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污泥处理原则精选(九篇)

污泥处理原则

第1篇:污泥处理原则范文

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2020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:2020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%,2020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》(CJ 247-2007);

3.《城镇污水处理厂污泥处置:园林绿化用泥质》(CJ 248-2007)

第2篇:污泥处理原则范文

关键词:城市污水处理厂;污泥处理;焚烧;卫生填埋;资源化

随着我国对环境保护的日益重视,生活污水处理率的不断提高,城市污水处理厂大规模的建设运行,污泥的产量也大幅增加,污泥处理处置问题愈加突出,如不妥善处置,会产生臭味,滋生蚊蝇等问题,周围环境带来恶劣影响。目前,许多城市都在寻求将污泥进行妥善处理处置的方法。

1 城市污水厂污泥种类与特性

在城市污水处理中,产生的污泥主要为初沉污泥、剩余活性污泥及化学污泥。

1.1初沉污泥

初沉污泥是指初次沉淀池沉淀后排出的污泥。在正常情况下,初沉污泥为棕褐色,略带灰色。当发生腐败是,则呈灰色或黑色,有臭味。初沉污泥的PH值一般在5.5~7.5之间,平均为6.5左右,略酸性,含固率一般在2%~4%之间,取决于初次沉淀池的排泥操作。初沉污泥的有机成分一般在55%~70%之间。

1.2剩余活性污泥

剩余活性污泥是指活性污泥系统排出的污泥。剩余活性污泥外观为黄褐色的絮状物,有土腥味,含固率一般在0.5%~0.8%之间,取决于所采用的不同生化处理工艺。有机成分常在70%~85之间,与污水处理中是否设初沉池及泥龄的长短。剩余活性污泥的PH值在6.5~7.5之间,取决于污水处理系统的工艺及控制状态。当采用硝化工艺时,活性污泥的PH值有时会低于6.5。

1.3化学污泥

化学污泥是指物理处理工艺中形成的污泥,其性质与采用的药剂有关。一般来说,化学污泥池气味较小,且较易浓缩或脱水。由于其中有机成分含量较低,一般不需要污泥稳定处理。

2 污泥处理方法

根据“城镇污水处理厂污泥处理处置技术政策(试行)”的相关内容,污泥的最终处置方法有:污泥农用、卫生填埋、焚烧。

2.1污泥农用

污泥中含有大量植物生长所需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质),但污泥农用前须经过稳定化和无害化处理,不能直接利用。目前常用的污泥稳定化方法有厌氧消化、好氧消化、发酵、碱法稳定等。发酵(俗称“堆肥”)是生物稳定方式之一,可使污泥中的有机组分转化成最终产物。采用固态好氧发酵后的污泥达到了污泥稳定的要求。

发酵一般分好氧和厌氧发酵。几乎所有的发酵工程系统都采用好氧发酵,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。污泥农用常规工艺流程如下图1所示:

该工艺的主要优势是充分利用污泥中的有机制,实现资源化,能产生一定的经济效益。但该方案占地较大,需将污水处理厂的湿泥长距离输运,运输量较大,且在运输过程中也存在遗洒导致的环境问题。

2.2 污泥卫生填埋

卫生填埋一般是指将一般废物填埋于不透水材质或低渗水性土壤内,并设有渗滤液、填埋气体收集或处理设施及地下水监测装置的填埋场的处理方法。污泥卫生填埋工艺流程如下图2所示:

卫生填埋处理措施简单,但占地大、环境风险较大,随着时间的推移,适宜填埋的场所因城市污水处理厂的增加,产生大量的污泥,其填埋场地容量有限,对于用地紧张的城市不适宜采用。

2.3 污泥焚烧

污泥有较高的热值,干污泥(含水率10%)的燃烧值可达2800ka/kg,相当于0.47kg标准煤(热值6000kal/kg),干化后的污泥可供给工业锅炉作为替代燃料,污泥焚烧工艺流程如下图3所示:

污泥焚烧的优势在于可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化,近年来焚烧法由于采用了合适的预处理工艺和焚烧手段,达到了污泥热能的自持,并能满足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的部分污泥。由于其在恶劣的天气条件下不需要存储设备,对于大城市因远离填埋场造成运输费用高的场合,使用焚烧处理是经济有效的。在所有的污泥处置方法中,焚烧方法产生的剩余物最少,焚烧的另一个优越性在于无异味;其缺点是成本高,是其他工艺的2~4倍,而且可能产生废气、噪声、震动、热和辐射。

3 结论

第3篇:污泥处理原则范文

1.引言

目前国内各大中城市污水处理厂产生的大量剩余污泥(工艺尾泥)一般由当地垃圾填埋场负责接收。许多城市污水厂的污泥进场前都未经干化处理,其含水量很大且具有高流变性而无法碾压,难以实现与城市垃圾混合填筑。因此,垃圾填埋场多采用四周以垃圾填筑围堤后往中间倾倒污泥的集中填埋方式。久而久之,垃圾填埋场内形成的污泥库面积少则几万平方米,多则十几万平方米,占用了垃圾填埋场大量土地资源。

随着我国城市化进程的快速发展和民众环境保护意识的提高,垃圾处理场扩容新征地难度大幅增大,既有填埋场库容不足问题越来越突出,可供填埋污泥的场地已非常有限,有的填埋场已无地可填。如杭州天子岭垃圾填埋场从2006年6月起甚至因此拒绝接受四堡污水处理厂的污泥。

因此,找到一种经济可行的方法对既有污泥库的污泥进行脱水减容,实现减量化以提高垃圾填埋场土地利用率,成了当务之急。

2. 污泥特性

垃圾填埋场污泥库中的污泥一般是来自城市生活污水处理厂的剩余污泥(尾泥),其本质上是一种含有大量腐殖质和微生物的特殊淤泥。与常规淤泥相比,污泥具有如下特殊性质:

①高有机质含量:一般可达45%~50%;

②极高的含水量:一般可达400%~900%;

③极高的压缩性:污泥的初始孔隙比通常高达10.0以上,重度1.03~1.05。在较小的压力作用下,污泥的压缩量大,压缩模量很小;但随着荷载的增大,污泥的变形逐渐减小,压缩指数也随之减小,压缩模量则随之增大。压力增大到100~200kPa时,压缩模量一般在1~2MPa左右,压缩指数为2.0~3.0MPa-1。

④较低的渗透性:污泥初始渗透系数一般在0.3×10-7~4.0×10-7cm/s之间,渗透系数随着孔隙比的而减小而降低,且渗透系数的对数值与孔隙比基本上呈现线性关系;其固结系数常在10-5~10-6cm2/s左右,比常规淤泥低1~2个数量级,固结系数随压力的增加而显著减少。

⑤低抗剪强度:进场污泥初始状态呈流动状,粘聚力一般为0kPa,内摩擦角仅为3°左右。但随着固结程度提高,内摩擦角可上升至14°左右。

3.真空加载排水固结法

排水固结法是一种针对淤泥等饱和软弱粘性土地基的加固方法,在沿海和内陆软土地区中有着很广泛的应用。排水固结法处理软土地基的原理是先在饱和软土地基中设置砂井或塑料排水带等竖向排水体,然后在地基表面逐步加载,使土体中的孔隙水排出,土体随之逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高。真空加载排水固结法就是利用地基抽真空后产生的大气压力差实现对地表加载的一种排水固结法,其工作装置主要由排水系统和加压系统两部分组成。排水系统主要包括竖向排水体和水平排水体,竖向排水体常用塑料排水板、袋装砂井、透水软管等,水平排水体常用砂垫层(纯净中粗砂),设置排水系统主要为了改变地基原有的排水边界条件,传递真空压力,增加孔隙水的排出通道,缩短排水距离,以便在上部荷载作用下能以较快的时间使地基土的有效应力增加,迫使地基土产生固结。真空加载排水固结法加压系统主要依靠抽真空装置,超载部分由真空荷载来代替,真空荷载施加方便、迅速,几天之内就可达到80kPa 以上,不需要分级施加。只要塑料排水板有足够大的通水量,真空度就可以传递到土层深部而损失较小,使地基深层软土得到较好固结,从而在加固期间能得到较多的地基沉降。真空加载原理如下图(图1)所示。

真空加载固结法原理图(图1)

4.真空加载法固结污泥存在的技术难题及最新研究进展

4.1技术障碍

与普通淤泥一样,污泥同样能在在真空压载作用下排出水分逐渐固结,移除排出的水分后,剩下的污泥体积较原始体积大为减小,这就是真空压载法实现污泥减量化的技术原理。但是由于垃圾场污泥的特殊性,利用常规的真空预压法固结污泥效果并不理想,这主要是因为:

①污泥起始强度极低,机械作业条件困难:常规真空压载施工方法首先要在软基场地上铺设厚度1米以上的中粗砂等透水性材料作为排水通道,然后再施工竖向排水体(插板或打砂桩),最后铺设土工膜封闭后开始抽真空。但垃圾场污泥强度极低,呈流动状,根本不具备机械上场作业条件,使得工程难以实施。

②污泥渗透性低、脱水困难:污泥多数颗粒处于胶体状态,胶体颗粒很小,比表面积大,故表面张力作用吸附水分较多。表面吸附水的去除较难,特别是细小颗粒或生物处理后污泥,其表面活性及剩余力场强,粘附力更大,水分子迁移要克服的阻力很大。因此需要比常规预压固结更大的启动压力才能使水分排出。

③排水板容易淤堵:污泥中胶体颗粒很小,且不同来源的污泥粒径差异较大。排水板用土工织物作为滤层,孔径选择不当很容易淤堵。此外,污泥中存在活性细菌等微生物的生物化学作用,容易在排水板内形成絮状的胶团,从而逐步堵塞排水板内的排水通道影响排水效果。

④污泥固结后沉降变形极大,纵向排水体易因过大变形产生裂缝或折断而失效。

4.2最新研究进展

4.2.1新型真空加载排水固结法:目前国内已有科研和施工单位针对流动状淤泥的特殊性质对常规的真空加载排水固结施工方法进行研究改良,如金亚伟等人近几年研究出了并于2011年获得专利的增压式真空预压(OVPS系统)固结工法,该工法已在含水量很高的天津临港工业区吹填淤泥软基真空预压加固等工程实践中取得了明显的效果。增压式真空预压(OVPS系统)主要技术措施有:

①分级分层固结技术:针对流动状淤泥起始强度极低,机械作业条件困难的问题,将淤泥固化脱水过程分为两个阶段,第一阶段处理深度3m内的浅层污泥,完全采用手持轻便工具作业以避免机械下陷问题。具体做法为取消中粗砂粉砂垫层,人工打设3m长特制排水板,并采用专门的手接头直接连接每根排水板与真空管,然后地表直接铺设土工网和土工膜抽真空。该法缩短了真空传递路径,减少真空度的沿程损失,加快了淤泥固结过程,可以在较短的时间内在原来极稀软的淤泥表层形成一层厚度3~4m的硬壳,从而为第二阶段作业机械进场创造了作业条件。第二阶段的排水固结施工与常规方法相同,插板深度可达20m以上,目标是处理深部淤泥,使其排水固结以缩减体积。

②超压固结技术

在土体均匀设置增压管,增压管内可输入压强为3~4个大气压力的空气,增大了土体内的压力梯度差,从而使增压管有效影响范围内地基土极大地加快了固结速度。

③防淤堵塑料排水板

淤泥具有含水量大、高压缩性、颗粒较小等特点,真空预压过程中塑性排水板容易出现排水通道堵塞的情况。增压式真空预压(OVPS系统)的排水板是由滤膜和芯板通过特殊工艺熔合成一体,使其具有整体性好、抗拉强度大、通水量大的特点。该塑料排水板的滤膜采用双层组合式,可通过调整内外层相对位置改变设计孔径的大小,以保证应用在不同粒径的淤泥时滤膜孔径能满足渗透准则和梯度比准则,达到最好的排水及防淤堵效果。

④耐变形高强真空管

含水量很高的厚层流动性淤泥经真空预压处理后,地基沉降变形较大。为了防止土体变形过程对抽真空管的破坏,浅层抽真空管选用高强PVC螺旋型弹性钢丝管。抽真空主管直径为Φ50mm,支管直径为Φ25mm,管材的强度能承受400kPa以上的压力。

其原理图如下(图2):

增压式真空预压(OVPS系统)固结法原理图(图2)

4.2.2新法在污泥中的应用性试验情况:天津临港工业区吹填土的高含水量性质(参见下图2)与垃圾场污泥很相似,该工程中增压式真空预压(OVPS系统)固结工艺的成功实施,为垃圾场污泥库中的污泥原位脱水减量提供了新的途径。但由于垃圾场污泥库中污泥物质来源和成因不同,其物理力学性质亦存在差异。为了探索增压真空预压工艺对垃圾场污泥的实用性,国内某垃圾填埋场取其污泥库内的污泥进行了现场试验,下面介绍其试验过程和试验结果。

4.2.2.1试验概况

试验池长×宽×高为6m×4m×3.5m,污泥试样取自大污泥池,总容积约79 m3,平均含水量(水重/干土重)900%,有机质含量为46%。

4.2.2.2试验过程

试验完成了采集试验样本、人工插板、真空系统建立和抽真空等工作,中间还进行了沉降观测,实验前后进行了含水量测试。试验从插设排水板开始,至结束抽真空去除试验池密封膜为止,历时两个半月。

4.2.2.3实验结果

污泥液面变化情况:从2012年10月26日抽真空至2013年1月12日平均沉降为187cm,沉降最大处沉降值为196cm。试验前后污泥面变化情况分别见图3和图4。

污泥含水率变化情况:试验污泥的初始含水量为900%,试验结束时在池中设5个含水率检测取样点,每个取样点按深度20cm、50cm、120cm各取3个样品,总共15个样品。测试后发现含水量最高为361%,最低为73%,平均含水量为184%。且上部含水量小,底部含水量大,说明加固效果随深度增加而衰减。

污泥强度变化情况:试验污泥的初始呈流动状态,不具备可测量的强度。试验结束后取样测试其强度最低值不小于10kPa。

试验开始时液面高度300cm(图3)

试验结束时污泥液面高度降落197cm(图4)

4.2.2.4效果评价

增压式真空预压工艺污泥处理试验使污泥成功缩减了超过50%的体积,并将表层3m深度范围内的污泥强度cu值提高到10kPa以上,说明该方法可以实现污泥减量的目的,并且处理后的污泥具有一定强度化可满足一般堆载需要。

5. 结束语

5.1增压式真空预压工艺用于填埋场污泥的脱水处理,可将污泥在原位进行压缩体积,相当于新增加了可供填埋的空间,开创了一种全新的污泥减量处置方法。

5.2增压式真空预压工艺针对高流动性污泥采用特殊技术措施,能够使流动状态的污泥表面固化成含水率仅为75%左右且具有一定强度的硬壳层,突破性地解决了原位处理污泥缺乏稳固的施工作业平台难题,从而使进一步的原位工程处理施工成为了可能。因此其可以作为其它原位工程处理措施的预固化处理手段。

5.3增压式真空预压处理专用设备已经初步形成了系列产品,设备的核心技术问题已经解决。从试验性施工效果来看,较其它污泥减量化/固化处置方法具有节约材料用量、处理效率高、减量效果好等诸多优势,可以预见其将来会拥有广阔的应用前景。

5.4增压式真空预压法处理垃圾填埋场污泥目前尚处于起步阶段,存在污泥生物作用旺盛引发排水通道淤堵、深部处理效果偏差等问题还需进一步研究解决。

参考文献:

[1]沈雨鹏等.增压式真空预压处理软基的加固机理[J].吉林大学学报(地球科学版),2012,42(3):793-796.

[2]龚济平等.一种新型真空预压技术的机理探讨[J].西部探矿工程,2012,(6):33-35.

第4篇:污泥处理原则范文

[关键词]:污泥 资源化利用处理处置对策

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

一、

近几年来,随着我国社会经济的快速发展,全国污水处理厂建成投运的越来越多,

水污染治理能力不断加大,污泥产量也日益剧增,污水排放量和污泥产生量每年都大幅度递增。污泥的处理处置已成为环境综合治理工作中的新难点、新挑战。但是,目前全国污泥不仅处理处置率不高,而且处理技术水平也很低,不能达到减量化、稳定化、无害化、资源化的要求,还带来环境的二次污染和污水处理厂正常运行的困难。污泥的处理处置已经成为政府、环保部门和全社会共同关注的问题。同时也成为我国生态区建设的难点之一,特别是减量化、稳定化、无害化的处理处置和资源化利用已经成为污泥处理的新课题。

二、污泥处理处置现状

(一)污水污泥的资源量

“十一”期间,南粤大力开展城市污水处理设施建设,一大批污水处理厂应运而生,污泥处置问题随之凸显。2007年,我省率先在全国实现县以上城市污水处理厂全覆盖;2008年年底,提前4年完成国家下达给我省珠江流域各镇建成污水处理设施的任务。同时,生态创建工作也极大调动了各地上马污水处理项目的热情。南粤目前有200多座运行中的集中式污水处理厂,年实际污水处理量为29.5亿吨,每年的污泥产生量达到几百万吨。据调查,我省污水污泥主要来源于生活污水处理和工业企业污水处理。工业企业污水处理产生的污泥按行业分主要有化工污泥、印染污泥、制革污泥、造纸污泥、金属表面处理(主要是电镀)污泥等,不同行业产生的污水性质不同,因而污泥成分也不一样。

(二)污泥处理处置现状

我省污泥处理处置起步较晚,人们对污泥的最终处置问题缺乏关注,对污泥资源化利用的认识存在严重不足。许多中小城市没有将污泥处置场所纳入城市总体规划,造成很多污水处理厂难以找到合适的污泥处置方法和污泥处置场所,给一些有害污泥的最终处置留下了隐患。此外,污泥利用的基础薄弱,污泥利用率不高,许多污水处理厂的污泥只经过储存就由环卫部门外运市郊直接堆放。大量未经过有效处理的污泥无序堆放对环境造成新的严重污染,并造成污泥资源的浪费。比如珠三角地区,最早建成的中心片污水处理厂,处理能力为20万立方米/日,产生的污泥因没有配套的处置环节都外运直接堆放,堆放放点随着城市建设的发展也要不断更换,这种缺乏前瞻性的处理方法不仅造成了环境严重污染,而且浪费了大量的人力和财力,同时也带来很坏的社会影响。

20世纪90年代以后,全省污水处理厂的数量和规模大幅度增加,其污染处理水平也有了一定得提高,污方处理厂一般采用延时曝气和好氧消化进行处理后再进行处置,污泥主要处置方法有农业利用、填埋、投海疏散以及其他处置和利用。其中农用和陆地填埋约占75%,没有任何处置的污泥近15%,经其他各种技术处置的污泥只占10%左右。虽然污泥含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质,处置不当会造成二次污染环境,但是污泥也是一种资源,污泥的有机质具有一定的热功当量值,可以作为低热值的燃料加以利用。由于其大量含有无机质,污泥燃烧的灰烬成分主要为sio2,CaO等,与粘土成分相近,因此污泥也可以作为建材的原料。它含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物,可以用于制作有机肥。如何妥善地处理污泥,并将其作为一种新的资源加以有效利用,变废为宝,应是污泥最终的出路。废弃资源的有效利用,既节约了原生资源又净化了环境。最近几年我省一些地区在污泥减量化和资源化等方面已经作出了有益的探索,广州周边实施了污泥深度脱水处理示范工程和污染干化焚烧一体化工程,珠海市污水处理厂建设了水蚯蚓原位消解污泥示范项目,珠三角近期在永西朗污水处理厂内实施240吨/日的污泥焚烧项目,中远期准备在该区经济技术开发区滨海新区内建设1500吨/日的污泥综合利用热电项目。

(三)污泥处理处置存在的问题

目前,我省污水处理厂真正做到污泥资源化利用的还是不多,大部分污水处理厂仅仅对污泥进行了浓缩脱水处理,往往达不到要求,污泥的含水率较高,污泥处理的不到位不但增加了运输的难度,而且对运输路线周边环境带来威胁。更为严重的给后续的污泥处置带来极大的不便。在经济性、安全性、实用性等方面尚待深入研究。

由于污泥处置问题的复杂性,要有效解决这一问题还需要巨大的努力,还必须尽快发展各种有效地污泥处置技术。从污泥处置的发展趋势分析,今后污泥处理处置的方法中,填埋和简单的农用比例将大幅度降低,寻找无二次污染的污泥无害化和自由化利用的新技术是当务之急。

三、污泥处理处置和资源化利用的发展趋势

推进城市污泥的无害化、减量化、资源化利用,这是必须引起全社会关注的问题。污泥是一种再生资源,从保护环境角度来看,污泥最终进行资源化处置,才能彻底消除污泥对环境的污染,有利于保护环境。经过对全省污泥污染情况的全面调查,广东省有关部门提出了一系列对策措施。近几年,广东省环保厅、建设厅、发改委、经信委等9个部门联合出台了《污水处理设施污泥处置工作实施意见》,确定到前年年底,我省县以上污水处理厂和重点工作企业污泥的无害化处置率分别不低于60%和80%,到2020年,全省各类污水处理设施的污泥全面实现无害化处置的目标。考核政策随之出台。从2008年起,广东省生态办把污泥处置工作纳入生态省建设年度任务书,下达到各市、县(市、区)政府,各地也及时把相关任务下达至有关部门和企业,明确污泥处置工作的责任主体。其中,各市(县)政府是污泥处置工作的领导责任主体,各污水处理厂和产生污泥的工业企业是具体的实施责任主体,各级环保、发改、建设和科技等职能部门是监督责任主体。同时,广东省环保厅出台了《全省污泥处置方案技术指南》,可指导各地制定污泥处置数年工作方案;我省建设厅也组织各市开展了污水处理厂污泥处置的整体规划和近期污泥处置项目的建设计划编制工作。目前,全省所有21个设区市中,已有半数制定完成了污泥处置工作。

污泥的资源化利用是污泥的根本出路,但污泥的资源化利用的方法不是单一的,根据不同的地区、不同的污泥来源,可以各有侧重,应遵照“因地制宜”的原则,找到有利于保护环境、安全实用、经济合理污泥处理与处置办法。在污泥资源化利用的各种办法中,污泥在水泥生产过程中协同处理技术投资省、能效显著,值得大力研究和推广。

水泥是以石灰石、粘土为原料,以煤为燃烧,通过“二磨一烧”“工艺而制备的,其中熟料煅烧温度高达1400℃以上。水泥行业所用的石灰石、粘土是不可再生资源,而且大量的粘土来自农田,它所消耗的煤炭也属国家很重要的一次性能源,每生产1吨水泥熟料大约消耗1吨石灰石,0.16吨粘土和0.11吨标准煤。水泥生产中作为硅质原料的粘土和作为燃烧的煤的消耗都很大,而污泥虽然成分复杂,含有大量的有害物质,但是污泥具有较高的烧失量和热值,扣除烧失量后,其化学成分与粘土质原料相近。从这一点看,在水泥生产中,污泥不仅有可能部分替代粘土用于配料,而且还起到提供热能的作用。更重要的是水泥窑具有燃烧炉温度高和处理物料大灯特点,且水泥厂均配备有大量的环保设施。在水泥生产过程中,水泥窑的煅烧温度在1400℃以是,污泥中含有的大量的有机物及细菌等,在水泥生产过程中完全燃烧分解,而污泥中的重金属元素,在水泥熟料矿物形成过程中参与了矿物的形成反应,已结合到熟料晶格中,得到了很有效地固化,污泥的有害作用被充分的消除。

我省的水泥行业正在蓬勃发展,如果能将污泥在水泥生产中得以利用,将会给我省的水泥生产企业带来革命性的变化,不仅变废为定,而且大大降低生产成本,很大程度的减少了对环境的污染和对资源的消耗,将为我省节能减排工作做出很大的贡献。

四、污泥资源化利用的发展对策

对资源化利用污泥的生产企业给于扶持和奖励,对资源化利用污泥的产品提供减免税优惠鉴于目前城市污泥代替粘土制水泥的产品原料中掺有城市污泥量还低于30%,对享受免征增值税和免征所得税的要求要进一步放宽。

(一)出台税收扶持政策

优惠政策的城市污泥掺用比例建议适当降低到15%~20%。支持和鼓励环保科学技术研究与成果推广对环保投资、再投资以及捐赠的单位及个人难予退税或所得税税前抵扣对使用掺有城市污泥生产建材的建筑企业要给予减免税费等。企业在污泥资源综合利用研究开发中所发生的各项费用可以计入生产成本,年终按企业投入的研发经费总额抵扣一定比例的所得税,以提高企业对污泥资源化利用研发的积极性。

(二)污水处理与污泥处理处置必须同步配套

城市污水厂建设前必须先制订有关城市排水专业规划与污泥专业规划,新建、扩建和改建的污水处理工程设施必须与污泥处理与处置设施做到同步设计、同步建设、同步投产、同步投运。凡没有配套污泥处理与处置设施的污水处理工程不得通过竣工验收。

第5篇:污泥处理原则范文

为解决大量堆放的含油污泥可能造成的环境隐患问题,塔里木石油勘探开发指挥部沙漠运输公司(以下简称沙运司)对现有含油污泥处理技术进行改进升级,自主研发“热洗+萃取+超声波集成技术(以下简称HEU集成技术)”,不仅简单易行,还能有效回收石油资源,使含油污泥中的石油类含量从处理前的10%~50%降低至处理后的1%以下,达到了标准化、资源化的处理要求。

HEU集成技术目前已在塔里木含油污泥处理厂得到实际应用,年处理能力1万立方米/年。项目自2011年5月底投入运行以来,运行正常,各项处理数据稳定,截至2012年12月,已达标处理含油污泥两万多立方米。

热洗效率怎么才能最优化?

现有的含油污泥热洗技术是将含油污泥加水稀释后再加热,使油从固相表面脱附并聚集分离的污泥除油方法,在含油量较高、乳化较轻的落地原油和油砂的原油回收处理中应用较多。

为提高热洗效率,HEU集成技术在前置处理单元,采用摔打式洗涤原理,设计了一二级粗料洗涤装置,增加了含油污泥热洗的接触面积及效率。当一二级粗料洗涤机在旋转时,热水通过洗涤喷淋管道进入装置内与污泥充分混合,并受到水平方向和垂直方向的两个作用力。由于洗涤剂与污泥之间的摩擦力,两个力的作用方向与大小均不断变化,它们的合成作用力就形成了污泥在洗涤剂内的强烈翻滚,在污泥之间、热水、洗涤机之间产生了摩擦力与撞击力。这样反复的机械运动,使含油污泥的热洗效果达到了最大化,从而达到洗净、系统提温的作用。

如何达到最佳的萃取效果?

通过前置处理环节还不能达到标准化处理的要求,为此,后续还需选择合适的萃取剂及运用超声波促进分离技术进行进一步除油。

萃取剂必须能溶解含油污泥中的原油,包括胶质物、沥青,而且沸程要与含油污泥中污油的沸程无重叠或尽量少重叠,以利于萃取剂通过蒸馏回收。根据“相似相溶”原则,萃取剂在性质上需要与原油相近,但又必须适度的应用“相似相溶”原则。

沙运司自主研究并选用了以有机溶液为主要原料配置的四种药剂作为含油污泥的萃取剂,通过对不同萃取剂除油率、萃取剂回收率等优缺点的综合考量,以及对温度、萃取剂用量比例等进行反复试验比较,选定了萃取剂及最佳萃取条件,即在温度保持为60摄氏度左右,与油泥质量比为1:1情况下反复三次萃取。同时,再结合超声波促进分离技术,选取40kHz作为处理含油污泥的最佳频率,除油率可以达到98.2%。

第6篇:污泥处理原则范文

【关键词】老化流花原油;处理技术;脱污;脱水;破乳剂

在当前石油资源的需求量越来越大,而地球上石油的储藏量却日益减少的情况下,石油资源的短缺直接引起了严重的世界能源危机,危及到人类的生存与发展。可以说,石油在人类社会的发展中是起到非常重要作用的,必须要最大程度的利用石油资源,以减少石油资源浪费,减轻世界能源危机的压力。而老化流花原油做为一种被污染的石油,其虽然在加工处理方面具有较大的难度,但其仍然是不可多得的宝贵资源,必须要加以充分利用,采用一定的处理工艺方法将石油炼制出来。以下笔者以某批老化流花原油的处理过程为例,来简要探讨此类原油的处理技术。

一、老化流花原油概述

在某油田集团的流化油田钻井运行中,有一段钻井油管突然发生破裂,使得在此期间所开采的一批原油遭受了泥砂与海水的污染,无法直接输送至石油炼制厂进行提取炼制加工,一直被搁置在油田仓库中。为了能够充分利用这批原油,集团决定着手处理这批流花原油。经统计,这批被污染的原油总量共有3万吨左右,其中含水量为32%,泥砂含量为6%,盐含量则高达7600ppm,远远超过了正常原油应有的杂质含量。这批原油的处理相对较为困难,经过技术人员的协商研讨下,决定对其进行采取加破乳剂脱水脱泥并加工的处理方式进行处理。以下我们就来探讨其详细的处理过程。

二、加破乳剂进行脱泥脱水处理

破乳剂是原油加工处理中最常使用的一种活性物质,其能够通过一定的化学作用使原油中的水与油分离开来,实现原油脱水的效果。由于本批老化流花原油是以罐装为主,为此我们决定选用罐区脱水的专用破乳剂,以保证脱水效果。破乳剂的注入方式是以泵送的方式进行注入,注入前需要用洁净水将储罐与泵送管等冲洗干净,以供运输来的流化原油进行处理时使用。同时需要准备两种储罐,一种V-152AB作为先期的储存分离,一种V-153C在倒灌时使用。

另外,在开始添加破乳剂之前,需要先建立一定的隔油池,这是为了防止在老化流花原油的处理中,所产生的污水会超过污水处理厂的处理能力,也为了防止初步处理后的原油在进罐时会因污泥堵塞而影响到地下管道的正常原油输送。

原油进罐后,将罐内原油温度逐渐加热到50℃后维持该温度不变,加热过程尽量不使原油形成热对流,使水份、泥杂能够自然沉降分离。加热升温期间定期对原油罐进行切水。预计沉降分离时间约2个月,在此期间可对上中下层原油进行取样分析,及时了解分离情况。

在油水沉降分离后,底部油水(泥)切入预设的隔油池进行分离,将水份、泥杂少的罐(假设V-152A)罐内中上部原油通过原油泵倒入V-153C罐(提前倒空)。根据脱水、脱泥情况,在倒罐过程中继续加破乳剂。沉降3天后,对V-153C罐底部进行取样分析,根据取样分析情况按以下原则处理:(1)如油品达到加工要求,则待供装置。(2)若取样分析效果较差,则将V-153C罐中0.5米以下的原油倒入水份、泥杂含量多的罐V-152B罐中,待V-152A罐清罐结束后将V-153C剩余油倒入V-152A罐中继续分离,在倒罐过程中继续添加破乳剂。

V-153C倒空后,对V-153C罐进行清罐处理。V-153C清罐结束后,根据V-152B罐中油水分离情况按以下原则处理:(1) 若分离效果不好则将该罐原油倒入倒入V-153C罐中继续分离,在倒入过程中继续添加破乳剂;(2)若分离效果较好,且分层明显,则底部泥沙层委托清罐公司拉至专业污泥处理厂进行处理,底部泥沙层基本抽净后,将V-152B罐中剩余油倒入V-153C罐继续分离一段时间后根据取样分析情况等待加工。

在加破乳剂的过程中需要注意,如果在加入破乳剂进行一段时间的沉降后,老化流花原油底部的水份仍然不能脱出时,就需要使用罐油车将其强行抽出。另外,若隔油池中的污泥沉淀量较大是,需要及时清理,以免影响后期的石油脱水。另外,要将老化流花原油的储存温度控制在70℃以内,不得使其超过70℃,以免影响到原油的性质。

三、加工处理

从原油性质分析得知,原油中含有32%的水分,6.3%悬浮物颗粒。已经与原油形成了稳定的乳化液。该种原油仅通过罐区脱水或常规电脱盐操作不能脱出其中的水分及盐分,且排出的少量污水含盐量大,对污水处理造成冲击。因此不能采用Ⅱ常单独加工或掺炼加工的手段来处理。可采用罐区加破乳剂沉降出部分水分及油泥,然后进入Ⅰ常,加温至160-180℃,通过常压塔蒸馏出水分、汽油组分及部分柴油组分,塔底部分经过换热至90℃以下出装置,做为焦化原料供和邦焦化装置。

3.1原油进厂后,在罐区加入破乳剂,升温进行脱水沉降,尽量减少进装置原油的水份和油泥含量。

3.2进装置原油经过原油泵加压后,在E201与常顶油气进行换热,再经过脱前第一路换热器付线,进入E217ABC与渣油进行换热,经过电脱盐付线进入脱后第一路换热器在E203AB与常一中进行换热,第二路与E204常二线换热,在闪蒸塔前合并,经过闪蒸塔付线进入闪后换热,在E215ABCD与渣油换热后,进入常压炉加热至160-180℃后,进入常压塔进行分馏。

3.3水分和少量轻组分经塔顶进入E201与进装置原油进行换热后,进入空冷AC201ABCD、水冷器WC201冷却至常温后,进入常顶回流罐进行气、油、水分离。分离出来的瓦斯气经常顶瓦斯线进入常压炉燃烧。常顶污油经P202加压后,一部分做打回流,一部分做为产品外送。常顶污水经三顶污水泵P225外送至第一污水处理场污水罐或压舱水罐。

3.4开启常一中泵取出部分热量,开启常二线抽出部分柴油组分及水分,常二线进轻污油罐进行脱水。

3.5常底渣油经常底泵P208加压后,一部分返回常压炉进料循环,以提高常压炉炉管内油品流速,剩余部分经E215ABCD、E217ABC、WC211换热后,出装置。

在此升温脱水的加工处理过程中,需要注意做好试压准备工作,以免瓦斯泄露,当温度升温到120℃以上时,要把瓦斯输送到加热炉,以免其直接排放到大气中污染空气。还要对污水的处理进行各项硫化氢防护工作,以保证工作人员的安全,避免对环境造成污染。

四、结语

经过上述几种方式的处理与加工,原本杂质含量较大的老化流花原油已经基本达到正常原油的质量,能够以正常的原油加工处理程序进行下一道加工工序。通过对这批老化流花原油的处理,为集团带来了较好的经济效益,避免了石油浪费,也降低了企业的石油污染损失。通过实践证明,这种老化流花原油处理技术是可行的,值得在同类情况下借鉴应用。

参考文献

第7篇:污泥处理原则范文

1.1供试材料和堆肥方式

1.1.1污泥来源和条垛式堆肥技术于2008、2010年同季采集(均在夏季),初始城市污泥均来自北京高碑店、卢沟桥及吴家村污水处理厂的混合污泥,并进行条垛式堆肥处理,温度50~60℃,之后浓缩、脱水,大约25~30d后成为腐熟的干污泥.然后风干、碾碎,过筛,把污泥中的较大块物体等进行细化,经过筛选使之粒度达到60~80目,备用测定.以上以A型堆肥污泥表示.

1.1.2污泥来源和高速活性堆肥工艺于2012、2013年同季采集(均在春季),初始城市污泥均来自北京市昌平区南口污水处理厂的污泥,并采用一种高速活性堆肥工艺进行处理(high-raterecoveryoforganicsolidwtessystem,HiRosSystem).该工艺采用机械热化学稳定及活化法,处理工艺中的所有反应釜、储槽、传送器等均为密闭系统,在高温高压下,完全杀菌及杀寄生虫性、并可分解有毒有机化合物,有效去除重金属危害,从而将有机固体废弃物转化为无味无臭、高品质的有机肥.之后再进行风干、碾碎及过筛,把污泥中的较大块物体等进行细化,经过筛选使之粒度达到60~80目,备用测定.以上以B型堆肥污泥表示.

1.2测定方法

供试A、B型堆肥污泥的理化性质均采用常规测定方法[19];pH采用pH酸度计法(HANNA,pH211酸度计);汞(Hg)、砷()含量的测定采用原子荧光光度计测定(AFS3000,北京科创海光仪器有限公司);全磷、全钾及Cu、Zn和Cd等其他金属或元素含量的测定均采用酸溶-等离子发射光谱法测定(等离子发射光谱仪IRISIntrepidⅡXSP,美国Thermo公司).每个测定项目均设置3个重复,最后算平均值,并以干基表示.以上测定在国家林业局森林生态环境重点实验室进行.

2结果与分析

2.1堆肥污泥的营养含量如表1和表2所示,在A型(条垛式)和B型(高速活性)堆肥污泥中均含有可观的营养含量,且不同类型堆肥污泥和年份间的各项营养指标均表现出较大的差异.A、B型污泥的有机质、全氮、全磷和氮磷钾总养分(N+P2O5+K2O)与往年相较均有所增加,譬如A型污泥的氮磷钾总养分在2010年较2008年增加了15.6%,B型污泥的氮磷钾总养分在2013年较2012年增加了29.7%;而A型污泥的速效氮和全钾与往年相较则表现为减少,譬如A型污泥的速效氮含量在2010年较2008年减少了50.7%,与之相反的是B型污泥的速效氮和全钾则比往年都有所增加.由表1和表2所示,A、B型堆肥污泥不同年份的pH平均值分别为7.1和7.2,有机质的平均值分别为203338.0mg•kg-1和298531.5mg•kg-1,氮磷钾总养分(即N+P2O5+K2O)平均值分别为41111.7mg•kg-1和65901.5mg•kg-1.以上A、B型污泥各项营养指标的平均值与表3比较而言,A型堆肥污泥的有机质含量达到了《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A、B级污泥和《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)的标准要求,但未达到《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的有机质标准要求,而A型污泥的pH和氮磷钾总养分以及B型污泥的pH、有机质含量和氮磷钾总养分均符合各城镇污水处理厂污泥处置类型的标准限值要求。

2.2堆肥污泥的营养元素含量和重金属污染由表4和表5所示,A、B型堆肥污泥中不仅含有丰富的营养元素,同时也含有诸多重金属,而且不同年份间的各元素/金属总量均呈现明显的差异.2010年与2008年比较而言,A型污泥中Cu、Zn、Ca、Fe、Mg和Na的总量均表现为增加,而Mn则有所减少;2013年与2012年相较而言,B型污泥中的Cu、Zn、Ca、Na、Al、Cd、Cr、Hg、S的总量均明显增加,而Mn、、B、Pb、Fe、Ni、Mg总量则有所减少.另外,各金属/元素的总量在A、B型污泥中亦呈现较大的差异.譬如,A型污泥不同年份的Zn、Fe总量平均值较B型污泥的分别高出85.9mg•kg-1和1913.0mg•kg-1;而B型污泥不同年份的Mn、Mg总量平均值较A型污泥的分别高出819.3mg•kg-1和8827.1mg•kg-1。从不同污泥处置类型中重金属的控制限值可知(见表6),我国的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值,在各种污泥处置类型中是最为严格的.由表4和表5所示,A、B型堆肥污泥不同年份的Cu总量平均值分别为188.5mg•kg-1(范围为183.4~193.6mg•kg-1)和188.6mg•kg-1(范围为135.2~241.9mg•kg-1)以及Zn总量平均值分别为896.1mg•kg-1(范围为781.5~1010.7mg•kg-1)和810.2mg•kg-1(范围为755.0~865.4mg•kg-1),与我国城镇污水处理厂污泥处置类型的标准限值比较得知(见表6),其不仅符合《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的Cu、Zn总量的标准限值要求,而且远低于最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值(即总Cu<500mg•kg-1和总Zn<1500mg•kg-1).A型堆肥污泥中的Cd、Cr、Pb、和B的总量(仅为2010年数值)分别为2.9、82.0、105.1、17.0和42.1mg•kg-1(见表4);如表5所示,B型堆肥污泥不同年份的Cd总量平均值为2.8mg•kg-1(范围为2.6~3.0mg•kg-1)、Cr总量平均值为140.1mg•kg-1(范围为130.1~150.0mg•kg-1)、Pb总量平均值为69.2mg•kg-1(范围为67.9~70.5mg•kg-1)、总量平均值为7.9mg•kg-1(范围为5.4~10.4mg•kg-1)以及B总量平均值为80.2mg•kg-1(范围为78.7~81.6mg•kg-1).上述A、B型污泥中的重金属含量与表6中的标准限值比较得知,各金属总量均达到了我国各类型污泥处置的标准限值要求(见表6),其中包括达到最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值要求(即总Cd<3mg•kg-1、总Cr<500mg•kg-1、总Pb<300mg•kg-1、总<30mg•kg-1).但是,B型堆肥污泥的Hg、Ni总量存在超标的情形,且不同年份间存在明显的差异(见表5).具体而言,B型污泥不同年份的Hg总量平均值为12.8mg•kg-1以及2012年的Hg总量为7.1mg•kg-1,符合《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中B级污泥的标准限值要求(即总Hg<15mg•kg-1),以及《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的中性和碱性土壤(pH≥6.5)的标准限值要求(即总Hg<15mg•kg-1),但其它的标准限值要求则不符合(见表6);Hg总量在2013年为18.4mg•kg-1,对任何污泥处置类型中的限值要求均不符合.另外,B型污泥2013年的Ni总量为120.0mg•kg-1,符合《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中B级污泥的标准限值要求(即总Ni<200mg•kg-1),以及《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的中性和碱性土壤(pH≥6.5)的标准限值要求(即总Ni<200mg•kg-1),但其它的标准限值要求均不符合(见表6);B型污泥不同年份的Ni总量平均值为246.4mg•kg-1和2012年为372.8mg•kg-1(见表5),均不符合任何污泥处置类型中的限值要求(见表6).

3讨论

城市污泥通过制肥,不仅可解决农田、园林及绿地急需的有机肥料的来源问题,同时也能寻求城市污泥的合理处置途径,并成为最有效的资源化途径之一.近年来,我国污泥资源化处置技术投产项目显著上升,其中农业对污泥制肥的吸纳量很大,且污泥制肥资源化处置技术的应用已占30%,具有较好的发展前景.已有研究表明,污泥经堆肥处理后,可使污泥中腐殖质含量增加,而腐殖质因含有多种多样的官能团从而吸附重金属,或者改变重金属的化学形态,促使污泥中重金属稳定化,即大多数重金属以稳定残渣态或以残渣态和有机结合态兼具的形式存在,从而降低生物毒性和土壤的污染风险.特别是堆肥污泥相较其它处理方式(譬如厌氧消化和颗粒污泥)而言,堆肥过程更有利于降低Mn、Ni及Zn等的有效性.由此说明,堆肥处理是降低污泥在农田、土地改良及园林绿化中重金属污染风险的重要途径.北京不同城镇污水处理厂堆肥污泥(即A、B型),不仅含有较为丰富的有机质和植物所需的氮、磷等多种营养元素及微量元素,而且污泥的一些营养成分/元素诸如有机质、全氮、全磷和氮磷钾总养分等含量与往年相比均有所增加.据马学文等[26]对全国范围111个城市共193个污水处理厂污泥营养含量的调查可知,有机质、氮、磷、钾的平均含量分别为41.15%、3.02%、1.57%、0.69%,除了北京地区A、B型堆肥污泥的磷含量平均值与全国平均水平基本相当外,其有机质、氮和钾含量均低于全国平均水平,但A、B型污泥的有机质、氮、磷含量比往年均有所增加则与全国的略增走向是一致的.在B型堆肥污泥中,Cu含量比往年有所增加,而Pb含量则比往年有所减少.这与我国城市污泥中Cu、Pb含量在短期的趋势一致[26].但是,从长期而言,我国城市污水处理厂污泥中Cu含量则是下降趋势[27].除Hg、Ni有超标现象外,A、B型污泥的其他重金属含量均低于我国最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值,这与姚金玲等对我国东北、华北、华东和西北地区116家污水处理厂污泥的研究结果一致.另据张丽丽等[27]对我国城市污泥中重金属分布特征及变化规律的研究结果表明,近10年,污泥中Ni、Cd、Hg含量的超标倍数最高.这与本研究B型堆肥污泥中存在Hg、Ni超标现象相吻合.此外,来自北京不同污水处理厂的A、B型堆肥污泥,其营养和重金属/元素含量存在着明显的差异.即污泥的不同来源可能是主要原因;亦可能受其它因素诸如污水处理规模、处理工艺和运行条件以及污泥堆肥工艺的影响[11].另有研究表明,污泥成分有时会因工艺过程和分析技术而产生显著的差异.而今后,北京地区A、B型堆肥污泥的资源化应用中,一方面,可能面临着潜在的Hg、Ni环境污染情况,需要优先关注;另一方面,则需要进一步探索污泥堆肥过程中重金属钝化的调控措施,从而最大限度地降低重金属的危害,譬如可利用铁氧化菌对一些重金属进行生物浸矿,可能是污泥制肥的一种可行策略,以及在堆肥过程中加入石灰等物质亦能降低重金属的有效性.另外,除了污泥资源化应用中的重金属污染外,还有一些因素诸如粪大肠菌群菌、多环芳烃(PAHs)等影响着污泥处置类型的选择,而本研究未涉及这些方面,因此还需进一步研究和分析北京堆肥污泥中其他污染物的含量,从而进行合理、有效的污泥处置.

4结论

第8篇:污泥处理原则范文

关键词:完全混合系统 , 好氧活性污泥 , 污泥丝状菌膨胀

Abstract: the active sludge in aerobic municipal sewage treatment process, often appear sludge inflation problem. This paper completely mixed system of sludge inflation problems, describes the its expansion mechanism and effective control measures.

Keywords: completely hybrid systems, anaerobic activated sludge, the sludge filamentous fungi inflation

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

一、 前言

城市生活污水的生化处理是通过微生物的新陈代谢完成的,利用好氧微生物的新陈代谢处理污水的过程称为污水的好氧生物处理。

好氧活性污泥是指经过专门培训的好氧微生物群体。其外形是褐色絮状泥粒,它的主体是具有活性的微生物,还包括吸附在污泥上不能被微生物降解的有机物和 无机物以及死亡的微生物残体。其中主要微生物有细菌、真菌、藻类、原生动物和一些小型的后生动物等。细菌等各类微生物的种类与数量常与污水水质及其处理工艺有了、密切关系。

细菌是单细胞微生物,按它们的形态可分为球菌、杆菌和螺旋菌三类。它们各自具有特殊的代谢过程,因而可以分解各种不同的有机物。真菌构造复杂,种类繁多。污水处理中分离出的真菌主要是霉菌。霉菌是微小的腐生或寄生的丝状真菌,它们具有在温度较低的环境条件下生长繁殖的能力,适宜生存的PH值范围为2——9。真菌对氮元素营养要求较低,约为细菌需氮量的一半。藻类能通过光合作用放出氧气,对污水的净化具有重要作用。原生动物不仅能吞食部分有机物、游离细菌,降低污水浑浊度,一些原生动物还能分泌粘液,促进活性污泥絮凝。当运行条件和处理水质发生变化时,原生动物的种类也随之变化,因此原生动物能起指示生物的作用。后生动物在水处理设备中一般不常出现。轮虫是后生动物的典型代表,可非常有效的消耗分散的和絮凝的细菌及颗粒较小的有机物。轮虫是好氧生物净化过程高度有效的指标。

在生物处理中,净化污水的第一和主要承担者是细菌,其次出现原生动物,是细菌的首次捕食者;继之出现后生动物是细菌的第二次捕食者。

二、 好氧活性污泥——完全混合系统

完全混合系统采用了好氧生物处理——活性污泥处理城市生活污水。该系统主要由进水系统、曝气系统、二次沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排放系统组成,其基本流程如图所示:

污水经初沉池后进入曝气池,通过曝气,活性污泥呈悬浮状态并于污水充分接触。污水 中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附,而污水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养,在生物霉的作用下进行代谢,转化为生物细胞,并氧化成为最终产物(主要是CO2),非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物,而后才被代谢和利用。污水由此得到净化。净化后污水在二沉池内进行分离,上层清水排放,分离浓缩后污泥大部分返回曝气池,以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥,其余少部分和初沉污泥被排掉。

三、活性污泥处理城市生活污水的微观过程

1. 活性污泥法的净化过程与机理

活性污泥去除水中有机物,主要经历三个阶段:

1.1吸附阶段:污水与活性污泥接触后的很短时间内水中有机物(BOD)迅速降低,这主要是吸附作用引起的。由于絮状的活性污泥表面积很大,表面具有多糖类粘液层,污水中悬浮的和胶体的物质被絮凝和吸附迅速去除。活性污泥的初期吸附性能取决于污泥的活性。

1.2氧化阶段:在有氧的条件下,微生物将吸附阶段吸附的有机物一部分氧化分解获取能量,一部分则合成新的细胞。从污水处理的角度看,不论是氧化还是合成都能从水中去除有机物,只是合成的细胞必须易于絮凝沉淀而能从水中分离出来。这一阶段比吸附阶段慢得多。

1.3絮凝体形成与凝聚沉淀阶段:氧化阶段合成的菌体有机体絮凝形成絮凝体,通过重力沉淀从水中分离出来,使水得到净化。

活性污泥的吸附凝聚性能,有机物的去除速率及活性污泥的增长速率和活性污泥中微生物的生长期有关。在对数增长期,微生物活动能力强,有机物氧化和转换成新细胞的速率最大,但不易形成良好的活性污泥絮凝体;在减数增长期,有机物去除速率与残存有机物呈一级反应,速率有所降低,但污泥絮凝体易于形成;内源呼吸期,有机物迅速耗尽,污泥量减少,絮凝体形成速率高,吸附有机物的能力显著。

2. 微生物的代谢过程:

无论是分解代谢还是合成代谢,都能够去除污水中的有机污染物,但产物却有所不同,分解代谢的产物是CO2和H2O,可直接排入大气和水体,而合成代谢的产物则是新生的微生物细胞,并以剩余污泥的方式排出活性污泥处理系统。

四、污泥膨胀

1. 活性污泥除了有氧化分解的能力外,还应有良好的凝聚和沉降性能,这样才能有较好的处理效果。污泥沉降性能的好坏一般用污泥容积指数等指标来加以分析考察。如果在活性污泥中出现丝状菌的生长,就会影响污泥的沉降性能,过多地增殖将会引起污泥的丝状菌膨胀问题。

2. 污泥膨胀是活性污泥法污水处理厂运行过程中经常遇到的最棘手问题之一,它不仅影响整个工艺的处理出水水质,增大污泥的处理和处置费用,而且使整个处理过程难以控制。活性污泥的膨胀现象是一种“常见多发病”,系指活性污泥由于某种因素的改变,产生沉降性能恶化,不能在二沉池内进行正常的泥水分离,污泥随出水流失。

3. 发生污泥膨胀现象时的主要特征:

(1) 二沉池中污泥SVI值大于200ml/g;

(2) 回流污泥浓度下降;

(3) 二沉池中污泥增高。

当发生污泥膨胀时,由于污泥的沉降和压实性能变坏,SVI值升高,二沉池中的污泥层开始扩大。虽然增加污泥回流量可以在一定程度上防止污泥膨胀现象,但回流污泥的浓度和剩余污泥的浓度将下降,一方面增加运行费用,另一方面为了维持一定的污泥龄,就需要排除较多的剩余污泥,这使得污泥处理设施的水利负荷增高,且回流到活性污泥系统中的回流量增高,这就不仅增加了处理系统的负荷,使二沉池中的污泥层溢过二沉池的堰板而造成处理系统中悬浮固体的流失问题,使处理出水中不溶性BOD的浓度增高而使处理效果降低。此外,污泥处理过程也可能最终由于过高的水力负荷而告失败。

4.污泥膨胀的两种类型:

一是由于活性污泥中大量丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌性膨胀,二是由于菌胶团细体内大量积累高粘性物质(如葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖和脱氧核糖等形成的多糖类物质)而引起的非丝状菌膨胀,这也是在活性污泥中没有大量丝状菌存在时发生的污泥膨胀问题。在实际运行中,一般以由丝状菌的大量繁殖而引起的污泥膨胀问题为主(一般占90%以上),而以丝状菌污泥膨胀问题为副(一般在10%以下)。

参考文献:

陈军城市污水处理厂污泥利用现状及潜在环境问题矿产与地质 2005

王凯军 污泥膨胀的原因、类型与控制环境工程1992

第9篇:污泥处理原则范文

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