主的控制,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。据《2003年中国环境状况公报》公布,2003年,全国废水排放总量为460亿吨,其中城市生活污水排放量247.6亿吨,占污水排放总量的53.8%。废水化学需氧量(COD)排放总量1333万吨,其中生活污水COD排放821.7万吨,占废水COD排放总量的61.6%,由此可见,目前我国的水污染形势严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计,全国近80%的生活污水未经处理,直接排入江河湖海,年排污量达400亿m3,造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出,水污染加剧了水资源的短缺,直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康,影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为GNP的1.5%~3%,水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低,使大量的城市污水未经处理而直接外排,导致了严重的水污染,并加剧了水资源的短缺。加上随着城市化和工业化进程的加快,城市污水产生量不断增大,使得水环境污染日益严重。城市污水处理的严重滞后,已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素,并且严重制约了城市社会经济的可持续发展。国家专门就城市污水处理问题颁布了一系列政策及技术规定,制订城市治污达标的“时间表”,加快建设城市污水集中处理设施刻不容缓。

2.污水处理常用方法探讨

2.1活性污泥法。

长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。

由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:(1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求;(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂;(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。

因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。

2.2生物膜法。

在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。

2.3氧化法。

氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。

结论

综上所述,城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。但目前遇到的最到的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题。还希望相关部门能够将污水处理真正提上日程,投资进行新技术的研究,为人们的生活带来更多的绿色和清新。

参考文献:

[1]储金宇,等·臭氧技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2002.

[2]许建华,等·水的特种处理[M].上海:同济大学出版社,1989.

污泥处理的目的和方法范文篇4

关键字:污水处理生物膜法氧化法

1城市污水处理的重要性和迫切性

我国淡水资源十分短缺,人均拥有量2300m3,相当于世界人均水平的1/4,居世界110位。1997年起,全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45%,改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面,开始加强城市污水的综合治理工作。1999年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点已经从工业点源污染为主的控制,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。据《2003年中国环境状况公报》公布,2003年,全国废水排放总量为460亿吨,其中城市生活污水排放量247.6亿吨,占污水排放总量的53.8%。废水化学需氧量(COD)排放总量1333万吨,其中生活污水COD排放821.7万吨,占废水COD排放总量的61.6%,由此可见,目前我国的水污染形势严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计,全国近80%的生活污水未经处理,直接排入江河湖海,年排污量达400亿m3,造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出,水污染加剧了水资源的短缺,直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康,影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为GNP的1.5%~3%,水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低,使大量的城市污水未经处理而直接外排,导致了严重的水污染,并加剧了水资源的短缺。加上随着城市化和工业化进程的加快,城市污水产生量不断增大,使得水环境污染日益严重。城市污水处理的严重滞后,已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素,并且严重制约了城市社会经济的可持续发展。国家专门就城市污水处理问题颁布了一系列政策及技术规定,制订城市治污达标的“时间表”,加快建设城市污水集中处理设施刻不容缓。

2.污水处理常用方法探讨

2.1活性污泥法。

长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。

由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:(1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求;(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂;(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。

因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。

2.2生物膜法。

在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。

2.3氧化法。

氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。

结论:

综上所述,城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。但目前遇到的最到的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题。还希望相关部门能够将污水处理真正提上日程,投资进行新技术的研究,为人们的生活带来更多的绿色和清新。

参考文献

[1]储金宇,等·臭氧技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2002.

[2]许建华,等·水的特种处理[M].上海:同济大学出版社,1989.

污泥处理的目的和方法范文

关键词:天府新区污泥处置规划研究

中图分类号:TU992.3文献标识码:A文章编号:

1双流县污水厂污泥的处置现状

城镇污水处理厂污泥是污水处理的产物,主要来源于初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环节。每万立方米污水经处理后污泥产生量(按含水率80%计)一般约为5~10吨,具体产量取决于排水体制、进水水质、污水及污泥处理工艺等因素。

目前,双流县污水处理量约12万吨/日,污泥产量约为35吨/日,由两座污泥处理厂共同处理。采用的污泥处理技术为“好氧发酵+土地利用”以及“蚯蚓制肥”工艺,用作园林绿化用土。

现有污泥处理厂主要存在以下问题:

(1)根据天府新区总体规划,至2030年底,污水量将由目前的12万吨/日增加至约160万吨/日,届时污泥量将增加至832吨/日左右,现有的污泥处理厂根本无法完全处理该片区污水处理厂所产生的污泥。

(2)现有污泥处理厂处理工艺水平较落后,不满足现代化污泥处理技术要求。

(3)污泥处理厂位于天府新区规划中心地带,将对该区域开发建设带来不利影响。

2国内外污泥处理处置现状与趋势

2.1国外污泥处理处置现状与趋势

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,近几年总的趋势是土地利用的比例越来越高。北美地区污泥处理处置的技术路线一直是农用为主,且为污泥农用做了大量安全性评价。日本污泥处置以焚烧为主,但近年来开始调整原有的焚烧后建材利用的技术路线,更加注重污泥的生物质利用。

2.2国内污泥处理处置现状与趋势

目前在我国污泥处理处置主要方法中,污泥农用、填埋为主要处理手段,园林绿化、焚烧处置量较少,另有13.7%未经处置。至2022年,国内污泥处理处置方式的主要趋势是将污泥好氧堆肥或干化后以土地利用和卫生填埋为主,辅以焚烧以及建材利用。

3污泥处置规划范围、规划期限、规划目标、规划内容、规模预测

3.1规划范围

规划范围为天府新区双流片区规划区域。根据《四川省成都天府新区成都部分分区规划》,天府新区成都部分规划面积1294平方公里,规划人口591万;其中,天府新区双流境内规划面积884平方公里,城市建设用地面积376.9平方公里,规划人口约415万人。

3.2规划期限

规划期限与《四川省成都天府新区成都部分分区规划》相同。规划近期:2015年;规划中期:2022年;规划远期:2030年。

3.3规划目标

污泥处置的总体目标为“无害化、减量化、资源化”。

本次污泥处置规划具体目标为:整个规划年限内(2015年-2030年)污泥无害化处置率达到100%;2015年资源化率达到85%,2022年资源化率达到90%,2030年资源化率达到95%。

3.4污泥处置规划内容

本次规划的内容为筛选污泥处理处置技术路线,拟定处理厂建设方案及控制用地规模。

3.5污泥处置规模预测

针对天府新区双流片区实际情况,在估算2030年污泥产量时采取该预测指标,即平均污泥产量系数为1.04吨干污泥/万立方米污水。经折算后得出每万立方米污水经处理后污泥产生量(按含水率80%)约为5.2t。

根据排水规划预测,至2030年底,天府新区双流片区规划污水处理厂共18座,规划总规模为160万立方米/日。结合天府新区双流片区污泥处置的目标,按处理每万立方米的污水产5.2吨污泥(含水率为80%)预测,至2030年底,污泥总产量为832吨/日,规划总处理规模为840吨/日。

4污泥处置技术线路选择

4.1污泥处理处置的原则

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”的原则。根据我国污泥处置技术的发展趋势,以及天府新区总体规划要求,结合双流县现已掌握的污泥处理处置技术,制定规划区污泥处理处置的方针为“以资源化利用为导向,集中处理,分散处置,统一管理,市场化经营”。

4.2污泥处理处置技术

污泥处理处置包括处理与处置两个阶段。污泥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;污泥处置是指对处理后的污泥进行消纳的过程。根据污泥污染物处置主要控制指标,结合规划区内现掌握的污泥处置技术,天府新区双流片区的污泥处理处置技术路线有以下几种方案可供选择:①“好氧发酵+园林绿化”②“热干化+土地利用”③“热干化+焚烧”④“热干化+建材利用”。

好氧发酵和热干化为双流污泥处理推荐工艺。处理厂规划以上述工艺为参照,选择厂址,控制用地。

5污泥处理厂厂址选择

5.1选址原则

厂址选择的主要原则为:

·符合城市总体规划和城市近、远期发展的要求;

·位于城镇集中供水水源的下游;

·少拆迁、少占良田,有一定的卫生防护距离(具体距离应由环境影响评价确定,规划阶段防护半径暂以300m控制);

·工程地质与水文地质较适宜的地方;

·交通、运输及供水、供电较方便;

·靠近城市污水处理厂,尽可能缩短污泥运距;

·靠近污泥最终处置场所,缩短脱水后污泥运距。

5.2污泥处理厂建设方案

按照“以资源化利用为导向,集中处理,分散处置,统一管理,市场化经营”的原则,根据相关规范规定的要求,拟定以下两种污泥处理厂建设方案。

方案一:设置一处污泥处理厂,集中处理污泥;方案二:设置两处污泥处理处理厂,分区处理处理规划区内的污泥。

经技术经济对比分析,方案一工程投资约25200万元,占地120亩,处理成本约10.9万元/日;而方案二工程投资约29400万元,占地150亩,处理成本约11.8万元/日。

相比方案一,虽然方案二污泥运输成本较低,但方案二占地面积大、工程投资及处理成本高。因此,经技术经济综合比较,方案一更优。因此,本次规划拟定在设置一处污泥集中处理厂,总规模为840吨/日。

5.3污泥处理厂规划控制用地

本次规划污泥处理厂规划控制用地按占地面积相对较高的好氧堆肥工艺控制,规划控制用地面积为120亩。

6问题及建议

污泥处理厂在实施时,应统筹考虑污水厂污泥、自来水厂污泥、排水道通沟污泥、化粪池污泥、河道疏浚污泥的处理、处置。并与区域内垃圾焚烧厂、区域内制砖企业、周边水泥厂积极洽商,寻求污泥焚烧和建材化利用的出路。

参考文献:

1.《土壤环境质量标准》(GB15618-1995);

2.《城镇污水处理厂污泥泥质》(CJ247-2007);

3.《城镇污水处理厂污泥处置:园林绿化用泥质》(CJ248-2007)

污泥处理的目的和方法范文篇6

关键词:城市污水污泥处理方法

伴随着人口的增加和经济的发展,我国资源相对不足的矛盾将日益突出,必须坚持资源开发与节约并举,把节约放在首位。生产、建设、流通、消费等各个领域,都必须节约和合理的利用各种资源,千方百计减少资源的占用与消耗。

一污泥制砖是水处理企业和社会发展的需要

污水处理厂产生污泥简单填埋,是所有污水处理厂处理污泥的主要方法。填埋主要采取两种方式:一种是付费给垃圾填埋场,由垃圾场填埋处置。且不说昂贵的运输和堆放成本,即使作了脱水处理,污泥含水量仍超过80%,给垃圾填埋场带来极大安全隐患。许多垃圾场将污泥拒之门外。另一种是自己置地挖坑填埋,成本更大,还极大地浪费土地资源。一方面因污泥中有机物含量高容易腐化发臭,另一方面污泥中含有大量细菌,易传播疾病,给城市生态环境构成威胁。污泥中的有害物质经过雨水侵蚀和渗漏,不同程度地污染了地下水环境。不明原因的大规模死鱼事件接踵发生就与污泥污染有关,污水处理厂由于数量太大,含水率高难以堆积而被垃圾填埋场拒收,加之历史堆积的数万吨,因此常常被环保部门重罚。这些无路可去的污泥已成为污水处理厂身上的沉重负担。

二卫生填埋处理

污泥的土地填埋技术经过40多年的发展,已经趋于成熟。但由于填埋技术对污泥的土力学性质要求较高,随着污泥量的增加,大面积选址更加困难,特别是在人口稠密的国家;同时填埋并没最终避免环境污染,而只是延缓了污染产生的时间。例如有害成分的渗漏可能会对地下水造成污染,填埋场废气排放等。这都决定了填埋处理不是可以长久依赖的污泥处置方法。

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。但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,生污泥泥层厚度应小于0.5m,消化污泥泥层厚度应不大干3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置。污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。

三土地利用

城市污泥之所以能利用于土地。主要是因为污泥中含有丰富的有机营养成分氮、磷、钾等元素,有机物的质量分数一般为60%一70%,其含量高于农家肥,是肥田、改良土壤、园林绿化建设的好材料。但是,污泥中含有大量的病原菌、寄生虫(卵),以及铜、铝、锌、铬、砷、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质。

污泥的土地利用主要有农田回用、园林绿化、改良土壤、堆肥等。城市污水处理厂产生的污泥含有大量的有机物和N、P、K等丰富的营养成份,但经过脱水后,颗粒细微、含水率高,干化后呈硬块和粉灰状,直接施肥非常困难,国外常采用高温干化造粒或与工业废料、城市垃圾、农业桔杆混合发酵处理生产有机肥料。前者工艺简单,但耗能较高,成本高,只有少数发达国家采用。后者设备较少,耗能较低,占地面积大,成本低,几十年来各国普遍采用。

四焚烧处理

焚浇是剩雳污混中宥撬成努蒜,具有一定热值的特点来处置污泥。以焚烧为核心的污泥处理方法是比较彻底的处理方法。焚烧的优点在于其产物为戈菌、无臭的无撬残渣,逐速实现无菌化程减量诧(减少60%)的目的,引。但由于设备、能源及操作费用所限。而且由于污泥中含有大量的有机物,燃烧时会产生大量的有害物质,如二恶英、二氧化硫、盐酸等气体容易造成二次污染。同时,形成的重金属的烟雾和污泥灰烬没有好的方法进行利用,有造成二次污染的可能性。另外,焚烧浪费了污泥中的大量营养物质引。这些不利之处都限制了该种方法的广泛应用。

五处置及利用方法

目前.国内外在污泥制动物饲料、吸附剂、石油化工原料等技术方面也进行了大量研究,但这些技术都处于研究阶段,能否推广,还要等待时日。结合我国的国情和发展.现在较适用的污泥处置技术是污泥的肥用和制造建材。

⑴污泥堆肥

污泥堆肥是农业利用的有效途径.它是在好氧条件下,利用嗜温菌、嗜热菌的作用分解污泥中的有机物质并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒,提高污泥肥份。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。污泥堆肥发酵在国内的试验较多,也取得了一定的成果。目前已经成为污泥农田利用的一个重要手段。

污泥堆肥采用的主要方法有:(1)生污泥堆肥•(2)熟污泥堆肥}(3)好气和厌气堆肥或综合堆肥。所谓生污泥即未经过好氧或厌氧消化处理的污泥,其有机物含量较高(大干55%),总碱度较低(小于pH6.5),含有大量活的寄生虫卵,病原菌等,需要补充的碳源较少。所谓熟污泥是指经过中温消化处理的污泥,此污泥的有机物在消化过程中被分解了一部分,病原菌绝大部分被消灭,污泥已基本稳定。一般情况下脱水、于化可以直接用于林业、果园。由于消化后污泥纤维素减少,不能直接用于水田和花卉。污泥厌气堆制的肥料有臭味,适用于农业、林业、园林绿化,不适用家庭用肥。污泥好气堆制的肥料不仅适用农业等用肥,还适用于家庭用肥。为减少占地面积,加速制肥速度,可综合厌气堆肥成本低和好气堆肥时间短的优点,进行综合堆肥。

⑵合微生物肥

复合微生物肥料是一种很有应用前景的无污染的生物肥料,此类肥料在我国主要依赖于进口。试验生产刚刚起步。生产工艺主要以脱水污泥作原料,制成固磷菌、解钾细菌、解磷细菌三种互不产生抵抗作用的微生物肥料。因菌种含有芽孢,所以耐高温、耐干燥,施入土壤后不仅固氮、还可分解磷钾,促吸收,比其它生物肥的存活时间要高出2~3倍。

⑶建材利用

污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时,当污泥与黏土按质量比l:10时,污泥砖可达普通红砖的强度,利用污泥灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖黏土的化学成分是比较接近的,制砖时只需添加黏土与硅砂,比较适宜的配料质量比灰渣:黏土:硅砂为100:50:(15~20)。污泥制纤维板,主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有机物)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,使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材,其质量优于国家三级硬质纤维板。同时,污泥还可以用来生产水泥。

⑷利用污泥生产沼气

沼气是有机物在厌氧条件下经厌氧细菌的分解作用产生的以甲烷为主的可燃性气体,是一种比较清洁的燃料。.Im3沼气燃烧发热量相当于Ikg煤或是0.7kg汽油,沼气中甲烷的含量约占50%~60%,二氧化碳的含量占30%左右,另外还有一氧化碳、氢气、氮气、硫化氢和极少量的氧气。污泥进行厌氧消化即可制得沼气。对日处理能力在10万m,以上的大型二级污水处理设施产生的污泥,宜采用厌氧消化制沼气。沼气的利用途径很多,在实际工程中主要用于沼气发电和用沼气发动机带动鼓风机;在污水处理厂的运行费用中,电费开支始终占了很大部分,而按我国目前的技术水平,利用沼气解决污水厂30%的能源需求是可以做到的,国内已有不少成功的先例。利用污泥制沼气,不仅可以解决污泥出路问题,而且对节约能源和降低污水厂运行费用都有很大意义。通过分析污泥的基本特性,积极开展减量化,无害化、稳定化和资源化技术的研究,以降低污泥处置费用,解决污泥的长期出路问题。目前的污泥处置方法由于各自存在的问题,给污水处理带来了沉重的负担。污泥处置已从过去仅仅作为污水处理的一个单元发展成了令污水处理厂不得不优先考虑的重要环节,因为污水处理厂50%的费用是用于污泥处置的。在经过了无害化、资源化阶段之后,剩余污泥处置必将进入一个新的减量化发展阶段。对污泥的处置,应坚持:一方面做好污泥的减量化,使得剩余污泥尽量减少,另一方面要做好剩余污泥的处置,真正做到无害化、资源化、走可持续发展的道路。城市污水处理厂污泥除了土地利用外,可以经干燥焚烧后,利用其热值发电,还可作为建筑材料而派上用场。因此,城市污水处理厂污泥的处理处置与资源化的相结合,必将成为城市污水污泥的最终出路。

污泥处理的目的和方法范文篇7

随着工业的发展和城市人口的增加,工业废水与生活污水的排放量日益增多,污泥的产出量也与日俱增。污泥中的有害成分如重金属、有机污染物、寄生虫、病原菌及臭气已成为影响城市环境卫生的一大公害。

在“十二五”规划中,对污泥处理处置的原定目标为:城镇的污泥无害化处理率要求达到70%,大中城市的污泥无害化处置率需达到80%。但现实是,全国污泥处理处置的整体表现并不合格。在2015污泥高峰论坛上,住建部的数据显示:目前中国各地污水处理厂产生的污泥无害化处置率约为56%。而此前有专家甚至对媒体表示,中国至少有80%的污泥并未得到有效处理,直排于环境中。

2015年4月,国务院“水十条”,要求污泥处理处置要稳定化、资源化和无害化。明确提出进一步推进城市污泥处理处置,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2022年底前达到90%以上。

湖南则对污泥处理处置提出了更高的要求。2014年8月26日,湖南省人民政府办公厅印发《湖南省2014―2016年“两供两治”设施建设实施方案》,提出到2016年底,县以上城镇污泥无害化处理率达到100%。

为顺利完成这一目标,2015年11月5日,以攻克水处理污泥的处置与资源化利用的关键技术瓶颈为目标之一的《固体废弃物处置与利用专项》被列为2015年度湖南省十大科技重大专项之一。

毫无疑问,这一举措对解决湖南污泥处理处置中的技术瓶颈问题具有重大意义。但记者在采访中发现,污泥无害化处置率低,除了技术上的问题,在资金、标准等方面也问题重重。

城市污泥处理并非小问题,污泥是城市污水处理后的产物,含有病原体、重金属等有毒有害物质,如不及时处理,污水处理就几乎等同于做无用功。在日本、美国和西欧等一些经济发达国家,污泥甚至被当作危险品处理。但迄今为止,我国多数城市对污泥的处理实际上仍基本处于“不设防”状态。有资料表明,截至2015年底,我国建成的污水处理厂中90%以上没有污泥处理的配套设施。

2015年初,住建部对全国城镇污水厂污泥处理处置调查显示,目前每年中国城镇污水处理厂处理污水总量约为480亿立方米,产生的含水率为80%的污泥超过3000万吨。对污泥的最终处置,农用约占44%,陆地填埋约占31%,其他处置约占25%。

湖南省九方环保机械有限公司是此次湖南有关污泥处理处置科技重大专项的项目承担单位之一,该公司负责人刘涌告诉记者:“湖南污泥处理处置情况基本与全国情况一致。”

据湖南省住建厅的数据显示,2011年,全省污泥产量已达53.3万吨,同比增长16.2%,日平均产泥1460吨。2013年,省内县以上城镇共建有污水处理厂136座,总设计处理能力543.5万吨/日,运行平均负荷率达87.8%。按照每万吨污水产泥量8吨(含水量80%)计算,理论上每日污泥处理量需达到3815吨左右。而据2014年第五届中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会上公布的数据显示,“十二五”期间,湖南省城镇污泥处理处置规模仅为682吨/日。

长沙经济技术开发区水质净化工程有限公司星沙污水处理厂副厂长苏启涛告诉记者,在2012年底引进湘牛环保污泥处理处置BOT项目之前,厂里的污泥处理处置就是污泥浓缩后通过离心脱水机脱水,将含水率降低至80%左右后运往长沙城郊的黑麋峰垃圾填埋场进行填埋。像这样的简单离心脱水后外运填埋,也是湖南所有污水厂通行的处理处置方式。

多位业内人士向本刊记者表示,陆地填埋能否达到国家规定的卫生填埋标准,还要打上一个大大的问号。要达到卫生要求,最重要的是污泥的无害化处理,但在实际操作中,简单的离心处理很难达到无害化要求,绝大部分外运的污泥通常是“拌一拌石灰就埋了”。

“我国对污泥的处理处置与利用没有技术和产业基础,在技术路线等方面缺乏基本的判断力,这往往导致匆忙之下对国外技术路线的直接照搬。”湖南大学环境科学与工程系教授、博士生导师魏先勋介绍,由于我国环境问题的集中快速爆发,无论是水、大气还是固废、土壤的治理都属仓促应战。科研进展和产业发展相对于环境治理的紧迫需求,准备时间严重不足。而西方发达国家技术先进,污泥处理程度较高。

在星沙污水处理厂,第三方污泥处理企业湘牛公司的污泥智能化破膜深度脱水成套设备,可以使污水厂含水率90%至99.5%的剩余污泥一次性处理至含水率50%以下,同时将污泥中有毒重金属离子进行有效固化处理,处理后的污泥不返溶。在对污泥进行深度处理后,还可与砖厂合作,将干燥污泥加入制砖原料,经混凝制砖加工处理后无残渣,节约燃煤消耗。由九方环保承建运营的平江县污泥处理处置工程,运用圆柱多棱多层污泥生物干化处理一体化装置及技术,利用污泥自身的生物质热能实现脱水干化,一吨污泥经过处理后只剩30公斤灰渣,灰渣可用于园林绿化用肥和建材利用等,完全实现污泥的资源化处置。由湖南农业大学市政污泥攻关课题组研发的“可控湿法氧化聚沉法处理污水厂污泥新技术”在长沙金霞污水处理厂建成了一套5万吨的生产线。而位于黑麋峰垃圾填埋场的“长沙市污水处理厂污泥集中处置项目”则是我国在污泥高温热水解+高含固厌氧消化领域的首个规模化示范项目,设计日处理污泥500吨的大型污泥处理处置工程……

看起来,每个污泥处理处置工程都有自己的“独门秘笈”,但事实是,污泥技术路线一直争论不休。“每次开会,都会吵成一团,公说公有理,婆说婆有理,最后谁也说不清。”一位不愿具名的业内专家告诉记者,“这是行业目前的通病,没什么技术是没用过的,但也没什么创新。”

据魏先勋介绍,目前,针对污泥处理处置,成熟的技术路线分为两派,一派是干化焚烧技术,将污泥干化后作为燃料,灰渣可填埋或作建材,如污泥焚烧后化学成分与黏土相近,可以代替黏土作为陶粒的配料。这是污泥无害化处理并充分利用其中能源的最好解决方案之一,也是欧洲多地使用的技术。然而,与国外污泥主要来源于生活污水不同,中国的雨污合流系统使得污泥成分复杂,热值不高,焚烧时需外供能源煤或天然气等,目前,污泥与煤炭掺烧的处理成本已超过200元/吨。因此,大部分污水处理厂为保证污泥外运渠道通畅,往往还需补贴部分经费给水泥窑、制砖厂、电厂等协同处理的企业。

同时,中国的大气治理行动也给焚烧路线带来了难题,与垃圾焚烧厂面临的难题类似,能否做到焚烧厂的精细化管理、解决排放问题,也是制约这个路线的障碍。

另一派技术路线以堆肥进行土地利用为主,又分为厌氧发酵和好氧发酵两种方法。利用污泥好氧堆肥技术生产有机肥,肥料中有机质含量高,经田间试验证明肥效较好,但在实际销售中非常困难。

魏先勋感慨:“每种技术路线在工程应用上又会变出不少花样,每种技术都有优势,但弊端也很明显,因此这些技术看着眼花缭乱,实际上却很难有周全的选择。”

从湖南省政府出台的“两供两治”等一系列规划和政策来看,污泥问题已经得到了政府层面的重视。但在业内人士看来,政府对城市污泥问题的关注仍停留于技术层面。

技术之外,还有很多问题需要得到重视。“污泥违规倾倒、堆放问题不时见诸报端,也有不少偷排企业被诉诸法律。但这一切都无法解开污泥处理处置难题。”湖南大学环境科学与工程系教授张盼月表示,“这背后更深层的原因是污泥处理处置相关基础设施建设缓慢、投资缺位的问题。”

清华大学水业政策研究中心主任傅涛曾撰文指出,目前大多数污水处理厂拿到的污泥处置费用,不足以进行无害化处置。据国家发改委对于“十二五”期间全国污泥处理处置的投资情况的中期评估结果显示,当五年计划过半时,污泥处理处置方面的投资完成率不到25%。而各地在污水处理能力的投资、升级改造的投资却提前完成任务,只有污泥投资远远低于中期目标。

据刘涌介绍,发达国家的污泥处理处置费用已占污水处理厂总投资的50%~70%,而中国污水处理投资的20%能放在污泥治理上已属不错。

在湖南省“两供两治”设施建设实施方案的建设目标中,明确用三年时间为污水治理工程投资216亿元,建设253个项目。其中污泥处理处置设施建设的直接投资仅为3.2亿元,建设项目仅为8个。

另外,我国城市污泥处理严重缺乏专门的经济支撑体系,多数城市的污泥处理费尚未开征,甚至污水处理费征收情况也不理想,污泥处理的运行资金没有着落,也使得部分污水处理厂有意将污泥处理的责任旁置。

据污泥处理处置产业技术创新战略联盟的报告显示,如果包括折旧以及最终的处置成本,污泥处理处置全成本一般超过500元/吨,折合成水费为0.35元/吨。在2014年1月1日起施行的《城镇排水与污水处理条例》中,国家明确规定污泥处理处置费用应该被纳入污水处理费。

按照湖南省人民政府的要求,到2015年污水处理费(含污泥处置费)不低于1元/吨,长株潭三市不低于1.2元/吨。截至2015年9月,湖南省已有101个县市区(29个设市城市和72个县城区)开征污水处理费,但均未达到国家和省内规定的最低征收标准。全省有5个重点建制镇(岳阳市长寿镇、伍市镇,浏阳市永安镇、大瑶镇,韶山市清溪镇)开征污水处理费,其他166个重点建制镇尚未开征。在这样的局面下,一些污水处理厂即使建成了先进的污泥处置设施,也难以连续运转。

经费之外,污泥处理处置的技术标准、排放标准也是问题所在。目前我国与污泥处理处置相关的两项强制性国家标准,分别是《农用污泥中污染物控制标准》、《城镇污水处理厂污染物排放标准》。

污泥处理的目的和方法范文篇8

关键词:污水处理;常用方法

中图分类号:X131.2

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2009)08-0301-02

1我国城市污水处理的重要性和紧迫性

我国淡水资源十分短缺,人均拥有量2300m3,相当于世界人均水平的1/4,居世界110位。1997年起,全国城市污水排放置占废水排放总量的比例接近45%,改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面,开始加强城市污水的综合治理工作。1999年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点已经从工业点源污染为主的控制,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。据《2003年中国环境状况公报》公布,2003年,全国废水排放总量为460亿吨,其中城市生活污水排放量247.6亿吨,占污水排放总量的53.8%。废水化学需氧量(COD)排放总量1333万吨,其中生活污水COD排放821.7万吨,占废水COD排放总量的61.6%,由此可见,目前我国的水污染形势严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计,全国近80%的生活污水未经处理,直接排入江河湖海,年排污量达400亿m3,造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出,水污染加剧了水资源的短缺,直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康,影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为GNP的1.5%~3%,水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低,使大量的城市污水未经处理而直接外排,导致了严重的水污染,并加剧了水资源的短缺。加上随着城市化和工业化进程的加快,城市污水产生量不断增大,使得水环境污染日益严重。城市污水处理的严重滞后,已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素,并且严重制约了城市社会经济的可持续发展。国家专门就城市污水处理问题颁布了一系列政策及技术规定,制订城市治污达标的“时间表”,加快建设城市污水集中处理设施刻不容缓。

2我国城市污水处理方法探究

(1)活性污泥法。长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程。具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度。也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。

由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:①采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求;⑦随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联。形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂;③目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。

因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。

(2)生物膜法。在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后。溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。

(3)氧化法。氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型。氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。

(4)人工生物净化:人工生物净化,是人为地创造条件使微生物大量繁殖,人工驯化微生物,利用微生物质新陈代谢降解水中有机物的方法,是目前国内外对生活污水二级处理的主体工艺。

(5)自然生物净化处理:主要利用土壤中的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。

(6)人工生物净化与自然生物净化:在土地资源丰富,地价相对便宜的城镇,采用人工生物净化与自然生物净化处理相结合的方法,在经济不发达地区有其实际意义。

污泥处理的目的和方法范文篇9

关键词:污水厂污泥处理处置污泥处理工艺污泥土地利用

一、引言

工作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,污水厂的污泥产生量将有较大的增长,由此引起的二次污染问题已不容忽视。因此如何合理地处理、处置污泥,已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。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,污泥处理处置问题已经成为制约整个污水处理行业健康发展的瓶颈问题。

二、污水厂污泥的处理和处置

1.污泥的处理

污泥稳定处理有好氧稳定和厌氧稳定,好氧稳定有很多优点,但能耗很高,只有当污泥量较少时才采用。污泥经消化后,有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,污泥消化过程中还产生大量沼气可以回收利用。污泥的稳定问题,除了采取污泥厌氧消化外,还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。

2.污泥的处置

2.1制复合肥

按我国目前的经济条件,对多数污水厂来说,污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素,对农作物有增产作用;污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥,是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性,不需要泥肥时,污水厂会泥满为患,影响正常运行。

2.2卫生填埋

有些城市拟将污水厂污泥运至城市垃圾填埋场一并处置,这存在两个实际问题:一是管理体制上的问题。垃圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资,属环卫局管理,而污水厂的污泥属市政系统管理,设计垃圾填埋场使用年限和布点距离未考虑接纳污水厂污泥;二是脱水污泥含水率过高。运往垃圾填埋场的污泥,要求含水率不大于30%,而目前污水厂的脱水污泥含水率在70%~80%,这类污泥不易碾压填埋,除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种填埋,污泥宜采取高干度脱水方案。

2.3干化、焚烧

由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少,处理成本低,故污泥干化往往是焚烧的前处理。对于焚烧处理工艺,为了避免消化后污泥热值减少,也可以不作污泥消化处置。

三、国内城市污水厂污泥的处理与处置现状

1.现有污水厂污泥处理工艺

城市污水处理工艺选择的水质因素进水水质水量特性和出水水质标准的确定是城市污水处理工艺选择的关键环节,也是我国当前城市污水处理工程设计中存在的薄弱环节。污泥处理利用的一般技术有污泥的堆肥化处理技术,污泥的建材话利用技术、污泥的燃料化技术,污泥的厌氧消化技术等,这些技术经过多年的研究和应用现已经比较成熟.污泥的堆肥化处理技术污泥经过高温堆肥进行生物发酵处理后,把有机废物转化为稳定性较高的腐殖质,即将污泥与调理剂及膨胀剂在一定条件下进行好氧堆沤。国内已建成运行的城市污水厂来看,污水厂污泥处理工艺大体可归纳为18种工艺流程。

2.国内城市污水厂污泥处理中存在的问题

目前,我国城市水污染控制普遍存在的问题是“重污水处理而轻污泥处理处置”。

2.1设计城市污水处理设施时,要把工业污染源控制、污水处理工艺和污泥的处理和处置,作为一个系统来考虑。

2.2对污泥的最终处置,我们缺乏经验,如污泥的干化和焚烧装置的设计,比污水处理工艺复杂得多,我们应认真学习、引进、消化、吸收国外的技术和经验,同时要制订和完善污泥处置有关的法规和标准。

2.3污泥含水率高会带来运输费用高,大量占用填埋空间,影响垃圾压实操作等系列问题。

2.4露天堆放的污泥易产生恶臭、滋生蚊蝇,严重影响周边环境卫生。

四、我国城市污水厂污泥处置国内外发展动态

1.污泥处理与处置的目的

1.1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;

1.2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;

1.3达到污泥的无害化与卫生化;

1.4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。

2.国内外污泥处置动态

污泥稳定化处置以厌氧消化为主,发达国家广泛采用,欧美、日本、独联体等国家,用厌氧消化处理污泥占污泥量的一半以上。我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚,八十年代中期建设城市大型污水厂,污泥处理也采用中温厌氧消化,引进先进技术的同时也引进了设备,尤其是借助国外贷款建设项目中,污泥处理系统装备几乎全部需要进口。近十多年来,我国城市污水厂污泥处理技术和某些单项专用设备有较大发展,积累了中温厌氧消化技术的丰富经验,而在污泥处置和最终出路方面尚属试验研究阶段。

五、我国城市污水厂污泥处理处置对策

1.我国城市污水厂污泥处理途径

从国内今后的发展趋势来看,其城市污水处理将形成以国家投资的大型污水处理厂为主,各地区根据经济发展状况投资兴建的不同规模污水处理厂并存的局面,因此对污水厂污泥的处理应根据污水厂所处的环境位置、处理规模、资金来源、经济技术水平来确定适合中国国情的工艺方法和技术设备等。

对于国内城市的各类污水处理厂来说,应该不断完善其污水污泥处理工艺,并积极开发性能良好的、国产的污泥浓缩、稳定和脱水的装置和机械,以提高污泥的含固率,使后续的污泥处置和综合利用能顺利进行。

2.污泥土地利用是符合中国国情的处置方法

污泥土地填埋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免污染地下水,填埋场的废气可能污染环境等,近年来污泥填埋处置所占比例越来越小;焚烧法的技术和设备复杂、耗能大、费用较高,并且有大气污染问题。

从污泥的成分看,其中有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家厩肥,还含有钾及其它微量元素。若施用于土地中,对土壤物理、化学及生物学性状有一定的改良作用。污泥中的有机物质可明显改善土壤的结构性,使土壤的容重下降,孔隙增多,土壤的通气透水性和田间持水量提高,从而改善土壤的物理性质。施用污泥也可提高土壤的阳离子交换量,改善土壤对酸碱的缓冲能力,提供养分交换和吸附的活性位点,从而提高土壤保肥性。

3.污泥土地利用应注意的问题

3.1加强病原菌和寄生虫的控制

城市污水处理厂污泥中含有大量的病原微生物和寄生虫,如不加以控制,则污泥在土地利用或使用过程中会对人畜的健康造成危害。因此污泥在处置或利用前进行高、中温好氧法或厌氧法处理或采用辐射处理是不可或缺的环节。

3.2重视对污泥中重金属及有毒有机物的控制

污水厂污泥中的重金属和有机污染物含量已成为污泥土地利用的重要限制因素,污泥中往往含有大量的镉、铅、锌、汞等重金属和许多种有毒有机物,若农田中长期施用会导致土壤污染,它们被农作物吸收后又通过食物链进入人体,从而影响人体健康。尽管国内城市污水厂的污水以生活污水为主,但国内城市污水污泥中重金属含量还是有部分超过农用标准。因此也要从污染源着手,降低进入城市污水的重金属及其它有毒物质的浓度,即必须使排入城市污水管道的工业废水水质符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18-86)。

污泥处理的目的和方法范文篇10

关键词潍坊;中心城区;污泥焚烧;项目实践

中图分类号X7文献标识码A文章编号1674-6708(2013)97-0118-02

目前,潍坊市中心城区已建成四座城市综合污水处理厂,处理能力达到30万吨/天。与此同时,产生了大量的污泥,每天约300吨。如不加以妥善处理,将会对环境造成二次污染。

城市污泥的处理,国内主要采用填埋、生物堆肥、干化和焚烧等方式处理污泥,但这几种方法都有缺点:填埋污泥需要占用大量土地;生物堆肥设备投资额较大,且每年运行费高昂;而污泥的干化焚烧,既有采取新建焚烧设施方法,又有利用已有锅炉烟气余热干化污泥的方法。

潍坊最终确定利用现有火电机组余热烟气对城市污水污泥进行热干燥,将干燥后的污泥混入电煤进行掺烧发电。

1项目简介

1.1项目概况

华电潍坊发电有限公司是中国华电集团公司下属大型发电企业,公司装机总容量2000MW,一期工程两台330MW凝汽式燃煤机组,二期工程两台670MW超临界燃煤机组。公司规划建设日处理含水率80%的污泥600t,工程总投资5120万元,分两期建设。一期工程计划建设日处理含水率75%的污泥300吨,工程投资2560万元。

1.2项目工艺流程

在干燥器里含水的污泥与来自锅炉后的高温烟气充分混合,利用烟气热量将污泥里的水分除去;干燥后的污泥颗粒通过风机的吸力输送到旋风分离器,经过旋风分离,将干燥后的污泥颗粒收集到污泥收集箱内;干燥后的烟气和水蒸气通过风机回到锅炉后烟道。收集的污泥颗粒从污泥收集箱经过皮带输送给料机输送到输煤皮带,将干污泥与煤一起经过输煤皮带输送到锅炉,将污泥的热值充分利用。在输送皮带将干燥污泥输送至输煤皮带过程中将污泥产生的臭气通过风机抽走。

1.3污泥参数

系统处理污泥量:300t/d;

单台干燥机污泥处理量:300t/d;

含水率:80%(按常规考虑);

干燥后的污泥含水率低于45%。

1.4工艺描述

采用先进、成熟、可靠的技术与设备,在设计工况下,采用两机一炉,每台干燥机处置污泥量为300t/d,干化污泥含水率≤45%;

1.4.1热源系统

本工程热源系统来源于电厂余热烟气,温度390℃。由引风机抽来。

1.4.2加料系统

加料系统由运输通道、污泥仓、加料设备等组成。污泥运输车辆将湿污泥卸倒在污泥仓内,由污泥仓底部的螺旋送料器将湿污泥稳定、连续地送入干燥机本体。加料机速度可由变频器连续调节。

1.4.3捕集系统

捕集系统由旋风分离器、螺旋送料器、干污泥料仓等组成。污泥在干燥机本体干燥后,随气流经风道进入旋风分离器,颗粒干污泥汇集于旋风分离器下方,通过螺旋送料器送至干污泥料仓。

1.4.4回流乏气系统

回流乏气系统由乏气支管、闸阀和回流风机等组成。离开捕集系统的乏气温度约120℃,经过引风机进入电厂尾部烟道与电厂烟气一并进入除尘器和脱硫进行处理后通过烟囱排放。

2项目运行效果分析

2.1经济效益

2.2.1计算依据

处理量300吨/湿基天÷24=12.5m3/湿基小时。采用标准煤(7000大卡)价格900元/t计算,绝干污泥折算标煤(7000大卡)按700元/t计算。计算中选取锅炉效率90%,污泥含水率75%,绝干污泥热值1500大卡,燃烧效率为煤的90%,蒸发一公斤水需要热量850kcal。

2.2.2变动成本

分项计算如下:

热源能消耗费。根据计算用烟道气为干燥介质,热能费用为129.9kg标煤/吨湿基,0.1299吨×900元/t标煤=116.91元/t湿基;

运行电耗费。干化每吨污泥耗电60kwh,本项目运行电耗费用25.2元/t湿基(电价:0.42元/度);

设备维护、检修费;设备维护、检修费用取6.60元/t湿基;

用水费用。采用循环水方法,不计算费用。

变动成本合计:116.91+25.2+6.6=148.71元/t湿基

2.2.3固定成本

分项核算如下:

人工费用取8.00元/t湿基(五值四班运行,每班2人操作,共10人,检修维护人员6人,工人全部收入按每人每年支付5万元)。

设备折旧费:2560万÷10年÷10万吨污泥/年=25.6元/t湿基

固定成本合计:8+25.6=33.6元/吨湿基

2.2.4污泥热值折算标煤价值

0.048t×700元/吨标煤=33.6元/t湿基。

2.2.5焚烧污泥费用分析

2.2.2+2.2.3-2.2.4=182.31元/t湿基-33.6元/吨湿基=148.71元/吨湿基

因此,本项目用烟道气干燥焚烧污泥费用148.712元/t湿基。政府财政支付污泥处理费150元/t,电厂处理污泥每年可盈利12.9万元。

2.2社会环境效益

根据《城市垃圾卫生填埋技术标准》(CJJ17-88)测算:

每年处理10万吨污泥,可为国家节省25亩耕地;

目前,我国垃圾填埋场每填埋一吨污泥的综合费约200元。每年按10万吨计算,可为地方节约填埋费用约2000万元;

杜绝了污泥填埋所产生的生物、化学、物理反应,消除污泥中的有害气体和渗透液对大气、土壤的污染。

3问题

3.1项目运行保证率不高

本项目在设计、建设时只使用一台锅炉焚烧污泥,在上级电量调谷统一调度中,公司有时须停止锅炉运行,致使产生的污泥不能及时焚烧。

3.2项目运行资金保障

因本项目基本无经济效益,项目运行的资金保障率不高。

4建议

1)为保证污泥及时焚烧,在设计、建设时宜考虑两台以上的锅炉焚烧污泥;

2)为保障焚烧污泥所需资金,可考虑争取并利用好国家对使用再生能源的电价优惠政策。

参考文献

[1]杨军,郭广慧,陈同斌,等.中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势.中国给水排水,2009,25(13):122-124.

[2]郭广慧,杨军,陈同斌,等.中国城市污泥的有机质和养分含量及其变化趋势.中国给水排水,2009,25(13):120-121.

污泥处理的目的和方法范文篇11

关键词:给水厂;污泥处理;综合利用

Abstract:Waterworksprovidesdomesticwaterforthepeopletoensurethesafetyofpeopledrinkingwaterqualityandwaterunits.Importantproblemwiththeincreasingpopulation,thewatersupplytothewatertreatmentplantisalsoincreasing,moreandmoresuchwaterworkssludgedischarged,sosolvethesesludgedischargedbecamewaterworksconstruction.Thisarticleattemptstoanalyzeandsummarizehowreasonableprocessingandcomprehensiveutilizationofwaterworkssludgeexcludedfromthestepstodeterminethenumberofsludge,tonequality,volumereduction,concentration,dewateringanddisposalofsludgecake.Keywords:WaterTreatmentPlant;sludgetreatment;comprehensiveutilization

中图分类号:TB495文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

给水厂排除的污泥量是随着供水量的不断增长而与日俱增的,这些污泥如果不经过合理的处理,就会严重污染水体、植被、土地等环境,还有可能对人的健康状况造成威胁;如果这些污泥得到了合理的处理,并能够综合利用,就会节约许多水资源和能源,可谓是一举两得。要做好污泥的处理和利用工作,首先就得分析污泥的来源。

给水厂污泥主要来自沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水。高效的混凝剂和助凝剂在给水工艺中的应用日益增加,也就减少了混凝剂投放量,这样,所产生的污泥体积和数量会大大减少,而且污泥更易脱水和焚烧。所以,采用合适的混凝剂对给水厂排泥水的处理和处置非常关键。

给水厂污泥处理主要包括污泥收集、浓缩、调质、脱水和泥饼处置等几个环节。但是,不是所有给水厂的污泥的处理和处置都要包括这几个环节,根据具体情况,有的给水厂可省略其中的某些环节。但要实施排泥水处理工程,首先必须确定给水厂产生的污泥量。

1污泥量的确定

给水厂产生的污泥量受多种因素的影响,这些因素包括原水水质、水处理药剂的投加量、采用的净水工艺和排泥方式等。确定经济合理的污泥量设计值是广大排泥水处理工作者面临的一个难题。污泥量确定包括两方面内容:一是排泥水总量的确定,它将决定排泥水截留池和浓缩池的设计规模;二是总干泥量的确定,它用来确定污泥脱水设备的设计规模。可见,污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模,从而影响整个工程的设备配置和投资规模。

2污泥调质

给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。

污泥调质的方法很多,一般分为物理调质和化学调质两大类。物理调质是用物理方法达到污泥调质的目的,包括加热调质冰冻-解冻调质和硅藻土预涂调质。化学调质是向污泥中添加化学药剂,使污泥的脱水性能得到改善。包括加酸、加碱、加石灰、加无机或有机高分了絮凝剂调质等。

不同水厂的污泥可能需要不同种类的絮凝剂进行调质,而且当前市场上有机高分了絮凝剂种类多,价格和性能不一,因此每一个给水厂都应进行有机高分了絮凝剂选型和最佳投药量的试验研究。

3污泥减容

污泥减容是污泥处理系统优化中的重要环节。改进制水工艺可以大大减少污泥的生成量,从而减少污泥处理系统的投资与运行费用。污泥成分主要是原水中的有机、无机污物和净水药剂。药剂在净化水的同时,也产生了大量的化学污泥。尤其在原水浊度较低、无机混凝剂用量大时,污泥的脱水性能恶化,处理难度增加。

采用有机助凝剂以减少无机混凝剂的用量,可以提高净水效率。另外,当原水硬度高时,软化原水将产生石灰软化污泥。从污泥处理角度考虑,沿海地区可以选用离子交换来软化原水并用海水来再生交换树脂。

4污泥浓缩

沉淀池排泥水的含固率(絮凝污泥)通常仅有0.5%-1%。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。慢速搅拌所采用的线速度一般控制在0.4-0.5m/min,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。

5污泥脱水

污泥脱水是污泥处理最关键的环节,它将流动性质的泥水转变为不具流动性、可进行处置的泥饼。它也是给水厂排泥水处理现场的最后一道工序,也是排泥水处理工程中投资和维护费用较高的部分,因此正确选择污泥脱水工艺十分重要。

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。其中真空过滤机是早期使用较多的脱水机械,由于真空过滤机效率低,真空系统对管路密封性要求很高,滤布容易堵塞而需采用预涂工艺,使整个系统比较复杂,因此,现在新建的污泥处理工程已基本上不采用真空过滤脱水。表1对几种脱水方法的优缺点进行了比较。

污泥处理的目的和方法范文1篇12

【关键词】:剩余污泥;厌氧消化;絮凝性能;聚丙烯酰胺

【引言】:聚丙烯酰胺是重要的有机絮凝剂,由于其水溶性好,有酰胺基等活性基团,并且电荷密度较高,分子尺寸大,在污泥脱水中絮凝效果好、用量少。目前我国的剩余污泥绝大多数没有经过稳定化处理,有机质含量一般在50%左右,剩余污泥(主要指市政污泥或其他生化处理产生的污泥,不包括造纸、纺织等工业污泥)脱水所用的絮凝剂主要是高阳离子度的阳离子聚丙烯酰胺(阳离子度40-60%)。

但是聚丙烯酰胺絮凝剂的药剂选型和现场应用都比较粗放,只要絮凝剂型号和用量能满足脱水需要即可,未必是最佳型号也未必是最佳用量。尤其是在溶解设备、药泥混合、絮凝剂与泥的匹配、絮凝剂与脱水设备的匹配、絮凝剂的用量等诸多方面的匹配性上都存在一定的问题。归根到底是对污泥性质与絮凝剂指标的匹配性和絮凝特点了解甚少。

对污泥进行厌氧消化处理,是国外普遍应用的污泥稳定技术,是污泥处理处置的发展趋势。有机质含量高的污泥经过厌氧消化,污泥颗粒的胞外聚合物(EPS)将发生变化,从而影响污泥絮凝脱水性能,直接导致对絮凝剂的需求不同。本项目通过研究污泥厌氧消化前后对絮凝剂的要求来反应污泥的絮凝性能。

1、实验方法

1.1污泥厌氧消化的方法

宝莫公司的污水有机质来源主要是废生物发酵液,有机质含量较高。本实验的目的在于得到成熟稳定的消化污泥,尽可能多的消化有机质,形成稳定的厌氧菌团,所以所有厌氧消化培养都选择3%的投配率,使有机质尽可能多的降低。选择节能、常用的35℃作为培养温度。同时取两桶宝莫公司污水处理厂沉淀池污泥两桶,一桶直接做絮凝实验,另一桶惊醒厌氧消化培养。操作步骤如下:

(1)取宝莫公司污水处理厂沉淀池污泥,加少量聚丙烯酰胺絮凝剂浓缩至含水率95%以下,备用。

(2)取一个5L的塑料桶作为厌氧消化反应罐,用橡胶塞子密封桶口,塞子上钻三个孔,分别插温度计(平时可封上,仅测时使用)、曝气管、出气收集管。

(3)将浓缩后的污泥取出3L转入5L的厌氧消化反应器中,放入35℃水浴中,通氮气驱氧10分钟,正式进入厌氧消化启动阶段。

(4)厌氧消化进入正常反应阶段后开始正常投配污泥,一般按照3%的投配率操作。在整个培养阶段水浴锅一直保持水温35℃(误差±1℃),污泥面在水浴液面以下。

取泥和进泥均采用出口接有一段硬塑料管的注射器操作,从橡胶塞子的温度计口上插入,操作过程中开着氮气曝气,以防止空气进入。气体收集装置采用倒置的量筒排水方法,辅助收集气体的水用硫酸调至pH为4,以防止有二氧化碳气溶解。

反应装置示意图如下:

1.2絮凝实验方法

1.2.1絮凝剂的溶解方法

絮凝剂阳离子统一溶成0.1%(w/w)浓度,阴离子和非离子溶成0.05%(w/w)浓度,阳离子和阴离子溶解1小时后过80目筛子,非离子溶解2小时后过80目筛子。滤出未溶颗粒,保证溶解效果和取到的药液的均匀性。

溶解絮凝剂时,研究了三段连续式溶解装置和间断式溶解方法的溶解效果。将同一型号的絮凝剂样品分别用三段式溶解装置和间断式溶解方法溶解1小时,然后各取200ml絮凝剂溶液过80目筛子,观察未溶解颗粒的多少。三段式溶解装置更适合溶解乳液或低分子量等溶解速度快的产品,从现场应用的自动化程度来讲,三段式溶解装置自动化程度高。溶解装置示意图如下:

本絮凝实验全部采用间断式溶解装置溶解絮凝剂。

1.2.2絮凝实验方法

由于泥的粘度较大,絮凝实验采用烧杯实验,即选用100ml的烧杯,称50g泥,加入絮凝剂后用玻璃棒搅拌至完全絮凝。采用絮凝剂药量极少量法、缺量法和足量法进行实验。通过测CST、出水量、出水浊度,观察反应速度和絮团大小来评价絮凝效果。

2、絮凝剂

经初步筛选,选用宝莫公司高分子量全系列阳离子絮凝剂,部分阴离子絮凝剂以及非离子絮凝剂进行污泥的絮凝实验。所选用絮凝剂的主要指标如表2.1所示。

3、实验结果

厌氧消化前后污泥指标如下:

经过36天的厌氧消化培养,污泥各项指标已比较稳定,有机质含量降低约为13%。从CST数据可以看出厌氧消化后污泥的脱水性能变差。

分别对厌氧消化前后污泥进行絮凝实验,通过研究厌氧消化前后污泥适用的聚丙烯酰胺絮凝剂在型号的不同和各种污泥的絮凝特点,进而反映厌氧消化前后污泥的絮凝性能的变化和对絮凝剂的要求。

3.1厌氧消化前的絮凝实验

厌氧消化前污泥絮凝实验结果如表3.2所示。

3.2厌氧消化后的絮凝实验

厌氧消化后污泥絮凝实验结果如表3.3所示。

从表3.2的实验结果可以看出:对于厌氧消化处理前的普通剩余污泥,絮凝剂极少量时高离子度絮凝剂对污泥脱水性能的改善明显优于低离子度产品,随着用量的增加高、低离子度产品对污泥脱水性能都明显改善。但高离子度产品出水多且出水浊度低。所以该污泥适合用较高离子度的阳离子絮凝剂,一般20-30%(mol)阳离子度的产品效果最好。

从表3.3的实验结果可以看出:对于厌氧消化处理后的污泥,絮凝剂极少量时低离子度絮凝剂对污泥脱水性能的改善明显优于高离子度产品,这就是厌氧消化处理对污泥性质的改变,随着用量的增加高、低离子度产品对污泥脱水性能改善程度差距变小。当絮凝剂足量和过量时高离子度的出水甚至多于低离子度产品,而且出水浊度低。现场应用中在满足脱水效果的前提下会选择用量少的药剂。达到最佳絮凝效果所用的絮凝剂量大大增加。可能是污泥粒径小、污泥颗粒多,需要更多的絮凝剂进行网捕。