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工業污泥處理的主要方法實用13篇

引論:我們為您整理了13篇工業污泥處理的主要方法范文,供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發您的創作靈感,讓您的文章更具深度。

工業污泥處理的主要方法

篇1

2合成氨工業的水污染治理技術研究

合成氨企業的污水主要來自造氣、脫硫、壓縮、變化、脫碳、合成以及甲醇車間的污水等,筆者通過對大量相關文獻的深入研究發現,CASS工藝法是現今使用最多的方法之一,其水污染治理效果較理想。下面我們對其進行具體分析。

2.1CASS工藝法CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)工藝法,即循環式活性污泥法,它是由Goronszy教授開發出來的,是SBR工藝的一種新的形式,此方法從1970年就開始在國外研究并利用。CASS工藝法一般分成三個反應區,分別為生物選擇器、缺氧區和好氧區,區域的容積之比為1:5:30。它將主反應區中的部分剩余污泥回流到生物選擇器中,然后在運作方式上的沉淀階段不進水,使排水的穩定性得到保障。生物選擇器可以加速可溶解性底物的去除,有機物的水解速度也提高了。并且擴大了兼氧區,使得在厭氧的條件下污泥中的磷能充分的釋放出來,防止污泥膨脹。

2.2合成氨工業的水污染治理工藝路線由于合成氨工業中的污水懸浮物和氨氮的含量較高,并且在甲醛車間還包含甲醛廢水,廢水的可生化性較好,所以我們采用“自然沉淀+CASS生物反應池”結合的工藝技術路線,在去除懸浮物和有機物的同時,脫氮功能也有所加強。工藝流程首先,合成氨企業工廠車間中排放的不達標污水通過加壓泵和污水管道分別送入污水處理站,經過沉淀池去除較大的懸浮顆粒等雜質,然后進入調節池,這里主要進行水量和水質的調節,通過污水泵將污水代入CASS池中進行生物化學處理,這道工藝主要去除氨氮、硫化物等污染物。經過處理后的污水排出CASS池進入監控池,這時檢驗污水是否合格,一旦污水達標便可以直接和排放的清潔水混合到一起后排出工廠外;若不合格則需要繼續循環,利用提升泵抽回調節池重新處理污水,直至達標。在CASS池中產生的剩余污泥利用污泥泵打入污泥濃縮池,然后經過板框壓濾機把污泥進行脫水形成泥餅,最后污泥外運用作農業肥料。綜上所述,筆者相信在政府的扶持和相關專家的指導下,合成氨企業能夠處理好合成氨生產過程中的水污染治理問題,尋找合適的排污方式,確保合成氨工業的可持續發展,達到良好的環境效益、社會效益和經濟效益。

篇2

我國正處在經濟高速發展的時期,城鎮化的步伐加快,城市污水排放量增大,在這種背景下,合理地開發適合城市綜合污水處理的技術和工藝,不僅能緩解城市水資源短缺的現狀,同時維護生態環境,將對人類社會和經濟具有深遠的歷史意義及現實意義。

1.城市綜合污水處理的概念

城市綜合污水是指納入城市污水系統的生活污水、醫療污水和工業廢水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機污染物以及種類繁多的各類重金屬會污染河流。隨著經濟社會發展較快,許多地方治污規劃滯后,市政設施薄弱,無生活污水處理系統,在人口密度大的地區,河流污染愈趨嚴重,河流的稀釋凈化作用已大為削弱,超出了河流的自凈界限。

近幾年來,伴隨著科學技術的不斷提高,污水處理工藝有較大的發展,通常來說城市綜合污水先經過初步處理或二級生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營養物質,然后再利用污水處理系統對它進行深度處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級處理目的是大幅度去除污水呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質,目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級可以混合處理,有的部分已達到三級混合處理,如缺氧好氧生物脫氮除磷法、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點是促使化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有機物進一步降解。為了更好地去除污水氮和磷,又進一步研制了除磷脫氮技術。其特點是利用優勢菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達到三級處理,最終使綜合污水達到國家排放水體的標準,所剩污泥可以進行濃縮、消化、脫水、堆肥或農用填埋而最終處置。

2城市綜合污水處理的分類

由于污水種類繁多,性質各異,故各污水處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為主的污水處理,只需經過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的要求,可以滿足工業循環冷卻和家居如廁所等用水的要求,達到中水回用的目的。此類污水處理中,尤其以膜生物反應器污水處理技術最為突出。膜生物反應器是指將膜分離技術中的超微濾技術與污水處理中的傳統活性污泥的二次沉淀池進行固液分離,達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。采用復合式膜生物反應器工藝對污水處理中的脫氮除磷性能進行研究,結果表明經過膜生物反應器處理過的污水水質完全符合建設部頒布的《生活雜用水水質標準(CJ25-1-1989)S 要求。

2.2醫院污水

醫院污水是醫院或其它醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結核桿核菌等病毒,被列為國家HW01號危險污染物,如不經處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對人體造成威脅。此類污水經污水處理廠二級處理后,水質已經改善,細菌含量也大幅度減少,但細菌的絕對數量仍很可觀。因此,醫院污水以病毒細菌危害為主,應將消毒作為主要處理手段。

目前,醫院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑(過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。

2.3工業污水

工業污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出獨特的顏色,污染性很強。如果工業污水直接進入水生態系統中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應。據研究表明,重金屬進入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。

污水中污染物有的惡化水質,危害水生物,危害農業;有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對人體危害最大,甚至致癌。然而工業污水無機物構成千差萬別,因此,對工業污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術與具體的工業堿污水處理設備相結合,才能有效地降低工業污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內將污水直接凈化,即直接在工業廠房或其附近采用有針對性的污水處理方法。現在,工業污水的直接凈化技術是國家節能減排戰略中非常具有生命力的前沿技術。

2.4污泥處理

污泥是污水處理后的附屬品,是一各特殊垃圾,是一種由有機殘片、細菌菌體、膠體等組成的極其復雜的非均質體。隨著我國污水處理量和處理率的提高,污泥的處理量也日趨增大,如果不及時以妥善處理和處置將造成堆放和排水區周圍環境嚴重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有:

2.4.1衛生填埋

該方法操作相對簡單,投資費用較小,適應性強,但是侵占土地嚴重,存在潛在的土地污染和地下污染,縮短填埋場的使用年限。

2.4.2污泥農用

該方法投資少,能耗低,有機部分可轉化成土壤改良劑成分。但是直接農用存在重金屬污染和病原體、難降解有機物對地表水和地下水的污染。

2.4.3污泥焚燒

該方法能徹底無害化,殺死病原體,最大限度地減少污泥體積。但需要的設施投資大,處理費用高。添加燃燒會產生劇毒物質。

2.4.4污泥堆肥

篇3

1.城市綜合污水處理的概念

城市綜合污水是指納入城市污水系統的生活污水、醫療污水和工業廢水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機污染物以及種類繁多的各類重金屬會污染河流。隨著經濟社會發展較快,許多地方治污規劃滯后,市政設施薄弱,無生活污水處理系統,在人口密度大的地區,河流污染愈趨嚴重,河流的稀釋凈化作用已大為削弱,超出了河流的自凈界限。

近幾年來,伴隨著科學技術的不斷提高,污水處理工藝有較大的發展,通常來說城市綜合污水先經過初步處理或二級生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營養物質,然后再利用污水處理系統對它進行深度處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級處理目的是大幅度去除污水呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質,目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級可以混合處理,有的部分已達到三級混合處理,如缺氧好氧生物脫氮除磷法、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點是促使化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有機物進一步降解。為了更好地去除污水氮和磷,又進一步研制了除磷脫氮技術。其特點是利用優勢菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達到三級處理,最終使綜合污水達到國家排放水體的標準,所剩污泥可以進行濃縮、消化、脫水、堆肥或農用填埋而最終處置。

2.城市綜合污水處理的分類

由于污水種類繁多,性質各異,故各污水處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為主的污水處理,只需經過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的要求,可以滿足工業循環冷卻和家居如廁所等用水的要求,達到中水回用的目的。此類污水處理中,尤其以膜生物反應器污水處理技術最為突出。膜生物反應器是指將膜分離技術中的超微濾技術與污水處理中的傳統活性污泥的二次沉淀池進行固液分離,達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。采用復合式膜生物反應器工藝對污水處理中的脫氮除磷性能進行研究,結果表明經過膜生物反應器處理過的污水水質完全符合建設部頒布的《生活雜用水水質標準(CJ25-1-1989)S 要求。

2.2 醫院污水

醫院污水是醫院或其它醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結核桿核菌等病毒,被列為國家HW01號危險污染物,如不經處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對人體造成威脅。此類污水經污水處理廠二級處理后,水質已經改善,細菌含量也大幅度減少,但細菌的絕對數量仍很可觀。因此,醫院污水以病毒細菌危害為主,應將消毒作為主要處理手段。

目前,醫院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑(過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。

2.3 工業污水

工業污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出獨特的顏色,污染性很強。如果工業污水直接進入水生態系統中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應。據研究表明,重金屬進入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。

污水中污染物有的惡化水質,危害水生物,危害農業;有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對人體危害最大,甚至致癌。然而工業污水無機物構成千差萬別,因此,對工業污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術與具體的工業堿污水處理設備相結合,才能有效地降低工業污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內將污水直接凈化,即直接在工業廠房或其附近采用有針對性的污水處理方法。現在,工業污水的直接凈化技術是國家節能減排戰略中非常具有生命力的前沿技術。

2.4 污泥處理

污泥是污水處理后的附屬品,是一各特殊垃圾,是一種由有機殘片、細菌菌體、膠體等組成的極其復雜的非均質體。隨著我國污水處理量和處理率的提高,污泥的處理量也日趨增大,如果不及時以妥善處理和處置將造成堆放和排水區周圍環境嚴重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有:

2.4.1 衛生填埋

該方法操作相對簡單,投資費用較小,適應性強,但是侵占土地嚴重,存在潛在的土地污染和地下污染,縮短填埋場的使用年限。

2.4.2 污泥農用

該方法投資少,能耗低,有機部分可轉化成土壤改良劑成分。但是直接農用存在重金屬污染和病原體、難降解有機物對地表水和地下水的污染。

2.4.3 污泥焚燒

該方法能徹底無害化,殺死病原體,最大限度地減少污泥體積。但需要的設施投資大,處理費用高。添加燃燒會產生劇毒物質。

2.4.4 污泥堆肥

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1.城市綜合污水處理的概念

城市綜合污水是指納入城市污水系統的生活污水、醫療污水和工業廢水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機污染物以及種類繁多的各類重金屬會污染河流。隨著經濟社會發展較快,許多地方治污規劃滯后,市政設施薄弱,無生活污水處理系統,在人口密度大的地區,河流污染愈趨嚴重,河流的稀釋凈化作用已大為削弱,超出了河流的自凈界限。

近幾年來,伴隨著科學技術的不斷提高,污水處理工藝有較大的發展,通常來說城市綜合污水先經過初步處理或二級生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營養物質,然后再利用污水處理系統對它進行深度處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級處理目的是大幅度去除污水呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質,目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級可以混合處理,有的部分已達到三級混合處理,如缺氧好氧生物脫氮除磷法、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點是促使化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有機物進一步降解。為了更好地去除污水氮和磷,又進一步研制了除磷脫氮技術。其特點是利用優勢菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達到三級處理,最終使綜合污水達到國家排放水體的標準,所剩污泥可以進行濃縮、消化、脫水、堆肥或農用填埋而最終處置。

2城市綜合污水處理的分類

由于污水種類繁多,性質各異,故各污水處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為主的污水處理,只需經過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的要求,可以滿足工業循環冷卻和家居如廁所等用水的要求,達到中水回用的目的。此類污水處理中,尤其以膜生物反應器污水處理技術最為突出。膜生物反應器是指將膜分離技術中的超微濾技術與污水處理中的傳統活性污泥的二次沉淀池進行固液分離,達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。采用復合式膜生物反應器工藝對污水處理中的脫氮除磷性能進行研究,結果表明經過膜生物反應器處理過的污水水質完全符合建設部頒布的《生活雜用水水質標準(CJ25-1-1989)S 要求。

2.2醫院污水

醫院污水是醫院或其它醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結核桿核菌等病毒,被列為國家HW01號危險污染物,如不經處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對人體造成威脅。此類污水經污水處理廠二級處理后,水質已經改善,細菌含量也大幅度減少,但細菌的絕對數量仍很可觀。因此,醫院污水以病毒細菌危害為主,應將消毒作為主要處理手段。

目前,醫院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑(過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。

2.3工業污水

工業污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出獨特的顏色,污染性很強。如果工業污水直接進入水生態系統中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應。據研究表明,重金屬進入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。

污水中污染物有的惡化水質,危害水生物,危害農業;有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對人體危害最大,甚至致癌。然而工業污水無機物構成千差萬別,因此,對工業污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術與具體的工業堿污水處理設備相結合,才能有效地降低工業污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內將污水直接凈化,即直接在工業廠房或其附近采用有針對性的污水處理方法?,F在,工業污水的直接凈化技術是國家節能減排戰略中非常具有生命力的前沿技術。

2.4污泥處理

污泥是污水處理后的附屬品,是一各特殊垃圾,是一種由有機殘片、細菌菌體、膠體等組成的極其復雜的非均質體。隨著我國污水處理量和處理率的提高,污泥的處理量也日趨增大,如果不及時以妥善處理和處置將造成堆放和排水區周圍環境嚴重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有:

2.4.1衛生填埋

該方法操作相對簡單,投資費用較小,適應性強,但是侵占土地嚴重,存在潛在的土地污染和地下污染,縮短填埋場的使用年限。

2.4.2污泥農用

該方法投資少,能耗低,有機部分可轉化成土壤改良劑成分。但是直接農用存在重金屬污染和病原體、難降解有機物對地表水和地下水的污染。

2.4.3污泥焚燒

該方法能徹底無害化,殺死病原體,最大限度地減少污泥體積。但需要的設施投資大,處理費用高。添加燃燒會產生劇毒物質。

2.4.4污泥堆肥

篇5

隨著社會經濟的高速發展,污水的排放量逐年增加,而污水處理設施又不能滿足發展的需要,導致大量污水直接排放到城市水體,造成河道水體污染日趨嚴重,成為目前重要的環境問題。為了解決水環境的污染負荷增加與治理投入有限的矛盾,應用經濟高效的污水化學強化一級處理(CEPT,Chemically Enhanced Primary Treatment)技術處理污水。該技術又稱化學混凝強化處理工藝,即在常規混凝處理過程中,通過提高絮凝劑(復合聚氯化鋁、聚氯化鐵、氯化鐵)的投加量或優選絮凝劑來提高污染物去除率的過程。CEPT法凈化后基本可達到國家二級排放標準[1]。目前,用CEPT法處理污染河道水質的處理廠在歐洲十分普通,國內在香港、北京、上海、廣東、山東等地應用的凈化廠也陸續投產[2]。

部分污水處理廠產生的污泥絮狀體,未經處理任意排放,不僅對環境造成嚴重的二次污染,同時又是對資源的嚴重浪費,如果還是用傳統的處置方法(土地填理、海洋排放)進行處理,相對于當今環境標準的更加嚴格化,顯然是不符合我國提出的對工業過程實行清潔生產的要求。因此,有必要對化學污泥的特性及處置進行探討,實踐與探索化學污泥的清潔生產。

1 化學污泥的特點

污水化學混凝強化處理原理是通過投加大量的絮凝劑,使微小的懸浮固體、膠體顆粒脫穩,聚集形成較大的顆粒(含大量絮凝劑成分和污染物質);以重力沉降或溶氣浮除等分離所得的固體物為化學污泥(初沉污泥),為一種含水率很高的絮狀泥粒,實際上是由污水中的懸浮物、微生物與所吸附的有機物、無機物顆粒組成的極其復雜的“非均質體”的聚集體,其含固量一般在0.25%~2%之間。污泥組成十分復雜,其中有機質、氮、磷含量很高,重金屬含量也很高,還含有大量的病原微生物,還含有大量絮凝劑成分(鋁鹽和鐵鹽)。污泥變異性大,水分比例極高且不易脫水,增加了處理的難度。根據實際經驗,欲使污泥處理達標,其費用一般要占運行成本的40%以上[3]。如何處置大量的污泥是一個值得深入研究的課題。

2 污泥的資源化

在清潔生產的理論中沒有廢物的概念,污泥在傳統意義上是廢棄物,實際是“放錯了位置的資源”,對污泥進行合理的處理,可以成為其它過程的原材料[4]。對污泥的資源化利用本身就是節約資源,為污泥處置與處理找到一條變廢為寶的出路。

2.1 土地利用[5.6]

污泥資源化利用最常用的是堆肥處理,制成污泥肥料為農業和園林等應用。污泥中含有的N、P、K是農作物生長所必須的營養物質,污泥中的腐殖質是良好的土壤改良劑,施用于農田能夠改良土壤結構、增加土壤肥力、促進作物的生長。在國外將污泥堆肥干燥顆?;笥糜诔鍪鄣膹秃戏始航浵喈斊毡?;珠江三角洲農民約600年前就把其塘泥用為肥料加以利用。研究結果表明,林地施用污泥堆肥后,樹木的樹高和樹徑的生長都明顯高于對照樹木,林地土壤得到了改良。在建設草地的過程多次施用污泥堆肥,可促進樹木、花卉、草坪的生長,提高其觀賞品質。

污泥的土地利用具有能耗低,可回收利用污泥中營養物等優點,是大多數國家污泥處置的主要途徑之一。但隨著可填埋的范圍逐漸縮小,土地利用將是未來發展方向。我國是一個發展中的農業大國,土地利用將是污泥資源化利用的一個重要途徑。

2.2 熱值利用

污泥資源化應用于工業過程的途徑主要是利用污泥所含的熱值。化學絮凝污泥中含有一定量的有機成分和一定量的纖維木質素,脫水后的污泥熱量約375~635kJ/ kg,經脫水干燥的污泥可用焚燒處理。將污泥按一定比例摻入適量的引燃劑(煤粉和油)、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加物混合配制成“合成燃料”, 作為垃圾發電廠爐窯的輔助燃料,可以充分發揮污泥的熱值。

對日處理能力較大的污水處理廠所產生的污泥,宜先采用厭氧消化制沼氣。應用中溫厭氧消化可以降解污泥中的有機物,殺死部分病原菌和寄生蟲,從而使污泥穩定和部分無害化,同時消化產生一定量的沼氣,可以作為能源回收,對節能降排有很大意義[7]。

近幾年新建的污水廠開始采用污泥焚燒方法來處理污泥,在日本利用該法處置的污泥占總量的60%以上,其優勢在于可以迅速和較大程度地使污泥達到資源化、減量化,焚燒后產生的熱量也可充分利用,具有應用前景。

2.3 作建筑材料

將污泥與粘土、改性劑、水泥等膠凝材料混合固化成建材制品或鋪路。國內用河底泥通過調節配方制得輕質磚,經過檢測,產品的物理特性基本上可以達到燒結普通磚的技術要求。底泥制磚使得As和重金屬變得穩定,成品中重金屬的浸出率相對于原料而言大大降低,因此不會對周圍環境造成影響;同時底泥制磚能減少資源的消耗,使自然泥土資源的使用期得到延長,也避免了建設新的堆場和補償地的耗費。

另我公司對含水率80%的脫水污泥進行添加石灰干化試驗,試驗結果顯示,按每噸干污泥投加1噸石灰的比例,能使污泥含水率降低至40%,投加入石灰后有機質含量降低約50%,微生物及大腸桿菌全部死亡,泥餅臭味減少。干燥后的污泥石灰含量高,然后用于燒制水泥或市政用磚等建筑材料,優點是有效利用污泥自身的熱值,減少燒制時燃料消耗。但污泥在制建材前必須脫水,機械脫水成本較高,其應用還要進一步研究。

2.4 制備環保材料

用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。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。污泥能作為粘結劑將無煙粉煤加工成型煤,污泥可改善高溫下煤內部孔結構,降低灰渣中的殘碳,污泥熱值也得到充分利用。

污泥熱解的衍生材料可以作為很好的吸附劑。以污泥為原料,利用活化方法制備活性炭吸附劑,現已取得了較好的處理效果,以污泥制備吸附劑來脫除煙氣中SO2,不但為燃煤煙氣SO2的處理提供了一條新途徑,對于廢物的資源化利用,實現“以廢治廢”具有重要的意義。

電鍍、礦冶、化工、制革等行業每年要排放大量的重金屬廢水,而目前處理重金屬廢水最好的方法是吸附法,具有可回收有價金屬、選擇性好、污泥量少等特點而倍受親睞,但吸附劑的價格高制約了吸附法的應用。將污泥炭化后制得的污泥吸附劑可作為一種新型廉價吸附材料,對廢水中的Pb2+、Cr6+、Cr3+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金屬離子具有較強的吸附性能[8.9]。

2.5 回收化學絮凝劑

鋁鹽和鐵鹽是污水化學混凝強化一級處理以及自來水廠水處理、工業用水處理最常用的絮凝劑?;瘜W絮凝污泥中的主要成分是氫氧化鋁和其他金屬氫氧化物、有機質和硅酸鹽,鋁的含量接近低品位鋁釩土礦,是一種重要的鋁再生資源。作者應用東莞市某水質凈化廠的脫水化學絮凝污泥為原料,開發一種回收鋁來制備絮凝劑的新技術,可回收污泥中約90~95%鋁鹽,鐵鹽的再生率最高可達70%~85%,制成具有絮凝效用的凈水劑,回用于污水處理中;回收鋁鹽和鐵鹽后的泥餅制備具有較強的吸附性能的吸附劑。該新技術在資源化利用的同時達到減量化、無害化,實現了污水化學混凝強化一級處理中污泥零排放,達到工業生產過程中的清潔生產。

3 污泥的無害化

污泥無害化的方法主要有焚燒法、消化法、濕法氧化法、生物除臭法、熱干燥法等。污泥無害化處理目的是降解污泥中的有機質,穩定重金屬離子,進一步減少污泥含水量,殺滅污泥中的細菌、病原體,消除臭味等。污泥中含有一些有毒物質無法直接資源化利用,應先對其進行無害化處理。

污泥焚燒是污泥無害化處理中最為有效的方法,通過焚燒可以將污泥中含有的病原菌及寄生蟲卵全部殺死,并且可以使污泥的體積大大減少,但這種方法的投資和運行費用相當高,焚燒過程中會產生有毒尾氣,煙塵(固體粉塵)和尾氣含有重金屬造成污染擴散,限制了它的使用范圍。

4 污泥的減量化

污泥減量化技術是指在保證污水處理效果的前提下,借助于物理的、化學的和生物的方法使活性污泥處理系統向外界排放的污泥量減至最少,從根本上達到降低污染的目的。污泥減量化必須引入“清潔生產”的概念,從源頭開始治理是清潔生產的重要思想,目的要求在生產過程中盡可能少地產生污染物質。

通過工藝改造,降低工藝單元污泥產率。在污泥處理過程中延長曝氣時間或提高曝氣池中的溶解氧濃度,可活化CEPT污泥,后回流到曝氣池,可以使總的污泥產量減少40~53%。實現從源頭上減量化,但是這種方法的缺點是造成動力費用的增加。

超聲波水處理技術是在超聲波作用下,在液體中發生空化現象,將產生大量空化氣泡,氣泡破滅產生的強大水力剪切力使污泥絮體被破碎成小的碎塊,可以壓碎細胞壁、釋放細胞內含物,使污泥中顆粒態COD轉變為溶解態COD,可達到減少污泥量的作用。

應用臭氧可以削減50%左右的污泥量,同時可以提高污泥的沉降性能。依據臭氧污泥減量原理,作者嘗試以過氧乙酸(PAA)與Fenton試劑為氧化劑,研究了它們對污泥的降解性能,都有一定的減容效果。相比而言,Fenton試劑對污泥的減容效果更為顯著[10]。

采用專用深度脫水處理設備和專用脫水劑配合使用,對污泥進行深度脫水處理,實現了將含水率85%以上的污泥脫水到含水率40%~60%的效果,污泥體積大大減少,脫水后的污泥可以粉碎,便于填埋和多方面的資源化利用。

5 結語

污泥的處理與處置必須嚴格遵循“減量化、無害化、資源化”的原則,把污泥“減量化”作為工作重點,將“無害化、資源化”作為未來工作的方向,改變傳統思路,樹立科學發展觀,引入清潔生產的理念,實現污泥綜合利用,才能從根本上解決污泥對環境的污染。

參考文獻

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篇6

引言:

我國城市污水處理廠和工業污水處理廠站中所用污泥機械脫水機的品種名目繁多, 大體有轉鼓真空過濾機, 板框壓濾機, 又分人工、半自動和自動板框壓濾機多種, 輥壓轉鼓脫水機, 葉片式濾機, 帶式壓濾機, 離心脫水機等多種。

8 0 年代以來, 由于帶式濾機有其優越性,我國城市和工業部門紛紛引進國外產品, 至1 9 8 5 年前后我國工業和城市部門消化吸收, 又制造了自己的產品。同時又以日處理1 0t 干污泥( 絕對干的) 量的不同污泥脫水機。帶式濾機具有建設投資者, 耗用鋼材較少, 裝機動力容量少等特點, 并且使用穩定,污泥脫水處理成本較低等優點, 目前在城市和工業污水處理中的污泥脫水中廣為應用, 另外, 離心脫水機也有體積小, 建筑面積小, 投資低等優點, 估計今后會在應用中顯示其優越性, 但目前尚處于研制階段。

污泥機械脫水的難點

初始污泥的含水率一般在96%~ 98%, 剩余活性污泥的含水率在99. 5%~ 99. 8%, 其水分一般由表面吸附水、間隙水、毛細結合水和內部結合水組成[9] 。經過濃縮作用和機械脫水后, 污泥的含水率仍高達70%~ 80%, 解決不了污泥干化時消耗大量能量的問題。國內外學者針對污泥脫水后含水率仍較高這一問題進行了大量研究, 田禹等通過真空過濾法測量比阻發現, 當污泥的含水率小于97%后, 污泥的比阻顯著增大; 何培培等對污泥進行水解酸化實驗、超聲波法和離心法研究, 結果表明污泥的脫水性能受到污泥黏液層的可溶性蛋白質和蛋白質多糖影響; 董輝等認為污泥的顆粒大小會影響污泥的脫水性能; Houg hton 等的實驗研究表明一定含量的胞外聚合物( EPS) 能提高污泥的脫水性能; U rbain 等的研究結果表明EPS 的含量與污泥的容積指數成正比; 而Pox on 等的研究則表明EPS 對脫水性的影響并不明顯; 倪丙杰等認為當EPS 中的碳水化合物和蛋白質質量增加時, 污泥脫水性能變好, 但隨著類脂的增加, 脫水性能變差。

上述研究結果表明當污泥的含水率較低時, 污泥中的固體物質可能會吸附在一起, 使其中的內部結合水的量變多,同時固體顆粒變大, 影響到污泥的過濾; 污泥中的有機物和微生物含量也會影響污泥的脫水, 當有機物含量較多時, 微生物的生長繁殖迅速, 胞外聚合物的含量增加。由于胞外聚合物是菌膠團之間連接的媒介, EPS 含量的增加使得菌膠團結構更加穩定, 而菌膠團是污泥網狀結構的基礎, 也就是使得污泥的網狀結構更加穩定, 其中包含的水量增多, 并且較難脫去, 造成濃縮作用和機械脫水只能去除部分間隙水、表面吸附水和毛細結合水, 造成處理后的污泥含水率仍然較高, 因此污泥機械脫水的難點在于如何去除其余的毛細結合水和內部結合水。

機械脫水前處理方法

針對污泥的部分結合水較難用機械方法脫去這一難題,國內外學者經過大量的試驗和研究, 提出了以下幾種提高污泥機械脫水性能的前處理方法, 具體包括: 物理法、化學法、生物法。

1.物理法

物理法主要是通過物理的方法改變污泥的結構或者破壞污泥中微生物細胞, 降低污泥與水的結合作用, 從而釋放出部分內部結合水。傳統的物理法包括: 添加粉煤灰等物質、熱處理法、冷凍法等。由于傳統方法的技術比較成熟,在此就不做介紹了, 本文主要介紹幾種新興的方法, 如磁場法和超聲波法。

超聲波能在一定程度上有利于污泥的脫水是因為超聲波使污泥中的菌膠團結構和微生物的細胞膜破壞, 改變了污泥的結構, 同時污泥中的內部結合水和吸附水變成自由水, 從而使得污泥的脫水性能有了很大的提高; 但是高強度、長時間的超聲波處理可能會完全破壞菌膠團的結構, 使微生物中的黏性物質流到污泥中, 增加了其黏性, 還可能使污泥顆粒的比表面積過大, 吸附水量變多, 進而惡化了污泥的脫水性能。因此, 在實際應用過程中應選用適宜的超聲條件, 如在低強度、短時間的超聲處理下進行。

2.化學法

化學法主要是通過向污泥中添加絮凝劑改變污泥的絮凝特性來影響污泥的脫水性能, 化學絮凝劑按照試劑的化學組成可分為無機和有機絮凝劑; 按分子量的大小可分為普通絮凝劑和高分子絮凝劑, 其作用機理主要有壓縮雙電層、吸附架橋、網捕和卷掃作用。

當單獨使用普通無機絮凝劑時, 污泥的絮凝效果不好且成本較高, 所以目前對無機絮凝劑的研究主要集中在聚復合鐵鹽、聚復合鋁鹽、聚復合鐵鋁鹽等高分子無機絮凝劑上。文獻[ 22- 24] 的研究結果表明, 使用鋁鹽、鐵鹽單獨聚合或者不同陽離子之間聚合得到無機絮凝劑能提高污泥的過濾脫水性能。對于有機絮凝劑而言, 雖然合成高分子絮凝劑的絮凝效果較好, 但在使用后不易被微生物降解, 為污泥的后續處理帶來困難, 因此, 部分學者把研究重點放在了改性天然高分子絮凝劑的研究中, Ca ldwel[ 25] 最早用陽離子淀粉和正磷酸通過熱反應得到兩性型改性淀粉天然高分子絮凝劑, 國內對此研究的起步較晚, 主要集中在對淀粉、木質素、殼聚糖的改性研究上。文獻[ 26- 28] 主要介紹了我國改性天然高分子在非離子型、陽離子型、陰離子型和兩性離子型上的發展, 從中可以得出改性天然高分子絮凝劑的研究重點是陽離子型和兩性離子型絮凝劑。

3. 生物法

生物法主要是利用某些微生物的代謝產物能產生高效絮凝作用或者利用微生物的還原作用。國內外現在對生物法的研究主要包括向污泥中加入微生物絮凝劑、生物瀝浸等。

結束語:

污泥機械脫水前處理方法能改善污泥的脫水性能, 決定了它在污泥機械脫水中具有十分重要的地位, 尤其物理法和生物法能使污泥的含水率降到45%~ 65% 左右, 并且不會造成二次污染, 使得它們成為污泥機械脫水前處理中較好的方法。然而, 仍有許多方面需進一步研究。

1.�磁場法和超聲波法研究重點應集中在作用時間和作用強度的選擇上, 其中磁場法應在低電磁強度、長時間的磁場處理條件下進行; 超聲波法則在低強度、短時間的超聲處理條件下進行。

2.�微生物絮凝劑法的研究重點應集中在新的絮凝劑菌種培養及菌種培養條件優化上; 生物瀝浸的作用機理尚未明確,應著重研究其作用機理, 同時還應開發新的生物前處理方法。

3.�污泥的機械脫水是一個復雜的過程, 影響其脫水過程的因素很多, 如pH 值、有機物含量、粒徑分布、含水率等, 這些因素之間相互影響, 使得單一使用某一種方法, 很可能達不到理想的效果, 所以未來的發展方向是各種方法之間的聯用,以達到最好的脫水效果。

參考文獻:

篇7

工業固體廢棄物的定義及分類

工業固體廢物指再生產、經營活動中產生的所有固態的、半固態和除廢水以外的高濃度液態廢物,產品的生產過程就是廢物的產生過程。

工業固體廢物按危害狀況可分為一般工業固體廢物和危險廢物。一般工業固體廢物包括粉煤灰、冶煉廢渣、爐渣、尾礦、工業水處理污泥、煤矸石及工業粉塵等;危險廢物指易燃、易爆,具腐蝕性、傳染性、放射性有毒有害廢物,除固態廢物外,半固態、液態危險廢物在環境管理中通常也劃入危險廢物一類進行管理。工業固體廢物以產生的行業劃分主要包括:冶金廢渣,采礦廢渣,燃料廢渣,化工廢渣,放射性廢渣,玻璃、陶瓷廢渣,造紙、木材、印刷等工業廢渣,建筑廢材廢渣,電力工業廢渣,交通、機械、金屬結構等工業廢材,紡織服裝業廢料,制藥工業藥渣等,食品加工業廢渣,電器、儀器儀表等工業廢料。

深圳工業固體廢棄物排放基本情況

1、2012年,深圳市生活垃圾處理量為489.84萬噸,無害化處理量為465.98萬噸,無害化處理率為95.13%。主要采用焚燒和衛生填埋方式處理,基本做到日產日清。深圳市現已建成并投入運營的垃圾無害化處理場(廠)共有9座,其中:衛生填埋場3座,垃圾焚燒發電廠6座。(如圖一)

2、深圳市在建工程排放的余泥渣土約2500萬立方米,其中,裝修、裝飾和改造工程產生的建筑垃圾約1000萬噸(660萬立方米)。主要處理方式為填埋,回填利用和綜合利用等,建筑垃圾(不含工程棄土)綜合利用率為35%。全共有12座余泥渣土處理設施。

3、深圳市工業固體廢物產生總量為136.5034萬噸,綜合利用110.2431萬噸,無害化處理處置25.3533萬噸,處置利用率為 99.14%。主要來源是企業生產過程中產生的一般工業固體廢物、工業危險廢物。

4、深圳市工業危險廢物的產生量為31.2693萬噸,其中綜合利用15.8362萬噸,處理處置15.4331萬噸,處置利用率為100%。主要有HW17表面處理廢物、HW22含銅廢物、HW34廢酸、HW46含鎳廢物等35類。

5、深圳市醫療廢物產生量為8718.98噸,無害化處置8718.98噸,處置率為100%。

深圳工業固體廢棄物利用處置情況

2012年5月深圳市龍崗區東江工業廢物處置基地建成投入使用,并取得省環保廳頒發的《危險廢物經營許可證》,總處理規模24050噸/年,其經營范圍包括無害化處理和安全填埋處置兩大方面。由深圳市危險廢物處理站有限公司負責建設的深圳危險廢物焚燒處置工程已基本完成建設,并于2012年12月開始進行點火調試,該焚燒處置工程的設計規模為10000噸/年。這些危險廢物處理處置設施的建成投產,進一步提升了我市危險廢物處理處置能力。

嚴控污水處理廠出廠污泥質量,委托第三方檢測機構對污水處理廠出廠污泥定期進行抽檢,全年共抽檢414廠次,各污水處理廠出廠污泥含水率基本都控制在80%以下,滿足污水處理廠運營相關質量標準;規范污泥運輸管理,污泥運輸通過實行市場化運營,采取公開招投標方式,選擇了專業化的污泥運輸隊伍,有效防止了污泥運輸過程中造成二次污染;嚴格執行污泥轉運處置聯單制度,污泥運輸管理嚴格實行四聯單,并定期查驗和匯總;強化污泥處置場所運營管理,加強污泥處置場運營日常巡查,督促污泥處置單位制定并執行相應的規章制度,嚴格執行污泥處置的操作規程,優化污泥處置工藝,最大限度減少臭氣擾民(如下圖表一)。

表1 2012年深圳市工業固體廢物利用處置情況

固體廢棄物的危害與影響

1. 污染水體:固體廢棄物未經無害化處理隨意堆放,將隨天 然降水或地表徑流入河流、湖泊,長期淤積,使水面縮小,其有害成份的危害將是更大的。固體廢物的有害成分,如汞(來自紅塑料、霓虹燈管、電池、朱紅印泥等)、鎘(來自印刷、墨水、纖維、搪瓷、玻璃、鎘顏料、涂料、著色陶瓷等)、鉛(來自黃色聚乙烯、鉛制自來水管、防銹涂料等)等微量有害元素,如處理不當,能隨溶瀝水進入土壤,從而污染地下水,同時也可能隨雨水滲入水網,流入水井、河流以至附近海域,被植物攝入,再通過食物鏈進入人體,影響人體健康。

2. 污染大氣:固體廢棄物中的干物質或輕質隨風飄揚,會對 大氣造成污染。焚燒法是處理固體廢棄物目前較為流行的方式,但是焚燒將產生大量的有害氣體和粉塵,一些有機固體廢棄物長期堆放,在適宜的溫度和濕度下會被微生物分解,同時釋放出有害氣體。

3.污染土壤:土壤是許多細菌、真菌等微生物聚居的場所,這些微生物在土壤功能的體現中起著重要的作用,他們與土壤本身構成了一個平衡的生態系統,而未經處理的有害固體廢物,經過風化、雨淋、地表徑流等作用,其有毒液體將滲入土壤,進而殺死土壤中的微生物,破壞了土壤中的生態平衡,污染嚴重的地方甚至寸草不生。特別指出,污泥的施用會對農業用地造成明顯的影響,一方面可使土壤中重金屬含量有不同程度的提高,同時使土壤中形態分布發生變化。土壤中重金屬移動性增強,促進重金屬進入土壤溶液,或向地下水擴散,導致地下水污染。或進入植物,在植物的根莖葉和果實中積累,并通過食物鏈危及人類健康。像塑料、金屬和玻璃等難降解物質,它們進入土壤后,將數十年乃至數百年,完好地殘留在土壤中,影響土壤的通透性,是植物難以生長,而垃圾堆放或填埋過程中,經降水淋溶,沖刷以及地表水的浸泡,則被淋出,進入土壤,致使土壤中重金屬、有毒有機物以及有害微生物顯著增加。露天的垃圾堆放,未經處理,或未經嚴格處理的生活垃圾,直接進入農田土壤,破壞了土壤的團粒結構或理化性質,使土壤的保水、保肥能力降低。

4. 侵占土地:許多城市利用大片地城郊邊緣的農田來堆放日益增多的固體廢棄物,使得農田面積大規模減少。固體廢物不像廢氣、廢水那樣到處遷移和擴散,必須占有大量的土地。城市固體廢物侵占土地的現象日趨嚴重,我國現在堆積的工業固體廢物有60億噸,生活垃圾有5億噸,估計每年有1000萬噸固體廢物無法處理而堆積在城郊或公路兩旁,幾萬公頃的土地被它們侵吞。我國個別城市的垃圾填埋場周圍發現,地下水的濃度、色度、總細菌數、重金屬含量等污染指標嚴重超標。

5.影響市容環境衛生

固體廢物在城市里大量堆放而又處理不妥,不僅妨礙市容,而且有害城市衛生。城市堆放的生活垃圾,非常容易發酵腐化,產生惡臭,招引蚊蠅、老鼠等孳生繁衍,容易引起疾病傳染;在城市下水道的污泥中,還含有幾百種病菌和病毒。長期堆放的工業固體廢物有毒物質潛伏期較長,會造成長期威脅。城市的清潔衛生文明,很大程度同固體廢物的收集、處理有關,尤其是作為國家衛生城市和風景旅游城市,對固體廢物不妥善處理,將會造成非常不良的影響

固體廢棄物處理的主要技術對策

填埋處理

填埋是大量消納城市生活固體廢棄物的有效方法,也是所有固體廢棄物處理工藝剩余物的最終處理方法。目前,我國普遍采用直接填埋法。所謂直接填埋法是將固體廢棄物填入已預備好的坑中蓋土壓實,使其發生生物、物理、化學變化,分解有機物,達到減量化和無害化的目的。填埋處理方法是一種最通用的固體廢棄物處理方法,它的最大特點是處理費用低,方法簡單,但容易造成地下水資源的二次污染。隨著城市固體廢棄物量的增加,靠近城市的適用的填埋場地愈來愈少,開辟遠距離填埋場地又大大提高了固體廢棄物排放費用,樣高昂的費用甚至無法承受。

焚燒處理

焚燒法是將固體廢棄物置于高溫爐中,使其中可燃成分充分氧化的一種方法,產生的熱量用于發電和供暖。焚燒處理的優點是減量效果好(焚燒后的殘渣體積減少90%以上,重量減少80%以上),處理徹底。但是,根據美國的報道,焚燒廠的建設和生產費用極為昂貴。在多數情況下,這些裝備所產生的電能價值遠遠低于預期的銷售額,給當地政府留下巨額經濟虧損。由于固體廢棄物含有某些金屬,焚燒具有很高的毒性,產生二次環境危害。焚燒處理要求垃圾的熱值大于3.35MJ/kg,否則,必須添加助燃劑,這將使運行費用增高到一般城市難以承受的地步。

堆肥處理

將生活垃圾堆積成堆,保溫至70℃儲存、發酵,借助垃圾中微生物分解的能力,將有機物分解成無機養分。經過堆肥處理后,生活垃圾變成衛生的、無味的腐殖質。既解決垃圾的出路,又可達到再資源化的目的。但是生活垃圾堆肥量大,養分含量低,長期使用易造成土壤板結和地下水質變壞,所以,堆肥的規模不易太大。

固體廢棄物資源化

固體廢棄物資源化是指采取管理和工藝措施從固體廢棄物中回收物質和能源,加速物質和能量的循環,創造經濟價值廣泛的技術方法。固體廢棄物資源化途徑包括一下3個:(1)物質回收,即處理廢棄物并從中回收指定的二次物質,如紙張、玻璃、金屬等物質。(2)物質轉換,即利用廢棄物制取新形態的物質,如利用廢玻璃和廢橡膠生產鋪路材料,利用高爐礦渣、粉煤灰等生產水泥和其他建設材料,利用有機垃圾和污泥生產堆肥等。(3)能量轉換,即從廢物處理過程中回收能量,包括熱能和電能,例如,通過有機廢棄物的焚燒處理回收熱量,還可以進一步發電;利用垃圾或污泥厭氧消化產生沼氣,作為能源向企業和居民供熱或發電;利用廢塑料熱解制取燃料油和燃料氣等。中國的資源利用率較低,大力推廣固體廢棄物資源化,在中國有著廣闊的應用前景。

結論

總之,城市垃圾處理問題既是一個復雜的社會問題,也是一個紛繁巨大的系統工程,既涉及技術問題,又涉及政策管理問題。從管理的角度來說,關鍵是要轉變傳統的觀念、建立新的調控管理手段和城市垃圾處理產業發展模式,真正使城市垃圾處理成為以企業為主體投資經營的經濟活動,走上產業化、社會化、市場化的發展軌道。如此,才能改變傳統的生產和生活方式,實現城市垃圾的無害化、減量化和資源化,達到人與自然的和諧。

參考文獻

篇8

Keywords: wastewater; Sludge; Processing; analysis

中圖分類號:[TU992.3]文獻標識碼: A 文章編號:

0.前言

隨著我國社會經濟和城市化的發展,城市污水處理廠的規模不斷擴大,處理程度不斷提高。到目前為止,全國已建成和在建的城市污水處理廠已近300座,污水處理能力為1000萬m3/d。

一.城市綜合污水處理的概念

近年來,伴隨著科學技術的不斷提高,污水處理工藝有了較大的發展,通常來說城市綜合污水先經過初步處理或二級生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營養物質,然后再利用污水土地處理系統對它進行深度處理。一級處理主要是去除污水中懸浮狀態的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級處理目的是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質,目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級可以混合處理,有的部分已達到三級混合處理,為了更好地去除污水中氮和磷,又進一步研制了除磷脫氮技術。其特點是利用優勢菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達到三級處理。

二.城市綜合污水處理的分類

由于污水種類繁多,性質各異,故各污水處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為例污水處理,只需經過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的水質要求,可能滿足工業循環水冷卻和家居如廁等用水的要求,達到中水回用的目的。膜生物反應器(MBR)是指將膜分離技術中的超微濾技術與污水處理中的傳統活性污泥法(CAS)相結合,用膜組件代替活性污泥法的二次沉淀池進行固液分離,達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。MBR具有出水水質好,容積負荷高,占地面積小,剩余污泥產量低,操作管理方便等優點。

2.2醫院污水

醫院污水是醫院或其他醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結核桿菌等病毒,被列為國家HW01.號危險污染物,如不經處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對人體造成威脅。此類污水經污水處理廠二級處理后,水質已經改善,細菌含量也大幅度減少,但細菌的絕對數量仍很可觀。

2.2.1氯消毒

氯消毒常用的有液氯法和次氯酸鈉法。液氯法是20世紀80年代國內最流行的方法,技術成熟,價格便宜,設備故障率和成本均明顯低于臭氧法,但氯氣泄漏現象時有發生,且易產生二次污染物:次氯酸鈉法是20世紀90年代應用于最多的方法,設備投資少,運行費用低,安全可靠,易管理,對于藥源可靠的地區在污水消毒中得到廣泛應用,但消毒作用不如氯氣強。

2.2.2過氧化物消毒

過氧化物消毒劑最常用的有二氧化氯和臭氧。二氧化氯與氯消毒的特性不同,它的殺菌機制主要是二氧化氯分子滲入細胞內,將核酸(DNA或RNA)氧化,以快速抑制微生物蛋白質的合成來破壞微生物的生存的。二氧化氯是被世界衛生組織(WHO)確認的一種高效強力殺菌劑,是國際上公認的氯系列消毒最理想的更新替代產品,為國家環境保護總局所推薦的,其最大的優點在于與腐殖質或有機物反應幾乎不產生發散性有機鹵物,不生成并抑制生成致癌物三鹵甲烷,也不與氨及氨基化合物反應。

臭氧消毒法,臭氧是一種極強的氧化劑,殺菌效果好,接觸時間短,氯的殺菌作用是漸時的,而臭氧的滅菌作用是快速、瞬時的。另外,臭氧不僅完全不產生致癌的三鹵甲烷,還能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物,除臭脫色效果好,使水溶解增加,現在西歐國家普遍使作,但投資大,設備故障率高電耗大,費用較氯化消毒高,而且由于臭氧化學性質極不穩定,直接帶了臭氧消毒的缺點,無法貯存,不易運輸,臭氧消毒后水中不能維持剩余臭氧,對細菌的生長難以控制,控制和檢測O3均需一定的技術,管理難度大。

2.2.3紫外線輻照消毒

紫外線輻照消毒具有廣譜殺菌性、能夠有效地殺滅各種病菌、細菌和原生菌,作為一種物理消毒方法,無毒性、蓄積毒性和腐蝕作物,操作簡單,不加化學藥劑,不產生二次污染消毒后的水無殘留輻射,缺點是紫外光源壽命短,若光照強度低時,殺菌效率不高,且無后續作用,不能大規模應用。

2.3工業污水

工業污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出獨特的顏色,污染性很強。如果工業污水直接進入水生生態系統中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應。據研究表明:重金屬進入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。

污水中污染無機物有的惡化水質,危害水生生物,危害農業;有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對人體危害最大,甚至致癌。然而工業污水無機物構成千差萬別,因此,對工業污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術與具體的工行業減污處理設備相結合,才能有效地降低工業污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內生污水直接凈化,即直接在工業廠房或其附近采用有針對性的用污水處理方法?,F在,工業污水的直接凈化技術是國家節能減排戰略中非常具有生命力的前沿技術。

三.污泥處理

常用的污泥處理方法有:農業利用、衛生填埋、焚燒和投入海洋等。目前我國污泥處理仍以農業和衛生填埋為主。

3.1衛生填埋

衛生填埋優點是投資省、實施快、方法簡單、處理規模大,缺點是對污泥的土力學性質要求較高,需要大面積的場地和大量的運輸費用,地基需作防滲處理以防地下水污染等。填埋目前仍是我國污泥處置的重要方法之一,但是從長遠看,常規填埋是一種不可循環的最終處置方式,需要大面積的土地,其應用比例將會逐漸減少。

3.2海洋傾倒

海洋傾倒是一種簡便、經濟的處理方法。對于那些靠近海岸的大型污水處理廠來說,將其液態污泥排海是一種方便的污泥處置方法。90年代英國、日本、美國相繼使用這種方法處理污泥,但投海會污染海洋,對海洋生態系統和人類食物鏈造成威脅,有鑒于此,污泥海洋傾倒已受到越來越多的反對,不得在水體中處置污泥。

3.3土地利用(污泥農用)

我國是一個農業大國,無論是從經濟因素,還是從肥效利用因素出發,污泥的土地利用是符合我國國情的處置方法。污泥農用從我國具體情況來說是最可行、最現實的處置方案。污泥農用可大量處置污泥,原則上只有污泥達到國家有關標準就可用于農田;污泥參與農田的自然物質循環過程,污泥中的氮、磷、鉀、有機質和微量元素是良好的農用肥料,對農作物有增產作用;污泥中的有機質、腐殖質可改善土壤結構,是良好的土壤改良劑;污泥農業利用使生產費用降低,適合我國目前的經濟發展狀況。

3.4污泥堆肥

污泥堆肥農用的一個重要方面,它是利用污泥中的微生物進行發酵的過程。此技術早在20世紀初,在歐洲就開發研究成功,開始只被用于城市垃圾的處理,后來這種方法被引用到污泥處理施用農田。

3.5污泥焚燒

污泥焚燒后,大大減量化。另外,污泥中所含有的重金屬在高溫下被氧化成穩定的氧化物,是制造陶粒、瓷磚等產品的優良材料。近年來,焚燒法得到了較大的發展,和其它各法相比,焚燒法有以下幾個突出的優點:1大大地減少了污泥的體積和重量,因而最終需要處理的物質很小,有時焚燒灰可制成有用的產品;2污泥處理速度快,不需長期儲存;3污泥可就地焚燒,不需長距離運輸;④可以回收能量用于發電和供熱。

篇9

隨著我國城市和工業的快速發展,工業污水和生活污水的排放量日益增多,從而導致污水中所產生的污泥量也是不斷地增加,如何有效安全地處理好這些污泥,這是值得我們深入思考的問題。目前污泥處理的常用方法有焚燒、堆肥和填埋,但是這些處理方法的應用都會或多或少地受到污泥的高含水率的限制。本文就污泥脫水技術進行研究。

2.污泥分類

2.1初沉池污泥

初沉池污泥源于沉降過程。這些懸浮的顆粒(或大或小的顆粒)可以利用沉淀法分離。初沉池污泥中的揮發份含量較低(大概在55%到60%之間),易于脫水。該污泥在脫水之前,很容易通過靜態濃縮,提高原泥濃度,但該污泥容易發酵。

2.2生物污泥

生物污泥來源于生物法處理的廢水。它是一種含有微生物的混合物,可以通過凈化分離器將微生物和水質分離。只有部分生物污泥被送去進行脫水處理,其它將被循環利用,用來保持生化池中的細菌總量。該污泥脫水能力中等,主要是由其揮發份含量決定,過高的揮發份含量不易于泥水分離。

2.3混合污泥

混合污泥是初沉池污泥與生物污泥經過混合形成,由于混合污泥的性質介于生物污泥與初沉池污泥之間,該類污泥較容易脫水處理。

2.4消化污泥

消化污泥來自于消化處理過程中生物穩定步驟。穩定步驟是通過生物污泥或者混合污泥來實現的,此過程可在不同的溫度條件下進行,也可以在有氧或無氧條件下進行(即耗氧菌或者厭氧菌)。在經過穩定處理后,污泥應該具有如下性質:具有較低的揮發份含量:揮發份含量大概占到50%,在消化過程中,污泥出現無機化現象;固含量大概在20g/L到40g/L之間;具有較好的脫水能力。

2.5礦物污泥

之所以取名為礦物污泥,是由于這種污泥是在礦物處理過程中產生的,如采石廠或者精選礦的過程。礦物污泥的性質直接與各種礦物的性質有關(包括粘土),它容易通過重力的作用來進行泥水分離。

3.開展污泥脫水技術的意義

2011年我國污水排放總量已經達到了482.4億噸,其中含有261.3億噸城鎮生活污水,221.1億噸工業廢水,482.4億噸廢水中COD排放量可以達到1339.2萬t。如果我們采用生物法來處理65%的污水,那么全國將產生847萬t(干質量)污泥(按1t干質量污泥=0.38萬t廢水計算)。而我們如果假設這些污泥中含水量達到了80%,那么則這些污泥的質量可以達到4233萬噸。污泥的處理如此之大,由此可看出,污水處理廠在處理這些污泥時所面臨的困難。污泥處理處置的成本主要包括填埋費用、場外運輸費用和場內傳輸費用。

而污泥的量是最能夠影響成本的,如果我們積極開展污泥脫水技術,哪怕只是將含水率降低至一半,那么全國都至少能夠減少一半的運輸費用和填埋用地費用,能夠減少2116萬噸污泥,使得管理成本大幅度降低,所以污泥脫水技術有著重大的應用價值。

4.污泥脫水技術的應用

4.1干化脫水技術

干化脫水技術根據加熱方式和熱能來源的不同,可分為對撞流干燥、紅外輻射干燥、間壁干燥、過熱蒸汽干燥、流化干燥等,是一種能夠有效利用熱能快速蒸發掉污泥中水分的處理工藝,目前主要采用的是流化床干化。

干化脫水技術的缺點在于對操作技術和管理技術有較高要求,運行費用高,資金投資大。優點在于穩定、安全、易控制、占地少,處理過程中產生的氣體不易爆難燃,不易產生沼氣,污泥不易粘結、性狀穩定,干化后污泥體積減小很多,含水率低于10%。適用于集中處理多個中小型污水處理廠污泥,還有那些土地緊張的大型污水處理廠。

4.2Huber SRT工藝

篇10

當前城市化進程中工業發展速度較快,這也使城市污水中工業廢水所占比例較大,工業廢水排放過程中雖然經過了一定的處理,但很多情況下都沒有達到國家污水排放標準,因此需要對這些污水進行二次處理,即通過物理凈化、生物進化及化學凈化等污水處理方式來對污水進行有效控制。這其中活性污泥法作為生物進化方法,能夠利用自然界中的微生物來對污水中的有機物進行氧化分解,從而達到凈化污水的目的。

1 活性污泥法處理污水的基本原理分析

在利用活性污泥法對污水處理過程中,主要是利用活性污泥中的一些好氧細菌來氧化、吸附污中的有機物,并對污水中的有機物進行分解,使其轉化為二氧化碳和水,實現對污水的凈化。

活性污泥法作為生物化學污水處理方式的一種,需要在有氧條件來進行,主要是依靠好氧的細菌,利用細菌自身分泌的體外酶來分解水中的膠體性有機物,使其轉變為能夠溶解的有機物狀態,同時借助于好氧細菌細胞膜使這些可以溶解的有機物參透到其他新的細胞內部,即將有機物氧化控制、分解和合并為新的細胞主體,并在細菌體內酶作用下將有機物分解為二氧化碳和水,使污水達到預期的凈化效果。

2 活性污泥法在污水處理中經常出現的問題

2.1 污泥上浮

在活性污泥法處理污水過程中,特別是在二沉池內,對污泥的沉降性能會產生較大的影響,其中很大一部分污泥可能無法沉降,部分會隨著水流流走,部分會從池下浮起漂走,從而對出水的水質帶來較大的影響。導致這種問題發生不僅存在管理上的問題,同時還有設計上的問題。導致二沉池污泥上浮的原因大致有污泥膨脹、污泥脫氮上浮及污泥腐化等幾個方面。

2.1.1 污泥膨脹

污泥膨脹是污泥上浮的重要原因,正常情況下,活性污泥具有較好的沉降性,含水率也較好。但是如果活性污泥出現變質,污泥中的含水率增加,就會導致污泥體積膨脹而出現沉淀困難的現象。出現污泥膨脹主要是由于污泥內的絲狀細菌大量繁殖,致使污泥塊出現松散而降低密度,最終導致污泥膨脹。

2.1.2 污泥脫氮上浮

在曝氣池中,一旦曝氣時間較長或是曝氣量較大時,在曝氣池中會產生高度硝化作用,從而導致混合液中會有較多的硝酸鹽出現,這種情況下,二沉池極易出現反硝化現象,從而造成污泥上浮。當混合液硝酸鹽較高時,將其靜止沉淀,在開始時污泥具有較好的沉降效果,但在后續過程中則會在反硝化作用下產生氮氣,污泥中有小氣泡產生,造成污泥比重降低,污泥會出現整塊上升的現象,從而浮出水面。

2.1.3 污泥腐化

在曝氣量過小的情況下,二沉池內的污水會出現長時間滯留的現象,亦或是二沉池排泥不暢,池內氧氣含量降低,由此會導致污泥出現厭氧分解,產生大量的氣體而致使污泥上升。另外,當構筑物設計缺乏合理性時,污泥也會出現上浮問題,通常情況下在設計時,污泥回流縫過大或是導流室斷面太小等,如果污泥回流縫較大,曝馇的運動會對沉淀區液體產生一定波動,在回流縫中會出現大量的微氣泡,這些氣泡會帶動污泥上升。如果導流室的斷面設計太小,就會影響氣水分離,從而影響污泥的沉降性能。

2.2 活性污泥不增長或減少

在利用活性污泥法來對污水進行處理過程中,活性污泥的含量會因不同原因而出現不增長或者減少的現象。減少是因為污泥上浮時會隨著水而流出,不增長主要是活性污泥缺少養料的供應,比如進水中的有機物含量下降,活性污泥的生長就會受到影響,所以會出現不增長的現象,直接影響到污水處理效果。

2.3 泡沫問題

在利用活性污泥法來對污水進行處理過程中,曝氣池中產生的泡沫是影響污水處理的重要問題。泡沫的產生可能是由于曝氣池中進水時,在進水中含有合成洗滌劑,或者是其他含有氣泡的物質。曝氣池中的泡沫會直接導致活性污泥上升,降低污泥含量,從而影響到污水的處理效果。此外,曝氣池中的氣泡還會對表面曝氣的機械產生一定的影響,曝氣葉輪的充氧能力變化而影響到曝氣池的日常操作管理。

3 提高活性污泥法處理污水質量的措施

3.1 污泥膨脹控制

為了能夠有效的控制污泥膨脹,則需要與進水濃度和處理效果進行有效結合,使曝氣量出現變更,確保有機物與曝氣量能夠維持在適當的比例范圍內。同時還要對排泥量和排泥時間進行嚴格控制,以此來預防絲狀菌污泥膨脹現象發生。同時還可以通過加強曝氣,使池中保持足夠的溶解氧,對于水中工業污水量較大的情況,可以適當的添加氮化物或是磷化物,將漂白粉或是液氯等加入到回流污泥中,以此來實現對絲狀菌的有效控制,另外,還可以通過調整PH值來消除絲狀菌。

3.2 污泥脫氮上浮問題的處理

防止污泥脫氮上浮的措施如下:一是增加污泥回流量或及時排泥,以減少二沉池中的污泥量。二是減少曝氣量或縮短曝氣時間,以減弱硝化作用。三是減少二沉池進水量,以減少二沉池的污泥量。

3.3 活性污泥不增長或減少的解決辦法

在具體操作過程中,可以通過提高污泥沉淀效率來對污泥隨水流出的現象進行有效防范,也可以增加進水量,或是增加營養物的投放量來解決活性污泥不增長或減少的問題。另外,當營養物較少時,可以通過減少曝氣量,而營養物較多時,則需要加大曝氣量,以此來促進活性污泥的增長。

3.4 控制泡沫的措施

對于控制曝氣池中泡沫的方法主要有三種,第一種為使用自來水或者是處理后的水噴灑在曝氣池的表面,這種做法的成本較低,操作簡單,也會對控制泡沫起到較好的效果。但是使用自來水會導致水資源的浪費,使用處理后的水會對操作環境產生影響。第二種方法為使用消泡劑,比如柴油和煤油等,雖然價格低廉且效果好,但是投放量較大時會對水體產生污染,所以此種方法應該謹慎使用。第三種方法為增加曝氣池中的污泥濃度,這種方法是控制大量泡沫產生的根本方法,但是在實際運行的過程中,會因為回流污泥量不足而無法保證曝氣池中污泥的濃度。

4 結束語

當前在污水處理過程中活性污泥法應用十分廣泛,但在實際應用過程中,在運行過程中和后續處理過程中都存在較多的問題,因此需要加大對活性污泥法的研究力度,努力提高污水處理技術,加快推動其向高效率、低能耗及簡便方向的發展。

參考文獻

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目前為止,生物處理工藝仍是去除廢水中有機物最為經濟、最具環境效益、應用最為廣泛的城市污水和工業廢水處理方法。而傳統的活性污泥法則是生物處理方法中最為常用的處理方法,主要優點是處理能力高,出水好,負荷較低,但基建與運行費用較高,管理復雜,容易發生污泥膨脹與上??;生物膜法是另一種常規生物處理工藝技術,特別是在工業廢水中應用更加廣泛,其主要特點是負荷高,抗沖擊能力強,無污泥膨脹,但是隨著社會經濟的發展,城市和工業廢水的排放量不斷加大,廢水中污染物的種類和數量也不斷增加,許多常規生物處理系統都面臨著進水負荷超過設計水平以及運轉不穩定出水超標等問題,必須對常規生物處理工藝進行創新改進,對提高系統的去除能力具有重要意義。

通過對常規生物處理工藝的研究并進行了小試和工程實踐,開發出高效復合式生物處理技術工藝――泥膜共生生物處理技術,該工藝是在好氧活性污泥法與生物膜法有效結合的基礎上,兼顧強化多相物系的傳質而提出的,以發揮兩種工藝各自的優勢,克服各自存在的不足,使得生物處理系統在去除有機污染物方面更為有效。

二、 泥膜共生處理技術機理及特點

泥膜共生生物處理工藝是懸浮生長活性污泥法和附著生長的生物膜法相結合的一種工藝。其通過在活性污泥曝氣池中投加一定數量的載體填料作為微生物附著生長的載體。利用懸浮生長的活性污泥與附著生長的生物膜共同去除污水中有機污染物,受限填料同時作為多相流體中水力半徑的控制因素,以增加水力剪切,提高傳質效率,系統中廢水與生物相處于推流狀態,在局部單元處理完全混合狀態,系統中活性污泥量通過污泥回流控制,在這個系統中由于填料的加入,使污水處理的機理和效能都大為改變,微生物生存的基礎環境由原來的氣、液兩相轉變為氣、液、固三相,這種轉變為微生物創造了更豐富的存在形式,形成了一個更為復雜的復合式生態系統,在任何時候都有一些游離的菌體附著在載體表面,同時又有一些生物膜脫離載體表面,而形成懸浮污泥,當這一過程達到平衡時,反應器中的載體表面就形成穩定狀態的生物膜,這層生物膜與液相中的懸浮污泥共同發揮作用,各種發揮自己的降解優勢,同時又在縱橫兩個方向上相互關聯。在縱向上,微生物構成了一個由細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物等多個營養級別組成的復雜生態系統,其中每一個營養級的數量都受到環境和其他營養級的制約,最終達到動態平衡,在橫向上,沿著液體到載體的方向,構成了一個懸浮好氧型、附著好氧型、附著兼氧型、附著厭氧型的各種運動能力,呼吸類型、營養類型的微生物系統,從而使得系統有可能同時完成有機物的去除和脫氮除磷的任務。

在該工藝中,附著生長在填料上的長泥齡生物膜為生產緩慢的硝化菌提供了非常有利的生存環境,可實現有效的硝化效果,而懸浮生長的活性污泥的泥齡相對較短,主要起去除有機物的作用,由此避免了活性污泥工藝中為了實現硝化作用而需要較長的泥齡并因此而易出現污泥膨脹的問題。因而,這種懸浮態和附著態微生物共池生長的工藝其污泥負荷要遠低于單純的活性污泥工藝,因而其處理效率更高,且運行更穩定。泥膜共生生物曝氣池幾乎適用于所有形式的曝氣池,尤其適用于對超負荷運行的城市污水和工業廢水處理廠的改造,可無須擴大原有處理構筑物的容積,而提高處理能力;適用于為滿足更為嚴格的處理出水水質要求的常規工藝的改造。因而該工藝與活性污泥工藝相比,在達到同樣處理效果的前提下,其所需的反應器可明顯縮小,或在同樣的容積負荷條件下,其處理效果將更好,功能更強。

三、 泥膜共生生物處理系統在工業廢水中的應用及效果

該工藝已成功應用于淀粉廢水、制革廢水、造紙廢水,化肥廠氨氮廢水和明膠廢水等工業廢水處理工程中,并取得了良好的效果,下表是泥膜共生技術在各工業廢水中的處理效果:

效果表

項 目 制革廠 造紙 淀粉 化肥廠 明膠廠

泥膜共生系統 COD 進水 600-1000 300-600 600-800 600-1100

出水 60-85 35-65 30-70 30-80

去除率 91% 89% 93% 94%

NH3-N 進水 50-90 300-350 50-130 50-70

出水 5-10 2-10 5-10 2-8

去除率 89% 98% 91% 92%

備 注 一級 一級 二級 一級 一級

從上表可以看出,泥膜共生技術在去除COD和NH3-N方面有很高的去除效果。

四、 泥膜共生技術的優點

從試驗研究和實際工程的結果可以看出該工藝具有以下優點:

(1) 泥膜共生生物曝氣池內的生物量比單一的活性污泥或生物膜曝氣池內的生物量大,去除有機物的能力強。

(2) 在相同生物量下,與活性污泥法相比,減少了曝氣池的容積,減低基建費用。

(3) 通過合理控制操作參數,可實現高效脫氮。

(4) 易于在原有設施下改建,有利于現有污水處理工藝的升級改造。

(5) 對難降解廢水的降解有顯著的效果。

(6) 運行穩定,管理方便,不會發生污泥膨脹。

(7) 有極強的抗沖擊負荷能力。

篇12

在城市污水處理中,通常要截留相當數量的懸浮物質,這些物質統稱為污泥固體,與水的混合體叫污泥。污泥通常是指主要含有各種微生物以及有機、無機顆粒組成的絮狀物,含有大量的有毒有害物質,如寄生蟲卵、病原微生物、細菌、合成有機物及重金屬離子;植物營養素(氮、磷、鉀)、有機物及水分等。另外,污泥易于腐化發臭、顆粒較細,相對密度較小,含水率高且不易脫水,屬于膠狀結構的親水性物質。因此,對污泥需要及時處理和處置。

二、國內外污泥資源化處理現狀

2.1國外污泥處理現狀

隨著世界人口的不斷增長和城市化進程的飛速發展,城市污泥的產量與日劇增,如何安全經濟的處理污泥對環境造成的二次污染,已成為世界各國共同面臨的環境問題。

對污水廠的污泥處理,發達國家從20世紀60年代已采用先進的成套技術與設備,如污泥濃縮脫水、污泥消化系統、污泥干燥焚燒、沼氣利用、污泥高溫堆肥以及污泥固化做燃料等技術與設備。20世紀80年代以來,發達國家的城市污泥處理已進入成熟階段,此階段特點有兩個,一個是進一步完善污泥的處理技術;另一方面是重視污泥的處置與資源化利用。在污泥處理技術方面,進一步發展與完善的:如污泥消化工藝, 20世紀80年代研究開發的好氧-厭氧兩段消化,或酸性發酵-堿性發酵兩相消化以及中溫-高溫雙重消化等新工藝;在污泥無害化工藝方面,除沿用厭氧消化或好氧消化技術外,還開發了輻射處理(β射線、γ射線)技術,以及正在研究微波與超聲波技術等。在污泥濃縮與脫水方面,除傳統的重力濃縮外,又開發氣浮濃縮,脫水技術由真空干燥自然脫水(污泥干化床)發展為機械脫水,以及板框壓濾、離心脫水等。

2.2我國污泥處理現狀

近年來,隨著我國政府不斷加強環境保護力度,城市污水處理率不斷提高,但污泥的產量也迅速增加,隨之而產生的污泥對環境造成二次污染的威脅也日益加劇。

在城市污水處理方面,通過引進、改進國外先進技術,已經建立了較為完善的污水處理系統。然而,在污泥處理方面,現有的國外污泥處理和處置方法并不完全適合我國,因此沒有有效的污泥處理技術可借鑒,從而使我國在對城市污泥的最終處理方面進展緩慢,遠滯后于污水處理技術的發展。

三、污泥處理與資源化基本方向

3.1資源化利用

污泥資源化利用包括了物質回收、轉換,能量轉換,具體包括了污泥的有用元素、能源和材料利用等方面。

3.1.1污泥的有用元素利用

污泥的有用元素利用主要指污泥的土地利用。污泥中含有豐富的腐殖質、有機物及植物所需的各種微量元素,它不僅能夠為植物的生長提供大量的營養物質,提高土壤肥度,還能改良土壤結構,改善土壤的物理化學性質。污泥土地利用包括農業利用、綠地利用、土地恢復等。污泥土地利用風險在于污泥中存在許多有毒有害物質,因此在污泥土地利用時,應嚴格控制這些風險,避免對周圍環境和人類食物鏈安全造成負面影響。

3.1.2污泥的能源利用

(1)污泥低溫制油技術。污泥低溫制油技術是指在300-500℃,常溫或高壓缺氧條件下,借助污泥中所含的重金屬和硅酸鋁,將污泥中的蛋白質和脂類轉變成碳氫化合物。

(2)污泥沼氣利用 污泥通過厭氧消化可產生以甲烷為主要成分的沼氣。發酵產物主要是氣態甲烷和二氧化碳,將其收集后用作清潔燃料。利用厭氧發酵制氣的優點是資源化程度高,生產環境好,臭氣產生量極小;大氣污染小,無酸性物、二噁英,粉塵產生。

(3)污泥燃料化利用 污泥燃料化包括了污泥能量回收系統和污泥燃料。污泥燃料可用于發電,也可用于廠區水泥的生產,還適合紙漿造紙廠應用,有利于降低造紙廠的能耗。污泥燃料熱值較高,性質比較穩定,可以方便控制。

3.1.3污泥制作建筑材料

(1)污泥制磚 污泥制磚可直接用干化污泥制轉,也可用污泥焚燒灰制磚。用干化污泥直接制磚時,應對污泥成分進行適當調整,使其成分與制磚黏土的化學成分相當。

(2)污泥制陶粒和生態水泥 目前,污泥陶制的工藝主要有兩種,一種是直接以脫水污泥為原料制陶粒,另一種是利用生污泥或厭氧發酵污泥焚燒灰造粒后燒結。此外,還可利用城市污水處理廠產生的脫水污泥為原料制造水泥。

(3)污泥制混凝土和吸附劑 細填料污泥焚燒灰可作為混凝土的細填料,代替部分水泥和細砂。利用污泥中含碳有機物對污泥進行熱解制成含碳吸附劑,不同污泥所制取的吸附劑有不同的用途。

3.2焚燒

焚燒可達最大限度減量的目的。焚燒可破壞全部有機質,殺死一切病原體。如果城市衛生要求高或污泥有毒物質含量高是污泥無法再利用,但污泥自身的燃燒熱值較大時,可采用焚燒方法進行處理。通過焚燒可利用污泥中豐富的生物能來發電并使污泥達到最大程度的減容。焚燒過程中所有的病菌、病原體均被徹底殺滅、又有害的有機殘余物被氧化分解。

污泥以焚燒為核心的處理方法是徹底的處理方法,其優點在于其產物為無菌、無臭的無機殘渣,迅速實現偶爾無菌化和減量的目的。

3.3填埋

填埋處理是指把污泥運到限定的區域內(山地、平地、峽谷和廢礦坑內)鋪開壓實成薄層至一定厚度,在其上覆蓋惰性土壤,已封閉的填埋場覆以由粘性土壤組成的最終覆蓋層,上面可種綠色植物。污泥既可單獨填埋,也可與工業廢物和生活垃圾一起填埋,具有投資少、容量大、見效快等特點。然而,污泥填埋并未最終避免環境污染,有害成分的滲漏可能會對地下水造成污染,填埋場廢氣排放等,因此,土地填埋技術有待進一步探索研究。

四、結語

污泥無論在近期還是遠期都將成為地表水和地下水的潛在污染源,也不可避免的給環境帶來嚴重的二次污染,因此尋找合理的污泥處理技術,對營造和諧的生態環境,維持人類的長足發展具有重要的科學意義。建立和健全懲治污泥處理處置政策的規章體系及配套機制,加快推進城鎮污水、污泥的同步治理刻不容緩。

參考文獻:

篇13

目前,造紙行業是世界六大工業污染源之一,它產生的廢水量約占國內工業總廢水量的10%。造紙廢水的綜合治理一直是國內外造紙工業和環保界的研究熱點。造紙廢水處理應著重于提高循環用水率、減少用水量和廢水排放量,同時也應積極探索各種可靠、經濟和能夠充分利用廢水中有用資源的廢水處理方法。目前造紙廢水處理方法主要有物理法、化學法、物理化學法和生物法。物理法和化學法大部分是作為造紙工業廢水的前處理工藝,能有效的去除懸浮顆粒物,方便生物法進一步處理造紙廢水。而生物法廣泛應用于造紙廢水二級處理中,且能有效的處理廢水的COD、BOD等污染物,使污染物達標排放。

一、生物處理技術在造紙廢水處理中的應用

廢水的生物處理技術就是利用微生物的新陳代謝功能,使廢水中的有機污染物(主要是有機氯化物)被降解并轉化為無害穩定的物質。而生物處理制漿工業廢水還可分為好氧法、厭氧法、酶處理法和光合細菌法等。

(一)好氧生物處理

好氧生物處理法是指在有氧參與的條件下,利用好氧微生物(主要是好氧菌)將廢水中復雜的有機物加以分解的方法。好氧法主要有活性污泥法、好氧生物流化床法、缺氧一好氧兩段活性污泥法、升流式曝氣生物濾池、接觸氧化法、循環式活性污泥系統等。

1.活性污泥法

活性污泥法是應用最為廣泛的廢水生物處理技術。它是利用懸浮生長的微生物絮體吸附、吸收、氧化和降解廢水中的有機污染物,使之轉化為無害的物質,從而使廢水得以凈化的一種好氧生物處理法?;钚晕勰喾ㄖ饕档蛷U水的BOD值,但傳統活性污泥法會排放出大量剩余污泥,這些污泥中飽含著各種污染物,所以處理和處置這些污泥也是一大難題,現在的活性污泥法發展趨勢是污泥減量化和與厭氧法組合處理工藝。

2.序批式活性污泥法(sBR)

序批式活性污泥法(sBR)是一種間歇運行的廢水處理工藝,它是在一個反應器內按時間順序先后完成普通連續流活性污泥法中多個處理單元所進行的工藝環節。SBR技術的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統。利用SBR工藝對造紙廢水進行處理, COD去除率可達82.5%,且運行比較穩定,處理效果良好,出水水質達到國家規定的造紙行業廢水排放標準。

3.高效生物反應器(HcR)

高效生物反應器(HcR)是活性污泥法的一種發展,其特點是高效、高濃、高負荷,占地小、污泥少、能耗低,很適合于COD濃度較高的造紙工業廢水的處理。HcR的反應效率較常規活性污泥法高,接近到純氧曝氣的水平,其容積負荷可達50~70kgc0D/m3·d,是常規活性污泥法的10~30倍;反應時間為1~2h,是常規活性污泥法的l/20~l/4;污泥負荷可達5~10kgcoD/kg(ss)·d,是常規活性污泥法的2~3倍。

(二)厭氧生物處理

厭氧生物處理法是指在沒有氧氣參與的條件下,通過厭氧生物對有機物進行酸性發酵和堿性發酵兩個階段的分解處理,從而完成整個代謝過程。主要有厭氧濾池、厭氧流化床等。

1.厭氧濾池(AF)

厭氧生物濾池是一種內部裝填有微生物載體的厭氧生物反應器,厭氧微生物部分附著生長在濾料上,形成厭氧生物膜,水中的有機物擴散到生物膜表面,使生物膜中的微生物降解。厭氧濾池分升流式和降流式2種,目前降流式已取代了升流式,因為降流式避免了懸浮物的堵塞問題和短路問題,它特別適合于處理硫化合物含量高和低BOD/硫化值(小于10~15:1)的造紙黑液。BOD的去除率達85%,COD去除率為70%,負荷率為12.7 kgC0D/m3·d。

2.厭氧流化床(AFB)

厭氧流化床是使附著微生物的填充材料的有效表面積最大,體系內附著的活性微生物濃度最大的反應器。實驗室和中試研究都表明用AFB處理制漿造紙廢水能達到比其他高效厭氧反應器高得多的負荷率.同時保持相似的處理效果,其BOD和COD的去除率分別可達53.3%和72.2%,負荷率可達35 kgC0D/m3·d。

(三)生物酶處理技術

生物酶處理有機物是先通過酶反應形成游離基,然后游離基發生化學聚合反應生成高分子化合物沉淀。與其他微生物相比,酶處理技術具有催化效能高、反應條件溫和、對水質及設備情況要求較低、反應速度快、對溫度、濃度和有毒物質實用范圍廣、可以重復使用等優點。喬慶霞等進行了選育優勢菌處理含氯漂白廢水的研究,實驗結果表明:優勢菌在漂白中段水相對濃度為50%、pH為7.O、菌液量為2mL時,對廢水中有機氯化物和c0D的綜合處理效果較好。

(四)光合細菌處理技術

自然界中光合細菌對污水的自然凈化起著重要作用,光合細菌中紅螺菌科的一些菌種,其細胞內具有能進行光合作用的載色體,可進行光合磷酸化反應和光氧化還原反應。在好氧黑暗條件下,紅螺菌的這種載色體不起作用,此時它通過三磷酸循環來進行有機酸代謝。在厭氧光照時又很快激活載色體,上述循環受阻,迅速轉換代謝途徑,并將有機酸異化與同化的氧化還原反應和光氧化還原反應緊密地銜接起來。這種隨著生長條件的變化而靈活地改變代謝類型的特性,促使PSB不像好氧活性污泥那樣受溶解氧的影響,可利用光能進行高效的基質代謝;又不像厭氧甲烷細菌那樣對氧的存在非常敏感,即使環境中的氧增加,其降解活性不受影響。PSB在厭氧、好氧條件下均可降解有機化合物,PSB處理草漿廢水已經得到實質性的應用,取得了驚人的效果。

二、一些新技術的應用

(一)高速上流式厭氧污泥床反應器聯合供氣式低壓射流曝氣氧化溝工藝

采用目前在國內制漿造紙廠廣泛應用的厭氧一好氧一深度處理工藝。例如河南新密某造紙廠經過實際運行結果表明,該工藝設計合理,運行穩定可靠。總排放口出水COD≤90 mg/L、SS≤30 mg/L、BOD5≤20mg/L,出水水質可達到《造紙工業水污染排放標準》(GB3544-2008)的要求。且該工藝基本達到封閉運行,實現了系統的零排放。

(二)液膜法

目前我國造紙工業普遍采用堿法制漿,制漿過程中產生的黑液含有大量的難降解的有機物。潘碌亭等人將液膜法用于黑液的處理,以LMA-1 為表面活性劑,稀硫酸為內相試劑,煤油為溶劑組成較穩定的乳化液膜,取得了很好的分離效果,COD的去除率達98 % 。進一步研究表明,加入載體如TOA 會增加COD的去除率。朱亦仁等人進一步研究了乳狀液膜法處理草漿廠黑液的傳質過程及膜組成,對破乳提出了很好的思路,不僅消除了污染還回收了木質素,為中小造紙企業的黑液處理提出了新的途徑。

(三)高級氧化法

高級氧化法泛指氧化過程中有大量羥基自由基參與的化學氧化過程,包括光催化氧化法、濕式催化氧化法、超臨界水氧化法、電催化氧化法等。木質素是紙漿造紙廢水中重要的污染物之一,也是難降解的有機高分子,Tinucci等用光催化氧化法處理含木素磺酸鹽的酸法制漿廢水,濁度完全消失,COD的去除率高達99.6% 。崔玉民等利用復相催化劑WO3 / a- Fe2O3 / W 深度處理堿法草漿造紙廢水,廢水COD和色度去除率分別為68.3%和71.2%。

三、結束語

生物法處理造紙廢水具有效率高、成本低、不產生二次污染等優點,今后隨著造紙工業和生物技術的迅猛發展以及對環境質量要求的提高,生物法是解決我國造紙工業水污染的最終出路,生物處理技術必將在制漿造紙工業廢水處理中得到更廣泛的應用。

參考文獻:

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