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污泥处理方法

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污泥处理方法范文第1篇

关键词:污泥处理 污泥处理技术 污泥处理设备

中图分类号:X505 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0093-02

1 污泥处理的紧迫性

随着人们生活水平的不断提高。生活所产生的污水也在不断的增加。青浦污水处理厂建厂后,经过二期,三期的扩建,日处理污水量规模从刚开始的7 500吨/d上升到3.5万吨/d。而随之产生的污泥量也在不断的上升。污水处理厂所产生的污泥中的含水率高,还含有大量病菌、病原体、寄生虫卵以及汞等重金属和一些难以降解的有毒有害以及致癌物质。此外,这些污泥容易腐烂,有浓烈臭味,运输也较为不便。如果只对污泥进行简单的掩埋甚至弃置,而不经过妥善处理,将对地下水,土壤等造成二次污染,危害人类身体健康。由此,如何妥善处理污泥成了急需解决的问题[1]。

2 污泥的分类

(1)初次沉淀污泥:由初沉池沉淀产生的污泥。

(2)剩余活性污泥及腐殖污泥:经过活性污泥法或者生物膜法后,由二沉池产生的污泥。前者称为剩余活性污泥,后者为腐殖污泥。

(3)消化污泥:初沉池和二沉池中的污泥经过厌氧或好氧消化稳定处理后的污泥。

(4)化学污泥:经过化学处理污水后所产生的污泥。

(5)有机污泥:富含有机物的污泥。

(6)无机污泥:主要成分为无机物的污泥,即泥渣。

3 常见的污泥处理方法

3.1 污泥的集中填埋

这种处理方法由于只需将污泥进行填埋,所以不需要对污泥进行高度脱水,比较简单、易行、而且成本低。但是填埋需要占用大量宝贵的土壤,并且极有可能对地下水及土壤造成二次污染。由于不需要进行脱水,填埋中极易产生渗滤液,如果处理不当,将对地下水环境及周边的土壤造成严重污染。另外填埋场还极易产生甲烷气体,不采取适当措施会引起燃烧和爆炸。污泥的集中填埋比较适合污水处理厂产生的剩余回流污泥的处理[2]。

3.2 污泥的农用

污泥的农用是指利用污泥来对需要复垦的土地(如垃圾填埋场,森林采伐场,矿场用地和一些地表严重破坏的地区土地)进行修复与重建。此处置方法投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂等优点,是一种极有发展潜力的处置方法。用科学的方法对土地进行合理的利用,从而减少污泥对人类生活的潜在威胁,也减少了污泥带来的负面效应,既使污泥得到了良好的处置又不破坏生态环境。但对污泥中的重金属、病原菌及有害物质有一定的要求。

3.3 污泥的焚烧

污泥的焚烧只能用于干化后的污泥。对于污泥而言,焚烧是最彻底的污泥处理方法。焚烧可以将污泥中的病菌、病原体杀灭,将有毒、有害物质氧化分解。将有机物碳化,还可以最大限度的减少污泥的体积。污泥焚烧后的产物,还可以制成砖,水泥等建筑材料。但是由于对污泥进行焚烧十分困难,处理设施投资大,处理费用高。另外在焚烧过程中所产生的一些有害气体也会造成空气污染。

3.4 污泥机械脱水

污泥机械脱水是将浓缩后的污泥,在静、动态混合器中与一定浓度的絮凝剂充分混合后,使污泥中的微小固定颗粒凝聚成体积较大的絮状团块。絮状团块经由压滤机压滤后,达到泥、水分离,最终被挤压成滤饼排出[3]。滤饼体积通常可以减少到原来污泥体积的1/4左右,更便于运输利用。污泥机械脱水后,滤饼除了含水率与相关的物理特性有变化,其化学、生物等方面性质并不发生变化。而污泥干燥也能使污泥体积减少到原来体积的1/5~1/4,但是污泥干燥是将污泥加热焚烧,不仅仅是脱水,还具有热处理效应,因此能去除污泥中病菌、病原体及有害物质。可见,污泥干燥处理不仅改变了污泥的物理特性,还改变了污泥的化学、生物特性。

4 污泥处理的其他技术

4.1 堆肥

堆肥是指在污泥中的微生物进行发酵的过程中,在其中加入一定比例的膨松剂和调理剂(如玉米杆、稻草、木屑、砻糠、麸皮等),在潮湿环境下利用微生物群落对多种有机物进行氧化分解并转化为富含植物营养物的类腐殖质,即肥料。对含水量低的污泥采用好氧发酵制肥,一方面,将污泥中的有机物转化为有用的肥料,另一方面,反应的最终代谢物是二氧化碳、水和热量,热量可以降低物料的含水率,有效地去除病菌、病原体、寄生虫卵。

4.2 污泥的稳定化

污泥的稳定化一般指厌氧消化,厌氧消化是在无氧条件下依靠厌氧菌作用,使污泥中有机物分解的厌氧生化反应,是一个极其复杂的过程。厌氧分解过程中产生大量气体,主要成分为甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氢等。

4.3 微生物处理技术

微生物处理技术是指用制造的适合的微生物菌剂来消化污泥。利用微生物处理污泥的技术前景广阔,现有的微生物处理技术,如封闭式微生物好氧发酵,则制造出了适合处理污泥的微生物菌剂。利用这些菌剂,能有效地将污泥转化为有机肥或附加值更高的生物农药,充分利用了污泥的特性。利用微生物好氧发酵,还能消除污泥的恶臭,有效控制污泥的二次污染。

4.4 生物处理技术

生物处理技术是指利用一些生物的习性,来达到处理污泥中的易腐有机垃圾,常见的生物处理技术是利用蚯蚓来处理。由于蚯蚓喜捕食含有氮素类、碳素类物质以及无机物和纤维性的物质,所以基本可以把全部的物质活用为饲料。而这项技术比较简单,操作比较方便,费用相对低廉,又无污染排放,还能获得优质有机肥料和高级蛋白原料。但是如何将这些物质直接加以利用,从技术上来说还不够成熟,但从整体投资效益来说,生物处理技术比设置填埋场或焚化发电厂划算,又可避免支付长期的运行费用、维修费用等;而建造填埋场需要3~5倍的投资,建造焚化厂更要十倍的花费。

5 污泥处理方面的建议

一方面,各地区应根据本地区的实际情况,在兼顾生态环境和经济效益平衡的前提下,客观地、全面地论证各种方案实施的可行性,不能照抄照搬其他地区的处理方法。比如,在中、小城镇,可采取填埋、直接利用、焚烧及机械脱水后制肥等方法,因地制宜,充分利用本地区的资源。而在大、中城市,可对污泥进行二次加工,进行污泥脱水、浓缩、制肥、污泥干燥、制砖等,还可建立污泥消纳池和无害化处理场。而一些郊县污水处理厂,由于污水进水基本以生活污水为主,如离周围农田较近,产生的污泥量又小,则可以对污泥做适当的无害化处理后用于农田。

另一方面,加强公众的环境保护意识,让公众参与进来,从源头上控制,减少城市污泥的形成量。积极引导公众认识发展循环经济模式的作用,努力引导他们树立正确的消费观,鼓励公众使用绿色产品,减少一次性产品的使用,逐步形成良好的保护环境的生活方式。各地政府应重点推广污泥无害化、资源化、生态化目标的试点项目,努力实现各种生活垃圾家庭分类,从源头上对各种垃圾进行控制。各地政府应加强环境监督力度,节约、合理、充分利用资源,提高资源的利用价值,减少废水和废渣的排放。各地政府应制定优惠政策、大力发展环保事业,在加强环境监管措施的同时,应积极采取有效优惠政策,鼓励和扶持企业发展污泥处理产业,使城市污泥处理公益事业向有盈利的处理产业化方向发展。

6 结语

污水厂所产生的城市污泥虽然是城市污染物,给环境和人体健康带来很大危害。不过随着环保力度的加强、公众环境保护意识的加强及人们对已有污泥处理技术不足之处的进一步认识,世界各国都在致力于发展新技术,争取找到更经济、更合理的污泥处理方案。相信不久的将来污泥不再是问题,而是可利用的资源,随着资源的循环利用,人们生活的环境将更加和谐美好。

参考文献

[1] 白鹏,宋孝玉.基于模糊综合评判的西安市地下水资源承载能力评价[J].干旱地区农业研究,2010(2).

[2] 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[J].中国给水排水,2009(13).

污泥处理方法范文第2篇

关键词: 污泥 减量化 无害化 污泥处理 污泥处置 方法探究

引言

目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约 140 万吨,且以每年10%以上的速度增长。污泥产生的环境污染问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。由于污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质,如果这些污泥得不到安全、环保处理处置,就会对环境造成较大危害。因此,采用切实可行的对污泥处理处置技术,按照污泥处理、处置工艺 “减量化、稳定化、无害化”原则,加强污泥处理处置的全过程管理,并在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等资源物质,从而达到节能减排和循环经济的目的。

1.城市污水处理厂的污泥

1.1 污泥的特性

一般污水处理厂产生的污泥为含水量在75~99%不等的固体或流体状物质。其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成,是一种以有机成分为主,组分复杂的混合物,其中包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)和各种微量元素。

⑴ 物理特性

污泥组成为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成,结构松散,形状不规则,比表面积与孔隙率极高(孔隙率常大于99%),含水量高,脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。

⑵ 化学特性

生物污泥以微生物为主体,同时包括混入生活污水泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒以及可能吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质。污泥中也含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质。

⑶ 污泥中水分的存在形式及其性质

污泥中的水分有四种形态:表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。表面张力作用吸附的水分为表面吸附水。间隙水一般要占污泥中总含水量的65%~85%,这部分水是污泥浓缩的主要对象。毛细结合水:浓缩作用不能将毛细结合水分离, 分离毛细结合水需要有较高的机械作用力和能量,如真空过滤、压力过滤、离心分离和挤压可去除这部分水分。各类毛细结合水约占污泥中总含水量的 15%~25%。内部结合水:指包含在污泥中微生物细胞体内的水分,含量多少与污泥中微生物细胞体所占的比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。内部结合水一般只占污泥中总含水量的10%左右。

1.2 污泥对环境的危害

污泥有机物含量高、易腐烂,有强烈的臭味,并且含有寄生虫卵、病原微生物和铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二英、放射性核素等难降解的有毒有害物质,如不加以妥善处理,任意排放,将会造成二次污染;污泥对环境的二次污染还包括污泥盐份的污染和氮、磷等养分的污染。污泥盐分含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡,抑制植物对养分的吸收,甚至 对植物根系造成直接的伤害;在降雨量较大地区且土质疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,当有机物的分解速度大于植物对氮、磷的吸收速度时,氮、磷等养分就 有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。

2.城市污水处理厂的污泥处理

2.1污泥处理

根据污泥所在处理单元不同,采用的不同的方法达到污泥减量化的目的。在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。污泥处理工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工艺过程。

2.1.1城市污泥处理的减量化方法

2.1.1.1调整污水处理工艺实现污泥减量化

在污水处理过程中,可以通过调整污水处理工艺,增设污泥浓缩池或适当增加污泥浓度和延长污泥龄,使污泥自身氧化分解的能力增强,减少微生物的数量,达到污泥减量化的目的。

2.1.1.2利用膜处理装置化技术实现污泥减量化

污水处理中的活性污泥微生物一般由细菌(菌胶团)、真菌、原生动物和后生动物等组成,其中以细菌为主,且种类繁多。微型动物中以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等原生动物,以细菌为食料;后生动物如纤毛虫、线虫、轮虫等,以细菌、原生动物为食料。采用填料装置化设施,在氧化沟、二沉池中设置利于原生动物和后生动物寄生的生物膜,利用生物接触氧化法技术,减少污泥的产量。通过膜装置化技术在氧化沟、二沉池中的应用,使活性污泥中的微生物通过系统内部的生物链的物质循环,消化部分污泥,达到污泥减量化的目的。

2.1.1.3利用臭氧技术或超声波实现污泥减量化

利用紫外线高级氧化功能而发展起来的光化学氧化和光催化氧化都是近年来新兴的水处理技术。光化学氧化法是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解,从而达到水中污染物质的高效降解。臭氧是一种强氧化剂,能破坏存在于空气中或水中的微生物的细胞壁,使微生物立刻死亡。通过在回流污泥中,利用臭氧发生器加入一定量的臭氧或紫外线照射,可使部分污泥分解再利用,达到污泥减量化的目的。超声波使得污泥中的部分细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质和胶质、矿物质以及细胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,从而达到污泥减量化的目的。

2.1.1.4采用污泥干化处理、污泥消化、污泥发酵技术实现污泥减量化

脱水后剩余污泥污泥的干化处理,一是通过晾晒蒸发水分,是最简单的减量方法,但所需场地大,且受天气的影响太大,不适合大规模的处理污泥;二是在污泥产生量比较大,且难以有效利用其它热源的情况下,采用干化焚烧方式可称为可行技术。污水污泥干化,最好是利用回收的焚烧热量,在装置正常运行工况条件下,通常不需要添加辅助燃料(如:在此情况下,除开机、停机和偶尔使用辅助燃料维持燃烧温度)。

通过污泥的消化降解,建设污泥厌氧发酵池,由于建设费用高,运行不安全,运行费用高,再则厌氧后的污泥还需进一步处理,以达到进一步减量化和稳定化的目的。因此,大、中型城镇污水处理厂应优先选用厌氧消化工艺处理污泥,产生的沼气宜优先考虑综合利用;有条件进行土地园林利用的小型城镇污水处理厂可优先考虑选用好氧堆肥处理工艺。

通过污泥的好氧发酵,建阳光大棚发酵池、静态发酵池或使用立式发酵器、卧式发酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的达到减量的目的,且通过高温发酵,分解内部的高分子有机物、纤维素、木质素,增加有机质含量,对污泥中的细菌、病毒、蛔虫卵进行了高效灭活,起到了污泥稳定化、无害化的处置目的。

2.1.1.5通过污泥焚烧实现其减量化、无害化的目的

另外,通过污泥焚烧,也可实现其减量化、无害化的目的。建设专门的污泥焚烧厂,对产生的城市污泥进行高温焚烧,废渣可用来制砖或填路;也可对现有的热电厂、火电厂进行改造,把污泥当做添加料进行焚烧,可节约大部分投资。因此,污泥热干化工艺宜选在就近可持续稳定获得余热热源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚烧发电厂、火力发电厂、水泥厂等,利用其废热、烟气余热作为干化热源。不宜单独设置污泥干化设施,也不宜选用优质一次能源作为热源。由于污泥燃烧产生Hg、二英等,影响镇内生活空气质量,不宜采用自然干化技术。

2.1.1.6污泥处理从污泥的稳定化、无害化着手。

2.1.1.6.1污泥处理稳定化原理概述.

好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成发酵物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡,而达到无害化的目的。

2.1.1.6.2城市污泥处理的好氧发酵工艺应达到的技术指标

好氧发酵后污泥的含水率 35~45%;

污泥的有机物降解率>50%;

蠕虫卵死亡率>95%;

粪大肠菌群菌值>0.01;

种子发芽指数≥75%。

在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强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,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。

只要污泥中的重金属不超标,利用好氧发酵堆肥法处置污泥,无论从污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化哪方面考虑,无异议是一种优良的污泥处置方式。

2.2.最佳工艺技术路线的选择

在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强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,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。同时,国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源,达到节能减排和循环经济的目的。

统一技术路线,因地制宜确定污泥处置方式,以往,由于污泥处理处置技术路线的不统一造成了很多建设运营方面的混乱,明确对污泥处置的技术路线,就是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。鼓励采用土地利用方式处置符合标准的污泥。污泥土地利用主要包括园林绿化、土地改良、农用等,泥质不但应符合相关标准,还需进行场地环境影响评价和环境风险评估。

3.城市污水处理厂的污泥处置

污泥处置以自然或人工方式使经处理后的污泥或污泥产品污泥能够达到长期稳定综合利用的方式来处置和消纳污泥,并对生态环境无不良影响的最终消纳方式是污泥处置的过程。污泥处置主要包括土地利用、污泥农用、填埋和焚烧以及综合利用(建材利用)等。

3.1 污泥处理处置工艺

一般而言,在污水处理厂内污泥经过预处理(浓缩、脱水及相关辅助设施)后,在厂内(或厂外)根据后续处置的不同,采用不同的处理方式,主要处置污泥的方式有土地利用、焚烧等。

3.1.1污泥土地利用方式

污泥土地利用的方式主要包括城市园林绿化、苗圃、林地利用以及土壤修复及改良。污泥城市园林绿化指处理后的污泥用于行道树、灌木、花卉、草坪等栽培过程中作为肥料、基质和营养土。

苗圃及林地利用是将处理后的污泥用于为城市绿化提供幼树、苗、草坪、花卉的生产基地的介质土以及大片的林地等。

土壤修复及改良堆肥处理后的污泥用于严重扰动土地的改良,包括采煤场,各种采矿业开采场(金属矿、粘土矿、砂子的采掘场等)、矸石场、露天矿坑、尾矿堆、取土坑、城市垃圾填埋场等。粉煤灰堆积场以及森林采伐地,森林火灾毁坏地,滑坡和其它天然灾害需要恢复植被的土地等。

3.1.2污泥的焚烧

污泥焚烧最佳可行技术主要技术关键内容为“干化+焚烧”技术,同时包含污泥预处理过程、烟气处理、烟气余热利用、废水收集处理以及灰渣、飞灰收集处理环境管理实践等相关内容。

污泥焚烧关键技术包含:干燥器、干污泥贮存仓、焚烧炉、烟气处理系统、烟气再循环系统、废水收集处理系统、灰渣、飞灰收集处理系统等。

4. 结论

污水处理厂通过脱水后的剩余污泥,含水率在80%左右,长期放置不但占用大量的土地,而且会厌氧消化,产生的废水影响地下水质,散发的气味影响空气质量,同时,又造成细菌在空气中的传播。严重的可能会造成二次污染,与我们的环境治理背道而驰。所以,污泥的稳定化、无害化处理和处置非常重要,不能简单的一埋了事,2004年发生的“SARS”事件应在我们环保人耳边警钟长鸣!因此,对污水处理厂污泥的稳定化、无害化处置,连同污泥的减量化处置一并考虑,找到最适合本身污水厂污泥处置的最佳技术路线和途径,结合资源化的目的,以达到共赢的效果。

污泥处理方法范文第3篇

关键词:污泥;污泥干化;污泥焚烧;工艺

中图分类号: TU992 文献标识码: A 文章编号:

随着人口的日益增长和城镇化程度的不断提高,城市污水的产量迅速增加,随着废水处理技术的不断发展,废水可以得到相应的处理,但随之而来的污水污泥又带来了二次污染。其中的有害成分,如重金属、有机污染物、寄生虫、病原菌及臭气将成为影响城市环境卫生的一大公害、如何妥善、科学地处理污泥是全球共同关注的问题。

我国污泥处置的现状

在我国,污泥已经成为了一个影响环境的重要因素,在2003年的时候,我国城市污水处理厂的年排污泥量大概在130万吨,而且这个数字还在逐渐的增加,同时如果将国内的污水全部处理的话,那么每年产生的污泥(干重)还会更多。在我国一些城市化水平较高的城市中,污泥已经成为了很突出的环境问题,需要得到较好的处理,这样才能够保证城市环境的优化。在我国的污泥处理方式中,污泥农用是最为常见的,约占到污泥处理的44.8%,陆地填埋方式约占31.0%,其他处理方式占到10.5%,同时还有13.7%的污泥是没有得到处理的。据统计,我国用在污泥处理上的投资占污水处理总投资的20-50%,从这个数据中我们能够看出,我国当前在污泥的处理上还处于一种滞后的状态。

污泥处理方法

污泥处理的方法有很多,就目前的处理方式而言,主要分成了三种:填埋、 土地利用和焚烧。

2.1填埋

这是一个主要的处理方式,在我国也是比较常见的,这种方式的好处就是投资少,容量大,见效快。但是也存在着诸多的缺点,填埋需要很大面积的场地,而且地基必须要做防渗处理,否则可能对地下水产生污染。 2.2土地利用

这种方法主要是将污泥中的养分重新利用,像是氮、磷、钾,对于农作物来说是很好的养分。不过需要注意的是,污泥中同样具有细菌以及一些重金属污染,因此这种方法也是利弊共存的。 2.3焚烧

焚烧由于具有将污泥中的有机物全部碳化,杀死病原体,解决污泥的恶臭问题,并最大限度地减少污泥的体积,被认为是污泥处理的最佳实用技术之一,在发达国家已经广泛采用。污泥焚烧可分为两大类,一是将脱水污泥直接送到焚烧炉进行焚烧,二是将污泥干化后再焚烧。污水处理厂的污泥含水较高,一般可达80%以上,故直接焚烧需要添加大量的辅助燃料,能源利用率低;污泥干化后再焚烧工艺一般由干化部分、焚烧部分和尾气处理等部分组成,可以利用焚烧产生的热量干燥污泥,能源利用率高,甚至可以实现不添加辅助燃料自助燃烧,成为污泥焚烧处理的首选工艺。

污泥干化焚烧工艺

污泥干化焚烧是污泥焚烧工艺中常用的一种,就是先将污泥的含水量进一步降低,进行干燥,在进行焚烧,可以提高焚烧效果。 3.1污泥干化系统

污泥干化其实就是用热能将污泥中的水分进一步去除,属于一种传热的过程,将污泥尽量干化。在整个过程中,污泥会在热能的作用下失去水分,然后形成颗粒状。在污泥形成颗粒的过程中,表面相对内部来说干燥,而内部的水分蒸发变得比较难,蒸发率也在这个过程中逐步降低。

污泥干化主要分为两种,一种是全干化,即含固率大于90%,而另一种是半干化,即含固率低于90%。因为污泥在全干化之后的热值是很高的,容易产生粉末,所以存在着一定的自然自爆的危险。因此,为了防止这种状况的出现,系统需要处于一种全封闭的惰性环境中进行,并控制好含氧量、温度、粉尘浓度等一系列因素,其安全运行的条件很高。而污泥半干化只要降低污泥中的含水量以满足焚烧时不需要添加辅助燃料就可以了。因为这种干化方式中污泥的含水量较高,所以不存在自然自爆的危险,相对来说要安全很多。所以,半干化污泥干化是污泥干化中经济安全且低能耗的处理方法。

又因为污泥和热媒见得传热方式,污泥的干化还可以分为对流式、传导式以及热辐射式。在现在污泥干化的处理方式中,对流及传导是较常用的,或者是将二者结合。因为对流式这种干化方式中热媒直接和污泥接触,因此对排出的废水等应该经过处理后在排放,其后续的处理负担也增大。传导式的干化方法只是将热量传给污泥,使污泥水分蒸发,而热介质不受污染,因此就不存在处理的负担。

3.2污泥焚烧系统

用焚烧方式来处理污泥,在国外一些发达国家已经普遍使用。这种方法就是利用焚烧炉通过高温将污泥中的有机物氧化,将污泥矿化。

现在流化床焚烧炉是最受欢迎的污泥焚烧装置,目前我国污泥焚烧装置大多就是流化床焚烧炉。其工作原理是燃料和物料在炉膛内流化空气的作用下呈流化状态,燃料在流化状态下燃烧。其优点诸多,如热容量大、物料混合良好、燃烧适应性强、燃烧停留时间增加等,燃烧的效率高。

流化床焚烧炉具有很大的热容量和良好的物料混合, 对燃料的适应性强,床内强烈的湍流和物料循环,增加燃烧的停留时间,因此燃料燃烧充分、彻底,燃烧效率高。污泥焚烧流化床通常为圆柱形反应器,反应器的下部设计成圆锥形,由带喷嘴的底盘封闭。

圆锥内充满可被空气流化的砂。空气通过安装于底盘的喷嘴喷入。喷嘴盘下面的风室提供均匀的空气使污泥充分燃烧。燃烧室内加入稍过量的空气作为二次补风。干化污泥进入焚烧炉,通过分配装置将污泥均匀分配到流化床上。流化床上部空间被称为燃烧室。燃烧室设计成有足够的容积以保证污泥有足够的停留时间,使烟气温度明显高于最低温度且不高于使灰分熔化的最高温度。温度和停留时间是实现污泥完全燃烧的保证。流化床焚烧炉配有常规的燃料燃烧器,用于炉体启动时的加热,使炉体达到要求的焚烧温度。污泥被连续送入反应器,焚烧过程中在深度混合的流化砂床内被分解。灰分被废气带走,废气从焚烧炉顶部排出,送往热交换器和烟道废气处理系统。

3.3烟气净化系统

烟气的净化是一个必须的程序,因为在对污泥进行焚烧的时候,因为污泥中的成分原因,难免会产生二次污染,只有进行处理了才能够有效的避免对环境产生污染。

污泥焚烧产生的二次污染主要是炉顶排放的烟气所致,这对环境是一个很大的影响。烟气净化主要应该从对氮氧化物、颗粒物 、酸性气体、有机物及重金属等进行控制,从而达到环境保护的效果。控制的方法主要包括三点:(1)避免氮氧化物的产生,这个需要对烟气的温度及炉内的含氧量进行良好的控制。(2)利用一些高效的除尘系统减少烟尘,如静电除尘器、布袋除尘器等。(3)通过二级洗涤塔去除酸性气体。

结束语:

随着城市的发展,污泥的产量越来越大,以及处理要求越来越严格,以前的填埋、填海等方法已经无法满足环保等方面的要求,人们转而寻找更为有效和稳妥的处理方法。污泥干化使污泥的终端处理方法多元化、简便化,污泥焚烧具有占地小、处理速度快、处理量大、减容明显等优点。污泥干化和焚烧工艺应用会越来越广。

参考文献:

[1]梁向东,李飞飞.污水处理厂污泥资源化利用的研究[J].科技情报开发与经济.2010,20(33):143.147.

[2]张辰,王国华,孙晓.污泥处理处置技术与工程实例[M].北京:化学工业出版社,2006.

污泥处理方法范文第4篇

Pan Yamei;Chen Shujuan;Wang Liangzhong

(Nanjing Normal University College of Energy and Mechanical Engineering,Nanjing 210042,China)

摘要:本文通过分析传统污泥处理方法,提出一种新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料。对比了新旧方法的利弊。

Abstract: Through analysis of traditional method of sludge treatment, a new method of sludge treatment, using sewage sludge dried by waste heat of boiler as the raw material of power plant, was put forward in this paper, and the advantages and disadvantages of the old and new methods were compared.

关键词:污泥 污泥处理 锅炉余热干化生活污泥

Key words: sludge;sludge treatment;sewage sludge dried by waste heat of boiler

中图分类号:X7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)29-0312-01

0引言

城市污水污泥是污水处理过程中必不可少的副产品。目前我国年产干污泥近30万吨[1],折合湿污泥含量约为750万吨(96%的含水率)。大量的污泥未能及时得到合理处理而成为污水处理厂沉重的负担。有资料表明[2],在建成的污水处理厂中90%以上没有污泥处理的配套设施,60%以上的污泥未经任何处理就直接农用,而消化后的污泥也由于未进行无害化处理而不符合污泥农用卫生标准。

1污泥的处理方法

目前国内外污泥的处理方法如下:

1.1 污泥填埋处理污泥填埋处理操作上相对简单,但是对场地的要求较高:既要防止渗滤液、微生物对地下水体的污染,还要考虑污泥发酵所形成气体的二次污染。目前我国污水处理厂污泥填埋问题尤为突出。一是消耗大量土地资源,不少城市很难找到新的填埋场;二是产生大量渗沥液,由于含水率较高,污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染,大部分和垃圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象;三是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少,填埋气体污染大气,并存在安全隐患。

1.2 污泥农业利用相对于污泥填埋处理,污泥农业利用的投资少、能耗低、运行费用低,被认为是最有发展潜力的一种处置方式。污泥土地利用,尤其是在相关法律法规及相关政策完善的情况下,将发酵后的污泥作为园林绿化、苗圃、土壤改良以及覆盖土是一种有效的污泥处置途径。但是污泥农用的产品将直接和人类的食物链发生关系,而目前国内外对污泥农用的风险性研究还不够深入。目前,我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全,对于污泥处置的风险研究可用数据不充分。

1.3 污泥土地利用美国EPA技术文件中所提到采用污泥专用处置场(Dedicated disposal site)和污泥专用有效利用场(Dedicated beneficial use site)进行污泥处理。污泥专用处置场(Dedicated disposal site)作为污泥土地处置方式的一种,目的是为了获得最大程度的污泥施用率(可高达220~900Dt/(ha.a))。由于大量地、重复地施用污泥,专用处置场上一般不适宜进行种植。污泥专用有效利用场(Dedicatedbeneficial use site)则是属于污泥土地利用的一种形式,但其污泥施用率较其他的土地利用形式高得多(第一年的施用率可高达150~200Dt/ha)。在污泥专用有效利用场上,通常用来种植不进入人类食物链的植物,该技术在我国应用不多。

1.4 污泥综合利用污泥作建材利用是近年来一种新兴的污泥回用方法,较农业利用、能源化利用具有经济效益明显、无处置残留物等优势,是污泥资源化处置的一个重要发展方向。与发达国家比较而言,我国在污泥建材利用发展方面有些落后,虽然在污泥制砖方面的研究确实不少,但缺乏实际的工程应用。

1.5 焚烧处理污泥焚烧处理法是最彻底的污泥处理方法,污泥干化焚烧是今后我国提倡的方向,尤其是采用有焚烧后余热干燥污泥体现了节能减排,循环经济的思想。但此方法的缺点也不容忽视,如需要投入大量的基础设施资金和运行费用,还需要消耗大量的能源,而能源价格又不断上涨,设施成本和运行费用昂贵。

2污泥处理技术目前存在的问题

传统的污泥的主要处置方式有填埋、焚烧、排海、农用等。在国外,西方发达国家经济实力雄厚、科学技术先进、其处理程度一般较高。其中,西欧以填埋为主,美、英、北爱尔兰三国以农用为主,而日本主要采用焚烧,而在我国,由于经济和技术所限,目前污泥尚无稳定而合理的出路,基本还是以农肥的形式用于农业。并且大多数污泥未经任何处理就直接农用,由此产生地环境问题直接危及人体健康。为此,我国于1984年颁布并实施《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),这对于污泥农用的规范化起到一定的指导作用。

但是传统的污泥处理方法都存在一定弊端,且污泥也没有达到有效的资源化发展。污泥排海也并未从根本上解决环境伺题,同时也造成了海洋污染,对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁,受到越来越强烈的反对。

3新工艺流程

3.1 新工艺工作原理利用目前火电厂排放的余热干化生活污泥以及印染污泥以提高污泥本身的热值并且减少烟尘中的SO2和粉尘含量,干化后的污泥可以做为电厂发电的燃料添加剂。工艺采用风机1加速锅炉尾气的流动速度以更好的干化污泥,风机2加速了干化污泥后的尾气的流速,使之及时的排除烟道,保证了烟道的通常。

3.2 新工艺的设计思路新工艺秉承节能减排的思想,在减少污泥排放的同时合理利用了污泥的有效热值,节约了有限的化石能源――煤。为污泥的资源化利用找到了一条新的途径,为电厂能源来源找到了新的选择。

4展望

总结以上污泥处理方式,普遍存在成本高、处理不彻底等缺陷,受经济因素影响大,在污泥污染早期时往往不被重视,拖延了时间,污染不断加重,导致后期更难治理,花费更多。新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料,使得污泥处理有了新的途径,相信在不久的将来污泥处理定会有新的突破。

参考文献:

污泥处理方法范文第5篇

关键词:污泥;研究进展;生物法 ;物理法

1、研究现状

在处理废弃的污水的时候,往往也会有非常多的污泥产生,其中绝大部分的剩余污泥则是由使用了活性去除污泥的方法产生的。有关的学者调查研究得出,二零一二年我国产生的污泥高达两千多万吨,二零一五年甚至将会达到三千多万吨,这可以说是一个非常大的数字,让人不禁惊悚。不仅如此,存在与污水中的污染物差不多有一半是存在于污水中的污泥中,如果对于这些污泥不能够比较完善的处理掉将会再一次造成污染,可以说危害更为严重,因此我国十分的重视如何妥善处理污泥,随着近年来我国污泥越来越多,我国也越来越重视。用物理的角度来观察污泥的话,污泥是一种胶状体带有少量的电量,体积比较大且含水量高,一般在处理污泥时为了方便对其进行运输和回收利用,需要在处理之前对其进行脱水处理,一般情况下用于这方面的资金占总资金的比重高达百分之六十。

机械脱水是我国最主要的脱水的方法,顾名思义就是说利用某些机械对其产生巨大的压力或者某些容器高速旋转产生巨大的离心作用从而达到脱水的目的。但是污泥的构造并不是我们想象的那么简单,相反他的结构非常复杂,一般情况系下直接使用机械脱水的方法对污泥进行脱水处理不能达到我们预想的效果,这就需要使用一些手段对污泥前处理,但是由于前处理的方法不同,脱去的水分等物质也不同,可以说机械脱水的程度和速度在一等程度上受到前处理的影响。就目前而言,国际上常用的前处理方法主要有热处理、添加某些活性剂或者是絮凝剂以及冻融处理等。现在有很多的因素会影响到机械脱水,如何能更好的对污泥进行脱水处理可谓是至关重要。

2、目前面临的难题

一般新产生的污泥的含水量在百分之九十六到百分之九十八,而某些活性污泥更是高达百分之九十五到百分之九十八。即使使用各种手段比如机械脱水和浓缩作用等的处理,他的含水量仍然高达百分之七十,对其进行干燥时依然需要消耗非常的多的能量。国内外的众多学者针对这一问题展开了讨论和研究,其中当以田禹、何培培等人的发现为最,为后来学者的进一步研发提供了大量的可借鉴之法。

众多学者的研究结果虽然各不相同,但是都有一个共同点,都指出了当污泥中水的含量比较低时,其中的某些物质会通过吸附的方式增加结合水,是颗粒的体积增大来阻止被过滤掉。除此之外,还有更多的因素会影响到脱水,微生物以及有机物就是其中两个比较常见的原因,当污水中的有机物增多时,会使微生物快速的大量增殖,能在极短的时间内繁衍出数以亿计的微生物。而这些微生物又会释放一种能够使污泥更加坚固的物质,这就给机械脱水造成了极大地困难,使效果达不到理想目标。因此想办法除去污泥里面的结合水成了解决机械脱水的难点所在。

3、针对前处理的讨论

由于使用机械法很难除去污泥里面的一些结合水,于是国内外的专家经过研究,最终得出了对其进行前处理来解决这一难题,一般常用的方法有生物法、化学法以及物理法。

在装满生物的溶液中浸泡的方法刚开始只是去除污泥中的金属,就是使用微生物发酵产生的酸性物质分解金属来达到目的,近年来有些学者意外发现这些酸性物质在分解金属的同时还改变了污泥的某些性能,使其进行机械脱水时更简便。经过周立祥等众多学者的研发,最终得出了一套新的前处理的方法,能使水分更加容易的被脱去。

所谓的化学法没有人们想象的那么复杂,只不过是利用了一些化学知识而已,利用絮凝剂可以使污泥中的某些物质凝聚起来,从而改变污泥的某些特性。絮凝剂可以分成两组即有机和无机絮凝剂。科研人员实验发现,在污泥处理的过程中普通类型的絮凝剂很难起到较大的效果还浪费钱财。然而经过大量的试验之后,科研人员又发现无机也有很多不好的地方,比如他虽然能够在很大程度上改变污泥的某些特性从而达到絮凝的效果,但是他在使用完后仍然存在于污泥中很难被分解,给后面的工作带来了极大的困扰,因此科研人员又发现了易于降解的有机的絮凝剂。

接下来就是众所周知的物理法,其实物理法在很多年前就已经有人开始使用了,大多数人对此应该不会陌生,热处理法、在污泥中添加木灰等物质、冷冻法等都已经能够成熟的运用,接下来本文介绍的主要是近年来新型的几种科技-超声波法和磁场法。所谓的超声波法就是利用了声波的不同频率,以此来改变污泥的某些特性。经过众多科研人员的激烈争论,最终得出超声波能够利用其较大的频率破坏污泥中细胞的结构,从而起到脱水的效果;所谓的物理法指的是对污泥施加一个磁场,改变污泥内部微生物的某些活性比如新陈代谢,进而改变它的结构,,破坏遗传物质。事实证明物理法处理后,污泥的脱水性能提升了很多。

4、对比与归纳

上述讲了最常用的几种前处理的方法,经过一段时间的发展,他们都更加的完善,每种前处理都各具特色,因此在进行前处理时选择合适的方法往往会事半功倍,接下来就对这几种方法进行了对比与归纳。生物法和物理法处理过的污泥明显要比化学法处理过的污泥的含水量低,还能为接下来的操作提供各种方便,最重要的是不会对环境造成二次污染。由此可见,这两种方法是比较合适的前处理方法。

经过上文的阐述,我们可以很明显的看到,前处理确实对改善污泥的某些性能有很大的帮助,尤其是生物法和物理法,但是凡事都不可能是完美的,这几种方法还需要进一步开发。物理法主要是找到一个更为合适的作用强度和时间,对电磁强度等都有要求;生物法主要是努力寻找新的效果更加明显的微生物物种,同时还应该在已有的基础上进行优化等。

参考文献

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(2)田禹、王宁 酱油污水污泥脱水的影响因素及其作用机理[J] 环境科学研究,2005,18(5):60-62

(3)何培培、余光辉、邵黎明等 污泥中蛋白质和多糖的分布对脱水性能的影响[J] 环境科学,2008,29(12):3458-3461

污泥处理方法范文第6篇

关键词:污泥,处理处置技术,发展展望

收稿日期:2011-12-28

作者简介:文丰玉(1978―),女,广西灌阳人,工程师,主要从事环境影响评价工作。

中图分类号:X703.5

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2012)02-0138-03

1 引言

污水处理厂剩余污泥含水率高,可达90%,并含有丰富的氮、磷等元素,以及多种微量元素和土壤改良剂,如腐殖质,但同时也含有大量病原体、寄生虫卵、一定量的重金属 (Cd、Cr、Pb、As、Zn、Cu、Ni等)和多种有毒有害的有机污染物如多氯联苯、二嗯英、放射性核素等且伴有恶臭。因此污泥如未经有效处理处置进入环境,极易对地下水、土壤等造成二级污染,威胁环境安全和公众健康,这些因素严重制约着污泥的资源化利用。污泥处理处置的目标就是实现污泥的减量化、稳定化和无害化。

“十二五”期间我国将完成每年新增污水集中处理能力1 500万m3/d,以新增污水处理量运行负荷率为75%以及污泥(含水率80%)占污水质量比例为0.6‰计算,“十二五”期间污泥年产量将以246万m3/年的速度递增。在我国污泥处理可占整个污水厂投资及运行费用的25%~65%污泥处理已成为污水厂所面临的沉重负担,在污泥产量迅速增加的同时,污泥的处理处置也存在着诸多问题,因此,如何合理的解决污泥问题,已是当前亟待解决的环保问题之一。

2 污泥处置处理技术

2.1 污泥处理

污泥处理是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程,污泥处理包括脱水、消化、发酵以及热干化等工艺过程。

2.1.1 污泥脱水

污泥脱水是将浓缩或消化污泥脱除水分,转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后,污泥含水率可降低到55%~80%,脱水的方法主要为自然干化法、机械脱水法和造粒法。自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥,造粒法适用于混凝沉淀的污泥。顾瑞环等通过实验,将剩余污泥与消化污泥混合之后脱水,脱水效果较好,絮凝剂单耗降低,与纯消化污泥脱水耗絮凝剂量一致,泥饼含水质量分数在77%~78%时,絮凝剂单耗均值3.17 kg/t干污泥。

当剩余污泥产量大时,为了减少对初沉污泥的浓缩沉降性的冲击,剩余污泥与初沉污泥可以分开浓缩处理的,但在分别浓缩之后需混合脱水。对续建的污水厂来说,此种工艺运行不但可以节省浓缩池的投资,而且混和污泥脱水效果较好。

2.1.2 污泥热干化

污泥热干化指利用燃料燃烧所产生的热量或其他工业余热,通过专门的工艺和设备,使污泥失去部分水分的过程。热干化能够使污泥减容,且干化后污泥的臭味、病原物、粘度、不稳定等负面特性得到显著改善而具有多种用途,如用作肥料、土壤改良剂、替代能源或是转变成油、气后再进一步提炼化工产品等。热干化成为污泥处理、处置重要的“第一步”。在美国,污泥干化处理后土地利用已经逐渐成为污泥处理、处置的重要途径。由于污泥填埋越来越受到土地和费用的限制,美国现有的大部分填埋场将在未来的数年内关闭,污泥热干化在美国的应用将更加普及。

热干化其优点为占地小、处理能力大、减量率高、为生化程度高、最终处置途径具有较广泛的适用性和灵活性等;缺点是建设投资大,运行费用较高。

2.1.3 石灰干化技术

石灰干化技术是利用混合设备将污泥与生石灰等固化剂充分搅拌接触,通过物理化学反应达到降低含水率、去除臭味、杀灭微生物和病原菌并有效钝化重金属的效果。较为经典的应用包括利用加入氧化钙后pH值和温度的升高来实现污泥的杀菌;或利用添加氧化钙(也可同时添加其他物质如飞灰、水泥、粉煤渣等) 后污泥的固化效果来满足污泥的填埋工艺要求。另外,处理过程中选择适宜的混合条件和设备可有效改变污泥的性质,使其由致密、粘稠变成疏松、流动性好、便于储存和运输的物料。应梅娟等通过对小红门污水处理厂污泥干化项目的运行及实验室数据检测,初步研究和分析了污泥原始含水率对处理后污泥含水率的影响以及石灰投加量对杀菌效果的影响。结果表明,针对小红门污水厂的污泥,仅需添加5%的石灰,即可将大肠杆菌的含量降至未检出水平。而为了使成品污泥含水率同样达到小于60%的效果,原始污泥含水率越低,所需投加的生石灰量越少,当原始污泥含水率为80%~85%时,需要的石灰投加量为20%~30%,而原始污泥含水率为77%~78%时,仅需投加13%的石灰。

石灰干化技术其优点是建设投资小、设施建设中期短;缺点是石灰需求量大,易受到石灰来源不稳定以及产品出路不确定的影响。

2.1.4 污泥消化

污泥消化是典型的污泥稳定方法,剩余污泥经过消化处理后,一方面可减少污泥的体积,另一方面可降低污泥中挥发固体的含量,灭活部分病原菌和去除臭味,消化可用好氧消化和厌氧消化两种方式。国外厌氧消化技术比较成熟,已经得到了广泛的应用。

好氧消化是在不投加其他底物的条件下,对污泥进行较长时间的曝气,使污泥中的微生物处于内源呼吸阶段进行自身氧化,并以此来获得能量。它的主要优点是处理效率高,需要的处理设施体积小,投资较少,运行管理方便,基建费用低,上清液中的BOD5浓度较低(10mg/L以下),处理后的产物无臭、类似腐殖质,肥效较高,运行安全、管理方便。但由于需要输入动力,所以运行费较高。

厌氧消化是利用厌氧微生物分解污泥中的有机物,使污泥趋于稳定,达到减量之目的,还可回收部分能源,投资费用较低。它是目前国内外最为常用的污泥生物处理方法,同时也是大型污水处理厂最为经济的污泥处置方法。同时为了克服传统污泥厌氧消化工艺存在的消化速率慢、停留时间长、处理效率低的缺点,相继出现了机械破碎、超声波、碱处理、热水解、臭氧处理、酶法等预处理方法,王治军等人通过对热水解后的污泥进行厌氧消化处理,发现经过热水解预处理的剩余污泥后续厌氧消化处理系统的最大COD去除率可达60.61%;与未经热水解污泥的厌氧消化对比,产气量可增加79.20% ~99.55%。

2.2 污泥处置

污泥处置是指处理后污泥进行消纳的过程。在污泥处置过程中,污泥最终得以稳定。污泥处置包括填埋、堆肥、焚烧、建材利用以及土地利用等不同的方式,污泥焚烧后灰分即可填埋,也可作为建材原料。

2.2.1 卫生填埋

卫生填埋措施简单,对无法农用的高污染污泥、不利于堆肥的污泥以及污泥焚烧残渣的处理,卫生填埋方法也是一种不可或缺的处理手段。到目前为止,已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术,具有不需要高度脱水(自然干化),投资较少、容量大、见效快等优点,利于推广。当然。污泥卫生填埋也有不足之处。例如,污泥中含有的有毒有害物质可能会随雨水等渗入地下,对地下水和周围土壤造成二次污染;卫生填埋需要较大的场地,对于用地紧张的城市不适宜采用。

2.2.2 堆肥

堆肥是利用微生物分解污泥中有机物,并杀灭传染病菌、寄生虫和病毒,提高污泥肥分的污泥处理技术,产物可用于园艺和农业肥料。

综合国内外污泥堆肥技术,制约污泥堆肥技术工业化应用的瓶颈主要为占地面积、臭气外排造成的二次污染、干物料的投加和安全储运、污泥的最终处置和操作员的健康安全问题。相对于静态堆肥仓工艺,动态堆肥仓工艺在这几个方面都有所突破,污泥堆肥是较好的城市污水污泥处置方式,污泥堆肥添加的辅助填充料,鼓励利用园林废弃物(剪枝、落叶)和周边农村的砻糠、谷壳、秸秆等农业废弃物。鼓励开展污泥堆肥技术创新,提高生物热能循环利用,利用污泥改善土壤肥效,减少能源消耗,对臭气进行有效处理。

堆肥优点为投资较小,运行费用较低;缺点是占地面积大,受外部因素如气候、堆肥产品出路等影响大。国内外应该不断完善污泥堆肥过程中各环节的标准,加强保障性政策的制定,加强标准法规的建设,积极推进各种污泥堆肥技术。

2.2.3 污泥焚烧

污泥焚烧是指将污泥置于焚烧炉中。在过量空气的条件下,进行完全焚烧,使有机物完全碳化,可以最大限度的较少污泥的体积,使污泥中病原微生物、寄生虫卵、病毒等彻底被杀死,高温也能使污泥中的部分重金属固化。其优点是占地面积小,且最大限度的实现污泥减量化、无害化;缺点是,在焚烧过程中污泥中的一部分重金属能随燃烧产生的烟尘扩散到空气中:况且,不完全的焚烧过程中也会有二嗯英等剧毒空气污染物的产生,可能造成二次污染。

2.2.4 污泥建材利用

污泥建材利用主要指以污泥作为原料制造建筑材料,最终产物是可以用于工程的材料或制品。建材利用的主要方式包括污泥用于水泥熟料的烧制,污泥制陶粒、污泥制砖、污泥制作道路材料和垃圾填埋场覆盖材料等。污泥用于水泥原料、制砖和制陶粒属于污泥协同焚烧过程。当污泥用于路基材料和垃圾填埋场覆盖材料时,可采用石灰、水泥基材料、工业固体废弃物等污泥进行改性处理。

2.2.5 土地利用

当污泥以农用、园林绿化为土地利用方式时,可采用厌氧消化或高温好氧发酵等工艺对污泥进行处理。在有条件的污水处理厂,应首先考虑采用污泥厌氧消化对污泥进行稳定化及无害化处理的可行性。污泥消化产生的沼气应收集利用于发电、鼓风机驱动或热水锅炉,降低污水处理厂的能耗。为提高能量回收率,可采用超声波、高压或热水解等污泥破解技术对活性污泥在厌氧消化前进行预处理。当污水处理厂没有可供厌氧消化的场地,或污水处理厂规模较小时,可采用高温好氧发酵等工艺对脱水泥饼进行稳定化及无害化处理。

2.2.6 污泥处置存在的问题

污泥脱水率低,不便运输,且造成干化场占地面积越来越大。传统活性污泥处理工艺的结果只有社会效益而没有经济效益。堆放在干化场的污泥会产生较大的异味,严重影响环境。

3 发展方向展望

污泥减量从根本上减少污泥的产生,避免后续处理处置的经济成本和二次环境污染,具有应用前景。同时,应不断研发新技术,充分利用污泥的生物质原料特点,将其资源化和能源化,并避免环境污染。目前污泥填埋仍占很大比例,这种方式不具有可持续性,对环境产生二次污染。近阶段,土地利用仍是污泥处置的一条重要途径,能将污泥有效地资源化,但污泥必须经过有效的稳定化和无害化处理,并经检测合格,同时加强对施用土地的监测。污泥热处理技术实现了污泥的资源化和能源化,受到广泛重视。其中污泥焚烧技术已获得广泛的应用,而污泥气化技术则更具有应用前景。

我国对于污泥问题的处理,目前还存在很多的漏洞和弊端,今后我国必然将加大力度对污泥问题进行彻底的整治。一方面我国要加大立法工作力度,通过立法加强污泥污染治理和管理,促进污水污泥治理事业的可持续发展,另一方面要发展新技术,开发新方案、增设新工艺、走污泥治理专业化、市场化的发展道路。

4 结语

在污水处理过程中对剩余处理处置是不可忽视的重要环节,污水处理系统只有具备污泥处理,才能真正成其为是一个完善、成套的处理工艺,在对污泥的管理控制当中要充分考虑到污泥产生的源头――污水处理厂,通过改进污水厂的处理工艺来达到从源头减少和避免污泥产生。同时对污泥放任自流,在实际中制定的标准也没有得到有效的贯彻实施,特别随着我国经济的不断发展,我国污水处理量和处理水平将会有更大的发展,势必会产生更多的污泥。如果还是采取原来的态度对污泥进行处置,必将会对我国环境质量和公众健康造成很大的威胁,同时也违背了资源循环利用和可持续发展的要求。

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Discussion of Surplus Sludge Treatment and Disposal Technology

Wen Fengyu1,Tang Zhicheng2

(1.Guangxi Research Academy of Environmental Sciences,Nanning 530022,China;2.Qinzhou

Environmental Protection and Monitoring Station, Qinzhou 535000 China)

污泥处理方法范文第7篇

关键词:石油开采 化学分离 环保

含油污泥是一种由污油、泥沙、污水、菌类等许多中物质组成的复杂混合物,如果不及时进行处理,不仅会对周围的土壤空气带来极大的危害,还造成了原油的浪费。也正是由于含油污泥的成分复杂,处理起来也极为不易。传统的处理方法包括固化、萃取、填埋和堆肥等物理方法还有焚烧这种化学方法。但萃取的成本太高,堆肥所需周期过长,固化填满和焚烧又会破坏环境,都不适合。现在普遍使用热化学的方法对含油污泥进行处理,效果还是很乐观的。

一、含油污泥的来源

1.从开发和开采油田过程中产生

这种污泥一般为黑色,含油量都比较高,有时甚至可达40~50%。这种污泥往往呈泥状块状,里面夹有木块石子等固体杂质。

2.储油罐内

这种含油污泥的产量比较大,通常含有30%左右的原油,另外还含有泥沙和水等杂质。

3.联合站中污水处理设备上的污泥

这种污泥含水量比较高,往往只含有少量的油和固体。

二、热化学反应机理

在一定条件下,将含油污泥加热到特定的温度,使其中的有机物分解。在通氧条件下,转化成二氧化碳和水,这是传统的焚烧。新型的热化学处理技术是在无氧微正压的条件下,将含油污泥加热至特定温度,此过程分为两个阶段:第一是蒸发阶段,当温度在350摄氏度以下的时候,沸点较低轻质烃就从污泥中挥发了出来;第二阶段为反应阶段,当反应温度超过350摄氏度的时候,重质油也开始发生裂解反应,400摄氏度的时候重质由的分子会在热作用下被活化成自由基,这些自由基经过一些复杂的反应之后,一部分裂解成了小分子烃,还有一部分则生成了水、焦炭、油和不凝气。根据条件的不同,得到各种产物的量也不同。

三、几种热化学分离剂的使用方法

1.阳离子型聚丙烯酰胺分离剂法

首先,通过特殊的机械将含油污泥提取出来,加热到50摄氏度左右。把加热后的含油污泥放入搅拌罐中,加入3.54倍的油田热污水,油田污水的温度也保持在50摄氏度左右,然后在把阳离子型聚丙烯酰胺分离剂也加入其中,经过一系列搅拌之后,就可以实现油、水、渣的分离。油、水混合物进入沉淀罐进一步分离。处理过的污泥就可以排放了。

2.低温热解法

在存在热化学分离剂、无氧微正压的条件下,将温度控制在250~500摄氏度之间,经过蒸馏热分解等过程,含油污泥中的有机物会生成油品。污泥的组成与热化学分离剂的种类决定反应的转换率。再用带有加热套的卧式搅拌反应器将温度加热到400~500摄氏度,半个小时以后,就能得到最大的收油率。而且,用此种方法处理过后的污泥也能达到BDAT标准。

3.焦化法

这种方法是利用焦化反应来处理含有大量重油和渣油的含油污泥。根据反应途径和产物不同,可以分为两种。第一种是直接拿含油污泥作为焦化设备的原料,许多企业都采取这种做法。这种工艺是把油泥直接放到焦化设备中,在清焦前对热焦炭进行冷却,污泥中的水也被循环利用起来,烃类循环到工艺装置中,重烃则随着固体扩散在焦炭孔洞中;第二种是先对油田产生的高油污泥进行脱水处理,然后将热化学分离剂与处理过的污泥混入反应釜中进行焦化反应,经过缩合、裂解等许多化学反应,生成油品、焦炭、不凝气。

4.直接液化法

这种方法的实质是含油污泥中的有机物在一定的温度压力下,发生了裂化反应。在反应过程中,污泥的颗粒悬浮在溶液之中,把固液气三相的化学反应与传递结合起来,当然,这个反应实在无氧气的条件下进行的。这种方法适合污水处理处含油量较低的污泥。

由于这种方法不需要将污泥中的水分蒸发出去,与另外的处理方法相比,在一定程度上节省了资源。但是这种方法也有弊端,就是对温度和压力的要求比较严格,需要在设备上扩大投资。

四、总结

用热化学的方法处理含油污泥,有占地面积小、杀菌效果号、处理之后的污泥稳定、可回收一部分原油等许多优点。然而由于热化学处理含油污泥对设备的温度要求较高,最低也要400摄氏度,和其他热处理方法相比,加热的方式和另外的能源损耗,使这种方法的推广受到限制。而且,处理过程中怎样保持设备的气密性,防止裂解过程中产生更多的有害气体也是一个限制热化学法处理油泥的因素。

随着国内油田的不断开发,热化学处理污泥的方法凭借效果好、回收效率高等特点,将广泛应用到实际的生产中去。

参考文献

[1]党民芳,高桂龄.含油污泥处理工艺影响因素试验[J].中原油田井下特种作业处.2011.30(10):15―17.

[2]王万福,何银花,季红梅,谢陈鑫.含油污泥资源化技术综述[J].中国石油环境监测总站.2006.16(3):47―49.

[3]姜勇,董铁有.含油污泥热化学处理技术[J].江苏石油勘探局勘察设计研究院.2007.14(2):60―62.

[4]马飞,李陈,玛莉莎,杜宇斌.含油污泥的回收处理工艺[J].长江大学教育部油气资源与勘测技术重点实验室.2012.22(1):26―30.

污泥处理方法范文第8篇

论文关键词:电渗透污泥干化,污泥处置.

 

一、概述:

1、我们建议污泥处置方法应遵循的原则:

我们认为《国家城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行) 》中提出“最佳” 与“可行技术”是符合目前中国污泥处置工业国情的,中国在一定时期内的技术、经济发展水平和环境管理要相适应。在经济和技术许可的条件下要因地制宜,在考虑成本和综合效益的前提下,综合整体地考虑污泥处置方案。通过技术和管理措施使污染污泥处理能够实现达标排放,同时达到高水平的整体的环境保护效果。

2、我建议的污泥处置出处:

污泥中含有具有潜在利用价值的有机质,氮、磷、钾和各种微量元素,寄生虫卵、病原微生物等致病物质,铜、锌、铬等重金属,以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质,如不妥善处理,易造成二次污染.我们认为处理后的污泥或污泥产品在环境中或利用过程中达到长期稳定污泥处置.,并对人体健康和生态环境不产生有害影响才是最终消纳方法。

对于一些污水厂所在地区的工业经济比较发达而且没有空余土地消纳污泥的可以采取对污泥进行适当处理后作为生产水泥的辅助燃料或电厂补充燃料。

对于污水厂所在地区的工业经济不发达而且有空余土地消纳污泥的一些地区,则可以将污泥进行深度脱水处理到含水率60%以下时堆肥或运至填埋场做为覆盖土进行填埋处置。

3、电渗透污泥干化方法的优点。

电渗透脱水工艺不添加消石灰等无机凝剂和灰分脱水助剂,且滤渣的含水率可比以往脱水处理法降低10%一20%中国期刊全文数据库。电渗透脱水泥渣便于焚烧,便于堆肥,污水混合污泥用电渗透法脱水后污泥渣含水率可降低到60%左右。电渗透法堆肥化处理最主要的是水分调整, 使用电渗透法就可以提高效率,倘若螅渣数量少,可用袋装后自然堆肥化极简单的处理。疏浚的污泥经电渗透脱水后含水率低, 添加固剂后可直接用于遭路的路盘材.

并且我们认为电能是今后发展的主要能源,而且风力发电、太阳能发电、潮汐发电、水力发电等不消耗矿产资源的绿色发电方法越来越多,2020年绿色电能将占我国总发电量的40%这样许多工业企业都将利用电能这种低成本绿色可持续能源作为主要生产能源,随着电力工业发展逐渐走向一条清洁高效环保之路,电费也随之降低。所以利用电能这种经济清洁能源作为污泥转化生产能源的这条路发展方向是正确的。

二、电渗透污泥干化工艺介绍:

1、污泥含水结构:

间隙水:处于污泥团块之间的水

外部水:b-粘附水c-吸附水d-空隙虹吸水e-虹吸水f-毛细虹吸水

内部水:细胞液(水合作用含水,内部虹吸水)

间隙水

a-处于污泥团块之间的水

外部水

b-粘附水

c-吸附水

d-空隙虹吸水

e-虹吸水

f-毛细虹吸水

内部水

g-细胞液水、氢合作用水

h-内部虹吸水

2、污泥做为燃料的最佳含水率:

污泥焚烧前处理技术通常指脱水或热干化等工艺,以提高污泥热值,降低运输和贮存成本,减少燃料和其他物料的消耗。热干化工艺有半干化(含固率达到60%~80%)和全干化(含固率达到80%~90%)两种。热干化工艺一般仅用于处理脱水污泥,主要技术性能指标(以单机升水蒸发量计)为:热能消耗 2940~4200KJ/kgH2O;电能消耗 0.04~0.90kW/kgH2O。污泥含固率在35%~45%时,热值为4.8~6.5MJ/kg,可自持燃烧,用作土壤改良剂、肥料,或作为水泥窑、发电厂和焚烧炉燃料时,须将污泥含固率提高至80%~95%。

如要达到污泥含固率提高至80%~95%时,就要把细胞水也脱掉才行。我们研究发现:

、用加热方法温度要在400℃以上才能把细胞内的水脱离出来。

、如用外力挤压方法压力要在50㎏/cm2以上才能把细胞水脱离出来。

如以上两种方法取出细胞水耗能大,不环保。我们经研究并用工程运行实例验证用电渗透的方法节能效果好运行成本低污泥处置.,而且没有废弃飞灰及烟尘,

所以我们推荐电渗透污泥干化工艺。电渗透处理污泥是目前效率最高,耗能最少的污泥干化方法(含固率达到80%~90%),我们通过运行证实改变污泥含水率最难的是把污泥细胞内的水分离出来,只有把细胞内的水分离出来,污泥改性后污泥中的水都变成游离水,才能真正的实现我们要求的污泥含水率。

3、电渗透污泥干化原理:

3.1电渗透机械式污泥干化:

运用电渗透污泥干化设备以高效率,经济性,稳定性方式干化,从污泥中提取“自由水”和“细胞内水”,它有区别于传统脱水技术。

污泥饼进入电渗透干化设备的滚筒和履带之间,通电后,滚筒(带正极)和履带(负极)之间产生电位差,这导致强制迁移性的现象发生,因此使得污泥颗粒向正极移动而水向负极移动,在污泥细胞上开始电刺激、电解水的负极和正极移动、电解水开始BROWN运动 BROWN运动开始后,细胞内部产生高压污泥细胞破碎后细胞水流出来中国期刊全文数据库。这样污泥高效脱水干化效果达到了,污泥得到了改性,将污泥含水量从80%降低到约60% 。

细胞电解分裂图:

在污泥细胞上开始电刺激 电解水的负极和正极移动 细胞内部产生高压污泥细胞破碎后

BROWN运动开始后,电解水开始BROWN运动细胞水流出来

3.2通风干燥电渗透过程中发生的布朗运动及摩擦产生的热能源,使污泥含水固形物的细胞膜破裂,把细胞内的水分及PAM等分离出来污泥处置.,都变成了游离水,采用普通的低温通风干燥,含水率可以达到20%。

3.3第三阶段污泥再生资源化20%-10%,造粒

3.4电渗透污泥处理前和处理后的显微镜照片:

处理前:处理后:

4、电渗透污泥干化工艺流程:

三、污泥电渗透污泥干化设备与原有污泥热干燥费用比较:

1、对比:

 

技术

原有污泥干燥技术

电渗透污泥干化、干燥技术

含水率

减少

99% 至

机械式脱水

机械式脱水

85% 至

热能源干燥

电渗透干化

60% 至

热能源干燥

通风干燥

设备构成

复杂系统

脱水机 + 干燥机

设备投资费用

100%

低20%左右

与原有污泥干燥设备投资相比,

只需要80%的投资费用就可以。

运行费用

100%

低20%左右