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定 义 (suldge treatment ):对污泌泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。目 录简介污泥分类各种处理类型污泥处理分类几种污泥处理的方法及优缺点分析①污泥的卫生填埋②污泥的直接土地利用③污泥的焚烧污泥处理-污泥处理利用的技术污泥处理-污泥处理步骤1.2.关于污泥处理的研究污泥处理设备WGB-300型污泥固化拌和站LWnJ系列泥浆分离脱水机卧式螺旋卸料沉降离心机简介 污泥分类 各种处理类型污泥处理分类 几种污泥处理的方法及优缺点分析:①污泥的卫生填埋 ②污泥的直接土地利用 ③污泥的焚烧污泥处理-污泥处理利用的技术 污泥处理-污泥处理步骤 1. 2.关于污泥处理的研究 污泥处理设备 WGB-300型污泥固化拌和站 LWnJ系列泥浆分离脱水机 卧式螺旋卸料沉降离心机展开 编辑本段简介污泥分类 原污泥 (raw sludge):未经污泥处理的初沉淀污泥。二沉剩余污泥或两者的混合污泥。 初沉污泥 (primary sludge): 从初沉淀池排出的沉淀物。 二沉污泥 (secondey sludge ):从二次沉淀池(或沉淀区)排出的沉淀物。 活性污泥 (activated sludge): 曝气池中繁殖的含有各种好氧微生物群体的絮状体。 消化污泥 (activated sludge): 经过好氧消化或厌氧消化的污泥,所含有机物质浓度有 一定程度的降低,并趋于稳定。 回流污泥 (returned sludge): 由二次沉淀(或沉淀区)分离出来,回流到曝气池的活 性污泥。 剩余污泥 (excess activated sludge): 活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排 出系统外的活性污泥。 污泥气 (sludge gas): 在污泥厌氧消化时,有物分解所产生的气体,主要成分为甲烷和 二氧化碳,并有少量的氢、氮和硫化氢。俗称沼气。各种处理类型污泥消化 (sldge digestion): 在氧或无氧的条件下,利用微生物的作用,使污泥中的 有机物转化为较稳定物质的过程。 好氧消化 (aerobic sigestion): 污泥经过较长时间的曝气,其中一部分有机物由好氧 微生物进行降解和稳定的过程。 厌氧消化 (anaerobic digestion): 在无氧条件下,污泥中的有机物由厌氧微生物进行 降解和稳定的过程。 中温消化 (mesophilic digestion ):污泥在温度为33-530C时进行的厌氧消化工艺。 高温消化 (thermophilic digestion ):污泥在温度为53-330C进行的厌氧消化工艺。 污泥浓缩 (sludge thickening): 采用重力或气浮法降低污泥含水量,使污泥稠化的过 程。 污泥淘洗 (elutriation of sludge ): 改善污泥脱水性能的一种污泥预处理方法。用清 水或废水淘洗污泥,降低消化污泥碱度,节省污泥处理投药量,提高污泥过滤脱水效率。 泥脱水 (sludge dewatering ): 对浓缩污泥进一步去除一部分含水量的过程,一般指机械脱水。 污泥真空过滤 (sludge vacuum filtration ): 利用真空使过滤介质一侧减压,造成介质两侧压差,将污泥水强制滤过介质的污泥脱水方法。污泥压滤 (sludge pressure filtration ): 采用正压过滤,使污泥水强制滤过介质的污泥脱水方法。污泥干化 (sludge drying ): 通过渗滤或蒸发等作用,从污泥中去除大部分含水量的过 程,一般指采用污泥干化场(床)等自蒸发设施。污泥焚烧 (sludge incineration ):污泥处理的一种工艺。它利用焚烧炉将脱水污泥加 温干燥,再用高温氧化污泥中的有机物,使污泥成为少量灰烬。编辑本段污泥处理分类污泥处理前,首先要了解污泥的分类,才能确定污泥处理的方法: 1.自来水厂沉淀池或浓缩池排出的物化污泥处理污泥分类:属中细粒度有机与无机混合污泥,可压缩性能和脱水性能一般。 2.生活污水厂二沉池排出的剩余活性污泥处理污泥分类:属亲水性、微细粒度有机污泥,可压缩性能差,脱水性能差。 3.工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥处理污泥分类:属中细粒度混合污泥,含纤维体的脱水性能较好,其余可压缩性能和脱水性能一般。 4.工业废水处理产生的经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化细粒度污泥处理 污泥分类:属细粒度无机污泥,可压缩性能和脱水性能一般。 5.工业废水处理产生的物化沉淀粗粒度污泥处理污泥分类:属粗粒度疏水性无机污泥,可压缩性能和脱水性能很好。编辑本段几种污泥处理的方法及优缺点分析①污泥的卫生填埋 这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。②污泥的直接土地利用 污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。③污泥的焚烧 湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。 以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高。
首先,原污泥通过污泥泵由二沉池打到另一个池子中从而和上清液分离。因为原污泥的含水率通常能达到99.5%,所以污泥必须浓缩,有多种可行的方法用于减少污泥的体积。例如真空过滤和离心等机械处理的方法通常用于将污泥以半固体形式处置之前。通常这些方法是污泥焚烧处理的准备工作。如果计划采用生物处理,则多数才用重力沉降或者是气浮的方法进行浓缩。这两种情况所对应的污泥仍然是流态的。 重力浓缩池的设计和运行类似于污水处理中的二沉池。浓缩功能是主要的设计参数,为了满足更大的浓缩能力,浓缩池基本上比二沉池要深。一个设计正确,运行良好的重力浓缩池至少能提高两倍的污泥含泥量。也就是说,污泥的含水率可以有99.5%减少到98%,或者更少。这里值得一提的是,重力浓缩池的的设计要尽量基于中式结果的分析,因为合适的污泥负荷率与污泥的属性的有很大关系的。 如果采用溶气气浮浓缩,需要有一小部分的水,通常是二沉池出水,在400kPa的压力下充气。这种过饱和的液体通入罐底,而污泥在大气压下通过。气体以小气泡的形式和污泥中的固体颗粒黏附,或则是被包围,从而带动固体颗粒上浮到表面。浓缩了的污泥的上部被除去,而液体由底部流回溶气罐充气。 体积减少后,污泥中含有大量的有害成分,在处置之前需要将之转化为惰性成分。最常用的方法是生物降解稳定。因为这个过程目的在于将物质转化为最终无菌产物,所以常应用消化的方法。污泥消化既能进一步的减少污泥体积也能使所含固体转化为惰性物质并且大体的上没有病菌。通过厌氧消化或好养消化都能达到污泥消化目的。 污泥含有多种有机物,因此需要多种微生物来分解。有关资料将厌氧消化中的微生物分为两类:产酸菌和甲烷菌。所以,我们也能把厌氧消化分为两步。第一步,由兼性厌氧菌和厌氧菌组成的产酸菌通过水解作用溶解有机固体。接着溶解质由发酵作用转化为酒精和低分子量分子。第二步,有严格厌氧菌组成的甲烷菌将乙酸、酒精、水和二氧化碳转化为甲烷。因为两种菌群只能在无氧的环境下存活,所以厌氧消化的反应器必须是密闭的。设计容器的时候同时也要考虑另外的一些因素,例如:温度、pH值和混合物搅拌。 污泥也可以通过好氧消化稳定。这种消化基本上只能用于可生化污泥而不能用于初沉池污泥,伴随着二沉池和污泥浓缩池中污泥体积的减少,这个工艺需要不断的鼓气。好氧消化多应用于深度曝气系统。再者,好氧消化对环境条件不敏感,也不局限有流行变化。 污泥消化以后,污泥中的有机物能被去除并且能进一步的减少污泥体积。接下来,污泥需要处置。多种方法可以用来有效的处置污泥。其中包括焚烧、卫生填埋和用作化肥以及土壤改良剂。原污泥可以用来焚烧,可以有效地减少含水率。添加燃料可以用来引起和维持燃烧,城市垃圾也可能用来达到这个目标。原污泥和消化污泥也可以用卫生填埋来处置。污泥的土地应用实践了好几年,而现在只限于处理消化污泥。污泥的营养成分有利于植物成长,而其颗粒特性可用于土地改良。这些应用局限有饲料作物和非人类消费,而运用于支持可食用植物的可能性正在研究中。污泥土地应用的主要限制因素为植物富集金属毒性和水体富营养污染。污泥的应用可通过在流态时由喷淋器喷淋、沟渠导流或直接注入土壤。去水污泥可以由传统农用机械铺设在土地之上在和培养土壤。 上述文字指的是一般污泥的处理。因为污泥能造成环境的污染,所以我们需要尽最大的努力使之无害化。现在,很多导致类型污染的具有不同特性污泥正在研究中。在本文中,我将叙述一种来自于人类产油和石油工业的污泥,这个代表性污泥称之为含油污泥。 大量的污泥产生,而这种污泥中含有相当大量的油,必须在最终处置之前将之去除。炼油厂产生的污泥不能被安全的处置,除非将其含油量去除到一定程度。此外,在炼油厂的油水分离系统和储油罐中因为含油原料的累积而产生的污泥的处理费用很高,并且对环境造成很严重的污染。石油是一种疏水混合物例如:烷烃,芳香烃,树脂和沥青。许多化合物是有毒性的,致突变的和致癌的。它们的排放的受到严格控制的,因为它们对人体健康和环境的负面影响,它们被美国环保部门分类并列为环境污染物优先。 有很多种方法可以用来处理含油污泥。化学和物理的方法例如:焚烧、氯氧化、臭氧氧化和燃烧,生物的处理方法例如:生物修复、传统堆肥法等等。现在,随着技术的发展,含油污泥的低温冷处理和生物修复成为了两条有效的处理途径。 低温冷处理技术作为一种物理的处理方法能有效地增加污泥的脱水性质,改变絮凝剂的结构形式并减少污泥周围的水含量。比较那种“初沉降”,冷处理能够除掉溶液中的杂质,因此达到更好浓缩目的,最近就是在讨论冷处理的这种好处。据我们所知,现在的资料中没有讨论冷处理技术来分离油泥中的油的可行性。但是,如果在自然条件允许的许多国家里,冷处理技术提供了一种有效的处理含油污泥的处理和处置的方法。 通过比较常规方法处理和冷处理之后污泥,我们可以发现,冷处理之后的样品上面浮了一层油。最后我们可以发现试管中分三层:最上面的一层是清的浮油,底层是一层深色的沉降物,中间一层是清水。原始的污泥经过24小时的沉降,可以看见上浮液和底部沉降物,但是没有可见的油相。通过上面的叙述的现象揭示了简单的冷处理能有效分离油泥中的油。 物理化学的方法可以用来处理油泥,但是费用却是很高的。堆肥和通过接种降解油类菌种或激活原有生物进行生物修复被看为两种经济的方法来对付油污染。堆肥有些看得见的优点例如:基建和维护费用低、设计和运行简单并能去处部分的油。然而,堆肥处理基本上不能达到现在环境的标准了。 油泥中含有的大部分油是难于生物降解的。很多研究证明了生物修复对含油土壤的高效处理,但是只是针对含油量高的污染物。大部分实验在实验室中进行,而行业应用的很少。生物修复才刚刚开始,这个意味着先进的处理技术。
[align=center][img]https://p5.itc.cn/q_70/images03/20221031/0e05d843db1740b3a357f467b42faf67.jpeg[/img][/align]记得刚入行的时候,一位前辈曾说过:“在污泥处理处置工艺的选择上,不存在一劳永逸的通用解决方案。”的确,任何一条技术路线的选择都需要根据污泥的性质、成分、技术水平、当地条件、经济成本以及污泥最终的去路来决定。[align=center][img]https://p0.itc.cn/q_70/images03/20221031/251718f8812247eeae45ca1bba7fe8ee.jpeg[/img][/align][align=center]污泥处理处置组合技术选择路径[/align]现如今,我国污泥处理处置行业已形成了几条较为清晰的技术路线。比如,“厌氧消化-土地利用”、“干化-焚烧-灰渣填埋或建材利用”、“工业窑炉协同焚烧”以及“脱水-填埋”等。但这些技术路线真的适用于你的工作吗?如果不适用,低碳背景下又该如何结合本土现状寻找一条合适的污泥出路呢?或许看完这篇文章,对于污泥处理处置工艺的选择,你会有更客观的判断和答案。01厌氧消化-土地利用污泥的厌氧消化又称为污泥的厌氧生物稳定,是利用多种(厌氧及兼氧)微生物对污泥进行厌氧生化处理的过程。污泥经厌氧消化,降解污泥中易腐化发臭的物质,将其转化为低分子有机物,同时减少病原菌、消除臭味,使污泥达到减量化、稳定化和无害化。同时,厌氧消化过程中会产生的大量高热值的沼气;污泥经脱水处理后,还可进行土地利用或作为水泥厂、燃煤电厂的辅助燃料等,真正意义上地实现了污泥的资源化。资料显示,欧美60%以上的污水处理厂都建有污泥消化和沼气利用设施,通过沼气发电,其电能可满足污水厂33%-100%电力。[align=center][img]https://p3.itc.cn/q_70/images03/20221031/b7114bee5cb14423a054a62bc2d37dd2.jpeg[/img][/align][align=center]厌氧消化-土地利用工艺路线图[/align]影响厌氧消化的因素很多,主要有温度、污泥龄与负荷、营养物质与C/N比、有毒物质、pH值以及消化池中N的平衡等。其中,温度是影响厌氧消化的重要因素之一。污泥厌氧消化反应温度分别在30℃~36℃和50℃~53℃之间,称为中温消化和高温消化。高温消化较之中温消化分解速率快、产气速率高、所需消化时间短、寄生虫卵杀灭率高、有机物降解更彻底,但高温消化消耗热能相对较大,耗能高,控制困难。而与高温消化相比,中温消化能耗较少、整体能维持在一个较高的消化水平。因此,国内污水处理厂污泥厌氧消化多选用中温消化。经济成本[list][*]厌氧消化:单位投资成本(¥/t DS)=157~321;单位运行成本(¥/t DS)=264~309。[*]厌氧消化-土地利用:综合处理处置成本(¥/t DS)=750;处理设备占地(m2/t DS)=80~120。[/list]碳排放厌氧消化-土地利用在碳排放过程中产生的主要碳源为电耗、絮凝剂、未利用甲烷和一氧化氮排放和其他直接或间接的燃料消耗;碳汇主要为产生的沼气代替化石燃料利用、代替磷肥和氮肥产生及在污泥肥料施用后分解的被植物直接捕获的碳量。02好氧发酵-土地利用好氧发酵也称污泥好氧堆肥,通常是指有氧条件下,在好氧嗜温菌、嗜热菌等的作用下,使污泥中的有机物分解,转化成稳定的腐殖质的过程。经过好氧发酵的污泥,其含水率可降至 50%左右,可对脱水后污泥实现减量。发酵污泥的资源化利用主要有:垃圾填埋场覆盖土、园林绿化及废弃场地的土地修复等,当然如果污泥中重金属等有毒、有害物质不超标,一般还可作为有机农肥使用。值得一提的是,污泥堆肥不适合大规模的污泥处理工程,特别是在南方多雨天气下,对其反应设施和储存设施要求相对较高。[align=center][img]https://p8.itc.cn/q_70/images03/20221031/82aa67c6a3124559a61f835a108b7167.jpeg[/img][/align][align=center]好氧发酵-土地利用工艺路线图[/align]相对于厌氧消化,污泥好氧堆肥的过程中会消耗大量能耗与药耗,也正因如此,污泥好氧发酵在国外通常作为污泥厌氧消化的补充技术。经济成本[list][*]好氧堆肥:单位投资成本(¥/t DS)=60;单位运行成本(¥/t DS)=219~250。[*]好氧发酵-土地利用:综合处理处置成本(¥/t DS)=650;处理设备占地(m2/t DS)=150~200。[/list]碳排放好氧发酵-土地利用在碳排放过程中主要碳源为电耗、絮凝剂、未利用甲烷和一氧化氮排放和其他直接或间接的燃料消耗;碳汇主要为代替磷肥和氮肥产生和在污泥肥料施用后分解的被植物直接捕获的碳量。03热干化-土地利用热干化技术是指通过污泥与热媒之间的传热作用,脱除污泥中全部或部分水分的工艺过程。污泥热干化处理与机械深度脱水等方式相比可使污泥含水率降至10%~30%或者可以全部去除,一般还可根据污泥处置方向调整出料污泥含水率。热干化技术处理后,可使污泥深度脱水,实现污泥的减量化。干化后污泥热值、有机物含量基本不变,而且在高温条件下,污泥中的微生物基本灭活。干化污泥可以用来堆肥、掺烧、园林绿化、建材原料等,进而实现污泥资源化和无害化。虽然污泥热干化工艺占地面积小,集约化程度高,但该工艺流程较长、系统相对复杂、各系统工艺设备繁琐、运行管理水平及系统安全要求高、工程投资及运行成本高。04干化-焚烧-灰渣填埋或建材利用污泥焚烧是指在一定温度和有氧条件下,污泥分别经蒸发、热解、气化和燃烧等处理方式,使其有机组分发生氧化(燃烧)反应生成CO2和H2O等[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]物质,无机组分形成炉灰、渣等固相惰性物质的过程。需要特别说明的是,当污泥含水率较高,热值较低时,直接进入焚烧炉焚烧会消耗大量的辅助燃料,能量利用率低,运行费用高。因此,采用污泥直接焚烧技术前,应先将污泥干化后再焚烧。干化焚烧可实现污泥较高程度的减量化、稳定化,当污泥中有毒有害物质含量很高且短期不可降低时这种处理方法尤为适用。[align=center][img]https://p0.itc.cn/q_70/images03/20221031/03e8ff395e9d489fbfdef2579dd9db59.jpeg[/img][/align][align=center]机械热干化-焚烧工艺路线图[/align]但是干化焚烧设备投资大,存在潜在烟气污染,完善的烟气处理系统不论是投资与运行费用都很高。经济成本[list][*]热干化:单位投资成本(¥/t DS)=273~365;单位运行成本(¥/t DS)=750~1000。[*]单独干化焚烧:单位投资成本(¥/t DS)=365~639;单位运行成本(¥/t DS)=1025~2045。[*]机械热干化+焚烧:综合处理处置成本(¥/t DS)=1778;处理设备占地(m2/t DS)=8~14。[/list]碳排放机械热干化+焚烧在碳排放的过程中主要碳源为电耗、絮凝剂、未利用甲烷和一氧化氮排放和其他直接或间接的燃料消耗;主要的碳汇为灰渣建材利用后替代石灰等建材原料的碳汇。05石灰稳定-填埋或深度脱水-填埋石灰稳定技术是指通过对脱水污泥中添加一定比例的石灰(另需添加特殊调理剂)均匀混合,生石灰和污泥中的物质相互作用,生成稳定的固体化合物,并释放出大量热能的过程。污泥经石灰稳定后,能达到以下效果:1)脱水;2)灭菌和抑制腐化;3)钝化重金属离子;4)污泥改性、颗粒化;5)可实现污泥液中总磷去除。同时,经石灰稳定处理后的污泥资源化前景也十分广阔,可以作为建筑原料、水泥厂协同焚烧、路基材料、土壤改良剂、垃圾卫生填埋场覆盖土等。但石灰稳定固化由于添加大量的石灰固化剂,增加了污泥干物质量,目前大多数地区仅作为临时应急路线。深度脱水填埋成本相对较低,但是部分调理剂的添加不利于后续处置,且填埋不可持续,大部分地区选用的态度越来越谨慎,未来深度脱水填埋作为主要技术路线的地区将越来越少,主要作为应急处置方式。[align=center][img]https://p8.itc.cn/q_70/images03/20221031/fe4a1ccb787c4dd2ae3e5256443df8a4.jpeg[/img][/align][align=center]石灰稳定-填埋或深度脱水-填埋工艺路线图[/align]经济成本[list][*]生石灰稳定:单位投资成本(¥/t DS)=54~82;单位运行成本(¥/t DS)=350~500。[*]单独填埋:单位投资成本(¥/t DS)=183~274;单位运行成本(¥/t DS)=400~600。[*]垃圾混合填埋:单位投资成本(¥/t DS)=27;单位运行成本(¥/t DS)=48~123。[*]制砖:单位投资成本(¥/t DS)=7;单位运行成本(¥/t DS)=300。[*]石灰稳定-填埋:综合处理处置成本(¥/t DS)=1145;处理设备占地(m2/t DS)=2~5。[*]深度脱水-填埋:综合处理处置成本(¥/t DS)=512;处理设备占地(m2/t DS)=8~10。[*]深度脱水-制砖:综合处理处置成本(¥/t DS)=669。[/list]碳排放石灰稳定+填埋的主要碳源为电耗和石灰消耗,深度脱水+直接填埋主要碳源为电耗、絮凝剂、未利用甲烷和一氧化氮排放;可能的碳汇为填埋气替代化石燃料的碳汇。综上所述,如果从经济成本的角度考虑,组合工艺的选择顺序应该为:1、浓缩-深度脱水-卫生填埋2、浓缩-脱水-石灰固化-填埋3、脱水污泥-高温好氧发酵-土地利用4、干化-水泥窑/砖窑-建材利用5、高温热水解预处理-厌氧消化-深度脱水-干化-土地利用/建材利用6、高温热水解预处理-厌氧消化-深度脱水-高温好氧发酵-土地利用7、污泥干化-焚烧-建材利用/填埋而如果从低碳经济、循环利用角度考虑,组合工艺的选择顺序应该为:1、高温热水解预处理-厌氧消化-深度脱水-高温好氧发酵-土地利用2、高温热水解预处理-厌氧消化-深度脱水-干化-土地利用/建材利用3、脱水污泥-高温好氧发酵-土地利用4、干化-水泥窑/砖窑-建材利用5、污泥热解-回收蛋白-深度脱水-绿化用土/建材用土/燃料6、污泥干化-焚烧-建材利用/填埋[align=right]资料来源:网络[/align]关于大会[align=center][img]https://p4.itc.cn/q_70/images03/20221031/6a8f015948d4420ab9c85f91aac50a32.jpeg[/img][/align]第四届固危废峰会暨污泥油泥处置与资源化利用研讨会将于2023年1月12-13 日在苏州举办。本届会议将以“低碳驱动创新,绿色引领发展”为主 题,邀请全国水务公司,污水厂,市政污泥环保单位,工业污泥/油泥 处置单位,产废单位,设计单位,设备技术提供商,高校科研单位,政 府主管单位等共同讨论行业发展。