城市污水处理厂在解决污水问题的同时,不可避免的出现了污泥处理处置问题,如何选择科学高效的污泥处置方法,使污泥变废为宝,是当前需要研究的重要课题;本文主要对城市污水处理厂污泥处置技术及如何选择合理的污泥处置方法,提高污泥处置率展开探讨。
一、城市污水处理厂污泥特点:城市污水处理厂污泥来源于初沉池产生的初沉污泥、二沉池产生的剩余污泥和腐殖污泥、深度处理的化学污泥等,以二沉池污泥为主;市政污泥一般占处理水量的0.3~0.5%(以含水率为97%计),污泥由细菌菌体、有机残片、胶体、无机颗粒等组成,其主要成分是有机物,并含有氮、磷等营养物质,易腐化发臭,含水率高且不易脱水,呈胶状结构;由于污泥中含有大量的细菌、病原微生物等有毒有害物质且含水率高,污泥处置前需要达到减量、减容、稳定、无害的处理,城市污水处理厂污泥出厂前通常采用的污泥处理工艺有:污泥浓缩、脱水、消化、干化、堆肥等。
1、污泥的特性與危害 1)污泥的特性:根据数据,该物质含有许多有机物质、病原体和寄生虫卵、不稳定、易降解和粉末以及流行病;许多有害物质在处理废水时被转移到污泥中,含量高的有机和无机有毒和危险物质;水含量高;胶体结构可以通过管道运输;脱水困难。它含有更多的植物营养元素,并可通过适当的处理用作肥料。
2)污泥对环境的危害:处理整个城市污水净化厂,大多数污泥含有大量土壤中氮、磷和所需钾的营养物质,如营养物质,可以提高土壤肥力,不仅改善土壤质量和环境污泥质量,污染还包括氮和磷的污泥盐和养分等。高盐含量的污泥可以大大提高土壤的传导性,干扰植物的营养平衡。抑制植物对养分的吸收,甚至直接损害植物的根;当有机物质的分解速率高于植物吸收氮和磷的速率时,在高降雨量地区和低肥沃土地上大量撒布富含氮和磷的淤泥等。诸如氮和磷之类的营养物质可能流入地表水体,导致水体富营养化和地下水污染。必须在实施前采取必要的治疗措施,污泥中的重金属是主要有害物质,重金属含量超过规定限度的污泥不能用作肥料。
2、污泥处理的重要性:目前各领域快速增长的人口伴随着一系列环境问题,其中最严重的是倾倒废水问题,需要注意污水流动增加的1.5-5倍以上加工泥土,形成一个反向流动过程中反应的物质生物反应。通过污水全球公认的缺水警报;从区域分布的角度来看,81%的关注长江水资源总量及其南部,其中超过40%集中在西南五省数十倍五六次比向东,水资源短缺将在长期内保持时间;剩下的污水系统令人惊讶,首先处理土壤是处理设施所需的操作,对于污水设施来说,密集处理污水不仅可以减少自然环境的污染,而且可以同时提高环境保护的效率。随着人类社会的发展和城市人口的增加,水资源和水污染问题加剧,导致水资源危机的环境问题加剧,成为社会经济发展的一个重要因素。如果污垢处理不良,而且不符合废物填埋场的清除标准,就不能在废物填埋场以外移动;清除污垢是一个非常重要的项目,需要加强污垢处理设施,以满足节能要求;在城市发展过程中减少排放和保护环境,最后,解决了不断增加的污垢问题。加强了污水处理的努力,以减少城市污水的增加,提高城市污水处理的效率,并扩大大城市污水设施的规模。
二、污水处理厂的污泥处理技术 1、污泥浓缩技术:如何理解净化污泥的浓缩技术,该技术实际上包括减少水含量和净化污泥的体积,从而降低随后处理设施的投资和运行成本,并促进随后的操作,浓缩工艺非但没有将颗粒的水从污泥中排出,反而利用其存在方式从污泥中排出水。污泥浓缩技术主要由三种浓缩方法组成:重力、空气浮选和离心机。在这些方法中,由于成本低,重力浓度的使用更为广泛,而另外两种方法的开发潜力很大,使用率也越来越高。
2、污泥消化:污泥消化可分为两种方法:厌氧发酵和需氧消化。污泥的消化可以降低其有机部分的含量,从而改善污泥的总体稳定性,而厌氧消化可以消除大多数这些寄生虫卵和许多病原体,并获得高温甲烷来重新利用资源。而需氧消化主要是空气过量污泥,从而氧化和分解污泥中的有机物质。
3、污泥脱水:浓缩污泥的水含量可能高于94%,从而使污泥具有高度的流动性和体积;在消化后,污泥总体上更加液体化,因此更难去除污泥,需要脱水和干燥技术;分离后和脱水后浓缩后的剩余间隙水约占水总含量的20%,目前几乎总是使用机械脱水方法,包括真空、离心和过滤。其中,真空技术主要包括真空旋转滚筒过滤器,即过滤器,该过滤器利用空气压力在该螺纹的另一侧产生真空环境,释放污泥的全部湿气;通过压力过滤进行脱水。通过对过滤介质的一侧或两侧施加压力,强制压缩污泥中的水。离心脱水与离心浓缩装置类似,离心脱水主要使用离心力脱水,但在净化装置中并不常见。无论用于脱水的机械如何,污泥通常是预处理的,这意味着将某些化学剂添加到污泥中,并增加污泥的体积,从而能够分离污泥和水分子并改善脱水性能。
4、污泥干化焚烧技术:目前污泥干燥焚化技术在奥尼西林站,全新技术可分为两个阶段:建筑和燃烧。它的主要表现是干燥污泥。酸化可以使体积减少四倍以上,并产生稳定和无菌的益生菌。此外,干燥产品可以使用肥料和土壤改良来制造,从而在广泛的应用中更换部分能量。土壤干燥可以分为两种直线干燥加热方法。直接加热是通过诸如泥浆与热空气直接接触和补充水的干燥方法进行的。该方法由于其高使用率,使硫含量增加了85%以上,因此产生了直接与空气接触造成的污染问题。直接干燥設施主要是滚筒干燥机等,但直接干燥废气的费用相对较高,可以通过排气循环技术加以处理。换句话说,烟雾被转移到热空气炉中,其余的在再生氧化物分布之前被热处理。
三、污泥常用的处置方式 1、焚烧:污泥焚烧是近年来较为常用的污泥处理处置技术,主要分为直接焚烧和干化焚烧。直接焚烧能源消耗量大,且能量不能得到有效利用;干化焚烧可降低污泥中的水分,提高污泥的可燃性,灰渣能得到有效利用,投资及运行费用较低,因此污泥焚烧前通常将干化作为前处理工艺。污泥焚烧能够彻底消灭病菌,将有机物碳化,减少废物排放,但也存在投资费用高,造成空气二次污染,不能有效回收能源等问题,因此选择高效的污泥焚烧工艺尤为重要。污泥焚烧过程中须严格控制焚烧炉运行工况、焚烧温度,并配合使用除尘工艺。
2、土地利用:市政污泥中含有大量植物生长所需的营养素,可作为园林绿化的基料或肥料,盐碱地、沙化地等的土壤改良材料,农田肥料等。由于污泥中含有寄生虫卵、病原微生物等有害物质,污泥土地利用前必须先进行无害化处理,好氧发酵堆肥,其中污泥堆肥应用较为广泛。污泥堆肥主要是通过嗜温、嗜热菌的作用,分解污泥中的有机质,杀灭各种寄生虫卵、病院微生物等,提高污泥的肥分。污泥堆肥时需添加堆熟的污泥、稻草、木屑等作为膨胀剂;也可与城市垃圾混合堆肥,以城市垃圾作为膨松剂。污泥堆肥产品进行土地利用,可改良土壤结构,增加土壤肥力,且养分易被植物吸收,但由于污泥中氮、磷等物质含量较高且含有一定的重金属元素,污泥进行土地利用时,须严格控制污泥质量及肥料投加量。堆肥分为传统堆肥、调垛堆肥、翻抛堆肥、槽式翻抛堆肥等,但都有占地面积大,发酵周期长,控温腐熟不均匀,臭气大等问题缺陷。现市场上比较先进的立罐智能高温好氧发酵设备,已很好的解决了以上问题缺陷,成为好氧发酵市场新宠。
3、建材利用:污泥除含有有机物外,还含有与建材黏土原料组分相近的无机物,因此可将干化污泥或污泥焚烧灰渣制成污泥砖、陶粒、水泥等建筑材料。
1)污泥砖制作:分污泥干化后直接制砖和污泥焚烧灰制砖两种途径。由于污泥中SiO2含量偏低,制砖时应添加适量的的黏土或硅砂等,对污泥成分进行适当调整以达到制砖黏土的成分比例。
2)陶粒制作:可直接以脱水污泥或以污泥焚烧灰为原料,添加少量辅料,烧结成污泥陶粒。污泥陶粒密度小、强度高、隔热保温且烧胀系数高,可取代砂石配置的轻骨料混凝土使用。
3)水泥、混凝土制作:①污泥焚烧后,其灰渣化学成分与水泥相近,加入适量的石灰,可烧制成灰渣水泥;②污泥焚烧灰渣具有一定的火山灰活性,可替代部分水泥和细沙,作为混凝土细骨料或水泥混合料。
污泥建材利用不仅可以节省污泥处置占用的土地空间,污泥中的有用成分也可得到有效利用,在污泥的资源化利用途径中具有明显优势,但在烧制过程中须控制重金属、二噁英等的挥发及污泥臭气的产生。尤其是湿污泥干化脱水部分。
利用窑炉余热干化污泥建材利用流程图
|