污水处理厂污泥的处理与利用

污水处理厂污泥的处理与利用班级：08给水排水1班姓名：吕卓峰学号**********摘要：污水处理厂在生产过程中产生的大量污泥若不进行妥善的处理和处置，将对环境造成极大的危害。通过科学的方案，将城市污水处理厂的污泥进行处理与利用是符合可持续发展要求的措施。关键词：污泥来源及性质；污泥浓缩；污泥厌氧及好氧消化；污泥调理；污泥脱水；干燥及焚烧；污泥利用污泥，国外也称为生物固体，是废水处理过程中的产物，包括沉淀物和漂浮物。污泥一部分是从废水中直接分离出来的，另一部分是在废水处理过程中产生的剩余污泥。目前，我国正在运转的城市污水处理厂约有400多座，处理能力为1.1361010t/a。据预测，2010年污水排放量将达4.40×1010t/a，而2020年约为5.36×1010t/a。污泥量通常占污水量的0.3-0.5%，约占污水处理量的1-2%，如果属于深度处理，污泥量会增加0.5-1倍。污水处理效率的提高必然导致污泥量的增加。虽然目前我国污水处理量和处理率只有4.5%，但城市污水处理厂排放干污泥约为3.0×105t/a，每年还以大约10%的速度增加。因此，污水处理厂的污泥必须及时处理利用，不但可保证污水处理装置的正常运行，同时也可以消除二次污染、保护环境。1.污泥来源及性质城市污水处理厂在污水处理过程中排出的污染物质主要有：栅渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥和二沉池生物污泥等。格栅所排除的栅渣是尺寸较大的杂质，而沉砂池沉渣则以密度较大的无机颗粒为主，所以这两者一般作为垃圾处置，不视作污泥。初沉池污泥和二沉池生物污泥因富含有机物，容易在环境中腐化发臭，必须妥善处置。初沉池污泥还常含有病原体和中金属化合物等有毒有害物质，而二沉池污泥基本上以微生物机体为主，其数量众多，且含水率较高。表征污泥性质的主要参数或项目：含水率与含固率、湿污泥密度与干污泥密度、挥发性固体、有毒有害物含量、污泥肥分以及脱水性能。2.污泥浓缩污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要用于减缩污泥的间隙水或游离水，因间隙水或游离水在污泥水分中所占比例最大，故浓缩是污泥减容的主要方法。经浓缩后的污泥近似糊状，含水率可降低至95%到97%，体积可缩小数倍，但仍能保持良好的流动性。如后续处理是厌氧消化，消化池容积、加热量和搅拌能耗都可大幅度降低。如后续处理是机械脱水，污泥调理剂用量、脱水机设备容量都可大幅度降低。污泥浓缩通常采用重力浓缩、机械浓缩两种方式，对于剩余污泥也有采用气浮浓缩池进行处理的。过去国内的污水处理厂采用重力浓缩池的较多，关于重力浓缩池的工艺设计，国内有较成熟的经验。2.1重力浓缩法重力浓缩过程实际上是一种污泥悬浮液中的固体在重力作用下沉淀和进一步固化的过程。污泥在进入重力浓缩池后会在浓缩池内形成不同的区域，自上而下会形成上清液区、分离区、过渡区、浓缩区、刮泥区等。由于浓缩区在池的底部，大量的污泥絮凝体和固体物质齐聚，越来越多的污泥絮凝体和固体物质相互挤压，并以机械压力的形式将其重量传递给下层污泥层，污泥被压实固化，因此在污泥区主要表现为一种污泥作用。除此之外，由于各种污泥的性质差别较大，而且又含有较多的有机物，因此重力浓缩的物理过程也可能会伴随着化学和生物反应过程，其会对污泥浓缩效果产生不同的影响。这些影响因素按其所起的作用可分为三类，一是污泥性质本身，污泥沉淀和固化速度取决于污泥的比重、污泥的结构、污泥絮凝体和固体颗粒的大小。2.2气浮浓缩法气浮浓缩法是依靠微小气泡与污泥颗粒产生粘附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮，从而得到浓缩。气浮法对于浓缩密度接近于水的、疏水的污泥尤其适用，对于浓缩时易发生污泥膨胀的、易发酵的剩余活性污泥，其效果尤为显著。目前，浓缩污泥最常用的方法是压力溶气气浮。2.3离心浓缩法离心浓缩法的原理是利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋转的离心机中受到不同离心力而使两者分离，达到浓缩的目的。被分离的污泥和水分别由不同的通道导出机外。3.污泥厌氧及好氧消化3.1污泥厌氧消化污泥的厌氧消化是生物污泥稳定的一个重要手段，来自初沉池和二沉池的混合污泥通常有高达60％以上的有机物质，这些有机物主要成份是碳水化合物、脂肪、蛋白质，而且还含有大量的各种维生物。若不处理直接堆放会出现厌氧生物反应，产生臭味并导致污泥脱水性能不佳。而污泥厌氧消化可在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机物，从而有效地减少生污泥的碳水化合物、蛋白质、脂肪形式存在的高能量物质的含量，最终产物是二氧化碳和甲烷气，从而改善了污泥的脱水性能、减少了病原菌和减少产生臭味的物质的含量，使污泥得到稳定。3.1.1影响污泥消化的主要因素在污泥的厌氧消化过程中有许多影响因素，主要的因素有：pH值和碱度、温度、负荷、消化池的搅拌。3.1.2厌氧消化池的构造厌氧消化系统的主要设备是消化池及其附属设备。消化池一般是一个锥底或平底的圆池，四周为垂直墙体。3.2污泥好氧消化污泥好氧消化的基本原理是使微生物处于内源呼吸阶段，以其自身生物体作为代谢底物获得能量和进行再合成。由于代谢过程存在能量和物质的散失，使得细胞物质被分解的量远大于合成的量，通过强化这一过程达到污泥减量的目的。污泥好氧消化的主要优点：①污泥中可生物降解有机物的降解程度高；②上清液BOD浓度低；③消化污泥量少，无臭、稳定、易脱水，处置方便；④消化污泥的肥分高，易被植物吸收；⑤好氧消化池运行管理方便简单，构筑物基建费用低。3.2.1好氧消化池的构造好氧消化池的构造与完全混合式活性污泥法曝气池相似，主要由好氧消化室、曝气系统、泥液分离室以及消化污泥排出管等设施组成。其中好氧消化室是污泥进行消化降解的场所，由中心导流筒和压缩空气管组成的曝气系统提供污泥消化所需的氧气并使污泥沉淀回流并排除上清液。4.污泥调理为了改善污泥的脱水性能，提高机械脱水效果与机械脱水设备的生产能力，需要对污泥进行一定的调理。（消化污泥、剩余活性污泥、