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浅谈市政污泥处理技术

2021-05-13 16:39:00 浏览次数:
浅谈市政污泥处理技术

朱经理:13969693115
 
   随着人民生活水平的提高和工业化进程的加快,城市污水量、工业废水量成倍增加,随之产生大量的污泥。污泥一般含有大量的有机物,丰富的氮、磷、钾和微量元素,可以成为有效的资源。但是,其中也含有重金属、病原菌、寄生虫卵以及某些难分解的有机毒物,如果不进行妥善处理,排放后会对环境造成二次污染,污泥的处置已经严重影响到国家的环保质量。
一、市政污泥处理处理原则
   (1)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)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。
   (3)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。
   (4)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。
二、污泥处理处置工艺方案选择
   1.污泥处理处置的定义
   对污泥处理处置正确的定义应该是:给污泥一个最终的归宿,可作为肥料施用到农田、绿化等土壤中,成为土壤的一部分;可以加以资源化利用,形成有用的材料,如铺路的渣土、水泥、制砖等;可以填埋,未加任何利用,且耗费土地资源而弃置。
   2.污泥处理处置的目的
   污泥处理与处置的目的主要有以下三个方面:
   (1)减量化:减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理及最终处置的费用;
   (2)无害化:通过处理使污泥稳定,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,达到污泥的无害化与卫生化,如去除重金属或灭菌等;
   (3)资源化:主要有以下三种途径:由于污泥主要成分包含有机质和矿物质,因此可以用来产生肥效,改良土壤。污泥的有机质具有一定的热值(2200~4000kcal/kg·干污泥),因此经过处理后,可以作为低热值的燃料加以利用。由于其含有大量的无机质,在处理后也可以作为建材的原料。毫无疑问,以上三种资源化途径,均要求在经济上是可行的,在污染和卫生方面是安全的。
   3.污泥处理处置技术介绍
   污泥处理处置是指将污泥经过一系列的物理、化学或生物处理,降解有机物、杀灭细菌,使其稳定化,一般包括前处理、中间处理和最终处置三个阶段。前处理一般有浓缩、消化、脱水等工艺;中间处理一般有堆肥、干化、碱性稳定和焚烧等工艺;污泥最终处置方式主要有土地利用、卫生填埋、污泥投海及建材利用等。
市政污泥的处置技术
   1.浓缩工艺
   污泥水分主要包含表面粘附水、间隙水、毛细结合水和内部水四类。污泥浓缩的目的是去除其中的自由水和间隙水,方法主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种,此外还有带式重力浓缩、微孔浓缩、隔膜浓缩和生物浮选浓缩等。
   重力浓缩是最节能的污泥浓缩方法,不需外加能量,利用污泥自身重力自然沉降分离;气浮浓缩是依靠附着在污泥颗粒周围的微气泡减轻比重,使其强制上浮,达到浓缩目的;离心浓缩与带式重力浓缩均属于机械浓缩。经浓缩后污泥含水率可降至95%左右。
   2.稳定化处理工艺
   稳定化处理旨在降解污泥中易腐败发臭的有机营养物,进一步减少污泥含水量,降低病原菌、细菌含量,消除臭味。稳定化处理方法主要有厌氧、好氧和好氧堆肥三种。厌氧消化是我国普遍采用的污泥处理工艺,占污泥稳定化处理技术的38.04%。在无氧条件下,兼性菌与厌氧菌共同作用,将污泥中的有机物通过水解酸化、乙酸化和甲烷化三个阶段分解为甲烷(占60%~70%)、二氧化碳及少量的氮硫化物和硫化氢(占25%~40%)等气体的过程。分解乙酸产生的甲烷约占总量的2/3,由CO2和H2转化的甲烷约占量的1/3。
   好氧消化技术占污泥稳定化处理技术的2.81%,在微生物的内源代谢过程中,细胞组织在好氧条件下将自身原生质分解为二氧化碳、水、氨氮和硝基氮等小分子物质。好氧堆肥是在有氧条件下,由好氧菌对部分有机物进行分解以合成新细胞质的稳定过程,其工艺流程分为前处理、主发酵、后发酵、后处理及贮存五个阶段。
   3.干化工艺
   污泥干化是利用热能去除脱水污泥水分的过程。根据热源不同,可分为自然干化与热干化两类。自然干化是利用太阳能进行脱水,热干化采用的热源按成本由低到高依次为烟气、燃煤、热干气、沼气、蒸汽、燃油和天然气。
   按热媒与污泥的接触方式可将热干化法分为直接接触加热、间接传导加热及联合加热三种,采用的设备主要有转鼓式、转盘式、带式、螺旋式和离心式干化机。污泥干化过程中要注意污泥粘结问题、尾气处理问题,粘结问题采用干料返混措施可得到减轻。尾气循环回用不仅可降低系统的氧气含量,提高运行安全性能,还可回收热量,降低能耗。尾气需经过除尘、冷凝、水洗、热氧化后排放。
   4.污泥处理新工艺
   除上述常规技术外,国内外还研发出多种新型高效污泥处理工艺,如熔化、两相消化、制油、超声波处理等,可对污泥进行深加工,以实现污泥的资源化利用。
   (1)熔化:污泥处理厂的脱水滤饼经干燥粉碎后,送入1300℃~1500℃的熔化炉中进行燃烧,燃后烟气用于加热新空气和循环蒸汽,熔融炉渣用于建筑材料。
   (2)两相消化:传统厌氧消化工艺需依次经过发酵、产氢产乙酸和产甲烷三类菌群。后两者属共生互营菌,划为一相称产甲烷菌,发酵菌称为产酸菌。两类菌种特性差异较大,对环境要求迥异,无法同时处于最佳生态环境中。两相消化即将两类菌分别置于串联的两个反应器中单独进行消化,大大提高处理效率。
   (3)制油:利用污泥中大量有机物及营养元素可取油产品。污泥制油有低温热解油化和直接热化学液化两种技术。
   (4)超声波处理:超声波处理即利用超声波能量在液体污泥中形成气泡,依靠气泡破灭形成高温高压环境并产生剪切力,从而破坏菌胶团结构,提高污泥的脱水性能,为后续工艺提供有利条件。超声波处理的主要影响因素有声波频率、声强或声密度及作用时间等。
三、结语
   合理有效地对污泥进行资源化利用,在消除二次污染问题的同时,减少一次能源的消耗,已成为各国关注的焦点。作为高速发展的发展中国家,应寻求适合当下国情的污泥处理办法,并不断探索污泥处理新工艺。


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