污泥处理.doc

污泥处理方法概述污泥处理主要有：减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用；使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理，使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染，使有害、有毒物质得到妥善处理或利用，达到污泥的无害化与卫生化；使有机物物质能够得到综合利用，变害为利。污泥处理可选择的方案大致有;1、 生污泥浓缩消化自然干化最终处置2、 生污泥浓缩自然干化堆肥-最终处置3、 生污泥浓缩消化机械脱水最终处置4、 生污泥浓缩机械脱水干燥焚化最终处置5、 生污泥湿污泥池最终处置6、 生污泥浓缩消化最终处置上述生污泥指未经消化处理的污泥，详见后述。第1、3、6方案，以消化处理未主体，消化过程产生的生物能即沼气（或称消化气、污泥气），可作为能源利用，如用作染燃料或发电；第2、5方案以堆肥农用为主，当污泥符合农用肥料条件及附近有农、林、牧或蔬菜基地时可考虑采用；第4方案以干燥焚烧为主，当污泥不适用于消化处理、或不符合农用条件、或受污水处理场用地面积的限制等地区可考虑采用。焚烧产生的热能，可作为能源。污泥最终处置方法包括作为肥料施用于农田、森林、草地或沙漠改良；填地或投海；作为能源或建材；焚烧等。处理能力在10*104m3/d以下的污水处理设施产生的污泥，可采用堆肥处理和综合利用污泥最终处置要向无害化、资源化方向迈进。纯工业废水（特别是重金属及有害物质含量较高的）产生的污泥不能作为肥料，避免造成二次污染，其最终处置的方向要进行无机化。无机化的污泥可作为建筑材料的原料，要将无机化过程中产生的余热进行回收，达到综合利用能源的目的，从而降低污泥无机化处理的成本。一、 污泥的分类及性质污泥的性质是易于腐化发臭，颗粒较细，相对密度较小（约为1.02-1.006），含水率高且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质，初沉池与二沉池的沉淀物均属污泥。初次沉淀池污泥指一级处理过程中产生的污泥，废水经初沉后，约可除去可沉物、油脂和漂浮物的50、BOD的30。二沉池污泥是指二级生化处理中产生的污泥，包括活性污泥法排放的剩余污泥（剩余活性污泥）生物滤池及生物转盘等脱落的生物膜，此类污泥的组分与活性污泥及生物膜基本相同，除了吸附了少量的水中的悬浮物、无机盐或未分解的残余有机物外，主要是微生物的细胞组成，因此污泥的有机物含量、含水率都较高，密度低。初沉污泥和二沉污泥统称生污泥或新鲜污泥。消化污泥：生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后，称为消化污泥或熟污泥。污泥浓缩：污泥的含水率一般都很高，初次沉淀污泥含水率界于95-97，刚排除的剩余活性污泥达99以上，所以污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成困难。污泥浓缩的目的在于减容，是使污泥的含水率、污泥的体积得到一定程度的降低，从而减少污泥后续处理设施的基本建设费用和运行费用。污泥中含水大致分为四种：颗粒间的空隙水、毛细水、污泥颗粒吸附水和颗粒内部水。颗粒间的空隙水：指几个固形物质颗粒间所包含的水，又称游离水、颗粒间隙水，约占污泥水分的70。浓缩方法主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩法等。毛细水：是在污泥的固体物质颗粒间，形成一些小的毛细管，充满于毛细管中的水称为毛细水或毛细管结合水、约占污泥水分圾20。自然干化和机械脱出毛细水。污泥颗粒吸附水：是吸附在固体粒子表面的水，能随固形粒子移动。颗粒内部水：是指微生物细胞内的水份，此种水与固体粒子结合较牢固，单用机械法不能达到目的，必须采用生物化学法或通过加热等方法才能排除。污泥颗粒吸附水与污泥颗粒内部水大约占污泥含水量的10。干燥与焚烧法，主要脱除吸附水和内部水。初次沉淀污泥（4.7-6.2）*109 S2/g、活性污泥（12.6-14.2）*109 S2/g、腐殖污泥（16.8-28.8）*109 S2/g、消化污泥（6.1-8.3）*109 S2/g均由亲水性、带电荷的胶体颗粒组成，挥发性固体含量高、比阻值均大于此值（0.1-0.4）*109 S2/g，故脱水困难。必须采用预处理，方法有化学调节法、热处理法、冷冻法及淘洗法。化学调节法是在污泥中加入混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒絮凝，比阻值降低，改善脱水性能。热处理法：污泥经热处理可使有机物分解，破坏胶体颗粒的稳定性，污泥内部水和吸附水被释放，比阻值可降低至1.0*108S2/g,脱水性能大大改善，寄生虫卵、致病菌与病毒等可被杀死。因此污泥热处理兼有污泥稳定、消毒和除臭的功能。分为高温加压热处理和低温加压热处理，其中高温加压热处理的条件是：170-200，压力为1.0-1.5Mpa,反应时间为1-2小时。低温加压热处理的条件是：低于150（可在60-80时运行），压力为1.0-1.5Mpa,反应时间为1-2小时。热处理法的主要缺点是能耗较多；运行费较高；分离液的BOD5、COD较高（分别为4000-5000、2000-3000mg/L）;设备易腐蚀。冷冻法：污泥冷冻处理的原理是随着冷冻层的发展，颗粒被向上压缩浓集，水分被挤向冷冻界面，浓集污泥颗粒中的水分被挤出。淘洗法：适用于消化污泥的预处理。因消化污泥的碱度超过2000mg/L，在进行化学调节时所加的混凝剂需先中和掉碱度，才能起混凝作用，因此混凝剂的用量大大增加。机械脱水的基本原理：污泥机械脱水是以过滤介质两面的压力差作为推动力，使污泥被水分被强制通过过滤介质，形成滤液；而固体颗粒被截留在介质上，形成滤饼，从而达到脱水的目的。污泥的干燥与焚烧 污泥的干燥：干燥处理后，污泥含水率可降低至20左右。 污泥的焚烧：污泥中也含有一定的热值，污水污泥的发热值相当煤炭的36.4，属低值燃料。在下列情况下可考虑污泥焚烧工艺;A当污泥不符合卫生要求，有毒物质含量高，不能作为农付业利用。B：卫生要求高，用地紧张的大、中城市；C：污泥自身的发热值高，可以自燃并利用燃烧热量发电；D：与城市垃圾混合并利用燃烧热量发电。其前处理不必用污泥消化或其它稳定处理以免由于有机物减少而降低污泥的燃烧值。分为完全燃烧和湿式燃烧。完全燃烧指所含水分完全蒸发、有机物质被完全焚烧，焚烧的产物是CO2、H2O、N2等气体及焚烧灰。设备主要有回转炉、立式多段炉及流化床焚烧炉。湿式燃烧是经浓缩后的污泥含水率约为96，在液态下加温加压，并压入压缩空气，使有机物被氧化去除，从而改变污泥的结构与成分，脱水性能大大提高。湿式燃烧约有80-90的有机物被氧化，故称不完全燃烧。湿式燃烧分为高温高压氧化法、中温中压氧化法、低温低压氧化法3种高温高压氧化法：反应温度为280，压力为10.5-12Mpa,氧化度为70-80，氧化后残渣量很少，氧化分离液的BOD约为4000-5000mg/L，COD为8000-9500mg/L，氨氮为1400-2000mg/L，氧化热值高，可以回收发电，但设备费用高。中温中压氧化法，反应温度230-250，反应压力为4.5-8.5Mpa,氧化度为30-40，不需辅助燃料，设备费用低，但氧化分离液的浓度高，BOD为7000-8000mg/L.低温低压氧化法，反应温度200-220，反应压力为1.5-3Mpa,氧化度低于30,设备费更低，需辅助燃料，残渣量多，氧化分离液BOD低。湿式燃烧主要应用于A：污泥与粪便处理；B：高浓度工业废水-造纸、鞣革与制革、丙希晴、焦化废水、食品和含硫废水；C：含危险物、有毒物、爆炸物污水；D：回收有用物质如混凝剂，监回收；E：再生活性炭等污泥焚烧的优缺点：优点：适应性较强，难生物降解有机物可被氧化；达到完全杀菌；反应再密闭的容器中进行，无臭，管理自动化；反应时间短，仅为1小时，好氧与严氧微生物难以在短时间内降解的物质如哔碇、苯类、纤纬、乙烯类、橡胶制品等，都可被碳化；残渣量少，仅为原污泥的1，脱水性能好；分离液中氨氮含量高，有利于生物处理。主要缺点：1、设备需用不锈钢制，造价昂贵，需专门的高压作业人员管理；2、高压泵与空压机电耗高，噪声大（约为7.-90个高音喇叭）；3、热交换器、反应塔必须经常除垢，前者每月用5硝酸清洗1次，后者每年清洗一次。4、反应塔在高温高压氧化过程中，产生的有机酸及无机酸，对塔壁有腐蚀作用；需有一套气体脱臭装置。污泥和垃圾混合焚烧是一种合理的处置途径，其优点在于：1、用费用合理的工艺如离心机适度预脱水即可；2、垃圾中蕴藏的多余热量可用于蒸发污泥水分，由此节约能源的消耗；3、蒸汽锅炉、燃烧室及废气凈化设备同时适用于垃圾和污泥焚烧，可降低投资和运行成本。剩余污泥处置方法 农田回用 园林绿化土地使用 改良土壤 堆肥 做成饲料填埋 单独卫生填埋 与城市垃圾混合填埋 焚烧（焚烧灰填埋或作为建筑材料焚烧/热处理 湿式氧化法 热处理 低温热解法 高温突跃法 污 泥 处 置 方 法污泥减量化与减容化：减容化是通过降低污泥的含水率缩小污泥的体积，而污泥中的生物固体（bioma