城镇污水厂污泥处理处置介绍PPT.ppt

城镇污水厂污泥处理处置 提 纲 污泥处理处置技术管理文件简介 污泥处理技术路线 我国污泥处理处置存在的问题 概 况 污泥处理处置工艺选择 我国城市污水和污泥的处理概况 v 污水处理厂从1978年的37座增长到2800余座，污水处理能 力从64万吨/日增加到了12867万吨/日。 v 全国城市污水处理率已经达到73%。污水处理能力的大幅增 长，我们又面临了一个新的问题和挑战-城市污泥的安全 处置。从1978年到2010年，全国污水处理厂生产的脱水污泥 已经从150吨/日增加到68000吨/日。 v 污泥以每年超过10%的速度递增。如果5000万吨湿污泥（ 80%）按2米的高度填埋的话，每年需要土地4万亩；全部焚烧 的话，除去高昂的设备投资，仅每年的处理费用也高达上百 亿元。但如不加以妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周 围环境严重的二次污染。 我国城市污水和污泥的处理概况 污水处理厂 规模 数量 污泥处置情况 40万吨以上 27座 15%适于建设厂内大型污泥 处理设施 2040万吨 71座 13%适于建设厂内污泥处理 设施 420万吨 872 座 47%适于建设集中的污泥处 理处置设施 4万吨以下 1895 座 25%适于建设集中的污泥处 理处置设施 我国污水处理厂规模分布 城市污水污泥处理方法比较 方法费用（元/ 吨） 优缺点 1填埋100200 占地大，降解慢，可能污染地下水体 ，量已超过填埋场承受能力。 2焚烧200400 设备投资高，运行费用高，可能引起 空气污染，处理规模有限。 3 农业利 用 80150 处理费用便宜，但可能导致农作物污 染及土壤不可逆地中毒受害。 4固化250350 处理后性能稳定、便于运输，但仍需 大量土地进行填埋堆放。 5 低温热 解 200300 能产生产油类似能源，费用比直接焚 烧低，但技术还不成熟。 6 微生物50100 无需增加改变原有设施，操作简便， 费用低，无任何二次污染。 我国城市污水和污泥的处理概况 我国污泥处理污泥处置遵循原则 1 1、减量化、减量化 2 2、稳定化、稳定化 3 3、无害化、无害化 4 4、资源化、资源化 我国城市污水和污泥的处理概况 我国污泥处理处置存在的问题 截至2010年底已建设污水处理厂2800余座，城镇污水处理量已达到300多亿立方米，处理 废水而产生的污泥量（按含水率80%计）达3000万吨左右。 初步推算“十二五”期间全国年干污泥产量为1200万吨左右，湿污泥（80%含水率） 6000 万吨左右。 20092009年年3 3月月东莞：查处林场污泥污染事件东莞：查处林场污泥污染事件。每每 天近百吨污泥被运进塘厦林村和樟木头林场交天近百吨污泥被运进塘厦林村和樟木头林场交 界处界处 ，污泥恶臭熏天，大雨将污泥堆场内的 污水进入附近的果园、菜田和鱼塘 ，污染严 重。 我国污泥处理处置存在的问题 20092009年年0909月北京环兴园环月北京环兴园环 保科技有限公司将保科技有限公司将65006500吨吨 污泥倾倒永定河河床污泥倾倒永定河河床 ，造，造 成重大污染事故，损失高达成重大污染事故，损失高达 上亿元。上亿元。 我国污泥处理处置存在的问题 6500吨污泥倾倒永定河河床 京城环保第一大案 2011年，佛山高明区 印染污泥， 面积约1215亩，深度13.5米，约2万吨 为高明史上规模最大的倾倒污泥案 其治理费用可能上亿 2014.7 位于深圳龙岗区的一家污水处理厂， 竟将上千吨污泥倾倒在惠州大亚湾西 区街道樟浦村的一个偏僻鱼塘里 我国污泥处理处置存在的问题 新会睦洲两村交界水塘里漂浮着 白色塑料袋，里面装满了中山污 水处理厂的污泥，周围树木已经 枯死 2013.6 中山九千吨污泥 新会倾倒 我国污泥处理处置存在的问题 三峡库区污水处理厂污泥处理问题三峡库区污水处理厂污泥处理问题 剩余污泥给三峡库区环境带来剩余污泥给三峡库区环境带来“ “二次污染二次污染” ” 我国污泥处理处置存在的问题 模式单一、问题严重 我国污泥处理处置存在的问题 从调查的数据来看，我国的污泥填埋 在我国占有很大的比例（约60-65）， 且我国问题较为突出。由于我国处理后的 污泥含水率较高，无法保障填埋场的填埋 要求，很多都是违规操作。 污泥填埋方面的问题 1 1 消耗大量 土地资源 2 2 含水率较 高，产生 大量渗滤 液 3 3 影响填埋 ,垃圾场 拒收污泥 4 4 污泥臭气 气体污染 我国污泥处理处置存在的问题 城市污水处理厂污泥处理 污泥处置 对污泥无法实对污泥无法实 施有效管理施有效管理 居民投诉增加，给居民投诉增加，给 大气环境带来影响大气环境带来影响 影响后续处置，带影响后续处置，带 来二次污染来二次污染 不符合节能减排的思想不符合节能减排的思想 问题较多问题较多生态问题 生态问题 焚烧烟气问题焚烧烟气问题 污泥臭味问题严重污泥臭味问题严重 污泥稳定能耗高污泥稳定能耗高污泥综合利用污泥综合利用 研究及研究及 尝试的尝试的 阶段阶段 污泥稳定化差污泥稳定化差 干化焚烧干化焚烧 填埋填埋土地利用 土地利用 污泥没有计量污泥没有计量 污泥处理处置存在问题严重 我国污泥处理处置存在的问题 大多数城市缺乏对污泥处理处置的统一规划 大部分污水处理厂污泥处置目标不落实 污泥处理率低、工艺不完善、设备落后 污泥造成的二次污染严重 我国污泥处理处置存在的问题 2、预处理脱水干化焚烧 高 干 度 脱 水 焚 烧 污泥处 理 常 规 脱 水 堆肥 浓缩 土地利用 1、预处理脱水堆肥土地利用 3、预处理-高干度脱水-综合利用 v 污泥常规处理处置技术路线 脱水+填埋 脱水+干化+焚烧 高干度脱水+综合利用 （土地利用、农业利用等） 污泥处理技术路线 80年代以前中国对污泥的处理处置未予以足够重视。早期建设的污水处理厂未考 虑污泥的最终处置问题，也未预留足够的污泥处置空间，污泥处理单元也与污水处 理单元剥离开来。 1984年5月18日，中国城乡建设环境保护部发布了农用污泥中污染物控制标准 （GB4284-1984），这是中国最早的针对污泥处置的标准。该标准重点针对农用 特点，对污泥中重金属含量进行了严格规定。 90年代后，随着污水厂的大批投建，污泥的出路问题越来越凸显。针对含水率问题 ，建设部和国家环境保护总局分别发布了城市污水处理厂污泥排放标准（ CJ3025-1993）和城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18919-2002）。开始对排 放的污泥含水率进行明确要求。 污泥处理处置技术管理文件简介 1城镇污水处理厂污泥处置 分类（CJ/T2392007）2007 2城镇污水处理厂污泥泥质（CJ2472007）2007 3城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质（CJ2482007）2007 4城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质（CJ/T2492007）2007 5城镇污水处理厂污泥处置 制砖用泥质（CJ/T2892008）2008 6城镇污水处理厂污泥处置 单独焚烧用泥质（CJ/T2902008）2008 7城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质（CJ/T2912008）2008 8 城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质（CJ/T309-2009） 2009 9城镇污水处理厂污泥处置 水泥熟料生产用泥质（CJ/T314-2009 ）2009 10城镇污水处理厂污泥处置 林地用泥质（CJ/T 362-2011）2011 建设部共发布10项行业标准 污泥处理处置技术管理文件简介 建设部以2009年以后陆续发布: 城镇污水处理厂污泥泥质（GB24188-2009） 城镇污水处理厂污泥处置 分类（GBT23484-2009 ） 城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质 （GBT23486-2009 ） 城镇污水处理厂污泥处置 混合性填埋泥质 （GBT23485-2009 ） 城镇污水处理厂污泥处置 单独焚烧用泥质 （GB/T24602-2009 ） 城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质（GB/T 24600-2009 ） 城镇污水处理厂污泥处置 制砖用泥质 （GB/T 25031-2010 ） 污泥处理处置技术管理文件简介 建设部、环保部、科技部联合以2009年3月发布城镇污水处理厂污泥处理处置技术 政策(试行) 环保部2010年3月发布城镇污水处理厂城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南污泥 处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行) （HJ-BAT-002 ） 建设部和发改委2011年3月发布城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行) 建设部城镇污水处理厂污泥处理技术规程 （CJJ131-2009） 环保部城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范 (征求意见稿) (HJ 2010) 污泥处理处置技术管理文件简介 污泥处理处置技术管理文件简介 城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质（CJ/T309-2009） 城镇污水处理厂污泥处置 林地用泥质（CJ/T 362-2011） 污泥处理处置技术管理文件简介 城镇污水处理厂污泥泥质（GB24188-2009） 城镇污水处理厂污泥处置 分类（GBT23484-2009 ） 污泥处理处置技术管理文件简介 城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质 （GBT23486-2009 ） 城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质 （GB/T 24600-2009 ） 污泥处理处置技术管理文件简介 项目名称pH含水率总养分有机质 限值 6.5-8.5 酸性土壤 5.5-7.8 中性和 碱性土壤 25kN/m 混合填埋 项目名称含水率pH值混合比例 限值605-108% 城镇污水处理厂污泥处置 混合性填埋泥质 （GBT23485-2009 ） 污泥处理处置技术管理文件简介 城镇污水处理厂污泥处置 单独焚烧用泥质 （GB/T24602-2009 ） 城镇污水处理厂污泥处置 制砖用泥质 （GB/T 25031-2010 ） 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18919-2002） 污泥处理处置技术管理文件简介 污泥处理处置技术管理文件简介 污泥处理处置工艺选择 1 国外污泥处理处置的现状及发展趋势 欧洲 最初的主要方式是填埋和土地利用。后因填埋压力，建设了一大批污泥干化焚烧设 施，但由于投资和运行费用较高，使污泥土地利用成为污泥处置方案的重要选择。 目前，德国、英国和法国每年产生的污泥（干重）分别为220万t、120万t和85万t，作为 农用方向土地利用的比例分别已达到40%、60%和60%。 北美地区 污泥处理处置的技术路线一直是农用为主，且为污泥农用做了大量安全性评价 工作。 目前，美国16000座污水处理厂年产710万t污泥（干重）中约60%经厌氧消化或好氧发酵 处理成生物固体，用做农田肥料。另外，有17%填埋，20%焚烧，3%用于矿山恢复的覆 盖。 日本由于土地限制，污泥处理处置的主要技术路线是焚烧后建材利用为主，农用与填埋 为辅。近年来，日本开始调整原有的技术路线，更加注重污泥的生物质利用，逐步减少焚 烧的比例。 2 污泥处理处置的原则 污泥处理处置工艺选择 安全环保是污泥处理处置必须坚持的基本要求 循环利用是污泥处理处置时应努力实现的重要目标 节能降耗是污泥处理处置应充分考虑的重要因素 因地制宜是污泥处理处置方案比选决策的基本前提 稳妥可靠是污泥处理处置贯穿始终的必需条件 3 典型污泥处理处置方案 3.1 厌氧消化后进行土地利用 3.2 好氧发酵后进行土地利用 污泥处理处置工艺选择 v 厌氧消化脱水自然干化（或好氧发酵）土地利用（用于改良土壤、园林 绿化、限制性农用） v 脱水厌氧消化脱水自然干化（或好氧发酵）土地利用（用于改良土壤 、园林绿化、限制性农用） v 厌氧消化（或脱水后厌氧消化）罐车运输直接注入土壤（改良土壤、限制 性农用） v 脱水高温好氧发酵土地利用（用于土壤改良、园林绿化、限制性农用） v 脱水高温好氧发酵园林绿化等分散施用 3 典型污泥处理处置方案 3.3 工业窑炉协同焚烧 3.4 机械热干化后进行焚烧 污泥处理处置工艺选择 v 脱水或深度脱水在水泥窑、热电厂或垃圾焚烧炉协同焚烧 v 脱水石灰稳定在水泥窑协同焚烧利用 v 脱水或深度脱水热干化焚烧灰渣建材利用 v 脱水或深度脱水热干化焚烧灰渣填埋 3 典型污泥处理处置方案 3.5 石灰稳定后进行填埋 3.6 脱水污泥直接填埋（过渡阶段方案） 污泥处理处置工艺选择 v 脱水石灰稳定堆置填埋 v 脱水石灰稳定填埋 v 深度脱水填埋 v 脱水添加粉煤灰或陈化垃圾对污泥进行改性处理填埋 污泥处理处置工艺选择 污泥处理处置工艺选择 4 污泥脱水 4.1 脱水工艺类型 带式脱水 噪声小、电耗少，但占地面积和冲洗水量较大，车间环境较差。 带式脱水进泥含水率要求一般为97.5以下，出泥含水率一般可达82以下。 离心脱水 占地面积小、不需冲洗水、车间环境好，但电耗高，药剂量高，噪声大 。 离心脱水进泥含水率要求一般为9599.5，出泥含水率一般可达7580。 板框压滤脱水 泥饼含水率低，但占地和冲洗水量较大，车间环境较差。 板框压滤脱水进泥含水率要求一般为97以下，出泥含水率一般可达6575。 螺旋压榨脱水和滚压式脱水 占地面积小、冲洗水量少、噪声低、车间环境好，但 单机容量小，上清液固体含量高，国内应用实例尚不多。 螺旋压榨脱水进泥含水率要求一般为9599.5，出泥含水率一般可达7580 。 污泥处理处置工艺选择 4.2污泥深度脱水 深度脱水是指脱水后污泥含水率达到5565，特殊条件下还可以更低。 严格限制并逐步禁止未经深度脱水的污泥直接填埋。 深度脱水前应对污泥进行调理。调理作用机制主要是对污泥颗粒表面的有机物进行改性 ，或对污泥的细胞和胶体结构进行破坏，降低污泥的水分结合容量；同时改善污泥的可压 缩性，使污泥能满足高干度脱水过程的要求。 调理方法主要有化学调理、物理调理和热工调理。 化学调理 投加化学药剂主要包括无机金属盐、有机高分子、各种污泥改性剂等。 物理调理 是向被调理的污泥中投加不会产生化学反应的物质，降低或者改善污泥的 可压缩性，如烟道灰、硅藻土、焚烧后的污泥灰、粉煤灰等。 热工调理 包括冷冻、中温和高温加热调理等方式，常用的为高温热工调理。高温热 工调理可分成热水解和湿式氧化两种类型，高温热工调理在实现深度脱水的同时还能实现 一定程度的减量化。 污泥处理处置工艺选择 污泥 上清液 滤液 原污水 泥饼 格栅曝气沉沙池生化处理单元 重力浓缩池 调质池 隔膜厢式压滤 泥饼处置 园林绿化利用 填 埋 沉淀池 焚烧、制砖 除磷池 尾水排放 污泥深度脱水工艺示例 污泥处理处置工艺选择 污泥调理 v 污泥通过调理，破坏以蛋白质为基础的细胞壁，释放污泥中的结合水和吸附水 、细胞内水，降低污泥比阻，大幅度降低污泥粘性，提高污泥脱水效果。 v FeCl3 加CaO的调理方式，可显著提高污泥的脱水效果。同时，加入的FeCl3 和 CaO和还有钝化重金属和杀菌除臭的作用。 v 先后采用浓度为38%的FeCl3溶液和级配大于100目的CaO进行调理。 v 按质量百分比来计算，FeCl3的加入量约为污泥量（重量比）的0.5%0.7%， CaO的加入量约为污泥量的1.0%1.5%。 污泥处理处置工艺选择 v 调理后的污泥放置时间不宜过长，否则会导致过滤性能变差。调理后的污泥 的含水率一般为9496%。 v 调理池一般不少于2座，一用一备。池型一般为立式圆形，避免出现搅拌死角 ，池子底部应考虑排泥放空装置。调理池需配套搅拌设备，实现污泥和调理剂的 充分混合。 v 由于CaO粒径小，因此CaO投加设备应考虑防尘设施。 v 尽管调理后的污泥基本没有臭味，但调理前的污泥易产生臭味，需注意除臭 措施。 v 泥饼再放置数天，含水率还会进一步降低 。 污泥处理处置工艺选择 表4-2 泥饼含水率、pH随着时间的变化 时间（d） 12469121520 含水率（% ） 56.352.448.844.138.232.123.514.5 pH12.011.811.811.611.310.710.610.0 石灰投加系统 三氯化铁投加系统 污泥处理处置工艺选择 滤布酸化液滤布酸化液 滤饼输送机滤饼输送机 污泥污泥 反吹回流反吹回流 滤液滤液 空气挤压系统空气挤压系统 滤布滤布 冲洗水冲洗水 水挤压系统水挤压系统 污泥滤液泥饼 污泥处理处置工艺选择 污泥处理处置工艺选择 项目传统脱水深度脱水 污水处理量(万m3/d ）9.099.53 COD消减量（吨）23.223.6 污泥脱水工艺离心脱水高压隔膜厢式压滤 脱水后污泥含水率（%）8057 脱水后污泥量 (吨)97.462.5 药剂种类PAMCaO、FeCl3 泥脱水处理电单耗（kwh/吨污水）0.0140.012 泥运输费用（元/吨污水、等公里数 ） 0.0910.017 泥脱水处理药剂费用（元/吨污水）0.0310.080 小计：泥脱水处理付现成本 （元/吨污水） 0.1360.109 备注：电单价按0.61元/度测算； PAM按3.468万元/吨测算； CaO按269元/吨测算；FeCl3按1228元/吨测算， 运输费用按40km的运输距离测算。 表4-3 污泥脱水运行成本分析 v 投加化学药剂