污泥处理意义精选(九篇)

第1篇：污泥处理意义范文

关键词 给水厂；排泥水；污泥；资源；经济效益

中图分类号TU991.0 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）39-0115-02

城市给水厂在生产饮用水的同时，也产生了大量的污水。近年来，随着工业的发展，大量未经处理的工业废水直接排入附近的水体，致使受纳水体水质受到严重污染。如果污水不经处理直接排入水体，不但严重污染水体，而且浪费了大量的水资源以及能源。

在目前水资源日益严重紧缺的情况下，许多给水厂不惜投入大量的建设资金，从污染较少的水源地远距离引水，虽然水质有所改善，但提高了制水成本。针对我国目前给水厂排泥水未经处理的现状，排泥水处理以及污泥处置的重要意义越来越受到人们的重视。

1 排泥水的来源

排泥水主要固体成分为原水中的无机污染物、有机污染物、制水工艺中加入的药剂。给水厂排出的含泥污水(排泥水)主要由滤池反冲洗排水以及沉淀池或澄清池排泥水组成，其水量一般约占水厂总制水量的3％~8％左右。水厂中的污泥主要来自于原水中的藻类、泥沙、腐殖质、细菌以及胶体颗粒等有机或无机的杂质以及水处理时加入的混凝剂、助凝剂等物质。

滤池反冲洗排水主要由粘土、悬浮盐类、有机物及化学药剂残余物组成。沉淀池排泥水分为石灰软化污泥以及化学絮凝沉淀污泥2种。主要成分为碳酸钙、胶体物质、氢氧化镁、微生物以及有机物组成。净水工艺中以铝盐絮凝产生的排泥水总固体含量在1 000mg/L~17 000mg/L之间，水厂排泥水的化学需氧量则较高。

2 排泥水的特点

沉淀池排泥水以及滤池反冲洗废水在浓度以及沉降性能之间存在着较大的差别。沉淀池的排泥水中的固体主要为絮凝沉淀产物，排泥水的固体含量较高，颗粒几何尺寸较大，易于沉淀分离。进行一定时间的浓缩后，一般情况下可将浓缩池底部排泥浓度控制在3％以上，有利于污泥脱水机械的高效运行。进行浓缩后的排泥浓度一般低于1％，其沉淀性能较差。水厂内的滤池冲洗废水水量明显多于沉淀池排泥水水量，合并处理工艺虽可省去排水池，减少了基建投资以及占地。

但沉淀池排泥水却被滤池冲洗废水极度稀释而非常不利于污泥浓缩，浓缩池也会因为处理水量大、浓缩效果差而需增加基建投资以及占地，因此宜采用分别处理工艺。两种来源的排泥水分别处理时。排水池中的水匀化后，一般可以用水泵输往絮凝沉淀池前作原水回用；也可将排水池底的沉积液用泵打入浓缩池浓缩。

3 给水厂排泥水处置及存在的问题

目前排泥水处置包括排放以及利用两种。这种处理方法是直接排入附近水体或排入到城市污水厂与污水共同处理处置。这样容易产生不好的影响：例如，污泥的沉积作用会造成水体中某些鱼类食物的短缺，影响鱼卵的成活率；污水中的铝盐会对藻类的生长造成影响等。

如果排泥水被回用，那么污染物质的循环累积又会带来另外一些问题。例如，污染物质可能超过水厂所能处理的能力，处理出来的水质反而被恶化，从而影响人们的身体健康。另外，随着排泥水的回用，原先的污染物质又回到了水厂，可能会引起出水水质中铝含量的超标，这就增加了水厂出水出现致病微生物的可能。而过量残留得有毒物质同样会对人体造成毒害作用。

4 排泥水处理、处置方法

4.1 污泥脱水

污泥脱水是污泥处理的关键，通过脱水，污泥的体积可以大大缩小。污泥脱水后的污泥含固率要在20％以上，便于运输。污泥脱水可分为自然干化以及机械脱水两类。脱水机械的选择涉及污泥的工程的造价、脱水特性、运行费用等要求，需要经过综合比较后确定。就综合性能以及费用来考虑，加压过滤以及离心机是污泥脱水较理性的选择。近年来采用最多的是离心脱水，有些原用板框压滤机、带式压滤机的水厂，也正在逐渐改用离心机脱水

4.2 排泥水的循环回用

循环回用的目的通常是为了节水或改善水厂运行。在缺水的地区。水资源是非常宝贵的，因此排泥水的回用具有经济以及环保双重意义。

水厂沉淀池排泥水以及滤池反冲洗废水占到了总产水量的3％~10％。回流的污泥可为硫酸钙污泥的沉淀提供沉淀核心。有助于污泥沉降。因而可减少促进污泥沉淀的化学药剂的投加量，并且还可有效地提高石灰的使用效率。

我们可以在废水回流前进行预处理，处理方式取决于需去除的污染物类型以及去除要求。通常沉淀可以去除80％的固体物，絮凝剂以及助凝剂可提高颗粒沉淀的去除效率。沉淀后的上清液用于回流。上清液在回流前可用臭氧、二氧化氯或高锰酸钾消毒。如果沉淀不能满足颗粒去除要求，可增加砂滤以及膜滤作进一步处理。

4.3 必要的工程设计

水厂污泥的主要成分为亲水性的无机物，其成分以及性质又取决于水源的水质情况，与城市污水厂的污泥有本质性的区别。选择排泥水处理工艺流程时需考虑上清液是否能达标排放、排泥水的沉降性能、集泥池中的泥水浓度是否能满足浓缩脱水的需要以及排泥池以及排水池是否能满足排泥水与反冲洗废水预浓缩的体积要求等因素。因此，城市污水厂的污泥处理工艺及设计参数只能作为借鉴。在水厂污泥处理系统设计前，应分别对初沉处理、污泥浓缩、脱水干化处理以及絮凝剂的选型进行试验，并为工程取得必要的工程设计参数，减少盲目性。

5 结论

给水污泥的合理处理及再生资源的有效利用是世界各国共同重视的问题。给水厂污泥处理、处置虽增加了制水成本，但有利于水资源的综合利用以及可持续发展。从长远来看，还有利于供水水质的进一步的提高。技术以及设备的不断成熟以及进步，将促进污泥处理、处置技术在水厂的普及以及应用。

针对我国目前的给水厂排泥水未经处理的现状，我们应当尽快采取经济、可行、有效的排泥水处置方法进行高效处理以及利用，应当兼顾到环境生态效益、社会效益以及经济效益，避免排泥水继续对环境造成危害，

参考文献

[1]蒋金辉.净水厂污泥处理若干问题的探讨[J].给水排水技术动态，2009.

第2篇：污泥处理意义范文

摘要：由于经济和城市化水平的不断提高及人口的增长，我国污水排放量和处理率均有所增加，这导致了大量污水污泥的产生。本文根据有关资料介绍了国内污水、污泥产生现状；总结近年国内外污泥研究的文献，分析了城市污泥中养分、重金属、有机污染物及病原菌的研究状况。关键词：污水处理；污水污泥；产生随着我国城市经济的发展和人口的增长、人们生活水平的不断提高，城市废水量日渐增加，城市污水集中处理是国内外的发展趋势。在废水处理技术不断发展的今天，废水可以得到相应的处理，但随之产生的污水污泥又给人类带来了二次污染的危险。污水污泥产生量除了与污水处理量有关外，还与污水的处理工艺和深度有关，一般而言，随着污水处理深度的增大污泥的产生量也随之渐增。随着污水处理设施的普及、处理量的提高和处理程度的深化，污泥的产生量必将有较大增长。本文就我国城市污水处理和污泥产生现状及国内外近年有关污泥的研究作一综述，为污泥安全处理处置的管理和研究提供科学信息。1污水处理现状污水处理与循环利用的状况和水平，不仅是充分利用可再生资源，实现人类可持续发展的必然要求，同时也是一个国家或城市文明和现代化程度的重要标志。西方发达国家由于工业化进程快，经济技术力量雄厚，污水处理产业发展也较早。我国环境产业出现较晚，绝大部分污水处理厂都是在八十年代以后建成的。在80年代以前，我国污水处理产业一直发展缓慢。改革开放后，我国污水处理厂迅速增加，工业与城市污水处理有了很大的发展。20__年，全国共设有511座城市污水处理厂，全年处理工业废水和生活污水共77.5亿吨，主要城市污水排放量为460亿吨，其中生活污水248亿吨，城镇污水处理率为25.8％，比上年提高3.5个百分点。从我国整体污水处理率来看都远远低于发达国家水平。随着工业化进程的增加及人们生活水平的提高，近年来我国废水排放总量逐年增加（图1）。根据国家环境保护“十五”计划要求，到20__年，我国城市生活污水集中处理率要达到45％，50万人口以上的城市要达到60％，重点城市达到70％[1～2]。实际上，20__年城市污水处理率为52％，城市生活污水处理率为37[3]，没有达到国家环境保护“十五”计划要求。随着城市生活污水的排放量的逐年增加（图1），以及为了完成国家环境保护的目标，我国城市污水处理产业在近期将有飞速的发展。2污水污泥的产生及其性状2.1污泥的定义美国环保署对污泥的早期定义是指污水处理过程中产生的固体、半固体或液体残留物[4]。1995年，世界水环境组织（WaterEnvironmentFederation,WEF）为了准确反映绝大多数污水污泥具有重新利用价值，将污水污泥（SewageSludge）更名为“生物固体”（Biosolids）[5]。其突出的特点是强调“生物固体”的资源化利用，使其更容易被公众接受，以便更好地参与生态系统物质循环，走上人类社会与生态系统的和谐共处与可持续发展轨道，这在一定程度上标志着人们对污水污泥处理与处置观念的转变和成熟。但这种定义在其准确性和安全性上还有一些的争议。为了进一步提高污泥利用的科学性和安全性，美国国家研究委员会（USNRC，UnitedStateNationalResearchCouncil）将“生物固体”的定义重新修订为：经过处理过的、符合503号文件中土地利用标准或其他类似标准的污泥[6]。从以上分析可以看出，发达国家对污泥的认识已逐渐走向成熟。随着污水处理量的增加和处理水平的提高，污泥处置问题会日渐突出，如何对污泥做出科学、准确又符合资源化循环利用与安全的定义也是一个需要解决的重要问题。到目前为止，我国对污泥还没有官方的统一命名，应用最多的是从其来源和组成上命名，即污泥又名污水污泥，是指污水处理厂在净化污水时的副产物，是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体[7]。2.2污泥产生现状污泥是污水处理的必然产物，其产生量受到污水处理量、污水来源、处理工艺、处理水平、污泥脱水程度等因素影响。我国1998年产污泥30多万吨（干物质计），并且还以每年大约10的速度增长[8]。据估计，污泥在污水处理过程中的产生量一般相当于污水体积的0.3％～0.5％（指含水97％的液体污泥），其质量比为（1～3吨干污泥/万吨污水），如果是深度处理，污泥量会增加0.5～1倍。目前，因为世界各国的污水处理率和处理水平相差很大，对于污泥产生量很难给出一个准确的数值。一般都是根据污水处理量来大体估算其产生量。按这种方法估计，全球一年产生的干污泥量可高达几千万吨，主要分布在美国、欧洲、日本等发达国家。根据城市生活污水处理量（104亿吨）和污泥产生量（2吨干污泥/万吨污水）估算，我国20__年污泥产生量约为208万吨干污泥，此产生量远远高于李贵宝等的预测量。根据我国污水处理产业的迅速发展和污水厂的建设和运行情况，可以预计在近十年内，污泥产生量必将大幅度增长，污泥处置将成为我国一个更加突出的环境问题。2.3污泥性状一般污水处理厂产生的污泥为含水量在70％～97％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、胶体等组成，是一种以有机成分为主的组成复杂的混合物，其中包含对农业有潜在利用价值的有机质、氮（N）、磷（P）、钾（K）和各种微量元素养分。由于污泥来源于各种污水，所以污泥中不可避免地含有各种有毒有害物质，如重金属、有机污染物、病原物等，并且污泥因为含较多的易分解或腐化的成分，通常会散发出难闻的气味。污泥中各种污染物和过剩的氮磷元素在土地利用及其他处置过程中必然存在一系列的风险。有报道认为，在中国，污泥中的重金属、病原物和有机污染物是限制污泥循环利用的主要障碍[9]。3近年国内外污泥研究状况3.1国外国外有关污泥的研究工作起步较早，美国早在二十世纪七、八十年代就对污泥的性质与组成进行了大量研究，明确了污泥的潜在利用价值及土地利用可能带来的环境风险[4]。图2A是利用Elsevier数据库对近年来国外有关城市污水污泥基本性质、风险评估、处理处置等方面研究文献的统计，结果表明，有关污泥研究的文献数量有逐年增加的趋势，说明国际上有关污泥的研究一直得到科研工作者们的重视。这是因为：首先，随着污水处理产业的发展，污泥的产生量越来越大。其次，污泥的海洋处置已经终止，随着垃圾填埋场地的减少，可用于污泥卫生填埋的场所越来越少，人们不得不为污泥寻找新的出路。第三，随着对资源循环利用要求的增加，土地利用成为污泥的重要处置方式之一，污泥的农艺价值倍受关注。第四，由于人们环境意识的增强，污泥处置 带来的环境风险受到社会的普遍关注。污泥既含有大量氮、磷等养分资源，又含有重金属、病原物和有机污染物等有害物质。由图3A可以看出，近年来国外有关污泥中重金属方面的研究最多，其次为有机污染物，而有关污泥中病原物的研究较少。污泥中的重金属是最早引起人们重视的污染物，到目前为止，国外对它的研究也最多。污泥中的病原物虽然在七、八十年代，美国对它就有了许多研究[4]，但人们普遍认为，病原物对外界环境比较敏感，污泥经过稳定处理，能达到降菌消毒的效果，一般不会污染外界环境，威胁人类健康。近几年，在污泥施用地周围出现了由于污泥施用引起居民患有皮疹、红眼病、嗓子痛和肺病等一系列症状的报道[10]。因此，人们认为对污泥中的病原物应该重新审视，进行详细研究。3.2国内由于我国污水处理产业发展较晚，与国外相比，我国对污泥的研究起步也较晚，始于二十世纪八十年代末。利用中国期刊网数据库对我国有关城市污水污泥研究的文献进行统计，结果表明：1994年之前有关污泥的研究只有零星报道，近些年，随着我国污水处理率的提高及污泥产量的迅速增加，越来越多的科研工作者和环境工作者开始致力于这方面的研究，为污泥处置寻找合适的途径（图2B）。与国外相比，总体上我国对污泥的研究深度不够，目前多停留于总结国外研究状况、探讨污泥稳定方法和污泥的农艺价值等方面，而有关污泥中的污染物及其环境风险的研究较少。图3B结果表明，就污泥中的重金属、有机污染物和病原物三类污染物而言，我国对重金属进行了较多研究，有关病原物和有机污染物的研究还很少。4结语综上所述，随着我国城市生活污水排放量的增加和污水处理率的提高，污泥的产生量也将逐年增加。污泥的组成复杂，既含有各种潜在有利用价值的物质，有害有各种有毒有害物质，如果处置不当，必将对生态环境、人类和其他生物健康产生风险。对污泥进行安全处置，首先要对污泥的组分及各组分的环境风险进行详细研究，然后寻求合适的处理处置工艺。降低污泥处理处置过程中的环境风险除了依靠科学技术的提高外，很大程度上取决于国家环境法律法规的完善和人们保护环境自觉程度，这一方面需要环境科学和市政工程等相关学科及其专家们的通力合作，同时也需要政府、管理部门和企业及其与科技界的共同努力，以推动和促进污泥及其源化利用的研究与管理工作。参考文献[1]中国环境年鉴编辑委员会.中国环境年鉴.北京：中国环境年鉴社.20__[2]中国环境年鉴编辑委员会.中国环境年鉴.北京：中国环境年鉴社.20__[3]中国环境年鉴编辑委员会.中国环境年鉴.北京：中国环境年鉴社.20__[4]UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency.LandApplicationofSewageSludge－AGuideforLandAppliersontheRequirementsoftheFederalStandardsfortheUseorDisposalofSewageSludge(40CFRPart503.EPA/831-B-93-002b).Washington,DC:OfficeofEnforcementandComplianceAssurance,1994[5]WaterEnvironmentFederation.BiosolidsComposting:ASpecialPublication.WaterEnvironmentFederation.Alexandria.1995[6]UnitedStatesNationalResearchCouncil.Biosolidsappliedtoland:mitteeonToxicantsandPathogensinBiosolidsAppliedtoLand,BoardonEnvironmentalStudiesandToxicology,DivisiononEarthandLifeStudies.NationalAcademyPress,Washington,DC.20__[7]乔显亮.污泥的化学组成、土壤利用风险和复合污染土壤修复研究.中国科学院南京土壤研究所博士论文.南京.20__[8]李贵宝，尹澄清，单保庆.我国森林与园林绿地污泥的利用及其展望.北京林业大学学报，20__，23（4）：71～74[9]Wang,M.J.LandapplicationofsewagesludgeinChina.TheScienceoftheTotalEnvironment,1997,197,(1-3):149～60[10]Lewis,D.L.,andGattie,D.K.Pathogenrisksfromapplyingsewagesludgetoland.EnvironmentalScienceandTechnology,20__,287A～293A

第3篇：污泥处理意义范文

【关键词】污水处理；污水分类；污泥处理

我国正处在经济高速发展的时期，城镇化的步伐加快，城市污水排放量增大，在这种背景下，合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺，不仅能缓解城市水资源短缺的现状，同时维护生态环境，将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。

1.城市综合污水处理的概念

城市综合污水是指纳入城市污水系统的生活污水、医疗污水和工业废水的混合污水。污水直接排入自然河流，污水中的总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等有机污染物以及种类繁多的各类重金属会污染河流。随着经济社会发展较快，许多地方治污规划滞后，市政设施薄弱，无生活污水处理系统，在人口密度大的地区，河流污染愈趋严重，河流的稀释净化作用已大为削弱，超出了河流的自净界限。

近几年来，伴随着科学技术的不断提高，污水处理工艺有较大的发展，通常来说城市综合污水先经过初步处理或二级生化处理，处理后城市污水的主要污染物为氮、磷等富营养物质，然后再利用污水处理系统对它进行深度处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，方法有格栅、沉淀、沉砂、油分离、气浮等。二级处理目的是大幅度去除污水呈胶体和溶解状态的有机性污染物质，目前常用的处理方法为活性污泥法和它们的改良型，工艺为一、二级可以混合处理，有的部分已达到三级混合处理，如缺氧好氧生物脱氮除磷法、缺氧-厌氧-好氧-生物脱氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化沟法、生物模法等。这些工艺的特点是促使化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、酚等有机物进一步降解。为了更好地去除污水氮和磷，又进一步研制了除磷脱氮技术。其特点是利用优势菌种（主要为聚磷菌）在缺氧-厌氧-好氧处理过程中（特别在好氧过程中）需要大量吸氧以供生长的原理，从而降低污水中磷氮含量，使污水在这一过程中达到三级处理，最终使综合污水达到国家排放水体的标准，所剩污泥可以进行浓缩、消化、脱水、堆肥或农用填埋而最终处置。

2城市综合污水处理的分类

由于污水种类繁多，性质各异，故各污水处理策略上也有很不相同。

2.1生活污水

通常以城市生活污水为主的污水处理，只需经过一级处理与简单的二级处理即可达到城市中水使用的要求，可以满足工业循环冷却和家居如厕所等用水的要求，达到中水回用的目的。此类污水处理中，尤其以膜生物反应器污水处理技术最为突出。膜生物反应器是指将膜分离技术中的超微滤技术与污水处理中的传统活性污泥的二次沉淀池进行固液分离，达到去除悬浮物、细菌及大分子有机物的目的。采用复合式膜生物反应器工艺对污水处理中的脱氮除磷性能进行研究，结果表明经过膜生物反应器处理过的污水水质完全符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准（CJ25-1-1989）S 要求。

2.2医院污水

医院污水是医院或其它医疗机构在诊治、预防疾病过程中产生的一类废水，具有潜在传染性和急性传染性。其中含有多种微生物和传染病原，如艾滋病、乙肝、丙肝、伤寒、痢疾、结核杆核菌等病毒，被列为国家HW01号危险污染物，如不经处理直接外排，病菌将通过水、土壤和大气传播，对人体造成威胁。此类污水经污水处理厂二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对数量仍很可观。因此，医院污水以病毒细菌危害为主，应将消毒作为主要处理手段。

目前，医院污水的消毒处理方法主要有氯化物消毒剂消毒法、过氧化物消毒剂（过氧化氢、过氧乙酸、臭氧和二氧化氯）消毒法、紫外线辐照消毒法等。

2.3工业污水

工业污水的水中由于含有大量的金属离子，如汞、铬、镉等，以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色，污染性很强。如果工业污水直接进入水生态系统中，微生物不但不能降低重金属的浓度，相反还能富集、放大其效应。据研究表明，重金属进入生物体后，能积累在某器官中造成累积性中毒，最终危害生命。

污水中污染物有的恶化水质，危害水生物，危害农业；有的使人慢性中毒，破坏人体的正常生理过程，其中重金属对人体危害最大，甚至致癌。然而工业污水无机物构成千差万别，因此，对工业污水的有效治理，需要因地制宜，具体情况具体分析，以适宜的水处理技术与具体的工业碱污水处理设备相结合，才能有效地降低工业污水中的毒害原素。最为有效的方法为工厂内将污水直接净化，即直接在工业厂房或其附近采用有针对性的污水处理方法。现在，工业污水的直接净化技术是国家节能减排战略中非常具有生命力的前沿技术。

2.4污泥处理

污泥是污水处理后的附属品，是一各特殊垃圾，是一种由有机残片、细菌菌体、胶体等组成的极其复杂的非均质体。随着我国污水处理量和处理率的提高，污泥的处理量也日趋增大，如果不及时以妥善处理和处置将造成堆放和排水区周围环境严重的二次污染。目前污泥的处理方法主要有：

2.4.1卫生填埋

该方法操作相对简单，投资费用较小，适应性强，但是侵占土地严重，存在潜在的土地污染和地下污染，缩短填埋场的使用年限。

2.4.2污泥农用

该方法投资少，能耗低，有机部分可转化成土壤改良剂成分。但是直接农用存在重金属污染和病原体、难降解有机物对地表水和地下水的污染。

2.4.3污泥焚烧

该方法能彻底无害化，杀死病原体，最大限度地减少污泥体积。但需要的设施投资大，处理费用高。添加燃烧会产生剧毒物质。

2.4.4污泥堆肥

该方法自动化程度高，周期短，日处理量大，处理后污泥质量稳定，容易有效利用，可广泛用于农业和林业，可以有效控制臭气等，防止二次污染，综合效应好。

第4篇：污泥处理意义范文

关键词：企业废水；剩余污泥；处理原则；处理技术

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：

0 引言

随着工业化进程的加快，废水的种类和数量迅速增加，已成为威胁人类健康和安全的重大隐患。如何做好废水处理，维持工业的可持续发展，已成为当下的重要课题。对于污泥的处理与处置，国内外传统的处理方法主要有填埋、农用和焚烧。各国根据本地区的地理环境、经济水平、技术措施、交通运输等因素和污泥特性差异，选择不同的处理处置方式，并随着公众认识的提高和兴趣的改变而发生变化。可以肯定的是，在相当长的时间内，这些传统的处置方式将继续在实际应用中发挥重要的作用，但随着环境标准的更加严格，其应用中的弊端就会逐渐地显现出来。目前，污泥的处理处置污染防治原则是明确的，即“减量化、稳定化、无害化、资源化”，其中污泥资源化利用技术更符合当今社会可持续发展战略要求。当前，污泥资源化技术虽然还不够多元化，也不是很成熟，但是在国内外众多研究者的努力下，已取得了较大的进步和显著的成果。

1污水处理剩余污泥的处理与处置技术

1.1 污泥填埋

在建有废物填埋场的企业，可将脱水的泥饼及污泥焚烧处理后的灰渣送去填埋处置。这种废物填埋场底部铺有衬层，可防止浸出液渗透漏人土壤污染地下水。浸出液经管道收集后，送废水处理装置进行处理。

1.2 污泥农用

把有机污泥用作肥料和土壤改良剂是污泥最终处置的重要方法之一。对一些没有毒性的生物污泥，尤其是经消化处理后的污泥含有各种肥分，施用后可增加农作物产量，增大土地肥力。但是一些工业废水处理产生的污泥含有重金属和其他有害物质，一般不能用作农田肥料。所以有机污泥用于农业应按规定要求，合理使用。

1.3 污泥焚烧

污泥经浓缩和脱水后，含水率在60％一80％，可经过干燥进一步脱水，使含水率降至20％左右。有机污泥可以焚烧，在焚烧过程中，一方面去除水分，同时还可以氧化污泥中的有机物。焚烧是目前最终处置含有毒物质的有机污泥最有效的方法。因为这些污泥不能用作肥料，同时本身不稳定，而且具有较高的热值。焚烧时水分蒸发需消耗大量能量，为了减少能量消耗，应尽可能在焚烧前减少污泥的含水率。一般的焚烧装置同污泥的干燥过程是合为一体的。焚烧过程大致可分为以下4个阶段：(1)首先将污泥加热到80℃～100℃，使除了内部结合水之外的全部水分蒸发掉。(2)继续升温至180℃，进一步蒸发内部结合水。(3)再加热到300℃~ 400℃，干化的污泥分解，析出可燃气体，开始燃烧。(4)最终加热到800℃～1 200℃，使可燃固体成分完全燃烧。一般有机污泥的燃烧，应保证燃烧温度在815℃左右。为了不造成二次污染，一些有机物的燃烧温度应高于污泥燃烧温度。

1.4 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。一方面借助堆肥产生的高温有效地杀死病原微生物及各种蠕虫卵，另一方面通过添加反稀释剂、调理剂、膨胀剂以改善污泥的胶体团粒结构，降低含水率。同时由于污泥的进一步腐殖化，挥发性成分减少而恶臭减少，重金属有效态的含量也会降低，植物可利用的速效养分含量有所增加，成为一种比较干净、性质比较稳定的物质，从而大大提高了肥料的利用价值。一般工艺流程主要分为前处理、一次发酵、二次发酵和后处理4个过程。污泥新堆肥技术是指污泥经过堆肥化处理后，植物可利用形态养分增加，重金属的生物有效性减小。如果根据污泥堆肥的养分含量、土壤养分状况及植物对养分的需求，在其中加入一定量的化肥，并补充必要的微量元素，制成复合有机肥料，作为商品出售，将会有很好的处理效果和经济效益。有关研究发现，将城市污水处理厂的污泥经好氧发酵，再与粉煤灰、有机肥料等原料混合制成的有机复合肥，肥效与N，P，K三元复合肥相当。污泥经过堆肥化处理后，虽然解决了其易腐烂发臭、含水量高、含有病原菌和寄生虫(卵)等有害特性，但其中的重金属、难降解有机物等并未从根本上得到去除，要使污泥成为一种有用的肥料，应针对这些问题寻找有效的解决方法。

2结语

未来的污泥处理策略是使污泥的产生、处置与环境保护之间达到一个良好的平衡，不再走工业发达国家先污染再治理的老路。目前的剩余污泥处置方法由于各自存在的问题已成为一个重要的环境问题，寻找一条有效处理和利用污泥的技术具有重要的现实意义。在大力推进循环经济、落实科学发展观、建设“节约型社会”的今天，坚持“泥水并重”的原则，把污泥的处理处置与资源化相结合，将成为污泥处理的最佳方案。企业废水对水体和环境的污染日趋严重，迫切需要治理。将废水处理与剩余污泥处理处置同时做好具有重要的现实意义，需要社会各界的共同努力。

参考文献：

[1]楚君,王坤丽,吴健.发制品企业废水处理工程设计实例[J].工业用水与废水,2008(4).

[2]孙爱华,夏冬,杨蕴敏.常州地区印染企业废水处理的思考[J].国外丝绸,2009(2).

[3]刘颖,黄啸.某炼油厂废水处理装置的自动控制[J].广州化工,2011(5).

[4]刘文华.牛仔服洗涤废水的混凝-生物氧化法处理[J].四川环境,2006(2).

第5篇：污泥处理意义范文

【关键词】 污泥 新技术 资源化

随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水处理规模逐渐扩大，污水处理能力逐渐增加，污水处理所产生的污泥量也随之增加。由于污泥产量较大，性状粘稠，含有重金属和病原微生物等有害物质，如处理处置不当，会给环境带来严重的二次污染。据报道，2010年污泥产量达到3665万吨（以含水率80%计），用于对污泥处理的投入达到350亿。我国目前污泥处置的现状是70%以上弃置，20%填埋，其次是不到10%的污泥进行堆肥农用，少量进行污泥干化焚烧。污泥作为一种固体废弃物，已经成为继城市垃圾污染的第二大固体废物污染源。传统的污泥的主要处置方式有填埋、焚烧、排海、农用等。但是传统的处理方法也存在一些弊端，无法对污泥进行资源化利用，因此对污泥处理资源化利用新技术的研发具有重要的现实意义。

1 传统污泥处理技术

传统的污泥处理方法主要包括污泥堆肥、污泥干化、污泥焚烧和污泥填埋。但是，由于污泥组分复杂、重金属含量高、病原微生物含量多等特点，传统的污泥处理技术已经表现出其本身的局限性，随着国家对污泥处理处置技术的标准越来越高，传统技术已经不在适应社会发展的要求。其主要表现在以下几个方面。

1.1 污泥填埋

污泥填埋指的是污泥经过长期的物理、化学和生物作用使其达到稳定状态。污泥填埋分为单独填埋和混合填埋，在欧洲脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多，而在美国多数采用单独填埋。在我国主要是以混合填埋为主。实践表明，污泥填埋具有以下的缺点：（1）对污泥土力学性质要求比较高；（2）需要占用大面积的场地；（3）地基需做防渗处理以免污染地下水；（4）不可资源化利用。填埋目前仍然是我国污泥处置的重要方法之一。但是从长远看，污泥填埋是一种不可循环的最终处置方式，其应用比例将会逐渐减少，应用前景存在局限。

1.2 污泥焚烧

污泥焚烧指的是将污泥置入焚烧炉内，在过量空气加入情况下，进行完全焚烧， 使有机物全部碳化，最大限度地减小了污泥体积，使污泥最终处置极为便利。焚烧法有以下几个突出的优点：（1）可以大幅度减少污泥的体积和重量，同时焚烧灰可制成有用的产品；（2）处理速度快，不需长期堆积和储存；（3）污泥可就地焚烧，不需长距离运输，节约运费；（4）可以回收能量用于发电和供热。但是污泥焚烧也有其致命的缺点：（1）焚烧炉投资巨大、设备运转费用高；（2）装置复杂；（3）焚烧过程不容易控制，产生二恶英类剧毒物质。由于焚烧过程产生的剧毒位置难以控制，需要对烟气进行特殊处理，因此限制了其使用和发展。

1.3 污泥土地利用技术

污泥土地利用主要是将污泥用于堆肥农用、用于园艺绿化施肥、用于废弃矿场等地的土地改良等。堆肥主要是利用微生物的作用，将不稳定的有机质降解，转化为较稳定的有机质，并使挥发性物质含量降低，减少臭气的产生，污泥物理性状明显改善，便于储存、运输和使用。该技术主要考虑到污泥中含有丰富的的有机物和N、P、K等营养元素及植物所必须的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，能够改良土壤结构，增加土壤肥力，促进作物的生长。但处理后的污泥产品含大量病原体、寄生虫、多氯联苯和二恶英，且产品的高含水率（30%～40%）可使病原体复活，同时污泥中也含有毒有害物，直接应用于农业会造成土壤以及水体的二次污染。故堆肥法不足以保证安全性。针对污泥土地利用这种方式的不良后果，欧美各国根据各自具体情况制定了严格的无害化技术标准及污泥农用重金属浓度标准，我国制定了《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）。由于未解决好污泥土地利用可能带来的重金属污染问题，所以污泥土地利用目前仍存在一定风险，在相关技术未成熟的情况下污泥土地利用还是有其局限性。

2 污泥处理处置新技术

污泥污所散发出的臭气、污泥所带病原菌、重金属、有毒物质等都严重威胁人类的健康。因此，因此迫切需要寻求新的、有效的污泥处置方法。现介绍几种新发展的污泥处置技术：

2.1 污泥低温热解制油技术

污泥低温热解制油技术指的是在300～500℃、常压（或高压） 和缺氧条件下，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属（尤其是铜）的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物，最终产物为油、碳、非冷凝气体和反应水。该技术的环境效益和资源化效益均是很可观的，主要表现在：（1）能有效控制重金属排放，特别是Hg、Ti，在灰烬和炭中来自污泥的重金属被钝化；（2）可回收易利用、易储藏的液体燃油，回收的液体燃油可提供700kW/t的净能量；（3）可破坏有机氯化物的生成，反应器中燃烧温度应维持尽可能低（

2.2 污泥熔化技术

针对污泥焚烧过程中存在的二次污染，科研工作者开发出了污泥熔化技术，该技术使污泥处于焚烧灰熔点温度（通常为1300～1800℃）之上燃烧，不仅可完全分解污泥中的有机物、杀灭病菌，同时所形成的熔渣密度比焚烧灰的高2/3，达到了灰渣大幅度减容的效果。污泥中的重金属因被固定在玻璃态的熔渣中而具有不熔出的活性，所以污泥熔化后的熔渣可用作建材。

2.3 污泥电弧等离子体处理技术

所谓污泥电弧等离子技术指的是在一个密闭的空间里，通过强大的电弧使空气电离产生等离子体，然后在另外一个缺氧密闭空间里面对垃圾进行加热，其温度可到16000℃，在无氧的条件下，垃圾中的无机物很快被玻璃化，最后产生的无害熔渣可作为建筑材料。污泥中的有机物被高温分解。在有氧条件下，分解能产生大量的二氧化碳；若在无氧的条件下，固体废料中的有机物就会转化为氢气和一氧化碳的混和物，这种混合物，可以像天燃气一样作为一般汽轮引擎的能源，其中的氢气进一步纯化分离，则可以作为单独的燃料。对这种气体混合物作进一步的处理，降低其中污染物质的含量，如氮化物和二氧（杂）芑等直接进入涡轮机或释放到大气层中。由于该技术能把污泥转化为能源同时降低污染物的含量，因此有很大的发展前景。

2.4 污泥超声波处理技术

超声波可以分解生物固体， 改善膨胀活性污泥絮体沉降性， 提高脱水能力。经过超声处理的污泥消化时间减少，比容积消化率提高，生物产气量增加，并且超声反应器可以与其它污泥处理工艺任意组合，具有广阔的应用前景。

2.5 污泥水解热干化技术

污泥水热干化技术通过将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。随水热反应温度和压力的增加，颗粒碰撞增大，颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏，使束缚水和固体颗粒分离。经过水热处理的污泥在不添加絮凝剂的情况下机械脱水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏观上表现为挥发性悬浮固体浓度减少和COD、BOD以及氨氮等浓度增加。水热干化技术采用浆化反应器，通过闪蒸乏汽返混预热浆化、蒸汽与机械协同搅拌，提高了系统的处理效率；在水热反应器中，采用蒸汽逆向流直接混合加热的方式，强化了传质传热过程，可以避免局部过热结焦碳化；在连续闪蒸反应器中，实现了系统能量的有效回收。

2.6 污泥制活性炭技术

活性炭是以含碳物质为原料，经过高温碳化活化后制成的。污泥具备制造活性炭的客观条件，制备活性炭的路径是先对污泥炭化，然后活化。所以污泥制活性炭的主要研究问题是最佳炭化、活化条件以及提高质量、降低成本等。目前，污泥炭化方式除了传统的高温炭化外，也有用工业废弃的硫酸来催化炭化的，污泥活化方式以高温水蒸气物理活化和ZnCl2化学活化为主。由于最佳碳化、活化条件难以控制，所制作出来的活性炭不如商品活性炭，但在一些消耗炭的气体净化场合，其应用比传统的活性炭更经济。而且，污泥活性炭如果不再生，可以考虑烧掉，同时可固化其中的重金属，因此有一定的应用前景。

2.7 超临界水氧化技术

超临界水氧化（ Supercritical Water Oxidation，简称SCWO） 技术是在水的温度和压力均高于其临界温度TC（374.3℃）和临界压力PC（22.05MPa）时，以超临界水作为反应介质与溶解于污泥中的有机物发生强烈的氧化反应，使有机物最后被氧化成无毒小分子化合物的过程。超临界水能与空气、氧气和有机物以任意比混溶形成均一相，即气液的相界面消失，也就消除了相间的传质阻力，反应速度不再受氧的传质控制，因此加快了反应速度而缩短了反应时间，大多数有机物在几分钟之内去除率可达99.99%，有些有机物在1min的时间内去除率就可达99.99%。由于超临界水氧化技术充分利用了超临界水所具有的特性，所以具有其他有机废水处理技术无可比拟的优越性：效率高、处理彻底、反应速度快、反应容器小、无二次污染，且当有机物含量大于2%时就可完全自热，不需外加热量。超临界水氧化技术虽然具有诸多优点，但是它的反应条件要求苛刻（高温、高压），投资大，且其反应机理、反应动力学等还有待于深入研究。

3 结语

随着经济的不断发展， 世界各国的污泥排放将大大的增加， 污泥处置也将成为全球关注的重大环境问题。污泥的处理处置应从环境污染、卫生安全和经济效益等多方面综合考虑。具备能源回收利用的污泥处理新技术在污泥处理处置中发挥着不可替代的作用。虽然这些技术目前还存在一些待解决的问题，但应用前景却十分光明。

参考文献：

[1]朱书景，薛改凤，张垒.污泥处理技术与发展趋势[J].武钢技术，2010，48（3）：1-3.

[2]韩晓芳，顾建新，李燕.污泥处置现状及新技术探讨[J].国外建材科技，2006，27（5）：43-47.

[3]昝元峰，王树众，沈林华，段百齐，林宗虎.污泥处理技术的新进展[J].中国给水排水，2004， 20（6）：25-29.

第6篇：污泥处理意义范文

关键词：城市污水厂 污泥减量化 稳定化 无害化 资源化

浙江省随着工业化与现代化建设步伐加快，为保护环境，为建设生态省，确保社会经济可持续发展的需要，近年来加快了城市污水治理工程的建设。自2000年以来，至今年上半年，全省已建成投产和试运行的城市污水处理工程项目共达35个，总的处理规模达340万m3/日，城市污水处理率达42.3%，35个污水厂所在地估算每天产生干泥量达1286吨，其中得到不同程度处理与处置的为544吨/日；计划到2005年年底城市污水处理工程建成个数增加到55个，总的处理规模达440万m3/日，城市污水处理率达到53.0%；到2007年年底，城市污水处理工程个数增加到73个，总的处理规模为500万m3/日，城市污水处理率为58%，到时全省实现县县建有污水处理厂。

我省城市污水厂建设与运行管理历史较短，经验不足，遇到不少新问题，当前较为突出的一个问题，是城市污水厂污泥处理处置建设滞后，运行管理经验不足，污泥对环境带来的二次污染情况较普遍。

一、必须按照科学发展观全面指导城市污水厂污泥处理与处置建设与管理

“坚持以人为本，全面发展、协调发展、可持续发展”的科学发展观是我国社会主义建设的科学总结，是社会主义建设客观规律的反映，也是各行各业必须共同遵循的准则。回忆我省近年来城市污水治理工程的历史，凡是按照科学以展观建设的工程，就能充分发挥投资效益，工程的综合效益好；凡是违背科学发展观建设的，工程投资效益就不能充分发挥，综合效益差，有的甚至起到“负面”作用。

城市污水厂污水处理与污泥处理及处置是两个独立的不同阶段又相互紧密联系的一个完整的体系。污水处理，是把城市原生污水通过“物化”处理与“生化”处理等措施，把原生污水中固相污染物质从污水中分离出来（被分离的污染物质称为原生污泥）。污水经处理后的出水称为“尾水”，达标后排放或回用。污泥处理是把含水率较高的原生污泥通过浓缩、脱水“减量”化处理，和后续通过“生化”处理，进一步减少污泥中有机物含量达到“稳定”化处理，上述两个阶段统称为污泥处理，污泥处置是在上述污泥处理后，最终进行“无害化”和“资源化”处置。由此可见，污水处理是搞好污泥处理与污泥处置的前提与基础，而污泥处理与处置是污水处理的实现的最终目标的保证措施。这两者缺一不可。一个完整的城市污水治理工程，污水处理工程、污泥处理处置工程必须同步规划、同步建设、同步投产、同步运行。只有这样才能充分发挥污水治理工程整体功能，达到保护环境造福人类的目的。

我省有些城市污水治理工程建设中，污泥处置工程没有与整个治污工程做到同步建设，其原因有以下种种：有的城市是因为缺少排水专业规划与污泥处理与处置专业规划，因依据不足，工程初步设计缺乏污泥最终而必需的处置内容；有的是由于资金紧张，处置工程“暂缓”安排建设。这样，污水厂投产后污泥因得不到正常处置，造成污泥无序乱堆放，对环境带来二次污染。有些城市污水厂保护环的功能在衰退，逆向转入集中污染环境趋势。这种不正常的现象我们极不允许！只有按照科学发展观要求，加快污泥处置配套工程建设，才能确保城市污水，治理工程整体效益达到充分发挥。

二、必须按照循环经济增长模式全面按照“四化”要求强化城市污水厂污泥处理与处置

循环经济是一种新的、符合可持续发展理念的模式，在一些发达国家取得了明显成效。当前我国正处在一个全面建设小康社会关键历史时期，在这一时期如何保证保持经济平稳运行，健步增长发展，经济增长模式必须由传统的单向线型模式（即资源产品废弃物直接排放）转变成循环经济模式（资源产品废弃物再生资源利用，是闭环反馈式循环过程）。在城市污水厂污泥的处理处置过程中，全面执行减量化、稳定化、无害化、资源化处理与处置的方式是循环经济模式的体现。它具有强大的生命力、良好的环境效益、社会效益与经济效益。

我省有的城市污水厂污泥最终处置选择了与水泥制品厂或制砧厂合作，把污泥作为建材产品的掺合料一起焚烧，最终生产出质量完全符合标准的建材产品同时还降低了生产成本。这种处置过程，充分利用了污泥中的无机物（粘土），补充了当前水泥生产与制砧生产紧缺的泥源；同时充分利用了污泥中有机物（具有热值）作为辅助燃料，减低了建材产品生产的煤耗量；由于焚烧温度高达1200℃、污泥中病原体被彻底毁灭；燃烧过程中产生的有害废气（如阿?f咽）被彻底分解，又无残留灰渣，彻底避免了对环境的污染；同时为建材生产厂提供了再生资源，降低建材产品的单位成本；根据市场经济运作，污水厂还从中得到了应有的实惠。

有的城市污水厂污泥最终处置与制热单位合作，利用污泥替代部分燃煤制热，取得了较好的效果。污泥通过焚烧达到了无害化处置、制热单位由于获得了污泥这一再生资源，缓解了当前燃煤供应紧张的局面，并降低了制热生产成本。

有的城市把污水厂污泥经浓缩、脱水与适当堆放稳定处理作为农肥后用于苗圃、园林绿化，或土壤改良。

上述种种，按照“四化”要求对污水厂污泥进行处理与处置的，虽在我省城市污水厂中还是少数，但是它代表着一种发展的方向，不久将来必须会得到迅速普及。其原因是：

1、城市污水厂污泥是一种宝贵的再生资源。

从循环经济观点来看，“资源”这一概念是相对的。据报导目前全世界钢产量的1/3、铜产量的1/2、纸制品1/3来自循环使用，有些发达国家在17个产业生产中，已经实现了水资源消耗的零增长甚至负增长。同样，在城市污水厂污水处理过程本身来看，产生的污泥是一种废弃物，但对后续综合利用生产单位（如水泥生产、制砧、农用、土壤改良）来说是一种宝贵的再生资源，它具有普遍的使用价值。随着科技进步与循环经济模式推广，城市污水厂污泥必然会得到广泛利用。

2、从保护环境角度来看，城市污水厂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。

3、从提高资源使用率角度来看，城市污水厂污泥资源化处置，是充分发挥了污泥这一再生资源使用价值，做到了物尽其用。

三、城市污水厂污泥全面执行“四化”处理与处置的对策

1、要进一步统一对城市污水厂污泥处理与处置技术路线必须全面执行“四化”要求的认识。当前首要的问题是认识不统一，主要有以下两个方面：

其一是有些同志把城市污水厂污泥仅仅看作是一种废弃物而不是资源。他们把有些地方污泥未进行处置归罪于“污泥误认为资源”、“过分强调了污泥资源化”，他们还主张污泥处理与处置最终目的应仅限于“减量化、稳定化、无害化”，强调“资源化”不是最终目的。这种思维方法是把环境保护与资源综合利用对立起来。事实恰恰相反，按照循环经济增长模式，应把环境保护与资源综合利用统一起来。我们主张在保护环境的前提下搞污泥综合利用，同时也认为只有综合利用，才能有效的彻底解决污泥对环境污染。我们相信，遵照“实事求是”、“因地制宜”的原则，依靠社会化生产大合作的形式，能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。

其二，是有的同志主张万事不求人，不主张污泥处置与其它单位搞合作、搞联营，其理由是这样做不可靠、不正规，而自己单独搞污泥处置既缺少资金、又缺乏技术力量，结果是污泥处置还迟迟不能上马。这种想法与做法与社会化生产、有效的分工合作、组织集约型生产模式相违背的。事实上企业间进行有效合作，可相互取长补短，能快速提高整个社会生产综合效益的充分发挥。污泥处置采用社会化生产，加强企业间合作，有利于多、快、好、省地全面推行污泥“四化”处理与处置的技术路线。

2、要进一步制订相关的污泥处置技术政策。

正确的技术政策是正确技术路线实施的保证。以往我国虽出台了一系列技术政策，但尚欠完整。笔者建议国家有关部门要进一步补充制订有利于城市污水厂污泥全面执行减量化、稳定化、无害化与资源化处理及处置的技术路线实施的相关技术政策。

（1）要坚持实事求是、因地制宜，一切从当地实际情况出发的原则；

（2）污泥资源化利用方案必须通过多方案技术经济比较，择优选定，被选定方案有利于保护环境，污泥综合利用做到安全实用、经济合理，实施方便可行；

（3）城市污水厂污泥处理与处置设施应与污水处理设施做到同步建设、同步投产、同步运行。今后凡缺少污泥处理与处置的设施的污水治理工程不得通过竣工验收，只有把污泥处理与处置设施补充完善了才能通过竣工验收；

（4）要禁止污泥无序堆放，任意污染环境的行为；

（5）鉴于节约用地考虑，要尽量少用土地填埋处置技术；

（6）要大力提倡污泥综合利用处置技术。根据不同条件要分别优先推广污泥焚烧与建材化生产相结合的处置技术、污泥替代燃煤的处置技术、污泥生产复合肥料与土壤改良等综合利用技术；

（7）建议政府对全面按“四化”要求，污泥处理的企业，在财政上给予必要支持，在税收上给予一定减免优惠政策；

（8）要进一步补充制订污泥质量评价标准。

3、建议各地政府与有关部门要进一步加强城市污泥处理与处置工作的领导。

（1）要加强科技投入，不断加强城市污泥处理新技术、新工艺、新设备的研究；

（2）要做到规划先行，今后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；

第7篇：污泥处理意义范文

关键词：氧化铝 零排放 资源化 再生水 赤泥回水

1 前言

贵州铝厂氧化铝厂始建于1958年，设计产能每年40万吨，外排含碱废水一直是困扰我厂的一个重大环境污染问题，其对周围3乡12村的农田以及下游麦架河及猫跳河流域均造成不同程度的污染，同时也造成了大量的碱流失和水资源的浪费，为消除污染，实现国家“一控双达标”（即所有企业污染物的排放必须在2000年底实现达标排放）的目标，根据我厂实际情况，经大量的调查、论证，大胆地提出了具有创新性的课题---氧化铝废水“零排放”技术开发与研究。 2 废水的来源及特征

氧化铝厂外排废水主要来源于生活污水（澡堂、厕所、宿舍、办公室排水）、生产废水（冲洗地坪、设备等）、设备冷却水、雨排水、外单位排水（热电厂软水站排水及冲灰渣水、轻研所排水等）、工艺管道及设备的跑、冒、滴、漏等；具有总排水量大、不稳定的特点（见表1）；其主要污染因子为悬浮物（200～500mg/l）；碱（PH值达8～12）。 表1 1990～1997年氧化铝废水及污染物排放统计 年

度 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 废水排放量 / 万m3 501.21 433.65 421.65 445.69 316.05 335.58 319.74 247.39 碱流失量 / t 14543 4117 4106 3222 3061 2931 2754 2440 悬浮物排放量 / t 2506 2168 2108 2228 1580 1896 1640 898 3　技术改造方案实施

本课题是一项综合性的技术开发项目，其设计思路为：（1）治理污染源，对重点车间设备进行防跑碱改造，以降低废水含碱浓度；（2）对水质要求高的设备冷却水，采用自身循环，以减少废水排放量；而对水质要求不高的设备冷却水、有条件的生产用水点等，全部使用再生水代替工业新水；（3）充分利用赤泥回水、蒸发坏水代替工业新水，并保证赤泥回水量≥赤泥附液量；（4）根据生产实际情况以及《贵州铝厂工业用水标准》，采用经济实用的方法进行废水处理。

3.1抓源治本，降低废水含碱浓度

在氧化铝生产过程中，难免有高浓度的含碱废水进入排水系统，使废水含碱度升高，影响再生水回用。因此，加强和完善管理及设备维护，对重点车间进行防跑碱设施改造，是降低外排废水含碱浓度的关键。首先在工艺上采用新工艺、新技术（如水泵采用先进的机械密封替代传统的填料密封，用密封性能较好的浆液阀、注塞阀替代传统的闸阀、截止阀等）；其次对各生产车间大型槽罐（如沉降槽等）增设防跑碱围子，将泄漏的高浓度含碱污水引入污水槽后再返回工艺流程，有效的防止碱液外泄。具体治理方案见图1。 3.2完善改造部分设备冷却水，减少废水排放量

对水质要求较高的回转窑托轮、排风机、煤磨、格子磨、管磨、溶出磨等设备冷却水，原设计均用工业新水冷却后直接排放（排水量100～200 m3/h）。为减少废水排放量，进行相应的改造。

3.2.1窑磨循环水系统的改造

针对烧成车间煤磨、排风机、烧成窑托轮以及熟料溶出磨、配料格子磨、管磨等设备相对集中的特点，将这些设备的冷却水集中回收循环使用，形成独立的窑磨循环水系统，有利于管道铺设和经济运行。

3.2.2焙烧窑托轮、风机冷却水改造

焙烧车间焙烧窑托轮、风机冷却水耗水量约40～80 m3/h，由于采用单一水源——工业新水供水，一旦发生停水事故，焙烧窑就停运。根据生产实际情况,充分利用现有空压循环水系统的富余能力供水，将焙烧窑托轮、风机冷却水纳入空压循环水系统，不增加水泵开启台数,而且改造时保留原有工业水供水流程，形成双水源供水，不仅减少了废水的排放量，而且提高了供水的可靠性，保证了焙烧窑可靠稳定地运行。

3.3污水处理系统完善改造

氧化铝废水“零排放”技术开发与研究中，废水的再生处理、循环利用，是实现废水“零排放”的基础。原污水处理系统将废水处理后作为全厂循环水和烧成循环水的补水，沉淀池底流利用虹吸泥机吸出，但实际排放的废水量远远大于循环水的补水量，加之原设计中只有一个平流沉淀池，当吸泥机出现故障或清理沉淀池时，整个污水处理系统就停止工作，大量废水直接排入环境，改造前流程见图2。因此，有针对性的对污水处理系统进行了完善改造。 3.3.1污水处理系统沉淀池改造 据测定统计，现有的一个污水平流沉淀池的处理能力(最大处理能力Q=500 m3/h)远不能满足生产需求，故新建平流沉淀池一个。

新建平流沉淀池核算：有效水深H=3m、池宽B=9.2m、池长L=40m，污水在沉淀池中的沉降时间2.2h（t = H×A/Q，A为沉降面积），其长宽比L/B = 4.35＞4 ，能确保污水在池内均匀分布。

平流沉淀池水力条件复核：

水流截面积ω=3×9.2=27.6m2；

水池湿周 x = 9.2+3×2=15.2m；

水力半径R =ω/x=27.6÷15.2=1.82m；

水平流速v =Q/ω=500÷27.6÷3600=5.03×10-3 m/s；

弗劳德数Fr=v 2/R·g =(5.03×10-3)2/1.8×9.18=1.41×10-6 。

由计算结果看出，改造后的沉淀池完全满足普通平流池的设计参数要求。

新建平流沉淀池的底流污泥采用虹吸泥机连续排放，平均污泥流量80 m3/h左右。改造后的两个平流沉淀池，随废水量的变化既可互为备用又可同时运行，其最大处理能力为1000 m3/h。

3.3.2废水总排放口完善改造

原废水总排放口是氧化铝厂所有废水的唯一汇水点，需考虑完善有效的防洪措施，同时也是污水处理系统理想的污水源取水点，为满足废水“零排放”和泄洪要求，在总排口与洗马河的汇合口安装两个闸板对总排截流，又作雨季泄洪用；废水全部引入污水泵房送平流沉淀池。由于生活污水中有大量的漂浮物，在污水泵房集水池前安装1台可升降式人工格栅和2台链式机械格栅，避免了较大的漂浮物进入污水源泵和平流沉淀池，如图3。 3.3.3沉淀池污泥处理流程改造

在污水处理系统的改造中，沉淀池污泥的处置是系统能否正常稳定运行的关键。原设计对沉淀池污泥投加聚丙烯酸钠，在浓缩槽中经2h沉淀后，送至二赤泥贮槽与赤泥一起送赤泥堆场。但实际运行受二赤泥外排贮槽控制性较差和输送量不稳定等因素的影响，污泥浓缩系统的稳定性和可靠性得不到保证。另外，受污泥输送流程的影响，虹吸泥机时常间断运行，造成虹吸泥机堵塞，使污水处理系统不能正常工作。为此，对平流沉淀池污泥处置作了如下改造，见图4。

氧化铝生产过程中，排弃的赤泥，需用热水(300 m3/h)洗涤，原利用全厂循环水在脱硅热水槽中加热后洗涤赤泥，由于该流程对水质的要求不高。故改用未浓缩的平流沉淀池底流送脱硅热水槽代替部分全厂循环水加热后用于赤泥洗涤。该方法彻底打破传统设计的束缚，充分利用本厂生产工艺特点，创造性的把污泥处置与生产工艺流程有机的结合起来。运行1年多来，用平流沉淀池的底流代替部分循环水参与洗涤赤泥，并随赤泥一起沉降后送赤泥堆场，对赤泥的输送系统不产生任何波动，同时还解决了虹吸泥机因间断运行造成虹吸管易堵塞的难题.由于简化了流程，节省了对污泥浓缩、絮凝沉降、干化等一系列的设备投资、管理和运行维护费用，达到了污泥处置经济运行的目的，为污水处理系统稳定运行提供了保证；同时在国内同行业中开创了先河，摸索出一条经济处置氧化铝废水沉淀污泥的新途径，具有极高的推广运用价值。

3.3.4增设沉砂池及配套设施 氧化铝厂的排水系统为“合流制”，污水中夹带大量砂石，易造成虹吸泥机堵塞或因砂石比重较大无法排出而在平流沉淀池内淤积。所以在平流沉淀池的前端增设了两个沉砂池，投用1年多来虹吸泥机运行正常，沉淀池清池周期明显延长。

3.3.5氧化铝废水的深度净化 要使氧化铝废水达到“零排放”，就意味着所有废水经处理后必须全部回用，而处理后再生水水质的好坏是循环使用的基本前提。根据《贵州铝厂工业用水标准》，以及氧化铝厂各再生水用水点的实际情况，对再生水进行深度净化处理的目的是降低再生水的悬浮物浓度（≤20mg/l）。经多次考查、论证并结合本厂污水处理系统的特点，增加了四套高效纤维过滤器及配套设施，对再生水进行深度净化处理。扩建改造后的污水处理系统流程见图5。 3.4 开发利用再生水，提高循环利用率

从我厂废水的排放特点来看，要使氧化铝废水实现“零排放”，必须消化大量生活污水和外单位排水，因此，大力开发再生水的使用极其关键。 表2 工业新水与再生水水质对比 项目 沉淀池进口 沉淀池溢流 清水池 工业新水 硬度（度） 47.18 18.65 7.74 11.9 PH值 8.299 8.795 9.43 7.0 NT（g/l） 0.113 0.168 0.238 0.07

从表2看出，经沉淀处理后的再生水，除含碱浓度略高外，硬度比工业新水还小，所以在某些对碱度要求不高的场所，完全可用再生水替代工业新水，这不仅可以节约工业新水用量，还能减缓管道和设备的结垢。经大量反复试验，主要从以下方面进行改造。

3.4.1完善再生水输送管道 充分利用原有废弃的工艺物料输送管道，完善再生水输送管网改造，形成全厂范围内的再生水树状输水管网布局。安装2台再生水中间加压管道泵。

3.4.2普通场所的供水改造 厕所、各车间地坪冲洗用水、清理车间洗车场冲洗工艺车用水等，全部改为用再生水代替。

3.4.3再生水用于部分生产设备 泵在氧化铝工艺生产过程中扮演了极其重要的角色。据统计我厂仅泵的耗水量就达80～100 m3/h，将所有泵的引水全部改用再生水代替工业新水。

3.4.4再生水代替工业新水补水 氧化铝生产过程中，需要大量的碱，用含碱的再生水代替工业新水，不但节约工业新水，还可减少碱的损失，逐步降低再生水的含碱浓度（至少可在一定浓度范围内形成平衡点）。再生水代替工业新水补水有5种途径：（1）用于全厂循环水池、烧成循环水池补水；（2）用于4#蒸发循环水补水；（3）各车间清洗槽、罐、刷车、冲洗滤布等均改用再生水；（4）用于石灰炉湿式电除尘清灰、石灰炉循环水池补水；（5）用于过滤真空泵循环水池补水，多品种车间热水槽补水。

3.4.5再生水用于洗涤氢氧化铝 由于洗涤氢氧化铝的热水，通常是用“新水+蒸汽”制作而成。经过试验改用蒸发坏水（因蒸发器串料等影响被污染而含碱的蒸汽冷凝水，水温约为70℃）和真空泵使用后的再生水（水温约为40℃），代替原来的新水，这不仅节约了工业新水，还充分利用了余热。该项技术在国内同行业中尚属首创。其流程如图6。

此技术开发项目于1999年9月实施并运行，氧化铝厂中心化验室对再生水用于洗涤氢氧化铝后的产品测定结果表明：用再生水洗涤氢氧化铝成品后，氢氧化铝含水率、附碱等各项指标均达到了规程要求。同年出厂综合氧化铝，二级以上品级率为100%，一级品率为99.13%，一级品率比1998年提高2.81%；2000年出厂综合氧化铝，二级以上品级率继续保持100%，其中一级品率为99.91%，较1999年提高0.78%，且带式洗涤氢氧化铝附碱全年有7个月合格率为100%，年平均合格率为99.83%，创历史最好水平。可见用再生水洗涤氢氧化铝对产品的质量没有任何影响。

3.5充分利用赤泥回水，实现真正意义的“零排放”

由于氧化铝生产过程中排出的赤泥带有一定数量的附着液，随赤泥排至赤泥堆场的水量约为140m3/h,只有将赤泥的附着液全部回收利用，才能达到真正意义的“零排放”。经过增设赤泥回水中间加压及大力开发赤泥回水利用等技术改造项目的实施,使赤泥回水用量逐年增加,现回用量已达180～220m3/h,达到了完全回收赤泥附液的目的,不仅节约了大量新水,同时还可回收大量的碱和氧化铝。

4 氧化铝废水“零排放”技术开发与研究项目运行效果

污水处理效果：“氧化铝废水‘零排放’技术开发与研究”项目的实施，使氧化铝厂污水处理系统能稳定、连续、持久运行，经深度净化后，出水水质悬浮物含量≤20mg/l，达到贵州铝厂工业用水标准；废水处理量及再生水回用量大幅增加，由1997年的140.04万m3,增加到2001年的638.54万m3。

节水减污效果明显：2001年全年用工业新水量382.63万m3,较1997年减少264.47万m3，降低幅度为40.87%；1997年外排废水量247.39万m3，降为2000年底外排废水实现“零排放”。

降低缴纳污水排污费：由1997年的69万元，降为2001年的0.0578万元，降幅达99.92%。

降低环境污染赔偿费：由1997年的32.10万元，降为2001年的23.14万元，降幅达27.91%。

各项环境指标大幅改善：污水排放量、单位产品耗水量等环保指标分别创历史最好水平（见表3）。

2000年顺利通过国家“一控双达标”的验收。 表3 氧化铝厂1997-2001年主要环保指标完成情况 指标名称 单位 1997年 1998年 1999年 2000年 2001年 新水用量 万m3 647.1 639.07 480.67 384.96 382.63 再生水用量 万m3 140.04 271.34 429.67 520 638.54 赤泥回水用量 万m3 116.8 122.61 140 156.68 171.47 污水排放量 万m3 247.39 183.31 96.54 31.22 1.3 单位产品耗水量 m3/T-AO 17.29 15.18 10.32 8.01 7.5

综合效益分析：“氧化铝废水‘零排放’技术开发与研究”项目的实施，实现了废水的“资源化”和真正意义上的废水“零排放”，消除了对周围河流的水体污染与破坏，减少了碱的流失、节约了工业新水用量、降低了氧化铝生产成本，创造出良好的环境效益，同时也产生极高的社会与经济效益。

环境效益：

（1）减少向猫跳河流域排放含碱污水247万m3/a、悬浮物897t/a、碱（折合Na2CO3）1463t/a；

（2）消除了氧化铝厂含碱废水对河流生态环境、农田和饮用水源的污染和影响，有利于农业生产及生态环境的保护和恢复。

（3）对保护长江上游水系和长江流域的生态环境具有重要价值和示范意义。

社会效益：

（1）有利于树立企业良好形象，为企业可持续发展创造有利条件；

（2）有利于密切厂地关系及污染地域社会的安定团结；

（3）有利于改善周围环境，支持地方经济的发展；

（4）为其他企业和同行提供了有益的经验和借鉴。

经济效益：

（1）减少缴纳污水排污费：69万元/年；减少环境污染赔偿费：10万元/年；

（2）回收废水中的碱（折合Na2CO3）：1463t/年，节约费用：176万元/年（Na2CO3按1200元/t计）；

（3）节约新水量247万t/a，节约费用：126万元/年；

（4）每吨废水处理费用按0.30元计，则增加运行成本74万元/年；

年经济效益为：69+10+176+126-74=307万元/年。

（5）环保治理投资621万元。

项目投资回收期：T=K/H

式中，T—投资回收期；

K—投资额；

H—投资项目年收益

T=621/307=2.02（年）。

项目投资利润率：

投资利润率=年利润总额/项目总投资×100%=307/621×100%=49.44%。 5 结论

氧化铝废水“零排放”项目的实施具有以下特点：

（1）对氧化铝废水实行综合治理，分类处置，有创新地进行“零排放”治理研究，做到了真正意义的废水“零排放”，满足了“零排放”平衡条件：总排口外排废水量≤0；

送赤泥大坝赤泥附液量≤赤泥附液回用量（赤泥回水量）。

（2）把废水治理与氧化铝生产工艺有机地结合起来，做到了抓源治本、有的放矢、分类治理、综合处置。并采用新工艺、新技术，大胆创新，经济合理，流程简单实用。

（3）根据再生水用户对水质的不同要求，选择合理的污水处理工艺（沉淀—过滤），实现了废水的经济处理和经济运行。

（4）对重要设备、关键工艺等用水点采用了双水源供水，即再生水与工业新水互为备用，极大的提高了工艺设备的运行可靠性。

贵州铝厂氧化铝废水“零排放”项目的成功，使长期以来一直困扰和制约我厂发展的“氧化铝废水排放”问题得到了彻底的解决，使我厂在开展水资源综合利用以及废水“资源化”方面取得重大进展。在同行业特别是联合法生产氧化铝行业中率先实现了真正意义的废水“零排放”。不仅有着每年300余万元的直接经济效益，而且还有着无法估量的社会效益和环境效益，特别是对改善麦架河及猫跳河流域生态环境，保护长江上游生态环境和防止长江水系的污染恶化有着极为重要的现实意义和极佳的示范作用，同时对地方经济的发展和周边社会的稳定也将产生积极作用，对同类企业有着很好的借鉴和推广应用价值。 参考文献

第8篇：污泥处理意义范文

【关键词】污泥；热解；原理；影响因素

1 研究背景与意义

中国水网《污泥处理处置市场报告（2010）》中指出，2009年我国城镇污泥产生量约为2005万吨，2010年约为2300万吨。据估计，随着在建污水处理厂大批投人运营，在“十二五”期间，城镇污水处理厂污泥产量年产生量将超过4600万吨，年均增长量将达15%，日产量将突破12.6万吨。污泥作为污水处理系统的副产物，产生量大、成分复杂，有机物含量高使其极易腐败，此外，还含多种重金属元素及的病原微生物、寄生虫卵和大量有机物，对环境和人类健康存在严重危害。因此，如何合理地处置城市污水污泥，使其达到“资源化、无害化、稳定化、减量化”显得尤其紧迫和必要。

目前中国能源消费已占世界总量的13.6%，从2000至2020年，中国一次能源消耗量将达到52亿吨标准煤。我国石油、煤等不可再生资源正日益枯竭，能源结构不合理，供需矛盾尖锐，化石能源消费造成严重环境污染，因此调整能源结构，开发新能源，利用可再生能源势在必行，是我国长期的能源发展战略。

污泥作为生物质的一种，含有大量可燃成分，污泥热解能完成污泥处理处置的同时对污泥储藏能量进行回收，并将之用于供气、供热或作为燃油替代品，这对于改善我国能源结构，解决我国环境问题具有重要意义。

2 热解气化过程中的主要反应

热解气化过程如下：将物料温度升高至热解所需温度后，物料迅速分解为碳和油蒸汽，称为初次裂解，油蒸汽包括可冷凝气体（焦油）和不可冷凝气体（热解气）（（1-1）式），随后，产生的焦油与气体如果没有脱离反应系统，会进一步发生焦油的二次裂解反应（（1-2）式）、焦油与水蒸气的重整反应（（1-3）式）、二氧化碳的波多反应（boudouard reaction）（（1-4）式），在水蒸气气化剂存在的条件下，会发生水气转换反应（water-gas shift reaction）（（1-5）式）与碳气化反应（（1-6）式），这四个反应的发生被认为是使热解气化产气中氢气与一氧化碳含量增加的主要原因。

CχHy0zaCO2+bH2O+cCH4+dCO+eH2+fCmHn+gCχHyOz（1-1）

焦油CH4+H2+H2O+CnHm（1-2）

焦油+H2OCO2+H2（1-3）

CO2+C2CO（1-4）

H2O+COH2+CO2（1-5）

C+H2OCO+H2（1-6）

热解产生的固、液、气产物都具有较高的热值和利用价值，易于储运有利于能源回收利用。特别是高温气化通过增加氢含量和总能量有效提高废物燃料化产物热值，这些燃料可单独用作清洁能源或者在现有电厂系统中和其他燃料共燃烧使用。此外由于热解反应主要发生在无氧条件下，一定程度上抑制了二噁英类化合物和其他氮氧化物、硫氧化物等污染物质的形成。

综上，热解气化技术的优势主要体现在二次污染小、处置后固体残渣稳定等。污泥热解气化对其无害化处置、温室气体减排和能源高值利用均有重要意义。

3 污泥热解技术的影响因素

影响热解气化的因素有很多，许多研究者认为操作条件，如温度、添加剂、含水率、停留时间对热解产品及其分布状况有很大的影响。

3.1 温度对热解的影响

温度是污泥热解产物及产物分布状况的主要影响因素之一。不同物质发生热解反应的温度不同，脂肪类有机物在热解温度达到200℃以上时逐渐开始裂解，蛋白质类有机物在热解温度达到300℃以上后开始裂解，糖类的裂解则是当热解温度达到390℃以上后开始发生，温度越高，热解气化产气的效果越好。

高现文等研究表明，随着热解温度的升高，固体半焦的质量分数减小、挥发分减少、固定碳和灰分增加，焦油产率呈先升高后降低，产气率不断上升；热解反应温度对热解产气的影响要大于升温速率对于热解产气的影响。何品晶等在温度范围为200～450℃的条件下对污泥低温热解进行了研究，并根据主要产物半焦和油的热值分析得出最优反应条件为：反应温度270℃，停留时间30min，得到油产率为0.201g/g有机物，油的热值为33.3MJ/kg；焦炭产率为0.77g/g干固体，热值为14.2MJ/kg。Shen等研究热解温度在300～600℃之间，获得污泥的产油产气的分布情况，结果显示温度为525℃，产油率最大且为30%；而且只有当温度高于450℃，裂解产生的重油发生二次分解反应，形成轻质油；当温度大于525℃时，会形成更加轻质的油和气态烃，气体的产量增加，焦炭的产量则随着温度的增加而减少。

3.2 添加剂对热解的影响

在污水污泥热解过程中，添加有效的添加剂能够缩短热解时间，降低热解温度，减少剩余残渣量。热解过程中添加剂的适当使用可以提高液体燃料的产率和质量。

张立国分别以CaO、ZnCl2、K2CO3作为催化剂，研究干化污泥的催化热解过程，结果表明结果表明未添加催化剂的污泥热解后表面分散颗粒少，而添加催化剂的污泥样品，尤其是对于添加ZnCl2的样品，热解后表面分散颗粒较多，具有发达的孔隙分布率市政污水污泥催化热解特性研究。李钢利用石英砂与污泥混合热解，实验发现混合热解可提高产气总量，石英砂的加入不会改变污泥热解产气的规律，热解高温段（800～950℃），加入石英砂使得CO浓度得到了提高干化污泥热解制备可燃气过程中石英砂的影响。Jakob等研究表明在900°С时，即灰熔点以下，加入适量的HCl，可以有效地将重金属从灰中分离出来，对重金属Pb、Cd、Cu、Zn的回收率都很高，其中1100°С时，空气环境下Pb、Cd、Cu的挥发率达98%～100%，Zn的挥发率为50%左右，在不同浓度的氯气环境下，Zn的挥发率可以增加到90%以上。

3.3 含水率对热解的影响

污泥热解时内含水分会与热解产生中间产物进行重整反应（如（1-3）式），随含水率提高，热解气、焦油产物产率会有所升高，同时固相半焦产率降低。由于水蒸气与热解气中的一氧化碳发生水气转换反应（（1-4）式），导致随含水率升高，热解气中氢气与二氧化碳含量升高，一氧化碳含量下降。

目前针对内含有一定量水分的污泥的热解效果的研究并不多。熊思江等利用管式炉热解的方式，在氮气环境下，利用经带式压滤机处理后的脱水生物污泥进行的不同含水率的湿污泥热解实验表明，在1000℃的热解温度下，随含水率提高，湿污泥热解产生的气体与焦油量均升高，而固体半焦产量则随之降低。产气组分中，氢气的体积分数均随含水率的增加而升高，在含水率为84%时达到最高值36%，一氧化碳体积分数则随含水率增加而降低，但一氧化碳与氢气两种气体的总体积分数则呈上升趋势，在84%含水率下达到最高的61%。

湿污泥热解可视作两个阶段：第一阶段为低温阶段主要包括污泥中有机物碳氢键的破裂导致甲烷及C2和C3烃类气体产量的上升以及碳氧双键的脱除导致的一氧化碳及二氧化碳含量的变化；第二阶段为高温阶段，焦油含量迅速降低，氢气产量则迅速升高。

3.4 热解停留时间对热解的影响

根据 Boroson 等的研究，固体颗粒因化学键断裂而分解。在分解的初始阶段，形成的产物可能不是挥发分，化学键还可能进行附加断裂以形成挥发产物，经冷凝后形成生物油。随着时间的延长，上述的挥发性产物在颗粒的内部以均匀气相或不均匀气相与焦炭进一步反应，这种二次反应可能对热解产物的产量及分布产生一定的影响，因此，反应时间在污泥热解工艺中也是重要的因素。Piskorz 等通过在实验室规模的流化床反应器上进行的污泥热解实验，发现在热解终温为 450℃，停留时间分别为 0.3、0.55 和 1s 时，最佳的停留时间为 0.55s，生物油产量可达 52%（daf）。Shen & Zhang利用流化床反应器研究了在热解终温为 525℃时，气体停留时间的影响，随着停留时间的延长，生物油和焦炭的产量减少，气体产量增加，这可能是由于二次裂解反应的发生，使得大分子分解为小分子，导致产气量增加。在停留时间为 1.5s 时，产油量最大，约为 30%，停留时间在 3s 以上，生物油和焦炭产率减小缓慢，热解气产率增加不大。

4 污泥热解技术瓶颈

然而污泥热解技术的应用还存在以下瓶颈：

污泥水分调控问题。目前通过污泥高温蒸汽气化制取富氢燃气受到关注，一方面污泥热解时内含水分会与热解产生中间产物进行重整反应，利于富氢燃气制取；另一方面热解时水分因蒸汽化会吸收大量热量，并会影响污泥热值。但由于要进行污泥干化预处理，使能耗大大增加，并且热干化污泥结构致密，传热传质阻力大，影响气化效果；另一类针对湿污泥热解原料能量密度低，蒸汽/有机质比例无法调控，产气可控性差。

原料破碎问题。生物质粒度会影响热解过程中的传热传质，是热解气化的主要影响因素。粒度增加会提高加热过程中的传热阻力，提高颗粒内部的温度梯度，降低热解气产量。因此，为了减小热解气化过程传热阻力和温度梯度，需要对生物质进行破碎和筛分。而由于干化后污泥颗粒内部结合力强、结构致密，后续破碎处理又增加了能量消耗。

减少焦油量以及 PAH 和杂氮挥发性化合物污染问题。污泥中有机物主要由蛋白质、糖类、脂肪、纤维素等组成。影响焦油品质以及引起环境安全问题的污染物主要是蛋白质、糖类等热解产物。蛋白质热解时通过打开肽链、缩聚、基团游离等作用，主要产物为腈及酰胺类物质；糖类在390℃以上分解，热解温度最高，主要产物为苯系物、酚醛、醚等。由于污泥组分中含有有机氮类物质，导致污泥热解过程中生成杂氮挥发性化合物，这是热解产生的特征性污染物。含氮有机化合物显著影响热解效果和能量效率。研究表明，通过好氧/厌氧预处理后，能使该类半挥发性化合物的产量降低。

5 结语

城市污泥热解技术虽然存在一定的缺点，而且目前该技术的应用市场份额也较小，但它的优点是现代社会所急切需要的：第一，热解技术能实现污泥的减量化和无害化，符合固体废物处理的根本目标；第二，污泥热解产物能代替不可再生能源，满足可持续发展的要求；第三，热解法能处理各种各样的污水污泥，不受污泥内含物的影响，这也是堆肥等方法所不能比拟的。污泥热解可实现污泥资源化利用，具有重要的环境效益、经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]刘守新，张世润.生物质的快速热解.林产化学与工业，2004，（24）：7.

[2]何品晶，邵立明，陈正夫.污水厂污泥低温热化学转化过程机理研究.中国环境科学，1998，（18）：4.

[3]高现文，单春贤，李海英，郝建新，高鹤明.温度对污泥热解产物及特性的影响.生态环境，2007，（16）：4.

[4]何品晶，邵立明，顾国维.污水污泥低温热解处理技术研究.中国环境科学，1996，（16）：5.

[5]张立国，刘蕾，张秋云，成文，陈翠莹，吴宏海.市政污水污泥催化热解特性研究.华南师范大学学报（自然科学报），2011，（4）：4.

第9篇：污泥处理意义范文

关键词：电镀污泥 铜 回收利用 资源化

据不完全统计，我国约有电镀厂1万余家，年排电镀废水约40亿 m3 [1]。电镀厂大都规模较小且分散，技术相对落后，绝大部分以镀铜、锌、镍和铬为主[2]。目前处理电镀废水多采用化学沉淀法[3]，因此在处理过程中会产生大量含Cu等重金属的混合污泥。这种混合污泥含有多种金属成分，性质复杂，是国内外公认的公害之一。若将电镀污泥作为一种廉价的二次可再生资源，回收其中含有较高浓度的铜，不仅可以缓解环境污染，实现清洁生产，而且将具有显著的生态和经济效益。因此，研究含铜污泥的资源化及铜的回用等综合利用技术对我国实现可持续发展将具有深远的现实意义。

1 电镀污泥中回收铜的主要工艺流程和技术

1.1 回收铜的一般过程

1.1.1 铜的浸出

污泥经过一定的预处理后，采用氨水?硫酸或硫酸铁浸出污泥中的铜。氨水浸出选择性好，但氨水具有刺激性气味，对浸出装置密封性要求较高。当NH3的浓度大于18%时，氨水的挥发较多，将造成氨水的损失及操作环境的恶化[4]；硫酸浸出[5，6]反应时间较短，效率较高，但硫酸具有较强的腐蚀性，对反应器防腐要求较高；硫酸铁的浸出效率更高[7]，但反应时间较长，因此需要更大的反应器容积。采取哪种浸出方式要根据污泥的性质来确定。

1.1.2 分离提纯浸出液中的铜

利用各种技术把浸出液中的铜分离提取出来，从而以金属铜或铜盐的形式回收。

1.2 铜的主要回收利用技术

根据对铜的回用程度，电镀含铜污泥治理与综合利用的方法可分为三类。

（1）使电镀含铜污泥稳定化，使其对环境的危害降到最低，而不回收其中的金属铜。主要采用固化剂固化、稳定电镀污泥后，再进行填埋、填海或堆放处理。

（2）对电镀含铜污泥进行综合利用，即采用一系列的处理措施，把电镀含铜污泥加工成建筑材料?改性塑料?鞣革剂等工业材料[8]。

（3）采用多种物理及化学处理方法，把污泥中的铜提取出来最终以金属铜或铜盐的形式进行回收，实现电镀污泥的资源化利用。

2 电镀污泥资源化利用技术

2.1 电镀污泥焚烧固化填埋处理技术

此技术采用一系列手段来处理电镀污泥，使其中的重金属不再对环境产生污染，对含大量重金属的电镀污泥处理十分有效。主要优点有：设备和工艺简单；投资、动力消耗和运行费用都比较低，固化剂水泥和其他添加剂价廉易得；操作条件简单，常温下即可进行；固化体强度高、长期稳定性好；对受热和风化也有较强的抵抗力，因而对控制电镀污泥的污染简单而有效。但未能回用其中的重金属造成资源的浪费[9]。

2.2 制作工业复合材料

2.2.1 铁氧化体法综合利用技术

电镀污泥多是电镀废水经铁盐处理产生的絮凝产物，一般含有大量的铁离子，实践证明，通过适当的技术可以使其转变为复合铁氧化体。在生成复合铁氧化体[10]的过程中，几乎所有重金属离子都进入铁氧化体晶格内而被固化，其中铁离子以及其他多种金属离子以离子键作用被束缚在反尖晶石面形立方结构的四氧化三铁晶格节点上[6]，在pH 3～10范围内很难复溶，从而消除污染。铁氧化体固化产物稳定、且具磁性，可用作磁性材料，同时也易于分离、产物可进一步加工[11，12]，是档次较高的综合利用产品，而且处理方法简单，可以实现无害化与综合利用的统一，比传统的固化和填埋处置等方法要合理，效益要高。

2.2.2 制作建筑材料?改性塑料?鞣革剂等工业材料

这种方法适用于各种电镀污泥的处理，污泥消耗量大，经济效益较明显。上海闸北区环保综合厂建设了年处理电镀污泥1200 t的生产线，进行多年的工业化生产，效果良好[13]。

2.3 以金属铜或铜盐形式回收铜

2.3.1 湿法冶金回收重金属技术

湿法冶金回收重金属，能从多种组分的电镀污泥中回收铜?镍?锌等重金属，资源回收层次比较高，处理效果较稳定。工艺过程主要包括浸出、置换、净化、制取硫酸镍和固化 [14] 。采用本工艺可以得到品位在90%以上的海绵铜粉，铜的回收率达95%。但该技术采用置换方式来回收铜，置换效率低，费用偏高，且对铬未能有效回收，有一定的局限性。

2.3.2 离子交换膜法

一般采用液膜来进行回收。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀污泥浸出液时，流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子，然后在液膜内扩散，在膜内界面上解络。重金属离子进入膜内相得到富集，流动载体返回膜外相界面，如此过程不断进行，废水得到净化，重金属得到回收利用。

膜分离法的优点：能量转化率高，装置简单，操作容易，易控制、分离效率高。但投资大，运行费用高，薄膜的寿命短，比较容易堵塞，操作管理烦琐，处理成本比较昂贵[15]。

2.3.3 溶剂萃取法

20世纪70年代，瑞典提出了 H-MAR与Am-MAR“浸出-溶剂萃取”工艺，使电镀污泥中铜?锌?镍的回收率达到了70%，并已形成工业规模。美国在此工艺的基础上进行改进，使铜?镍的回收率达到90%以上。我国祝万鹏等[16]在此基础上又进行了改进，首先将含铜的电镀污泥经氨水浸出，绝大部分铁和铬被抑制在浸出余渣中。然后将氨体系料液转变为硫酸体系料液再进行萃取，经萃取和反萃取后可以得到铜的回收产物，其中产生的金属沉渣可以加入硫酸进行调配后再循环。工艺流程如图1所示。

图1 溶剂萃取法工艺流程

采用N510-煤油-H2SO4四级逆流萃取工艺可使铜的回收率达99%，而共存的镍和锌损失几乎为零。铜在此工艺过程中以化学试剂CuSO4•5H2O或电解高纯铜的型体回收，初步经济分析表明，其产值抵消日常的运行费用，还具有较高的经济效益。整个工艺过程较简单，循环运行，基本不产生二次污染，环境效益显著[16]。

但萃取法操作过程和设备较复杂，成本较高，工艺有待于进一步优化。

2.3.4 氢还原分离技术

在高压釜中氢还原分离制取铜、镍金属粉是比较成熟的技术，20世纪50年代以来，在工业上用氢气还原生产铜、镍和钴等金属，取得了显著的经济效益和社会效益。此法可分离回收电镀污泥氨浸产物中的铜、镍、锌等有价金属。对氨浸产物进行培烧、酸溶处理后，进而氢还原分离出铜粉，然后在酸性溶液中氢还原提取镍粉，最后沉淀回收氢还原尾液中的锌。有价金属的回收率达98%～99%。它可以在液相体系、浆料体系通过各种工艺条件的变化分离和生产各种类型(粗、细、超细)的、各类型体(单一、复合)的金属粉末和金属包复材料。与其他分离方法相比，湿法氢还原方法流程简单，设备投资少，操作方便，产品质量好，产值较高，可以针对不同需要改变生产条件，获得不同纯度、不同粒度的铜、镍产品。此外，过程不封闭，不存在杂质积累问题，排放的尾液中的主要重金属离子含量均

控制在极低的范围内，基本不污染环境，具有良好的环境和经济效益[17]。

2.3.5 肼(N2H4)还原技术回收金属铜

肼（N2H4）是一种广泛运用的还原剂，用肼作为生产高精度金属、金属-玻璃膜、金属水溶胶和非电镀金属板的还原剂具有良好的效果，在Ducamp-Sanguesa作的一项研究中表明，肼以[Pd（NH3）4]2+的形式作还原剂，在乙烯-乙二醇中，在-9～20 ℃下会形成单分散性球状钯颗粒[18]，在还原铜的过程中也有同样的现象发生。Degen 等[19]发现，在还原铜的过程中围绕肼有一系列重要的反应：

4OH­- + N2H4 = N2 + 4H2O + 4e- E0 = 1.17 V

通过下面的反应，肼可以很有效地把铜离子还原为金属铜：

2Cu2+ + N2H4 2Cu + N2 +4H+

肼还可以和浸取液中的溶解氧发生如下反应：

N2H4 + O2 N2 + 2H2O

肼在酸性或碱性条件下也会发生自身的氧化还原反应：

3N2H4 N2 + 4NH3

通过上述反应可知，可以很容易利用肼把浸出液中的铜离子还原为金属铜。通过去除反应器里的氧，可以防止铜离子和氨水的螯合反应发生，而剩余的肼可以通过向反应器通气吹脱去除[20]。由于铜离子很迅速地转变为金属态，因此对金属态颗粒存在的数量有很严格的限制。pH是最重要的影响因素，为了达到较高的回收效率，应该保持系统pH稳定在11以上。

2.3.6 煅烧酸溶法

Jitka Jandova等[21]研究发现，对含铜污泥进行酸溶、煅烧、再酸溶，最后以铜盐的形式回收，是一种简便可行的方法。在高温煅烧过程中，大部分杂质，如铁、锌、铝、镍、硅等转变成溶解缓慢的氧化物，从而使铜在接下来的过程中得以分离，最终以Cu4(SO4)6H2O盐的形式回收。主要工艺流程如图2所示。

这种方法流程简单，不需要添加别的试剂，具有较强的经济性和简便性，但回收得到的铜盐含杂质较多，工艺有待进一步优化。

图2 煅烧酸溶法工艺流程

3 结语及展望

电镀污泥资源化及综合利用技术在我国尚处于起步阶段。目前制约大规模应用的主要问题是电镀污泥中铜的浸出效率还比较低；而浸取效率和污泥中铜的型体密切相关，对污泥中铜的型体技术研究有待深化；一些先进的综合回收利用技术还处于实验室阶段，还达不到大规模生产的阶段，其中膜法和溶剂萃取法具有回收效率高、选择性好等优点必将取得进一步的发展。

理论及实践表明，实现电镀污泥资源化管理及利用，对实现经济社会的可持续发展将具有深远的现实意义，电镀污泥资源化及综合利用技术必将得到长足发展，在未来的经济发展中将会逐渐显示出良好的应用前景。

参考文献

1 黄瑞光.五十年来我国电镀废水治理的回顾.电镀与精饰，2000，20（2）：6～9

2 祝万鹏，杨志华.溶剂萃取法回收电镀污泥中的有价金属.给水排水，1995，(12)：16～18

3 Sloan J J，Basta N T.Remediation of acid soils by using alkaline biosolids.Environ Qual，1995，24：1097～1103

4 李承先.含铜污泥中铜的回收及污泥无害化处理.辽宁化工，2001，30（6）：248～249

5 Blais J F，Tyagi R D，Auclair J parison of acid and microbial leaching for metal removal from municipal sludge.Water Sci.Tech.，1992，26(1～2)：197～206

6 Sreekrishnan T R，Tyagi R D，Blais J F，et al.Kinetics of heavy metal bioleaching from sewage sludge-I.Effect of process parameters.Water Res.，1993，27(11)：1641～1651

7 Ayumi ito，Teruyuki umita，Jiro aizawa，et al.Rmoval of heavy metals from an aerobically digested sewage sludge by a new chemical method using ferric sulfate.Wat.Res.，2000，34(3)：751～758

8 Tamatutra Y.Ferrite process，heavy metal ions treatment systerm.Water science &technology，1991，23(10～12)：1893～1900

9 石太宏，汤 兵.印刷线路板厂含铜污泥固化处理工艺研究.环境工程，2000，18（3）：47～49

10 贾金平，杨 骥，陈兆娟，等.电镀污泥氨浸提烙渣的铁氧体化综合利用工艺.环境科学，1999，20(2)：49～51

11 贾金平，杨 骥.电镀重金属污泥的处理及综合利用现状.上海环境科学，1999，18（3）：139～141

12 贾金平，冯 雪，杨 骥，等.电镀重金属污泥的处理及其铁氢体化综合利用.上海化工，1999，24（24）：28～30

13 徐殿梁，贾金平，贾长兴.上海市电镀废水及其重金属污泥处置现状.上海环境科学，1994，13（6）：27～35

14 陈凡植，陈庆邦，吴对林，等.铜镍电镀污泥的资源化与无害化处理试验研究.环境工程，2001，19（3）：44～46

15 高以恒，王黎霓.膜分离技术用于电镀废水处理的发展与问题.北京工业大学学报，1990，16（3）：86～93

16 祝万鹏，杨志华，李力佟.溶剂萃取法提取电镀污泥浸出液中的铜.环境污染与防治，1996，18（4）：12～15

17 张冠东，张登君，李报厚.从氨浸电镀污泥产物中氢还原分离铜、镍、锌的研究.化工冶金，1996，17(3)：214～219

18 Ducamp-Sanguesa C，Herrera-Urbrina R，Figlarz M.Fine palladium powders of uniform particle size and shape produced in ethylene glycol.Solid State Ionics，1993，63～65：25～30

19 Degen A，Macek J.Preparation of submicrometer nickel powders by the reduction from nonaqeous media.NanosStuct Mater，1999，12：225～228