技術彙總|專業的污泥處理(lǐ)處置技術都在這(zhè)裏
發布日期:2020-09-26 點擊:125
污泥處理(lǐ)是對(duì)污泥進行減量化、穩定化和(hé)無害化處理(lǐ)的過程。污水(shuǐ)處理(lǐ)程度越高(gāo),就會(huì)産生越多的污泥殘餘物需要加以處理(lǐ)。除非是利用(yòng)土地處理(lǐ)或污水(shuǐ)塘處理(lǐ)污水(shuǐ),否則一般的污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)必須設有污泥處理(lǐ)設施。對(duì)現(xiàn)代化的污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)而言,污泥的處理(lǐ)與處置已成爲污水(shuǐ)處理(lǐ)系統運行中複雜(zá)、且花(huā)費高(gāo)的一部分。
随着我國城(chéng)鎮化水(shuǐ)平不斷提高(gāo),污水(shuǐ)處理(lǐ)設施建設得到(dào)了(le)高(gāo)速發展,據《2013-2017年中國污泥處理(lǐ)處置深度調研與投資戰略規劃分析報(bào)告》統計(jì)2010年我國城(chéng)鎮污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)已經建有2500多座,城(chéng)市污水(shuǐ)處理(lǐ)能(néng)力已達到(dào)每天1.22億噸,爲實現(xiàn)國家的減排目标和(hé)水(shuǐ)環境改善,做出了(le)巨大(dà)貢獻。但(dàn)是污水(shuǐ)廠(chǎng)的建設及運行伴随産生了(le)大(dà)量剩餘污泥,以含水(shuǐ)率80%計(jì),全國年污泥總産水(shuǐ)量将很(hěn)快(kuài)突破3000萬噸,污泥處理(lǐ)形勢十分嚴峻。
由于我國污水(shuǐ)廠(chǎng)在建設過程中,長期以來(lái)“重水(shuǐ)輕泥”,我國城(chéng)鎮污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)基本實現(xiàn)了(le)污泥的初步減量化,但(dàn)未實現(xiàn)污泥的穩定化處理(lǐ)。據統計(jì),約80%污水(shuǐ)廠(chǎng)建有污泥的濃縮脫水(shuǐ)設施,達到(dào)了(le)一定程度的減量化;約有80%的污泥未經穩定化處理(lǐ),污泥中含有惡臭物質、病原體、持久性有機物等污染物從(cóng)污水(shuǐ)轉移到(dào)陸地,導緻污染物進一步擴散,使得已經建成投運的大(dà)污水(shuǐ)處理(lǐ)設施的環境減排效益大(dà)打折扣。據統計(jì),目前處置方式中,土地填埋占63.0%、污泥好(hǎo)氧發酵+農(nóng)用(yòng)約占13.5%、污泥自(zì)然幹化綜合利用(yòng)占5.4%、污泥焚燒占1.8%、污泥露天堆放(fàng)和(hé)外(wài)運各占1.8%和(hé)14.4%。事(shì)實上(shàng),土地填埋、露天堆放(fàng)和(hé)外(wài)運的污泥絕大(dà)部分屬于随意處置,真正實現(xiàn)安全處置的比例不超過20%。
制約污泥處理(lǐ)處置設施建設的因素有很(hěn)多,但(dàn)國家污泥處理(lǐ)處置總體技術路線不夠明(míng)确是重要制約因素之一。爲緩解污泥産量和(hé)污泥處理(lǐ)能(néng)力滞後的矛盾,我國近年出台了(le)一系列政策、規劃。目前,我國污泥處理(lǐ)的技術路線和(hé)産業政策正逐步得以明(míng)晰,産業化和(hé)市場化即将啓動。與此同時(shí),污泥處置将越來(lái)越受到(dào)重視(shì),污泥處置的技術、政策及運作(zuò)方式在不久的未來(lái)将所有突破。
一、污泥基本類型
1、原污泥(rawsludge):未經污泥處理(lǐ)的初沉澱污泥。二沉剩餘污泥或兩者的混合污泥。
2、初沉污泥(primarysludge):從(cóng)初沉澱池排出的沉澱物。
3、二沉污泥(secondeysludge):從(cóng)二次沉澱池(或沉澱區(qū))排出的沉澱物。
4、活性污泥(activatedsludge):曝氣池中繁殖的含有各種好(hǎo)氧微生物群體的絮狀體。
5、消化污泥(digestedsludge):經過好(hǎo)氧消化或厭(yàn)氧消化的污泥,所含有機物質濃度有一定程度的降低(dī),并趨于穩定。
6、回流污泥(returnedsludge):由二次沉澱(或沉澱區(qū))分離出來(lái),回流到(dào)曝氣池的活性污泥。
7、剩餘污泥(excessactivatedsludge):活性污泥系統中從(cóng)二次沉澱池(或沉澱區(qū))排出系統外(wài)的活性污泥。
8、污泥氣(sludgegas):在污泥厭(yàn)氧消化時(shí),有物分解所産生的氣體,主要成分爲甲烷和(hé)二氧化碳,并有少量的氫、氮和(hé)硫化氫。俗稱沼氣。
二、污泥處理(lǐ)類型
1、污泥消化(sludgedigestion):在氧或無氧的條件下(xià),利用(yòng)微生物的作(zuò)用(yòng),使污泥中的有機物轉化爲較穩定物質的過程。
2、好(hǎo)氧消化(aerobicsigestion):污泥經過較長時(shí)間的曝氣,其中一部分有機物由好(hǎo)氧微生物進行降解和(hé)穩定的過程。
3、厭(yàn)氧消化(anaerobicdigestion):在無氧條件下(xià),污泥中的有機物由厭(yàn)氧微生物進行降解和(hé)穩定的過程。
4、中溫消化(mesophilicdigestion):污泥在溫度爲33-53℃時(shí)進行的厭(yàn)氧消化工(gōng)藝。
5、高(gāo)溫消化(thermophilicdigestion):污泥在溫度爲53-330℃進行的厭(yàn)氧消化工(gōng)藝。
6、污泥濃縮(sludgethickening):采用(yòng)重力或氣浮法降低(dī)污泥含水(shuǐ)量,使污泥稠化的過程。
7、污泥淘洗(elutriationofsludge):改善污泥脫水(shuǐ)性能(néng)的一種污泥預處理(lǐ)方法。用(yòng)清水(shuǐ)或廢水(shuǐ)淘洗污泥,降低(dī)消化污泥堿度,節省污泥處理(lǐ)投藥量,提高(gāo)污泥過濾脫水(shuǐ)效率。
8、污泥脫水(shuǐ)(sludgedewatering):對(duì)濃縮污泥進一步去除一部分含水(shuǐ)量的過程,一般指機械脫水(shuǐ)。
9、污泥真空(kōng)過濾(sludgevacuumfiltration):利用(yòng)真空(kōng)使過濾介質一側減壓,造成介質兩側壓差,将污泥水(shuǐ)強制濾過介質的污泥脫水(shuǐ)方法。
10、污泥壓濾(sludgepressurefiltration):采用(yòng)正壓過濾,使污泥水(shuǐ)強制濾過介質的污泥脫水(shuǐ)方法。
11、污泥幹化(sludgedrying):通過滲濾或蒸發等作(zuò)用(yòng),從(cóng)污泥中去除大(dà)部分含水(shuǐ)量的過程,一般指采用(yòng)污泥幹化場(床)等自(zì)蒸發設施或采用(yòng)蒸汽、煙(yān)氣、熱油等熱源的幹化設施。
12、污泥焚燒(sludgeincineration):污泥處置的一種工(gōng)藝。它利用(yòng)焚燒爐将脫水(shuǐ)污泥加溫幹燥,再用(yòng)高(gāo)溫氧化污泥中的有機物,使污泥成爲少量灰燼。
污泥處理(lǐ)前,首先要了(le)解污泥的分類,才能(néng)确定污泥處理(lǐ)的方法:
01、自(zì)來(lái)水(shuǐ)廠(chǎng)沉澱池或濃縮池排出的物化污泥處理(lǐ)
污泥分類:屬中細粒度有機與無機混合污泥,可壓縮性能(néng)和(hé)脫水(shuǐ)性能(néng)一般。
02、生活污水(shuǐ)廠(chǎng)二沉池排出的剩餘活性污泥處理(lǐ)
污泥分類:屬親水(shuǐ)性、微細粒度有機污泥,可壓縮性能(néng)差,脫水(shuǐ)性能(néng)差。
03、工(gōng)業廢水(shuǐ)處理(lǐ)産生的經濃縮池排出的物化和(hé)生化混合污泥處理(lǐ)
污泥分類:屬中細粒度混合污泥,含纖維體的脫水(shuǐ)性能(néng)較好(hǎo),其餘可壓縮性能(néng)和(hé)脫水(shuǐ)性能(néng)一般。
04、工(gōng)業廢水(shuǐ)處理(lǐ)産生的經濃縮池排出的物理(lǐ)法和(hé)化學法産生的物化細粒度污泥處理(lǐ)
污泥分類:屬細粒度無機污泥,可壓縮性能(néng)和(hé)脫水(shuǐ)性能(néng)一般。
05、工(gōng)業廢水(shuǐ)處理(lǐ)産生的物化沉澱粗粒度污泥處理(lǐ)
污泥分類:屬粗粒度疏水(shuǐ)性無機污泥,可壓縮性能(néng)和(hé)脫水(shuǐ)性能(néng)很(hěn)好(hǎo)。
污泥處置處理(lǐ)技術分類
1、污泥處理(lǐ)利用(yòng)的一般技術
⑴污泥的堆肥化處理(lǐ)技術
⑵污泥的建材化技術
⑶污泥的燃料化技術
⑷污泥的厭(yàn)氧消化(制沼氣)技術
2、太陽能(néng)污泥幹化技術
無細分
3、污泥的電離輻射處理(lǐ)技術
無細分
4、微波技術在污泥處理(lǐ)中的應用(yòng)
⑴微波輻照污泥處理(lǐ)技術
⑵微波化學分析技術
5、超聲波處理(lǐ)污泥技術
無細分
6、重金(jīn)屬的生物有效性及植物脫除技術
無細分
7、污泥的微生物處理(lǐ)技術
⑴微生物淋濾技術
⑵微生物吸附處理(lǐ)法
⑶微生物脫臭技術
8、新興污泥熱化學處理(lǐ)技術
⑴濕式氧化技術
⑵活性污泥作(zuò)黏結劑
⑶剩餘污泥制可降解塑料
⑷污泥制活性炭
⑸O3/H2O2氧化技術
⑹UV/O3氧化技術
⑺UV/H2O2氧化工(gōng)藝
⑻其他(tā)熱化學處理(lǐ)技術
污泥處置處理(lǐ)技術
1、衛生填埋
這(zhè)種處置方法簡單、易行、成本低(dī),污泥又不需要高(gāo)度脫水(shuǐ),适應性強。但(dàn)是污泥填埋也(yě)存在一些(xiē)問題,尤指填埋滲濾液和(hé)氣體的形成。滲濾液是一種被嚴重污染的液體,如果填埋場選址或運行不當會(huì)污染地下(xià)水(shuǐ)環境。填埋場産生的氣體主要是甲烷,若不采取适當措施會(huì)引起爆炸和(hé)燃燒。
2、土地利用(yòng)
污泥土地直接利用(yòng)因投資少、能(néng)耗低(dī)、運行費用(yòng)低(dī)、有機部分可轉化成土壤改良劑成分等優點,被認爲是有發展潛力的一種處置方式,科學合理(lǐ)的土地利用(yòng),可減少污泥帶來(lái)的負面效應。林(lín)地和(hé)市政綠化的利用(yòng)因不易造成食物鏈的污染而成爲污泥土地利用(yòng)的有效方式。污泥用(yòng)于嚴重擾動的土地(如礦場土地、森林(lín)采伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區(qū)等需要複墾的土地)的修複與重建,減少了(le)污泥對(duì)人類生活的潛在威脅,既處置了(le)污泥又恢複了(le)生态環境。
3、焚燒
濕污泥幹化後再直接焚燒應用(yòng)得較爲普遍,沒有經過幹化的污泥直接進行焚燒不僅十分困難,而且在能(néng)耗上(shàng)也(yě)是極不經濟的。
以焚燒爲核心的污泥處理(lǐ)方法是徹底的污泥處理(lǐ)方法之一,它能(néng)使有機物全部碳化,殺死病原體,可較大(dà)限度地減少污泥體積;但(dàn)是其缺點在于處理(lǐ)設施投資大(dà),處理(lǐ)費用(yòng)高(gāo),設備維護成本高(gāo),而且産生強緻癌物質二惡英。
4、污泥幹燥
污泥幹燥是應用(yòng)人工(gōng)熱源以工(gōng)業化設備對(duì)污泥進行深度脫水(shuǐ)的處理(lǐ)方法,盡管污泥幹燥的直接結果是污泥含水(shuǐ)率的下(xià)降(脫水(shuǐ)),但(dàn)與機械脫水(shuǐ)相比,其應用(yòng)目的與效果均有很(hěn)大(dà)的不同。
污泥機械脫水(shuǐ)(也(yě)包括污泥濃縮),其應用(yòng)的目的以減少污泥處理(lǐ)的體積爲主(污泥濃縮和(hé)機械脫水(shuǐ)通常均可使污泥體積減少4倍左右),但(dàn)脫水(shuǐ)污泥餅除了(le)含水(shuǐ)率和(hé)相關的物理(lǐ)性質,如流動性與原狀污泥有差異外(wài),其化學、生物等方面性質并不因脫水(shuǐ)而産生變化。
污泥幹燥則由于提高(gāo)水(shuǐ)分蒸發強度的要求,使用(yòng)人工(gōng)熱源,其操作(zuò)溫度(對(duì)污泥顆粒而言)通常大(dà)于100℃,幹燥對(duì)污泥的處理(lǐ)效應,不僅是深度脫水(shuǐ),還具有熱處理(lǐ)的效應;加之,污泥幹燥處理(lǐ)的産物,其含水(shuǐ)率可控制在20%以下(xià),即達到(dào)抑制污泥中的微生物活動的水(shuǐ)平,因此污泥幹燥處理(lǐ)可同時(shí)改變污泥的物理(lǐ)、化學和(hé)生物特性。
5、沉澱污泥生物處理(lǐ)系統
該技術創新采用(yòng)污泥洗滌工(gōng)藝,首先洗出污泥中有機物質,分離無機物質污泥土,再将有機污泥濃縮進行高(gāo)溫厭(yàn)氧消化處理(lǐ)。沉澱污泥經過洗滌洗出污泥中一半固體無機污泥土,減少了(le)一半生物處理(lǐ)量,節省工(gōng)程投資和(hé)處理(lǐ)費用(yòng);單獨處理(lǐ)有機污泥,去除了(le)無機污泥土在反應器中的沉澱,減少了(le)設備磨損和(hé)反應器的維護;沉澱污泥經過洗滌洗出污泥中大(dà)部分容易沉澱的重金(jīn)屬和(hé)無機污泥土,提高(gāo)了(le)有機肥的品質;洗滌出的污泥土還可生産路面彩磚、透水(shuǐ)磚。其他(tā)創新工(gōng)藝:超高(gāo)溫厭(yàn)氧消化、多級厭(yàn)氧消化、沼渣漂浮等,污泥生物處理(lǐ)速度提高(gāo)了(le)幾倍和(hé)沼氣産量提高(gāo)20%以上(shàng)。
沉澱污泥生物處理(lǐ)系統,工(gōng)程設計(jì)創新采用(yòng)地埋式、緊密型、多級消化反應器設計(jì),幾個獨立的厭(yàn)氧消化反應器你(nǐ)中有我我中有你(nǐ)渾然一體,節省建築材料,采用(yòng)混凝土結構造價低(dī)廉。前國内外(wài)現(xiàn)有的厭(yàn)氧消化反應器普遍采用(yòng)地上(shàng)式結構,地上(shàng)式結構能(néng)使配備設備便于維護和(hé)有利沼渣排放(fàng)預防沼渣沉澱。該生物處理(lǐ)系統工(gōng)程設計(jì)很(hěn)好(hǎo)地解決了(le)配套設備的維護和(hé)沼渣沉澱,系統配備設備少,隻需要幾台水(shuǐ)泵,就是水(shuǐ)泵壞了(le)更換一台用(yòng)不完20分鐘(zhōng),保證設備檢修不停産;沉澱污泥經過洗滌去除了(le)容易沉澱的無機污泥土,有機污泥經吹浮系統作(zuò)用(yòng)全部漂浮不會(huì)沉澱。地埋式厭(yàn)氧消化反應器不僅投資少、不占用(yòng)土地,而且還能(néng)防地震、防雷擊和(hé)使用(yòng)壽命長、減少消化系統的熱量損失。
6、污泥發酵有機肥
傳統污泥處理(lǐ)方法有3種:焚燒、填埋和(hé)資源化利用(yòng)。國外(wài)多采用(yòng)焚燒工(gōng)藝,但(dàn)投資巨大(dà),易造成大(dà)氣污染;國内多采用(yòng)填埋,但(dàn)需要占用(yòng)大(dà)量的土地,同時(shí)會(huì)造成環境的二次污染,國内上(shàng)海等大(dà)中城(chéng)市土地再生資源很(hěn)少,難以長期采用(yòng)此方式。陳立僑介紹說,用(yòng)微生物處理(lǐ)污泥前景廣闊。經污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)現(xiàn)場試驗和(hé)實際應用(yòng),每處理(lǐ)1噸污泥可獲得150元左右的經濟效益。上(shàng)海市每年排放(fàng)污泥約140萬噸,如果有20%的污泥用(yòng)微生物好(hǎo)氧發酵處理(lǐ),直接經濟效益約爲4200萬元。此外(wài),利用(yòng)微生物好(hǎo)氧發酵,還能(néng)消除污泥的惡臭,有效控制污泥的二次污染,環境效益同樣顯著。
将污泥發酵成有機肥,如再加入部分牛糞等,就會(huì)發酵成優質的有機肥,具體操作(zuò)方法如下(xià):
1、加菌。1公斤金(jīn)寶貝肥料發酵劑可發酵4噸左右污泥+牛糞。需按重量比加30-50%左右的牛糞,或稭稈粉、蘑菇渣、花(huā)生殼粉、或稻殼、鋸末等有機物料以便調節通氣性。其中如果加入的是稻殼、鋸末,因其纖維素木(mù)質素較高(gāo),應延長發酵時(shí)間。菌種稀釋:每公斤發酵劑加5-10公斤米糠(或麸皮、玉米粉等替代物)拌勻稀釋後再均勻撒入物料堆,使用(yòng)效果會(huì)更佳。
2、建堆:備料後邊撒菌邊建堆,堆高(gāo)與體積不能(néng)太矮太小(xiǎo),要求:堆高(gāo)1.5-2米,寬2米,長度2-4米。
3、拌勻通氣。金(jīn)寶貝肥料發酵劑是需要好(hǎo)(耗)氧發酵,故應加大(dà)供氧措施,做到(dào)拌勻、勤翻、通氣爲宜。否則會(huì)導緻厭(yàn)氧發酵而産生臭味,影響效果。
4、水(shuǐ)分。發酵物料的水(shuǐ)分應控制在60~65%。水(shuǐ)分判斷:手緊抓一把物料,指縫見水(shuǐ)印但(dàn)不滴水(shuǐ),落地即散爲宜。水(shuǐ)少發酵慢,水(shuǐ)多通氣差,還會(huì)導緻“腐敗菌”工(gōng)作(zuò)而産生臭味。
5、溫度。啓動溫度應在15℃以上(shàng)較好(hǎo)(四季可作(zuò)業,不受季節影響,冬天盡量在室内或大(dà)棚内發酵),發酵升溫控制在70-75℃以下(xià)爲宜。
6、完成。第2-3天溫度達65℃以上(shàng)時(shí)應翻倒,一般一周内可發酵完成,物料呈黑褐色,溫度開(kāi)始降至常溫,表明(míng)發酵完成。如鋸末、木(mù)屑、稻殼類輔料過多時(shí),應延長發酵時(shí)間,待充分腐熟。
發酵好(hǎo)的有機肥,肥效好(hǎo),使用(yòng)安全方便,抗病促長,還可培肥地力等。
7、石灰投加技術
脫水(shuǐ)後的污泥進入料鬥,料鬥中加入石灰和(hé)氨基璜酸,石灰投量爲濕泥量的10%一15%,氨基璜酸的投量約爲石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反應過程中産生氨氣,增強了(le)整個工(gōng)藝的殺菌效果,降低(dī)了(le)反應溫度。污泥、生石灰和(hé)氨基璜酸在料鬥中攪拌後,由雙螺旋進料機推入柱塞泵進料口,通過柱塞泵送入反應器,在70℃下(xià)停留30min,輸出的産品可達到(dào)美(měi)國EPAPART503CLASSA标準。反應後的污泥泵送至料倉,密封容器中産生的氣體經洗滌塔處理(lǐ)後排放(fàng)。
該工(gōng)藝的特點:
pH>12,延續時(shí)間長,殺菌徹底;高(gāo)pH使大(dà)部分金(jīn)屬離子沉澱,降低(dī)了(le)其可溶性和(hé)活躍程度;污泥的含固率可提高(gāo)至30%;去除了(le)污泥中的臭氣,系統全密封,無環境污染;系統全自(zì)動,操作(zuò)維護簡單:加入少量氨基璜酸,減少了(le)石灰用(yòng)量和(hé)反應時(shí)間,降低(dī)了(le)運行成本。避不開(kāi)的硬傷是成本高(gāo),并且增加了(le)污泥總量。
8、污泥碳化技術
所謂污泥碳化,就是通過一定的手段,使污泥中的水(shuǐ)分釋放(fàng)出來(lái),同時(shí)又較大(dà)限度地保留污泥中的碳值,使最終産物中的碳含量大(dà)幅提高(gāo)的過程(SludgeCarbonizationo在世界範圍内,污泥碳化主要分爲3種。
⑴高(gāo)溫碳化。碳化時(shí)不加壓,溫度爲649—982℃。先将污泥幹化至含水(shuǐ)率約30%,然後進入碳化爐高(gāo)溫碳化造粒。碳化顆粒可以作(zuò)爲低(dī)級燃料使用(yòng),其熱值約爲8360—12540kJ/kg(日本或美(měi)國)。該技術可以實現(xiàn)污泥的減量化和(hé)資源化,但(dàn)由于其技術複雜(zá),運行成本高(gāo),産品中的熱值含量低(dī),當前尚未有大(dà)規模地應用(yòng),較大(dà)規模的爲30删濕污泥。
⑵中溫碳化。碳化時(shí)不加壓,溫度爲426—537℃。先将污泥幹化至含水(shuǐ)率約90%,然後進入碳化爐分解。工(gōng)藝中産生油、反應水(shuǐ)(蒸汽冷凝水(shuǐ))、沼氣(未冷凝的空(kōng)氣)和(hé)固體碳化物。另外(wài),該技術是在幹化後對(duì)污泥實行碳化,其經濟效益不明(míng)顯,除澳洲一家處理(lǐ)廠(chǎng)外(wài),尚無其他(tā)潛在的用(yòng)戶。
⑶低(dī)溫碳化。碳化前無需幹化,碳化時(shí)加壓至6—8MPa,碳化溫度爲315℃,碳化後的污泥成液态,脫水(shuǐ)後的含水(shuǐ)率50%以下(xià),經幹化造粒後可作(zuò)爲低(dī)級燃料使用(yòng),其熱值約爲15048~20482kJ/kg(美(měi)國)。該技術通過加溫加壓使得污泥中的生物質全部裂解,僅通過機械方法即可将污泥中75%的水(shuǐ)分脫除,極大(dà)地節省了(le)運行中的能(néng)源消耗。污泥全部裂解保證了(le)污泥的徹底穩定。污泥碳化過程中保留了(le)絕大(dà)部分污泥中熱值,爲裂解後的能(néng)源再利用(yòng)創造了(le)條件14t。
9、污泥水(shuǐ)解熱幹化技術
污泥水(shuǐ)熱幹化技術通過将污泥加熱,在一定溫度和(hé)壓力下(xià)使污泥中的粘性有機物水(shuǐ)解,破壞污泥的膠體結構,可以同時(shí)改善脫水(shuǐ)性能(néng)和(hé)厭(yàn)氧消化性能(néng)。随水(shuǐ)熱反應溫度和(hé)壓力的增加,顆粒碰撞增大(dà),顆粒間的碰撞導緻了(le)膠體結構的破壞,使束縛水(shuǐ)和(hé)固體顆粒分離。經過水(shuǐ)熱處理(lǐ)的污泥在不添加絮凝劑的情況下(xià)機械脫水(shuǐ)的含水(shuǐ)率大(dà)幅度降低(dī)。污泥的水(shuǐ)解宏觀上(shàng)表現(xiàn)爲揮發性懸浮固體濃度減少和(hé)COD、BOD以及氨氮等濃度增加。水(shuǐ)熱幹化技術采用(yòng)漿化反應器,通過閃蒸乏汽返混預熱漿化、蒸汽與機械協同攪拌,提高(gāo)了(le)系統的處理(lǐ)效率;在水(shuǐ)熱反應器中,采用(yòng)蒸汽逆向流直接混合加熱的方式,強化了(le)傳質傳熱過程,可以避免局部過熱結焦碳化:在連續閃蒸反應器中,實現(xiàn)了(le)系統能(néng)量的有效回收。
污泥處置處理(lǐ)步驟
1、濃縮
先原污泥通過污泥泵由二沉池打到(dào)另一個池子中從(cóng)而和(hé)上(shàng)清液分離。因爲原污泥的含水(shuǐ)率通常能(néng)達到(dào)99.5%,所以污泥必須濃縮,有多種可行的方法用(yòng)于減少污泥的體積。
例如真空(kōng)過濾和(hé)離心等機械處理(lǐ)的方法通常用(yòng)于将污泥以半固體形式處置之前。通常這(zhè)些(xiē)方法是污泥焚燒處理(lǐ)的準備工(gōng)作(zuò)。如果計(jì)劃采用(yòng)生物處理(lǐ),則多數才用(yòng)重力沉降或者是氣浮的方法進行濃縮。這(zhè)兩種情況所對(duì)應的污泥仍然是流态的。
重力濃縮池的設計(jì)和(hé)運行類似于污水(shuǐ)處理(lǐ)中的二沉池。濃縮功能(néng)是主要的設計(jì)參數,爲了(le)滿足更大(dà)的濃縮能(néng)力,濃縮池基本上(shàng)比二沉池要深。一個設計(jì)正确,運行良好(hǎo)的重力濃縮池至少能(néng)提高(gāo)兩倍的污泥含泥量。
也(yě)就是說,污泥的含水(shuǐ)率可以有99.5%減少到(dào)98%,或者更少。這(zhè)裏值得一提的是,重力濃縮池的的設計(jì)要盡量基于中式結果的分析,因爲合适的污泥負荷率與污泥的屬性的有很(hěn)大(dà)關系的。
如果采用(yòng)溶氣氣浮濃縮,需要有一小(xiǎo)部分的水(shuǐ),通常是二沉池出水(shuǐ),在400kPa的壓力下(xià)充氣。這(zhè)種過飽和(hé)的液體通入罐底,而污泥在大(dà)氣壓下(xià)通過。氣體以小(xiǎo)氣泡的形式和(hé)污泥中的固體顆粒黏附,或則是被包圍,從(cóng)而帶動固體顆粒上(shàng)浮到(dào)表面。濃縮了(le)的污泥的上(shàng)部被除去,而液體由底部流回溶氣罐充氣。
2、降解消化
體積減少後,污泥中含有大(dà)量的有害成分,在處置之前需要将之轉化爲惰性成分。常用(yòng)的方法是生物降解穩定。因爲這(zhè)個過程目的在于将物質轉化爲最終無菌産物,所以常應用(yòng)消化的方法。污泥消化既能(néng)進一步的減少污泥體積也(yě)能(néng)使所含固體轉化爲惰性物質并且大(dà)體的上(shàng)沒有病菌。通過厭(yàn)氧消化或好(hǎo)養消化都能(néng)達到(dào)污泥消化目的。
污泥含有多種有機物,因此需要多種微生物來(lái)分解。有關資料将厭(yàn)氧消化中的微生物分爲兩類:産酸菌和(hé)甲烷菌。所以,我們也(yě)能(néng)把厭(yàn)氧消化分爲兩步。
第一步,由兼性厭(yàn)氧菌和(hé)厭(yàn)氧菌組成的産酸菌通過水(shuǐ)解作(zuò)用(yòng)溶解有機固體。接着溶解質由發酵作(zuò)用(yòng)轉化爲酒精和(hé)低(dī)分子量分子。
第二步,有嚴格厭(yàn)氧菌組成的甲烷菌将乙酸、酒精、水(shuǐ)和(hé)二氧化碳轉化爲甲烷。因爲兩種菌群隻能(néng)在無氧的環境下(xià)存活,所以厭(yàn)氧消化的反應器必須是密閉的。設計(jì)容器的時(shí)候同時(shí)也(yě)要考慮另外(wài)的一些(xiē)因素,例如:溫度、pH值和(hé)混合物攪拌。
污泥也(yě)可以通過好(hǎo)氧消化穩定。這(zhè)種消化基本上(shàng)隻能(néng)用(yòng)于可生化污泥而不能(néng)用(yòng)于初沉池污泥,伴随着二沉池和(hé)污泥濃縮池中污泥體積的減少,這(zhè)個工(gōng)藝需要不斷的鼓氣。好(hǎo)氧消化多應用(yòng)于深度曝氣系統。再者,好(hǎo)氧消化對(duì)環境條件不敏感,也(yě)不局限有流行變化。
3、處置
污泥消化以後,污泥中的有機物能(néng)被去除并且能(néng)進一步的減少污泥體積。接下(xià)來(lái),污泥需要處置。多種方法可以用(yòng)來(lái)有效的處置污泥。其中包括焚燒、衛生填埋和(hé)用(yòng)作(zuò)化肥以及土壤改良劑。原污泥可以用(yòng)來(lái)焚燒,可以有效地減少含水(shuǐ)率。添加燃料可以用(yòng)來(lái)引起和(hé)維持燃燒,城(chéng)市垃圾也(yě)可能(néng)用(yòng)來(lái)達到(dào)這(zhè)個目标。原污泥和(hé)消化污泥也(yě)可以用(yòng)衛生填埋來(lái)處置。
污泥的土地應用(yòng)實踐了(le)好(hǎo)幾年,而現(xiàn)在隻限于處理(lǐ)消化污泥。污泥的營養成分有利于植物成長,而其顆粒特性可用(yòng)于土地改良。這(zhè)些(xiē)應用(yòng)局限有飼料作(zuò)物和(hé)非人類消費,而運用(yòng)于支持可食用(yòng)植物的可能(néng)性正在研究中。污泥土地應用(yòng)的主要限制因素爲植物富集金(jīn)屬毒性和(hé)水(shuǐ)體富營養污染。污泥的應用(yòng)可通過在流态時(shí)由噴淋器噴淋、溝渠導流或直接注入土壤。去水(shuǐ)污泥可以由傳統農(nóng)用(yòng)機械鋪設在土地之上(shàng)在和(hé)培養土壤。
污泥處置處理(lǐ)設備
1、泥漿分離脫水(shuǐ)機
與闆框壓濾機對(duì)比:該機具有處理(lǐ)能(néng)力大(dà)、分離性能(néng)好(hǎo)、适應性強、勞動強度小(xiǎo)、性能(néng)穩定、安裝操作(zuò)方便、占地面積小(xiǎo)、維修費用(yòng)低(dī)等優點,而且可以實現(xiàn)密閉的連續自(zì)動分離。
2、卧螺離心機
卧式螺旋卸料沉降離心機(簡稱卧螺離心機)是利用(yòng)離心沉降原理(lǐ)分離懸浮液的設備。對(duì)固相顆粒當量直徑=3um、重量濃度比:10%或體積濃度比=70%、液固比重差:0.05g/cm3的各種懸浮液均适合采用(yòng)該類離心機進行液固分離或顆粒分級。
3、帶式污泥脫水(shuǐ)機
帶式污泥脫水(shuǐ)機是中國從(cóng)美(měi)國引進的先進技術,經消化吸收,開(kāi)發成功的一種高(gāo)效脫水(shuǐ)設備,可以連續壓濾,産品采用(yòng)高(gāo)強度材料制作(zuò),具有處理(lǐ)能(néng)力大(dà),脫水(shuǐ)效率高(gāo),使用(yòng)壽命長等顯著特點。産品廣泛應用(yòng)于環境治理(lǐ)、蔬菜加工(gōng)等需壓榨脫水(shuǐ)的行業。
4、太陽能(néng)熱泵技術污泥處理(lǐ)設備
該系統主要利用(yòng)太陽能(néng)、地熱能(néng)等清潔能(néng)源作(zuò)爲污泥幹化的熱源,能(néng)将含水(shuǐ)量80以上(shàng)的泥漿幹化成含水(shuǐ)量35以下(xià)的幹料,節電、節煤、環保;整個系統爲自(zì)動化遠程控制,有效降低(dī)了(le)污泥處理(lǐ)處置成本,爲污泥處理(lǐ)處置提供了(le)一種低(dī)碳環保的解決方案。
該系統包括溫室部分、輸送部分、通風(fēng)部分、集熱部分(包括太陽能(néng)集熱系統和(hé)熱泵系統)、自(zì)動化控制部分以及有害氣體收集和(hé)除臭等其他(tā)附屬裝置。
利用(yòng)太陽能(néng)作(zuò)爲主要能(néng)源,滿足可持續發展的需求;
耗能(néng)小(xiǎo),運行管理(lǐ)費用(yòng)低(dī),蒸發1t水(shuǐ)耗電量僅爲60-80kW˙h,而傳統的熱幹化技術需耗電爲800-1060kW˙h;
經幹化處理(lǐ)後,污泥體積可減少到(dào)原來(lái)的1/3-1/5,實現(xiàn)穩定化并保留其原有的再利用(yòng)價值;
系統運行穩定、安全、灰塵産生量小(xiǎo);
自(zì)動化程度高(gāo)、操作(zuò)維護方便、使用(yòng)壽命長;系統透明(míng)程度高(gāo),環境協調性好(hǎo)。
其系統組成有:
(1)污泥輸送系統
由接料倉、螺旋進料機、插闆閥、污泥泵、管道(dào)組成。整個系統液壓部分采用(yòng)意大(dà)利泵、閥。螺旋進料機與料倉之間用(yòng)插闆閥連接,便于檢修。推送機采用(yòng)S擺管的設計(jì)。含水(shuǐ)85%左右的泥餅由卡車卸入料倉,經螺旋進料機喂入液壓推送機,推送機将污泥由管道(dào)輸送,整個過程無異味,做到(dào)不污染環境的同時(shí)可實現(xiàn)長距離、大(dà)揚程輸送。管道(dào)可根據建築結構靈活設置,輸送量精确,配備通訊接口實現(xiàn)遠程控制。還可選用(yòng)皮帶、鬥提等傳統輸送方式。
(2)溫室供熱系統
由太陽能(néng)集熱器、集熱水(shuǐ)箱、恒溫水(shuǐ)箱和(hé)PLC控制等組成,集熱水(shuǐ)箱與自(zì)來(lái)水(shuǐ)補水(shuǐ)管相通,自(zì)來(lái)水(shuǐ)補水(shuǐ)管上(shàng)設有水(shuǐ)源電磁閥,集熱水(shuǐ)箱内設有水(shuǐ)位傳感器;PLC根據所述水(shuǐ)位傳感器輸出的水(shuǐ)位信号控制水(shuǐ)源電磁閥的開(kāi)閉,以自(zì)動給集熱水(shuǐ)箱補水(shuǐ),實現(xiàn)定時(shí)、定量上(shàng)水(shuǐ),集熱水(shuǐ)箱内的水(shuǐ)量可根據實際情況得到(dào)控制。通過安全排氣閥來(lái)釋放(fàng)蒸汽,并通過供熱控制閥控制集熱器陣列供熱的面積,确保了(le)系統運行的穩定性和(hé)安全性。
(3)溫室系統
由溫室主體、内保溫部分、通風(fēng)部分、供暖部分、氣象站(zhàn)等組成。溫室主體爲文(wén)絡式陽光闆溫室,陽面中空(kōng)玻璃。選用(yòng)保溫幕布,減少輻射熱的流失。通風(fēng)采用(yòng)風(fēng)機,頂部采用(yòng)蝶形方式交錯開(kāi)窗,可根據室内外(wài)溫濕度、光照度實現(xiàn)自(zì)動開(kāi)關。供暖系統根據《地面輻射供暖技術規程》JGJ142-2004設計(jì)。
(4)污泥翻泥布料系統
由污泥攤鋪機、螺旋喂料機、皮帶式輸送機、幹料倉、有害氣體探測儀、工(gōng)業監控系統等組成。全自(zì)動翻泥機爲變頻電機,可自(zì)動調節翻泥速度,使污泥得到(dào)均勻翻動,實現(xiàn)表面翻新和(hé)蒸發水(shuǐ)分。過程中也(yě)起到(dào)對(duì)污泥供氧的作(zuò)用(yòng),避免污泥局部厭(yàn)氧菌繁殖而釋放(fàng)惡臭氣體。系統安裝了(le)H2S和(hé)NH3探測器,可實現(xiàn)實時(shí)監控。
(5)控制系統
自(zì)動化控制系統采用(yòng)組态軟件+PLC的基本控制方式,上(shàng)位機通過與PLC及智能(néng)儀表通訊實現(xiàn)對(duì)各個設備的監測與控制,PLC通過内部程序能(néng)夠獨立運行。上(shàng)位機采用(yòng)台灣研華工(gōng)業計(jì)算(suàn)機,生産工(gōng)藝路線在計(jì)算(suàn)機界面能(néng)夠模拟顯示。工(gōng)藝參數點數據可以實現(xiàn)計(jì)算(suàn)機界面顯示、調整、設定,并進入程序。工(gōng)藝運行參數可随機調取、打印,故障監控可實現(xiàn)故障點、故障類型、發生時(shí)間的瞬間記錄和(hé)報(bào)警功能(néng)。配置了(le)智能(néng)電度表,實時(shí)記錄幹化過程的能(néng)耗數據,折算(suàn)幹化成本。
(6)高(gāo)溫好(hǎo)氧發酵工(gōng)藝
智能(néng)高(gāo)溫好(hǎo)氧發酵設備是專業處理(lǐ)生活污泥、廚餘垃圾、畜禽糞便等有機廢棄物的智能(néng)一體化成套設備。工(gōng)藝原理(lǐ)是将濕污泥與回流料或生物質、高(gāo)溫生物發酵菌混合,利用(yòng)微生物的活性,對(duì)廢棄物中的有機質進行生物分解、腐熟,使有機廢棄物轉化成有機肥原料,用(yòng)于土壤改良、園林(lín)綠化,最終實現(xiàn)有機廢物的資源化利用(yòng)。
智能(néng)高(gāo)溫好(hǎo)氧發酵設備主要由發酵室、主軸傳動系統、液壓動力系統、上(shàng)料提升系統、自(zì)動出料系統、高(gāo)壓送風(fēng)系統、除臭系統和(hé)自(zì)動控制系統組成。