污泥處理的主要方法范例6篇

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污泥處理的主要方法

污泥處理的主要方法范文1

關鍵詞:電鍍廢水;重金屬;電鍍污泥;資源化

中圖分類號:X781.1

文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)8010502

1引言

電鍍污泥是電鍍行業產生的主要固體廢棄物,因電鍍廢水處理過程中大部分重金屬附著在電鍍污泥中而使電鍍污泥的重金屬嚴重超標,因此,電鍍污泥被列為危險固廢。就目前而言,我國的污泥處置發展落后于污水處理設施,在污水處理廠建設的初期,往往只重視污水的處理而忽略了因處理而產生的大量污泥的處理[1]。

電鍍污泥作為固體廢棄物也應遵循固廢處理的3R原則:無害化、減量化、資源化。根據環境保護部的《城鎮污水處理廠污泥處置及污染防治技術政策》,污泥處置的首要目標是“減量化”、“無害化”和“穩定化”,“資源化”,且作為更高層次的要求存在。但是作為污泥,它具有的污染性和資源性雙重特性,在保證無害化的前提下對其進行一定的資源化是目前電鍍污泥研究的重點。

2電鍍污泥的特性

電污泥因電鍍工藝的不同存在一定的區別,這也是阻礙電鍍污泥的資源化的一個重要原因。而污泥的理化性質是決定其處理方式的關鍵[2]。陳永松[3]等分析了12種來源不同的電鍍污泥試樣發現:電鍍污泥的pH值在6.70~9.77之間(偏堿性);水分(一般在75%~90%之間)、灰度含量高(>76%);污泥組分十分復雜而且分布極不均勻;重金屬含量很高,遠遠超過國家相關標準。在電鍍污泥中的常規化合物有Al2O3、Fe2O3、CuO、SiO2、CaO、SO3、Na2O、MgO等[4]。

總的來說,電鍍污泥具有含水率高、重金屬質量分數大且熱穩定性高、極易造成二次污染的特性。

3電鍍污泥資源化的方法

目前,國內外對于電鍍污泥資源化的方法研究主要集中在重金屬回收技術和材料化技術這兩大方向[4]。

3.1重金屬回收技術

重金屬回收技術通過化學、物理、生物等方法收集回收電鍍污泥中的有價金屬從而實現污泥的資源化。其主要的方法途徑如下。

3.1.1浸提法

浸提法是指通過浸提劑與電鍍污泥中的重金屬反應來收集有價金屬的方法。根據浸提劑的不同分為酸浸法、氨浸法和生物浸取法。酸浸法用硫酸、鹽酸等作為浸提劑,主要針對銅、鐵、鎳等[5,6]有價金屬的回收;氨浸法常用氨水作為浸提劑,主要針對鉻[7]的回收利用;生物浸取法主要是利用化能自養微生物[8]的生化作用將電鍍污泥中的重金屬由固相變為游離態進入液相,再進行回收利用。

3.1.2熔煉法和熔燒浸取法

熔煉法主要用于回收電鍍污泥中的銅、鎳重金屬[9],但因回收的效率不高且能耗大,并未得到廣泛運用。熔燒浸取法是先在高溫下熔燒,去除電鍍污泥中的一些雜質,然后用酸、水等介質提取有價金屬的資源化方法。

3.1.3焚燒-回收法

焚燒-回收法是在電鍍污泥經焚燒的基礎上,對焚燒渣中的重金屬進行回收利用的一門技術。裔兆君[10]等通過對電鍍污泥焚燒殘渣中的Cu、Ni形態分析發現焚燒處理能明顯達到減量化。國內外研究表明焚燒-回收法能有效實現電鍍污泥的“減量化”和“無害化”。此法不僅有效的減少了電鍍污泥的體積,還能產熱給其他產業提供熱能,而且最后殘渣中的重金屬也有很好的去處――回收利用。

3.1.4復合法

目前,電鍍污泥中重金屬的回收多是采用復合方法,例如顧冬梅[11]等對電鍍污泥進行還原焙燒―酸浸處理得出還原焙燒比直接焙燒更有利于電鍍污泥中銅的選擇性浸出:煤粉投加量為10%、碳酸鈣投加量為0.5%、溫度為700℃、焙燒時間為20 min時,電鍍污泥中銅的浸出率可達98.3%,含量達到15.07%。鄭順[12]等對電鍍污泥氯化焙燒-弱酸浸出工藝的研究表明:鹽酸為1 mol/L、浸出時間為45 min、浸出溫度為318 K、液固比為4∶1時,鎳的浸出率為97.48%,銅的浸出率為87.65%。

3.2材料化技術

材料化技術是指利用經過無害化處理的電鍍污泥,將其作為原料或者輔料用于生產建筑材料、有機化肥材料等的技術[4]。丁慶生等[13]用鋼鐵廢水污泥、鋇泥、銅渣和電鍍污泥作為主要原材料,摻入頁巖、淤泥等校正原料制成防輻射功能集料,其重金屬浸出濃度達到GB5080.3―2007的要求。

3.3其他資源化技術

3.3.1電鍍污泥鐵氧體化處理法

李磊等[14]采用酸浸―鐵氧體化―毒性浸出分析工藝實現了電鍍污泥的資源化。經過TCLP毒性鑒別,發現殘渣及合成鐵氧體都達到無害化。殘渣可以用于安全填埋或者作為材料化技術的安全原料;鐵氧體則可以作為工業產品被運用于生產實踐中。

3.3.2電鍍污泥的生物處理法

曾猛等[15]利用嗜酸性氧化硫硫桿菌(A,t)進行生物淋濾,經處理后的電鍍污泥適合于農田施用。電鍍污泥之所以不能用于農田回用的一個主要原因就是重金屬含量過高,而P、S、K等營養元素又極度匱乏。通過這種生物處理法,能夠有效的改善這種情況,實現了電鍍污泥回用農田的可能。

4分析與展望

電鍍污泥的成分和性質十分復雜[16],如何經濟高效地將其資源化一直是研究的重點和難點。在對電鍍污泥資源化的過程中應注意避免二次污染的產生。就目前電鍍污泥資源化存在的問題分析,其資源化方法與技術在今后主要集中展現在以下幾個方面。

(1)復合化:單一的重金屬回收技術產生的二次污染對環境污染極大。重金屬回收技術應多采用復合方法來減弱對環境的不利影響,進而有效避免二次污染的產生。這也是將來電鍍污泥中重金屬回收的發展趨勢。

(2)無害化:是材料化技術電鍍污泥資源化的前提;也是重金屬回收技術的目標,只有做好無害化,才能更好的利用電鍍污泥。

(3)生物化:生物法在處理環境問題中的優勢愈加明顯,如何更好地利用微生物處理電鍍污泥是將來研究的重點。

參考文獻:

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[9]李紅藝,劉偉京,陳勇.電鍍污泥中銅和鎳的回收和資源化技術[J].中國資源綜合利用,2005,23(12):7~10.

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[12]鄭順,李金輝,李洋洋,等.電鍍污泥氯化烘焙―弱酸浸出工藝研究[J].礦業工程,2014,34(6):105~109.

[13]丁慶軍,王承,劉凱,等.利用富含重金屬污泥制備防輻射功能集料[J].武漢理工大學學報,2015(12):17~22.

[14]李磊,唐偉,朱淵博,等.電鍍污泥的鐵氧化研究[J].電鍍與現代化工,2013,33(10):62~65.

污泥處理的主要方法范文2

關鍵詞:給水廠,污泥處理,技術,分析

引言:城市生活用水來自于給水廠,給水廠通過凈化地下水和污水來獲取符合飲用標準的生活用水,在這個流程中需要添加混凝劑以及其它藥劑,因此生活用水的獲得還會產生廢水以及污泥,這部分的廢水必須經過處理后再排出水廠,否則會嚴重的損害周邊環境,也會造成巨大的資源浪費。當前國內的給水廠污水及污泥處理技術大多套用污水處理廠技術,因此在污泥的處理上并不存在單獨的針對性技術,這就導致污泥的處理效果并不理想,有必要針對給水廠污泥處理技術進行研究和探索。

給水廠污泥主要源自沉淀池的排泥水和過濾池的沖洗排水兩個環節,因此主要是包含石灰軟化污泥和化學絮狀污泥兩類。給水廠的污泥中摻雜了大量從污水中凈化出的有機物、金屬雜質、凈化藥劑等物質,因此要想降低污泥數量,就必須降低混凝劑的使用量。

1 給水廠污泥處理技術發展概述

國外的給水廠已經普遍推廣了污泥處理配套設施,最早在19世紀30年代末期美國就開始了針對給水廠污泥處理技術的研究,而在19世紀的70年代中期已經形成了完善的法律法規體系,用以規范給水廠的污泥處理工藝,各項給水廠污泥處理技術蓬勃發展。而在國內的給水廠污泥處理技術研究開始于20世紀80年代,上海的一家自來水公司首次針對污泥處理建立了項目研究組,并在90年代開始嘗試建設給水廠污泥處理設施,當前國內的給水廠污泥處理設施主要在大型城市推廣,中小城市尚未普及。

2 給水廠污泥處理技術分析

給水廠的污泥處理技術主要包括6個環節,各個環節的技術要點以及對污泥處理效果的影響程度都不一樣,分述如下:

2.1 污泥定量

給水廠的污泥來源是多方面的,因此污泥的最終含量很難準確界定,所以在進行給水廠污泥處理設備的容量設計時,必須考慮到給水廠凈化的各個流程,包括凈化水的總量、混凝劑的用量、水質情況等等,此外凈化工藝也會影響到污泥的產生量,這些因素綜合起來,才能保證污泥處理設施的設計容量滿足實際需要。

2.2 污泥調質

自來水廠排泥水處理一般在污泥脫水前需進行預處理,即污泥調質。尤其是采用鋁鹽(或鐵鹽)處理低濁度原水產生的污泥,由于污泥成份中金屬氫氧化物的比例很高,污泥的脫水性能很差,更需要進行污泥調質。污泥調質有兩方面的目的:其一是改善污泥性質和污泥的脫水性能,使污泥可以更快、更容易地脫水,大部份污泥調質是為實現這一目的:其二是防止脫水過程中過濾介質的堵塞,使污泥脫水可以保持穩定運行。

2.3 污泥減容

污泥中含有大量的金屬、藥劑和有機物,如果能夠從污泥中剝離和溶解這些物質,就能夠進一步降低污泥處理的總量,從而實現污泥處理費用的節約,污泥堿容就是這樣一種污泥處理工藝優化手段,利用堿容技術可以剔除污泥中的絕大多數化學污泥成分,從而降低污泥處理負擔。

2.4 污泥濃縮

濃縮的目的是提高污泥的含固率,減少污泥體積和后續處理設備的負荷。特別是對于機械脫水,濃縮通常是污泥脫水工藝必不可少的環節。

最常用的濃縮方法是重力式濃縮池。根據處理水量的大小,可設計為間歇式和連續式兩種運行方式。對小型水廠,可使用帶浮動式撇水裝置的間歇式濃縮池。一般是采用帶攪拌裝置的連續流重力濃縮池。對污泥進行慢速攪拌造成的擾動有利于污泥顆粒之間的空隙水和氣泡上升逸出,加速污泥的濃縮。速度太快容易打碎已凝結的污泥顆粒,反而造成污泥濃縮性能惡化。工程上常用的攪拌方法是在刮泥機的水平桁架上設置垂直攪拌柵。為保持不同半徑圓周上的攪拌強度均勻,柵條的間距沿徑向逐漸增大。

2.5 污泥脫水

污泥脫水的主要目的在于將污泥從流狀固化成污泥餅,進而實現其搬運和遠距離處理,所以脫水工藝是保證污泥最終處理效果的最后環節,同時這一環節的凈化費用也是最高的。

污泥脫水一般分為非機械式污泥脫水和機械式污泥脫水兩大類。非機械式污泥脫水又可以分為污泥塘和污泥干化床等,其中污泥干化床的應用和研究較多。機械式污泥脫水包括真空過濾機、離心機、帶式壓濾機、滾壓式脫水機和板框壓濾機等幾種主要形式。

2.6 泥餅處置

脫水以后泥餅的處置是污泥處理的關鍵問題,污泥的最終處置費用高,環境影響大,處置方法多。脫水污泥也是一種資源,至少可以作為填土或垃圾填埋場的覆蓋土,有些還可以制磚、燒水泥,不投加PAM富含有機物的脫水污泥還可以作為肥料。目前主要有泥餅的農用、泥餅的焚燒處理、泥餅的衛生填埋、泥餅的海洋投棄、泥餅資源化等。

首先泥餅可以直接向海洋投放,脫水之后的污泥變成泥餅,將泥餅運輸至海洋深處后直接投放,但是要注意不得在禁止投放的區域進行污泥投放,而且污泥的投放也是有諸多的危害的,長時間在同一地點進行污泥投放會影響區域生態平衡,因此這種方法會逐步淘汰。

其次泥餅可以直接進行焚燒,因其內部化學成分較多,直接進行焚燒也可,但是這種方式會造成二次大氣污染。

泥餅的填埋方法主要是在地質條件允許的區域進行有條件的填埋,填埋前還要對泥餅進行一定的物理、化學處理。

最后泥餅還可以應用在農業生產上,泥餅中的有機物可以作為農業種植的底肥用,將泥餅填埋至土壤表層,能夠適當的提高土壤的有機物含量,但是在使用泥餅時,要確保泥餅中不含有大量有毒物質或是病毒物質,且重金屬含量也要監測并保證不會危害植物生長。

結語:給水廠的污泥處理技術主要包括污泥量的確定、污泥調質、污泥減容、污泥濃縮、污泥脫水以及泥餅處置等關鍵技術環節,這些環節都是針對污泥的成分以及存在狀態制定的針對性技術,也是保證污泥有效利用和凈化的保障。雖然國內給水廠已經開始引入上述技術,并意識到針對性的污泥處理技術有利于環境保護和資源利用,但是限于發展時間以及工程技術人員水平的制約,尚不能完全的滿足當前的環境保護需求,因此必須更加深入的探究適合國內給水廠的污泥處理技術和工藝,為我國水資源利用和環境保護做出應有的貢獻。

參考文獻

[1]程愛華,尹向輝.利用給水廠污泥制備透水磚的試驗研究[J].綠色科技,2013(2):129-131.

[2]朱亞琴,徐樂中.給水廠污泥處置與資源化利用[J].廣東化工,2011(12):92-93.

污泥處理的主要方法范文3

關鍵詞 污水治理;污泥治理;節能降耗;技術探討

中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)11-0000-00

我國工業化進程日益加快,工業用水量也逐年上升。1998年到2008年的10年間,我國工業污水年排量從400億噸上升到了600多億噸,污泥治理投資占污水處理中資金的的20%-50%。我國目前已投入近百億元用于污水處理,但污水治理的進程依然較為緩慢,需要我國各個行業共同努力,尤其是污水處理行業,應當注重污水污泥治理中的節能降耗,真正提高我國用水效率。

造成污水污泥治理效果不顯著的主要原因是處理力度不夠,一些中小企業缺乏對于污水污泥的治理經驗,不僅達不到污水排放的指標,而且對于污水污泥的處理過程也缺乏科學性,處理環節能耗過大,時間較長。另外,有些企業對于污水污泥的處理只注重表面和上級部門的檢查,缺乏對于污水污泥治理的根本理念,安裝的污水污泥處理設備也沒有得到充分的利用,反而加重了資源的浪費。

1 污水治理過程中的節能降耗

污水治理過程中的主要耗能環節是直接能源和間接能源的消耗。直接能耗是指以電能為主的燃料消耗,間接能耗指的是對污水進行處理時對生產藥劑的消耗,如氯氣和絮凝劑等。其中,污水治理過程中的能耗重點在于電能,因為電處理污水的所有設備幾乎都是用電能帶動的,因此要在處理污水的過程中節能降耗,就要節約電能。節約電能主要可以從不同的環節進行,但總體而言,要根據不同污水處理廠的具體情況進行設計,做好能源審計工作。審計的內容主要就是對污水處理設備耗電量進行檢測,找到耗電量大的設備,予以更新或檢修,對于污水處理中耗電的環節要改進操作方法,從技術和硬件設施上進行節能降耗。

傳統的污水處理主要以一噸污水耗費電量這樣的計算方法來決定其能耗指標,這種方法沒有充分考慮水質、污水處理工藝和各地不同的排放標準等多種因素。對于污水水質較差的地區,噸水耗電量往往比一般水質的地區更大。

1.1 根據地區不同的污水情況,選擇恰當的污水處理工藝

不同地區污水情況不同,對于污水的處理工藝要求也因此不同,所以在處理過程中的耗電量區別也很大,選擇合理恰當的污水處理工藝,是污水節能降耗的初始步驟。要在傳統的原有處理工藝上進行改造,取消不必要的工藝,或者利用可利用的環境進行順勢改造,如混合液回流步驟可以取消,還可以通過地勢來降低水的提升高度。另外,從處理污水的機械設備方面來講,可以完善鼓風曝氣設備,安裝變頻控制系統等來實現節能降耗的目標。

比如,采用微孔曝氣裝置比采用中氣泡曝氣裝置要更加省電,因為微孔曝氣裝置可以減小氣泡尺寸,增大表面積,以此來減少風量。另外通過安裝變頻控制系統,可以在更大范圍內產生更高的效率,精度更高。在污水處理過程中逐步采用自動化的調節系統是未來污水處理的發展趨勢,而自動化的高級階段是全面智能化,可以用于適應各種復雜的污水處理環境,我國目前還不能達到智能化的水平,需要建立一套完整的控制體系,使污水處理結果既能滿足排放要求,又能在處理中達到節能降耗的目標,實現人與自然和諧發展。

1.2 探究更多新技術

要努力突破地區地理條件和自然環境的限制,充分利用現有的條件,探究出更多污水處理的新技術。比如采用新能源作為動力來進行污水處理。目前,已經投入使用的污水處理廠中有利用開闊地帶,建立太陽能集熱板,利用太陽能作為動力來進行污水處理,徹底改變過去大量使用電能處理的狀況。發達國家中如日本已經出現了這種新能源污水處理廠。但是如何保證太陽能的能量轉化效率,確保污水處理能量供應的穩定性,是在探究新技術中應當充分考慮到的問題。

2 污泥治理過程中的節能降耗

污泥治理是將污水中的沉積物質通過濃縮、脫水等無害化的處理,提取污泥中有機物質,如磷、氮等,可以再次加以利用,達到節能降耗的目的。污泥處理需要采用一些必要的化學藥劑。

處理污泥過程中要做到節能降耗就要首先進行工藝改進,往往采用的是厭氧消化水方法,能夠破壞污泥中固有的顆粒,使有機物充分釋放。其次,跟污水處理方法一樣,找到新型能源進行污泥消化與干燥,太陽能作為一種優質的能源,能夠為污泥厭氧消化過程提供能量,減少了電能的消耗。

傳統的污泥處理方法很容易造成二次污染,主要是由于使用的絮凝劑等化學制劑本身具有毒性,在對污泥進行填埋后不易降解。而要做到污泥治理過程中的節能降耗,就要避免在污泥濃縮、脫水過程中造成化學制劑的二次污染。污泥濃縮處理可以通過重力、離心濃縮等方法進行。利用重力進行濃縮耗能較少,但是不是普遍通用的方法,經過濃縮處理后的污泥體積上會減少近一半以上,含水率也有所下降。經過濃縮后的污泥為了方便運輸,還要進行脫水處理,絕大多數污水處理廠會采用機械脫水的方式對污泥進行脫水,因為自然干化的方式存在對環境的污染,而且占地面積較大。經過實際處理污泥的經驗總結,可以發現干化床法能耗相對其他方法較低,脫水后的污泥含水率僅有30%—80%,脫水率較高,電耗相對于真空濾機法或離心法等方法來說很低,是一種值得普遍采用的污泥脫水方法。

污泥經過最終處理后主要有三種情況:土地利用、填埋和焚燒。土地利用是將處理后的污泥通過覆蓋、注射等方式使用在土壤中,來提高土壤的有機物含量,提高土壤肥力。焚燒可以減少污泥體積,減少污泥中有害物質的污染。

3 總結

污水污泥治理能夠解決我國目前城市排污的壓力,同時,利用新工藝、新設備和新方法可以增加我國環境治理方面的技術含量,盡可能地減少環境污染,并通過回收處理減少能源的消耗,形成一套完整的自然循環系統,為我國經濟社會的全面發展做出貢獻。

參考文獻

[1]周遠.污水污泥治理的節能降耗[J].科技導報,2010,28(22).

污泥處理的主要方法范文4

關鍵詞 污泥處理現狀發展趨勢

中圖分類號:[TU992.3 文獻標識碼:A 文章編號:

隨著經濟的高速發展,人口增長及城市化生活方式加快,生活與工業廢水中的污泥量逐年提高,污染物質也大幅增加。因此對污泥進行無害化處理勢在必行。

一、我國市政污泥處理的現狀

污泥處理處置的目的是穩定化、減量化、無害化與資源化。我國市政目前對污泥的處置出路有: 污泥農用、污泥填埋、污泥焚燒、污泥海洋處置等等。

1、污泥填埋。污泥填埋是現今在歐洲各國使用最多、運行管理最成熟的處置方法。在將來的發展中填埋仍然是污泥處置中不可避免的方法。鑒于污泥填埋需要占用大量的土地,因而其應用受到越來越多的限制。但當污泥沒有資源化途徑而必須從物質循環中排出時,填埋是目前唯一的、不可替代的最終處置途徑。

與其它污泥處置方案相比,污泥的填埋處置具有投資低、運行成本低、管理操作方便等諸多優點,這也是污泥填埋處置是目前國內外采用最廣泛的原因。但是污泥填埋處置的不足之處在于占地面積較大,處置場地使用年限短,因此受到用地緊張的限制。

2、污泥農用。污泥中富含營養物質,如果污泥符合農用條例的要求,應用于農業、園藝業和林業,由此回到自然界的物質循環,可使污泥最終剩余物問題得到真正解決。目前,污泥的農用主要有污泥堆肥、污泥填土等。但是,污泥的農田利用同時也存在一些不利因素: ①污泥中可能含有病原菌和重金屬等有毒有害物質; ②需要的農用土地面積較大; ③因氣候的影響,以及要與作物播種及收獲期相協調,致使污泥的運輸及施工計劃復雜,費用將增加; ④污泥的肥效無法與化肥競爭,存在銷路市場問題。⑤施用污泥種植出來的產品,消費者在心理上不容易接受。

3、污泥焚燒。污泥焚燒可以摧毀一切有機物質,殺死所有的病原體,最大限度地減少污泥達到污泥減量化。當污泥的燃燒熱值高,或者污泥有毒物質的含量高,城市的衛生要求也高時,就用于焚燒。但是,污泥焚燒也有以下缺點: ①污泥焚燒的投資及運行費用是污泥處置方法中最為昂貴的,使得其應用受到一定的限制; ②由于污泥的熱值不是很高,且污水廠污泥處理量不大,一般難以利用焚燒余熱進行發電; ③焚燒產生的煙氣問題需要配置昂貴的處理設備才能達到有關的排放標準,而二惡英污染的問題至今尚難以解決。

4、污泥海洋處置。污泥的海洋處置具有投資小的優點,這是英國、愛爾蘭、西班牙等沿海國家九十年代以前采用的主要污泥處置方法。這種方法的不足之處在于易形成富營養化現象。對海洋處置水域的環境影響較大,近年來其使用受到了一定的限制。

我國市政污泥處理的發展趨勢

21世紀必將是污泥處理資源化的一個大發展時期,我們應積極研制開發污泥處理工藝,不斷提高污泥效率,使污泥向資源化方向發展,將污泥變廢為寶,找出一條使人民幸福社會發展的有效途徑是我國當前污泥處理的發展趨勢。

1、污泥用于建筑材料

污泥可制造建筑材料。利用城市污水廠排放的污泥和一些其他原料均勻混合來生產建筑材料制品,一方面利用了城市污水處理廠排放的大量污泥,另一方面高溫分解了污泥中的有毒有害及致癌物質,城市污泥的二次污染問題得到了完全解決。污泥還可用于制磚和纖維板,污泥制磚有污泥灰渣制磚和干化污泥直接制磚兩種方法;污泥制纖維板主要利用了活性污泥中含有的大量粗蛋白和球蛋白能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽水溶液的性質,在堿性條件下經過加熱、干燥、加壓后,蛋白質發生了變性,從而制成了活性污泥樹脂,使之與經漂白、脫脂處理的廢纖維結合壓制成板材,其質量要優于國家三級硬質纖維板。

2、污泥缺氧/好氧消化技術

污泥的好氧/缺氧消化工藝適用于小型污水處理廠(≤20000m3/d),與好氧消化工藝比較,其曝氣時間縮短,能耗降低,同時反應過程中可以利用缺氧段反硝化作用所產生的堿度緩沖好氧消化反應過程中產生酸性物質,防止反應器中 pH 下降。研究表明好氧/缺氧消化能夠滿足污泥穩定的要求,在常溫條件下,消化 16 d,VS 去除率即可達到 38.2 %,同時好氧/缺氧消化對污泥中總氮的去除率高于傳統的好氧消化,達到 36.4%,而且能夠降低消化污泥上清液中的氨氮和硝態氮濃度。因此污泥好氧/缺氧在節能、提高總氮去除率、維持 pH 和堿度平衡等方面優于傳統的好氧消化。

3、細菌捕食使得污泥減量化

有些細菌對污泥減量化能起促進作用,例如乳酸菌,乳酸菌最大的特點就是能產生大量的乳酸降低周圍環境的 pH 呈酸性可抑制污泥系統中某些菌群大生長。乳酸菌能利用污泥中的某些還原性物質進行生長代謝,從而起到了降解污泥的作用。污泥中大多存在腸道病原菌和寄生蟲,乳酸菌能分泌抑菌素,降低污泥的毒性但其作用效果受污泥濃度和發酵時間制約。由于其本身分解代謝時所需的營養物質如葡萄糖等。從污泥中都得不到有效滿足,妨礙了正常的生長。所以若只用乳酸菌處理污泥,其處理效果維持時間一般不會太長這一點看乳酸菌在污泥處理中實際是起輔助作用。姚飛等研究表明在研制的復合菌劑中,乳酸菌將是保證環境 pH 穩定的菌,同時也具有一定的污泥降解能力及除臭能力。與其他有益菌綜合作用,相輔相成,更有效地降解污泥。

4、生物細胞溶解污泥系統

通過強化細菌的隱性生長也可以達到污泥減量的目的。所謂隱性生長是指細菌利用衰亡細菌所形成的二次基質生長。整個過程包含了溶胞和生長。利用各種溶胞技術,使細菌能夠迅速死亡并分解成為基質再次被其他細菌所利用,是在污泥減量過程中廣為應用的手段。促進細胞溶解,在傳統模型中可以認為是增大了細胞衰減速率,這樣可以降低剩余污泥的產量。

污泥干化技術

污泥的常見熱干化系統主要有直接干化(流化床干化、轉鼓干化)、間接干化(薄層干化、漿式干化)和輻射干化(帶式干化、螺旋式干化)等。污泥通過焚燒(鼓泡流化床)實現污泥穩定燃燒,使有機物全部碳化,殺死病原體,使污泥徹底實現無害化,但其系統復雜,專業技術要求高。污泥干化與其他方法相比具有的突出優點是:污染物最終處理效果好,污泥體積最小化,不存在重金屬和合成有機物污染問題,處理速度快,干化后可就地焚燒,減少長距離運輸,污泥焚燒爐渣制磚比干化污泥制磚更安全。

三、結語

隨著城市規模不斷擴大和人民生活水平不斷提高,處理的污水量不斷增多,隨之產生的污泥也將不斷增加。所以,要積極創造條件,盡早地將脫水的污泥達到填埋規范標準,或采取更好的行之有效的辦法,真正達到污水處理的目的,保護環境。垃圾場要加強對污泥填埋的管理,進行科學的規劃和設計,嚴格按照設計進行操作,進一步完善地下水收集、導排系統; 雨水收集、導排系統; 滲瀝液收集、導排、處理和排放系統; 填埋氣體收集、導排系統。并在實踐中總結經驗,不斷提高污泥處理的技術水平。

【參考文獻】

[1]姚剛. 德國的污泥利用和處置. 城市環境與城市生態, 2000, 13(1): 43~47.

污泥處理的主要方法范文5

論文關鍵詞:堿預處理,剩余污泥,污泥濃度,填料

 

我國城市污水處理廠主要采用生物法處理污水,目前采用生物法脫氮除磷主要遇到兩大難題。一是生物法處理污水過程中產生的大量剩余污泥處理和處置;二是運行中的污水處理廠普遍存在碳源不足而造成脫氮除磷效率欠佳,而投加碳源又增加了污水廠的運行成本。因此如何將這兩大難題有效解決成為了近幾年來國內外學者的研究重點。

剩余污泥水解過程中產生的大量的揮發性脂肪酸(VFAs)[1-4],可作為化工原料用于發酵工業生產各種高附加值產品,也可為低C/N城市污水提供碳源。采用剩余污泥開發碳源,使得污泥在城市污水處理廠內部進行循環利用,不僅降低了因投加碳源造成的成本,而且能在一定程度上解決污泥的處置問題,實現污泥的資源化、穩定化和減量化。但污泥很難僅通過微生物作用厭氧水解產酸,這是由于污泥細胞的細胞壁半剛性結構,只有通過預處理手段[5-7]破壞細胞壁,才能使細胞內大量溶解性有機質釋放填料,提高污泥的水解速率,最終提高污泥的厭氧消化產酸的量。與其它預處理方法相比,堿預處理具有操作簡單、方便,處理效果好等優點[8,9]。本研究采用堿預處理方法考察不同濃度的污泥對厭氧產酸效果的影響,以選取堿處理剩余污泥的最佳污泥濃度,并通過添加填料觀察填料對污泥水解產酸的影響,以期為低碳氮比城市污泥提供有效碳源并實現污泥的資源化利用。

1材料與方法

1.1底物污泥

試驗用泥取自鄭州市五龍口污水處理廠的回流泵房和脫水機房。試驗用泥每周取一次,取回的污泥在4℃下保存備用。脫水機房取出的脫水污泥,在試驗中根據試驗需要用蒸餾水稀釋至所需濃度。

1.2試驗方法

試驗共分兩個部分,一是污泥濃度對堿預處理剩余污泥水解產酸的影響;二是填料對堿預處理剩余污泥水解產酸的影響。

1.2.1污泥的堿預處理

用6mol/L的NaOH將污泥的pH調到12(±0.1),并使其pH值在緩慢攪拌下穩定5min,得到的污泥混合液在室溫下(25-30℃)保存20h以強化堿處理的效果。經過20h預處理的剩余污泥,在反應開始前再利用6mol/L的NaOH調節pH為10(±0.1),劉曉玲[10]等研究發現pH為10的條件下,可顯著改善污泥預處理產酸效率,并能維持穩定產酸量會計畢業論文范文。在本試驗主要研究污泥經過堿預處理在反應中不調節pH時的產酸情況。

1.2.2污泥濃度對污泥水解產酸的影響

試驗裝置有效容積為2L,設有攪拌裝置攪拌速度為60-80r/min,溫控裝置控制溫度在32℃左右。通過對比不同污泥濃度,研究污泥濃度對剩余污泥水解產酸的影響。

表1 每組試驗剩余泥的特征

Tab.1 Characters of waste activated sludgein each groups

 

編號

項目

第1組

第2組

第3組

第4組

第5組

第6組

TS c/mg·L-1

14

37

88

147

177

233

VFAs c/mg·L-1)

32

38

54

90

124

154

TCOD c/mg·L-1

5198

22600

41300

57700

76000

98800

SCOD c/mg·L-1

32

60

88

109

131

174

pH

7.01

7.03

6.97

6.97

污泥處理的主要方法范文6

關鍵詞:城市污泥;處置處理;資源化利用

Study on resource reuse of municipal sewage sludge

Li Yinbo

(Guangzhou Institute of Shanghai Municipal Engineering Design General Institute, Guangzhou 510070, China)

Abstract:As the by-product of the sewage treatment plants, the output of municipal sewage sludge is very huge and its components are complicated, and it brings secondarypollution to human. People are concerned about what reasonable use of the municipal sludge. In the meantime,it contains organic matter and it's also effective biological resources which can be comprehensive utilized.Therefor, it may be the best solution to combine sludge treatment with resourceful utilization of sewage sludge.This paper discusses the character, traditional treatment of municipal sewage sludge, and the eisting problems in traditional methods. Based on a comprehensive analysis of resourceful utilizations of sludge,the trend of sludge treatment is proposed in the paper.

Keywords:municipal sewage sludge; treatment and disposa; resourceful utilizations of sludge引言

隨著經濟的高速發展,城市化和小城鎮建設步伐的不斷加快,人們對環境質量的要求日益提高,環境保護意識不斷增強,環境保護與治理成了國家可持續發展的必然要求。大量的污水處理廠不斷建成并投入使用,隨之而來的污泥量也越來越大。城市污水廠的污泥是指處理污水所產生的固態、半固態及液態的廢棄物,含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養物、重金屬以及致病菌和病原菌等,如果不加處理的任意排放和投棄會對環境造成嚴重的二次污染。如何妥善地處置污水廠污泥,并將其作為一種新的資源加以有效利用,變廢為寶,已成為城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平的重要因素,也是全球共同關注的課題。

1 傳統的污泥處置方法及其弊端

1.1 衛生填埋

脫水污泥直接填埋本身是對資源的嚴重浪費,此外,還可能對填埋場形成諸多困難:

(1)填埋場一般是一層垃圾一層覆土,然后進行碾壓,污泥的高含水率、高粘度經常使得碾壓機械打滑甚至深陷其中給填埋操作帶來困難。

(2)污泥的流變性使得填埋體易變形和滑坡,成為人為的“沼澤地”,給填埋場帶來極大安全隱患。

(3)污泥的高含水率大大增加了填埋場滲濾液處理量,由于污泥細小,經常堵塞滲濾液收集系統和排水管,加重了垃圾壩的承載負荷,給填埋安全和管理帶來困難,而且清理收集系統的費用極為昂貴??紤]到污泥是一種資源,一些國家開始限制污泥的直接填埋,填埋成本的上升,引發了人們深度處理污泥以滿足減量化和資源化的市場需求。

1.2 污泥焚燒

焚燒是利用污泥中有機成分高,具有一定熱值的特點來處置污泥。與其他的污泥處置方法相比較,焚燒的優點在于其產物為無菌、無臭的無機殘渣,迅速地實現了無菌化和減量化的目的。但由于所需設備、能源及操作費用所限,尚不具備推廣應用的條件。而且由于污泥中含有大量的有機物,燃燒時會產生大量的有害物質,如二惡英、二氧化硫、鹽酸等氣體容易造成二次污染[1]。同時,形成的重金屬的煙霧和污泥燒盡的污泥灰也有造成二次污染的可能性,而且灰燼也沒有好的方法進行利用。這些不利之處都限制了該種方法的廣泛應用,一般只有在其他處置方法受到環境或土地利用限制時才會考慮采用。

1.3 水體消納

水體消納污泥是一種方便、經濟的處置方法。它一般不需要進行嚴格的無毒無害化處理,也不需要脫水就可以直接排入水體。但這種方法并沒有從根本上解決環境污染問題。污泥進入水體后,其中的有毒有害物質會溶入水環境,導致水生環境惡化,對海洋生態系統和人類食物鏈造成威脅。1991年起美國禁止污泥向大海投棄,1998年歐盟也做了類似的規定[2]。

2 污泥資源化利用

污泥處理應遵行“減量化、穩定化、無害化和資源化”的原則。一般而言處理可供選擇的方法大致有濃縮、消化、脫水、焚燒、堆肥等,然后是最終處置。因此污泥處理方案的選定,應根據當地污泥的性質與數量;投資情況與運行管理費用;環境保護要求及有關法律與法規;城市發展動態及污泥資源化利用,綜合考慮后選定[3]。污泥最終處置的常規方法包括土地利用、填埋和投海。投海對海洋生態環境和人類食物鏈造成威脅,國際公約已明令禁止;而污泥中有毒有害物質在土地利用過程中對環境造成的危害也逐漸顯現,譬如未經處理的污泥直接施用于土壤,造成土壤板結,植物死亡,重金屬在食物鏈上的積累;填埋則嚴重污染了填埋場附近的生態環境;并嚴重污染了附近的地下水。隨著人們環保意識的增強,土地資源的日益匱乏,污泥土地利用條件的嚴格化,因此在污泥處理過程中強調污泥的穩定化及無害化,就顯得尤為重要。而充分利用污泥中有用成分,提升污泥附加值的污泥資源化技術正在持續升溫。污泥資源化利用是污泥處理可持續發展的重要途徑,同時有利于使社會效益、經濟效益和環境效益相統一。

我國城市生活污水處理行業,一直面臨著污泥的出路問題,但污泥的根本出路是資源化,因此需要加強對污泥利用的開發研究,化害為利,使污泥的產生、處置與環境保護之間達到一個良好的平衡。目前污泥資源化利用主要有以下幾種方法。

2.1 農林利用

城市污泥含有大量的有機質和N、P、K以及Mn、Zn、Cu、S、Fe等植物生長元素,是一種良好的肥料和土壤改良劑。田間實驗表明污泥用于農田后能改良土壤的物理化學性質,增加土壤營養成分,提高土壤可耕作性將污泥施用于花卉、草坪等,既可遠離食物鏈,又可就近消化污泥,還能減少化學肥料的用量。但污泥也含有大量有害物質,污泥中的重金屬是決定污泥能否農林利用的主要因素。

2.2 建材利用

有些工業廢水和生活污水混排處理后的污泥含有機廢物、重金屬和一些有害微生物,可用于制造磚塊、生態水泥、陶粒、填料等[4]。比如有的城市污水廠與水泥制品廠或制砧廠合作,把污泥作為建材產品的摻合料一起焚燒,最終生產出質量完全符合標準的建材產品,同時還降低了生產成本。這種處置過程,充分利用了污泥中的無機物(粘土),補充了當前水泥生產與制砧生產緊缺的泥源;同時充分利用了污泥中有機物(具有熱值)作為輔助燃料,減低了建材產品生產的煤耗量;由于焚燒溫度高達1200℃,污泥中病原體被徹底毀滅,燃燒過程中產生的有害廢氣(如二堊英)被徹底分解,又無殘留灰渣,徹底避免了對環境的污染;同時為建材生產廠提供了再生資源,降低建材產品的單位成本;根據市場經濟運作,污水廠還從中得到了應有的實惠,但是污泥建材利用應考慮重金屬浸出率及放射性污染物、有機污染物的影響。

2.3 環保材料

從污泥中提取出微生物絮凝劑,不僅可用于油水分離,還可用于去除污水中的懸浮物、有機物等。礦化污泥可制備用于回收水表面溢油的吸附劑,且效果相當顯著。活性污泥能作為粘結劑將無煙粉煤加工成型煤。在加工過程中,污泥可改善高溫下型煤內部孔結構,降低灰渣中的殘碳,污泥熱值也得到充分利用。未馴化污泥可制成降解五氯酚的顆粒污泥,而經氯苯馴化的污泥對氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯等共存的體系具有良好的降解作用[5]。

2.4 污泥堆肥

污泥堆肥技術是20世紀60年展起來的一項新興生物處理技術。主要是利用微生物的作用,將不穩定的有機質降解和轉化成較為穩定的有機物,并使揮發性物質含量降低,物理性狀明顯改善(如含水量低、呈疏松、分散、粒狀)。處理后便于貯存、運輸和使用。高溫堆肥還可以殺死病原菌、蟲卵等,使堆肥產品更適合作為土壤改良劑和植物營養源污泥堆肥主要有兩種方式,一是污泥消化或污泥和垃圾與其他物質混合堆肥后農用;二是污泥經過堆肥發酵制成復合肥農用。另外,還有人研究開發了污泥――化肥復合肥系列產品進行農用,更具有優越性。

2.5 用于聚合物復合材料

利用脫水污泥和廢塑料為主要原料,張召述等[6]采用熱塑復合法制備出聚合物復合材料及對應的微孔材料,最終材料表現出混凝土的剛度和聚合物的韌性,具有木材的性質,可鋸、可釘、可切割、可裝飾,而原料污泥中的有害物質重金屬經聚合物固化和表面處理不會滲出,污泥的惡臭也被消除,因而這種材料能在工業及民用建筑領域得到應用。污泥制聚合物復合材料這一工藝的出現,無疑緩解了木材市場的壓力,特別是以污泥與廢塑料為主要原料這一特點,不僅解決了污問題,還解決了由廢塑料帶來的白色污染,為環保事業的發展拓展了新的方向。

2.6 污泥制吸附劑

近年來,一些學者研究發現,來源于污泥熱解的衍生材料可以作為很好的吸附劑。一方面,污水處理過程中產生的污泥中含有大量的有機物,另一方面污泥中還含有的大量重金屬氧化物。這種氧化物不但可以作為吸附劑,同時也是良好的催化劑。于是人們以污泥為原料,通過傳統的活性炭生產工藝制得了污泥活性炭,主要應用于污水處理、有害氣體吸附等。因此,污泥制活性炭這種資源化方法越來越受到人們的重視[7]。

2.7 其它綜合利用

有的城市污水廠污泥則與制熱單位合作,利用污泥替代部分燃煤制熱,取得了較好的效果。污泥通過焚燒達到了無害化處置,,制熱單位由于獲得了污泥這一再生資源,緩解了當前燃煤供應緊張的局面并降低了制熱生產成本。

3 結語

隨著人們環境保護意識的不斷提高和環境法規的不斷完善以及國內外對能源的需求量逐年增加,開發和利用低成本、高效率、環境污染小的可再生能源已經成為社會的需求。所以城市污水廠污泥處理與處置必須遵循“減量化、穩定化、無害化、資源化”的處置原則,不能將污泥處理與處置的目的僅限于“減量化、穩定化、無害化”,而是應將“無害化”作為污泥處置的重點,把“資源化”作為污泥處置的最終目標。只有進行綜合利用,才能有效地徹底解決污泥對環境污染。因此,應加強污泥資源化和能源化的開發利用研究,尋求新的應用途徑、加工技術,將大量的廢物變為可用物質,取得良好的經濟效益和環保效益。

參考文獻

[1]張橋,吳起堂.施用污泥堆肥對作物和土壤的影響[J].土壤與環境,2000,9(4):277-280.

[2]魏源送.堆肥技術及進展[J].環境科學進展,1999,23(12):23-25.

[3]張自杰.排水工程[M].北京:中國建筑工業出版社,2000: 328-329.

[4]許擁勝.燒結磚產品定位與工藝質量控制[J].磚瓦世界, 2005(1): 12-13.

[5]牛波,呂鴻雁.污水處理廠污泥處理處置方法[J].地下水,2005,6(3):202-203

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