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污泥的處理方法

2013-12-05 15:44  來源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  1)污泥濃縮:

  污泥濃縮后含水率可降為95%~97%,近似糊狀。濃縮可以達(dá)到污泥的減量化。重力濃縮法用于污泥處理是廣泛采用的一種方法,已有50多年歷史。機(jī)械濃縮方法出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代的美國,此方法占地面積小,造價(jià)低,但運(yùn)行費(fèi)用與機(jī)械維修費(fèi)用較高。氣浮濃縮于1957年出現(xiàn)在美國。此法固液分離效果較好,目前應(yīng)用已越來越廣泛。

  污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法、帶式重力濃縮法和離心濃縮法,還有微孔濃縮法、隔膜濃縮法和生物浮選濃縮法等。

  重力濃縮:利用重力作用的自然沉降分離方式,不需要外加能量,是一種最節(jié)能的污泥濃縮方法。重力濃縮只是一種沉降分離工藝,它是通過在沉淀中形成高濃度污泥層達(dá)到濃縮污泥的目的,是目前污泥濃縮方法的主體。單獨(dú)的重力濃縮是在獨(dú)立的重力濃縮池中完成,工藝簡單有效,但停留時(shí)間較長時(shí)可能產(chǎn)生臭味,而且并非適用于所有的污泥;如果應(yīng)用于生物除磷剩余污泥濃縮時(shí),會(huì)出現(xiàn)磷的大量釋放,其上清液需要采用化學(xué)法進(jìn)行除磷處理。重力濃縮法適用于初沉污泥、化學(xué)污泥和生物膜污泥。

  氣浮濃縮:氣浮濃縮與重力濃縮相反,是依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒的周圍,減小顆粒的比重而強(qiáng)制上浮。因此氣浮法對于比重接近于1g/cm3的污泥尤其適用。氣浮濃縮法操作簡便,運(yùn)行中同樣有一定臭味,動(dòng)力費(fèi)用高,對污泥沉降性能(SVI)敏感;適用于剩余污泥產(chǎn)量不大的活性污泥法處理系統(tǒng),尤其是生物除磷系統(tǒng)的剩余污泥。

  帶式重力濃縮法:帶式重力濃縮法是利用帶式重力濃縮機(jī)的一種機(jī)械濃縮法。由于其具有投資適中,運(yùn)行費(fèi)適中,效果好,對各種性能的污泥適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn),因此近幾年被廣泛采用;但實(shí)際運(yùn)行中會(huì)受到污泥中高分子的影響,運(yùn)行時(shí)濕度大,因而需要仔細(xì)操作。帶式重力濃縮法適用于各種生物污泥。

  離心濃縮法:離心濃縮法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的離心力進(jìn)行濃縮。離心濃縮法的特點(diǎn)是自成系統(tǒng),效果好,操作簡便;但投資較高,動(dòng)力費(fèi)用較高,維護(hù)復(fù)雜;適用于大中型污水處理廠的生物和化學(xué)污泥。

  2)污泥穩(wěn)定化:

  穩(wěn)定處理的目的就是降解污泥中的有機(jī)物質(zhì),進(jìn)一步減少污泥含水量,殺滅污泥中的細(xì)菌、病原體等,消除臭味,這是污泥能否資源化有效利用的關(guān)鍵步驟。污泥穩(wěn)定化的方法主要有堆肥化、干燥、厭氧消化等。

  厭氧消化:在污泥處理工藝中,厭氧消化是較普遍采用的穩(wěn)定化技術(shù)。污泥厭氧消化也稱為污泥厭氧生物穩(wěn)定,它的主要目的是減少原污泥中以碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪形式存在的高能量物質(zhì),也就是通過降解將高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿游镔|(zhì)氧化物。厭氧消化是在無氧條件下依靠各種兼性菌和厭氧菌的共同作用,使污泥中有機(jī)物分解的厭氧生化反應(yīng),是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。一般可分為酸性發(fā)酵階段和堿性發(fā)酵階段,酸性發(fā)酵階段又可以分為水解階段和產(chǎn)酸階段,堿性發(fā)酵階段可以分為酸性衰退階段(產(chǎn)乙酸階段)和產(chǎn)甲烷階段。厭氧分解過程中產(chǎn)生大量氣體,主要成分為甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氫等。但運(yùn)行管理要求高,消化池需密閉、池容大、池?cái)?shù)多。

  好氧消化:好氧消化污泥出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代,與活性污泥法極為相似。當(dāng)外來養(yǎng)料被消耗完以后,微生物靠消耗自己的機(jī)體來產(chǎn)生能量以維持生命活動(dòng)。這就是微生物的內(nèi)源代謝階段。細(xì)胞組織在好氧條件下的內(nèi)源代謝產(chǎn)物為CO2、NH3、H2O,而NH3會(huì)在有氧條件下進(jìn)一步氧化為硝酸鹽。污泥好氧消化的反應(yīng)可以用下面的方程式表達(dá):

  C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+

  上式中C6H7NO2為細(xì)胞組織的元素組成。

  此法降解程度高,無臭穩(wěn)定,易脫水,肥份高,運(yùn)行管理簡單,基建費(fèi)用低。但運(yùn)行費(fèi)用高,消化污泥量少,降解程度隨溫度波動(dòng)大。

  好氧堆肥:堆肥技術(shù)探討始于1920年,堆肥系統(tǒng)可分為三類:條形堆肥系統(tǒng)、靜態(tài)好氧堆肥系統(tǒng)和裝置式堆肥系統(tǒng)。城市污水處理廠的污泥中含有大量促進(jìn)植物和農(nóng)作物生長的氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分,肥效較好,經(jīng)過堆肥處理可以達(dá)到穩(wěn)定化、無害化及資源化的目的。堆肥是一個(gè)由嗜溫菌、嗜熱菌對有機(jī)物進(jìn)行好氧分解的穩(wěn)定過程,其特點(diǎn)是自身可以產(chǎn)生一定的熱量,并且高溫持續(xù)時(shí)間長,不需外加熱源,即可達(dá)到無害化。堆肥的一般工藝流程主要分為前處理,一次發(fā)酵,二次發(fā)酵和后處理四個(gè)過程。經(jīng)過堆肥化處理后,污泥的性狀改善,含水率降低(小于40%),成為疏松、分散、細(xì)粒狀,可殺滅病原菌和寄生蟲(卵),便于貯藏、運(yùn)輸和使用。

  石灰穩(wěn)定技術(shù):石灰穩(wěn)定技術(shù)始于20世紀(jì)50年代,在投加石灰的條件下,保持一定pH值及一定時(shí)間,可以殺滅傳染病菌,并防腐與抑制臭氣的產(chǎn)生。該技術(shù)操作簡單、成本較低,處理后較容易脫水。污泥最終處置可采用農(nóng)用或者衛(wèi)生填埋。

  污泥濕式氧化:污泥濕式氧化后,難生物降解有機(jī)物可被氧化,滅菌率高,反應(yīng)在密閉系統(tǒng)內(nèi)無臭,反應(yīng)時(shí)間短,殘?jiān)可,可以達(dá)到減量化、無害化、穩(wěn)定化。但此方法設(shè)備昂貴,運(yùn)行費(fèi)用高,需要?dú)怏w脫臭裝置。

  3)污泥脫水與干化:

  污泥脫水是整個(gè)污泥處理工藝的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),其目的是使固體富集,減少污泥體積,為污泥的最終處置創(chuàng)造條件。為使污泥液相和固相分離,必須克服它們之間的結(jié)合力,所以污泥脫水所遇到的主要問題是能量問題。針對結(jié)合力的不同形式,有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脫水效果。污泥脫水與干化包括自然脫水、機(jī)械脫水和熱處理干化。

  污泥經(jīng)濃縮、消化后,尚有95%~97%含水率,且易腐敗發(fā)臭,需對污泥作干化與脫水處理。常用脫水方法有自然干燥和機(jī)械脫水兩種。利用蘆葦?shù)日由参镆部梢赃M(jìn)行較好的脫水。

  4)干燥:

  為了進(jìn)一步降低脫水后污泥的含水率(75%),采用干燥工藝。經(jīng)干燥后含水率可降至約20%左右。干燥工藝除了最簡單的日曬外,常用的是熱干燥技術(shù)。污泥熱干燥開始于本世紀(jì)初的英國,此方法可以完全殺滅病原菌,使污泥處于穩(wěn)定化狀態(tài)。但干燥過程產(chǎn)生的大量的廢氣凈化費(fèi)用問題、運(yùn)行費(fèi)用,都是使用干燥工藝要考慮的問題。

責(zé)任編輯:跳跳豆
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