注重资源利用的污泥处理处置工程实践_fb3afb61_666c_4bf7_9ae
污水处理过程中污泥的处置及利用

污水处理过程中污泥的处置及利用摘要:污水处理的过程就是将污水进行净化的过程,在现代社会生活环境下,产生污水的途径不断增加,建筑行业、餐饮行业以及工业能源行业等等,各种领域在每时每刻都不断地产生不定量的污水,随着环保意识的不断加强,污水的处理不断成为社会民众关注的重要话题,污水的处理不断受到人们的重视。
在这篇文章中主要探讨污泥的处理及回收再利用,对污泥的处理方式进行简单性介绍,探讨在新的科技条件下,污泥的资源回收再利用方式方法。
关键词:污水处理;污泥类型;污泥处理;污泥再利用前言:在污水的处理过程中,要根据污水的不同来源将污水分为不同的类别之后,分类进行处理,只有这样,才能够保证污水得到合理的处理,处理的结果才具有保障。
根据来源的不同,污水可以具体分为工业污水、生活污水、商业污水以及表面径流污水四类,但是无论是哪种类别的污水,在处理的过程中,对于常年积淀而形成的污泥的处理都是重要环节之一。
污泥的处理是污水处理中的关键部分之一。
一、污泥处理简介污水处理过程中的污泥处理,主要指的是对常见积淀的污泥进行处理的环节,将浑浊的污水进行脱水处理、干化处理,对最后形成的固体污泥进行焚烧,达到污泥减量或污泥无害化的效果,降低污泥污染影响。
在通常的情况下,污水处理过程中,存在大量的污泥需要解决是常有的,因此,如何处理这些长期积淀下来的污泥就需要被高度重视。
就如上文提到的污水分类处理一样,在污泥的处理过程中,对于污泥的分类进行简单了解也是十分有必要的。
只有掌握其分类,才能够确定最合理的处理方式。
污泥的分类由生活和工业污水产生的污泥为主要标准,分成两大类。
首先,生活污水排出的污泥分为两大类,物化污泥和活性污泥,其中物化污泥无机混合性污泥,这类污泥的可压缩性和脱水性都属于一般水平,在处理过程中都要更为注重;活性污泥比物化污泥更甚,该种污泥属于微细粒有机污泥,具有亲水性,该污泥的可压缩性能和脱水性能都比较差。
工业废水产生的污泥类别更为繁杂,量也较大。
污泥处置与利用方案

污泥处置与利用方案污泥概述污泥是指废水处理过程中被沉淀下来的、含有高浓度有机物和微生物的泥状物。
污泥处理是城市污水处理的一个非常重要的环节,目的在于深度清除废水中的污染物,并减少环境对生态系统的破坏。
污泥处理主要分为以下3种方法:1.原生污泥处理:利用微生物对有机物进行氧化分解,产生二氧化碳和水,转化为生物胶体和胞体,最终形成污泥。
2.化学沉淀法:在适宜的pH范围内,加入适量的化学药剂,在短时间内使废水中的悬浮物和溶解有机物沉淀形成污泥。
3.机械过滤法:将废水通过人工或机械过滤设备进行过滤,使污染物随废水流动被捕集在过滤媒体中,形成污泥。
污泥处置与利用方案污泥处置方案污泥处理后需进行处置。
一般而言,污泥处置的方法有以下几种:1.堆肥化:将有机物质含量较高的污泥进行堆肥化处理,可制成有机肥料或有机基质材料,具有良好的环境和经济效益。
2.焚烧:部分高有机含量、重金属或难降解的污泥可以采用高温焚烧方式进行处理。
3.热干化:适用于污泥的体积较大,含水率较高,但有机物质含量较低的污泥处理方法,对污泥中的有机物进行热分解,可用于能源生产或农业使用。
4.压结:将污泥脱水后,通过压结或压块方式,可制成固体物质,便于长期储存和稳定化处置。
污泥利用方案在进行污泥处理后,将污泥充分利用,可以有效减少对环境的影响,并达到良好的经济效益。
常见的污泥利用方案有:1.填埋:将污泥进行掩埋处理位于地下,不对环境造成污染,是目前较为常见的污泥利用方式。
2.土地改良:适用于土地质量不佳、土层浅、缺乏肥力和养分,将污泥用于土壤改良,增加其肥力和种植作物的产量。
3.生物质能源:通过对污泥进行热干化、沼气等热和化学处理,可以将其转化为可再生能源。
4.节能建材:经过适当的处理后,污泥可以制成生态砖、花盆等节能建材,达到资源再利用和环保的目的。
结论污泥处理是城市污水处理中非常重要的一个环节,对于减少环境污染、保护生态环境和开发经济具有重要的意义。
污泥处置实施方案范本最新

污泥处置实施方案范本最新背景污泥是水处理厂的废弃物,污泥处理方案的质量直接影响着环保工作的效果和可持续发展。
本文旨在提供一种污泥处置的实施方案范本,以供参考。
方案概述本方案旨在实现水处理厂污泥处置的资源化利用和减少对环境的污染,采用以下措施:1.污泥处理方式:采用厌氧消化-好氧处理方式,实现污泥的沼气利用和减少有机物的含量。
2.污泥脱水:采用机械压滤机将污泥脱水至60%左右的含水率。
3.污泥资源化利用:将污泥中提取的含氮、有机物等营养元素用于肥料生产。
实施流程1. 污泥处理1.1 厌氧消化1.将污泥运输至污泥消化罐内,加入适量进料,调节好消化罐的温度、pH值等参数;2.消化一定时间后,将产生的沼气收集起来,经过净化除去杂质后,运回发电机组进行发电,将产生的电能送入电网。
1.2 好氧处理1.将厌氧消化后的污泥输送至好氧处理区,加入适量进料;2.控制好处理区内的空气、温度、水位等因素,促进微生物的生长,使有机物大量降解,达到处理水质的效果;3.处理完后,将处理后的污泥经过机械压滤机脱水至60%左右的含水率。
2. 污泥资源化利用1.将压滤后的污泥加入肥料生产线,通过加热、蒸发、干燥等工艺,将其中营养元素提取出来制成肥料;2.采用湿法和干法分别制备两种不同类型的有机肥料,即烘制干燥后使用的颗粒状有机肥料和浸泡压缩后使用的液态有机肥料;3.出厂前对肥料进行质量检验,合格后才能投放市场。
安全措施1.在污泥处理区和脱水区域内设置防滑措施,以免发生人员滑倒事故;2.建立稳定的供电、给水、排污等基础设施,保证设备正常运转;3.涉及检修时,需要进行工序移交,由专人负责操作,以免出现意外情况。
风险评估1.污泥气味可能会影响环境和工人的身体健康,需进行安全防护。
2.污泥处理过程中,如出现停机、设备故障、电力故障等情况,需要有应急措施。
收益评估本方案采用的污泥处理方式与传统方式相比,具有以下显著的优势:1.沼气可以进行资源化利用,不仅缓解了能源短缺问题,也减轻了因温室气体排放带来的环境压力;2.污泥经过优化处理后,不仅能够真正彻底地处理废弃物,还可以得到有价值的肥料,资源化利用对环境产生低碳、低污染的影响;3.本方案采用了现代化、智能化设备,大大降低了操作性能损耗,提高了处理效率和品质,降低了运营成本;4.通过肥料销售和沼气发电两种方式收益,增强了企业利润。
污水处理的一般流程中污泥的处理方法及资源化利用

污水处理的一般流程中污泥的处理方法及资源化利用在污水处理的一般流程中,会产生肯定量的污泥,这些污泥中含有大量的有机物、微生物、营养盐以及微量元素等,假如处理欠妥,不但会污染环境,还会挥霍资源。
因此,如何有效地处理和资源化利用污泥是污水处理领域的一个紧要课题。
一、污水处理的一般流程方法重要包含浓缩、稳定、脱水和处理四个步骤。
先是浓缩,它是将含水量较高的污泥通过重力沉降或机械压滤等方式,去除游离水,减小污泥体积的过程。
常用的浓缩设备有沉淀池、浓缩机和压滤机等。
接下来是稳定,目的是通过厌氧消化或好氧消化等方式,使污泥中的有机物质得到降解,从而减少污泥的生物稳定性,避开产生恶臭。
厌氧消化还可以产生沼气,这是一种可再生能源,可用于发电、供暖或作为车辆燃料。
然后是脱水,脱水后的污泥含水率降低,更易于运输和处理。
脱水方法有机械脱水和热干化两种。
机械脱水通常使用离心机或压滤机等设备;热干化则是通过直接或间接加热的方式蒸发污泥中的水分。
然后是处理,这是污泥处理的环节。
处理方法包含填埋、焚烧、土地利用等。
填埋需要选择合适的地方,确保不会污染地下水和土壤。
焚烧可以进一步减小污泥体积,杀灭病原体,并回收能量。
土地利用是一种资源化利用方式,将符合标准的脱水污泥作为肥料使用,既解决了污泥的处理问题,又能改善土壤结构和肥力。
二、除了上述传统的处理方法外,还有一些资源化利用的方法,譬如:1.污泥制肥:将脱水后的污泥经过适当的处理,制成有机肥料,用于农田、园林绿化等。
2.沼气利用:通过厌氧消化产生的沼气可以被收集起来用于发电、供暖或作为交通燃料。
3.回收能源:通过焚烧污泥产生电能和热能,实现能源的回收利用。
4.生物炭制作:将污泥在缺氧条件下加热,生成生物炭,这种物质可以作为土壤改良剂或能源使用。
污水处理的一般流程和资源化利用是一个多而杂的系统工程,需要依据具体情况选择合适的方法和技术。
污水处理厂污泥处置及利用途径研究

污水处理厂污泥处置及利用途径研究随着城市化进程的加快和人口的不断增加,污水处理厂的污泥处理问题已经成为一个亟待解决的问题。
污泥处置及利用成为提高环境质量和资源利用率的重要途径。
对污水处理厂污泥的处置及利用途径进行研究,对提高环境质量和资源利用率有着积极的意义。
一、污泥的处置方式1. 堆肥化处理污泥是一种有机质含量较高的生物质,堆肥化处理可以将其转化为有机肥料。
堆肥化处理的过程是在一定的温度、湿度和通风条件下,利用微生物的作用将污泥中的有机物分解,形成稳定的有机质,并且能够杀灭一些有害的微生物和种子。
这样处理后的污泥可以作为有机肥料,用于农田的施肥,能够提高土壤的肥力,促进作物的生长。
2. 热解处理热解处理是利用高温将污泥中的有机物分解成气体和固体残渣的过程。
通过这种方式可以大大减少污泥体积,降低污泥的水分含量,并且产生的气体可以用作燃料,而固体残渣则可以做为建筑材料或者填埋。
3. 填埋处理填埋是一种传统的污泥处置方式,通过将污泥填埋在地下,减少其减少对环境的影响。
但是填埋也存在着一些问题,比如地下填埋造成的地下水和土壤污染问题,以及填埋后对环境产生的臭气等问题。
二、污泥的资源化利用方式1. 生物质能源利用污泥中的有机物含量高,可以通过生物质能源技术转化为生物质能源,比如沼气、生物柴油等。
利用污泥生产生物质能源可以有效地减少对化石能源的依赖,同时减少温室气体的排放量。
2. 无害化处理对污泥进行无害化处理后,可以将其作为建筑材料的一部分,比如用作砖瓦制作、路面铺设等。
这种利用方式不仅可以减少对传统建筑材料的使用,还可以有效地减少对环境的污染。
3. 农田利用堆肥化处理后的污泥可以作为有机肥料用于农田的施肥,提高土壤的肥力,改善土壤结构,促进农作物的生长。
这种利用方式可以实现资源的循环利用,减少化肥的使用,对保护生态环境有着积极的意义。
三、污泥处理过程中存在的问题1. 处置成本高污泥的处理过程中需要投入大量的人力、物力和财力,比如堆肥化处理需要投入的设备和场地、热解处理需要的高温设备等,这些都会增加污泥处理的成本。
污水处理过程中产生的污泥如何处理和利用

污水处理过程中产生的污泥如何处理和利用在污水处理的过程中,不可避免地会产生大量的污泥。
这些污泥如果处理不当,不仅会对环境造成严重的污染,还可能会威胁到人类的健康。
因此,如何妥善处理和利用这些污泥,成为了环保领域的一个重要课题。
首先,我们需要了解一下污泥的来源和性质。
污泥主要来源于污水处理厂的物理处理、生物处理等过程。
物理处理过程中产生的污泥通常含有较多的无机物质,如砂粒、砾石等;而生物处理过程中产生的污泥则富含微生物、有机物以及氮、磷等营养物质。
此外,污泥的含水量通常较高,可达80%以上,这给其处理和运输带来了一定的难度。
那么,污水处理过程中产生的污泥究竟该如何处理呢?常见的处理方法主要包括以下几种:一、浓缩和脱水这是污泥处理的第一步。
通过重力浓缩、气浮浓缩或离心浓缩等方法,降低污泥的含水率,减少污泥的体积。
然后,再通过机械脱水(如带式压滤机、板框压滤机等)或热力脱水(如干燥床、烘箱等)等方式,进一步将污泥的含水率降低到 60%左右,以便后续的处理和处置。
二、消化处理消化处理分为厌氧消化和好氧消化两种。
厌氧消化是在无氧的条件下,利用厌氧菌将污泥中的有机物分解为甲烷和二氧化碳等气体,从而降低污泥中的有机物含量,同时产生的甲烷还可以作为能源回收利用。
好氧消化则是在有氧的条件下,通过好氧菌的作用分解有机物,但其处理效果相对较差,且能耗较高,因此应用相对较少。
三、焚烧对于一些有机物含量较高、热值较大的污泥,可以采用焚烧的方法进行处理。
焚烧可以将污泥中的有机物彻底分解,同时还能杀死病原体,减少污泥的体积和重量。
焚烧产生的热能还可以用于发电或供热,实现资源的回收利用。
但焚烧过程中会产生二噁英等有害气体,需要采取严格的尾气处理措施,以防止对环境造成二次污染。
四、填埋填埋是一种传统的污泥处置方法,但由于其可能会对土壤和地下水造成污染,并且占用大量的土地资源,因此在一些地区已经受到了限制。
如果要进行填埋处理,必须对污泥进行稳定化和无害化处理,满足相关的填埋标准。
污泥处理处置及资源化主流方法
污泥处理处置及资源化主流方法污泥是城市污水处理过程中产生的一种固体废弃物,它含有大量有机物质、无机盐、有害物质和微生物,具有不稳定性、高含水率和难以处理的特点。
为了有效处理污泥并实现资源化利用,目前主要采用以下几种主流方法。
1.原污泥进一步处理:原污泥经过浓缩、稳定化处理,减少含水率和体积,提高处理效率和节约运输成本。
常用的方法有压滤、离心、压滤等。
此外,通过添加固化剂、消毒剂和添加剂等进行稳定化处理,有效消除污泥中的有害物质和臭味,减少环境污染。
2.热解技术:采用高温热解技术可以将污泥分解为油、气和固体残渣等可再利用的物质。
常见的热解技术有干燥热解、流化床热解和微波热解等。
热解过程中,可以收集燃料气体和油脂,用于能源生产和工业原料,同时产生的固体残渣可作为肥料或建筑材料。
3.生物处理技术:运用生物菌群,如厌氧菌、好氧菌和微生物等,对污泥进行分解和转化,将有机物质转变为可稳定利用的产物。
常见的生物处理技术有厌氧消化和好氧堆肥等。
厌氧消化将污泥在无氧环境下进行分解,产生甲烷气体用于能源生产,同时也可得到稳定的有机肥。
好氧堆肥则是在有氧环境下,通过控制温度、湿度和通气等条件,促进污泥中有机物质的分解和转化,生产稳定的有机肥。
4.燃烧技术:将污泥进一步干燥后,以高温(800-1000℃)进行燃烧,产生热能和灰渣。
燃烧过程中,可收集烟气中的有害物质,如重金属和二恶英等。
燃烧生成的热能可用于能源回收,灰渣则用作建筑材料或填埋场覆盖物。
5.肥料化利用:将污泥进行物理处理和消毒后,再添加适量的配方肥料进行混合,制成特殊肥料。
通过调控污泥中的氮、磷、钾等养分,使其成为一种营养丰富的肥料,用于农业生产,同时还可以减少化肥的使用。
综上所述,污泥处理处置及资源化的主流方法包括物理处理、热解技术、生物处理技术、燃烧技术和肥料化利用等。
这些方法可以有效地解决污泥处理的难题,并将污泥转化为可再利用的产物,实现资源化利用,达到减少环境污染和提高资源利用效率的目标。
污泥处置与资源化的方法
污泥是污水处理过程中生成的半固态/固态物质,含有多种有毒物质,如病原体、重金属和有机污染物,而且容易腐烂,如果不进行适当处理,可能会造成严重的污染风险[1]。
随着我国城镇污水处理规模日益提升,污泥产量也在相应增加。
我国的污泥具有三大特性:①重金属污染严重,工业废水是重金属的主要来源,也有部分重金属来源于生活污水,往往是通过肌肤、沉淀等形式滞留在污泥体内;②有机质含量高,污泥中含有的有机质丰富,这些有机质在持续分解的过程中产生了很多的病原体微生物;③含水率高,这是剩余污泥最主要的特征,据统计,目前我国含水率80%的污泥年产量已经超过6500t 。
长期以来“重水轻泥”的观念,使得人们认为污泥只是污水处理后的废弃物,导致污泥处理技术没有与污水处理技术同步提升[2]。
近年来,人们发现了污泥中含有许多可以二次利用的营养物质和能源物质,“泥水并重”的发展思想逐渐引起重视,污泥的资源化利用也开始被看作是新的研究方向。
1研究现状相较于发达国家,我国的污泥处理研究起步较晚,剩余污泥的处置技术还不够成熟,处置设施建设相对滞后[3],已建成设施运行效果不理想,经济回报效益并不明显。
“水十条”的提出,既给剩余污泥处理指明了方向,也带来了新的挑战。
当前,剩余污泥的处理着重于减量化,在尽可能地减少污泥的含水率后,采用不同方法提取利用其中的资源物质,以期实现资源化利用。
对于不同地区、不同性质的剩余污泥,其减量化措施和资源化利用方向都是不同的,如含油污泥在浓缩脱水后要回收原油,以实现无害化、稳定化[4];河道清淤底泥资源化利用前,需要对底泥重金属含量、营养盐和生态风险进行综合评价[5-9];电镀污泥(电镀废水过程中产生的污泥)具有量多面广、含水率和重金属含量高等特性,需要在处理前系统地分析其理化性质[10];含毒污泥需要分析毒性来源,选择合适的方法来降低毒性,常用的方法有冷冻/解冻、超声波处理、碱-热水解和臭氧化等方法[11];而市政污泥相对没有高含油量和过多的重金属离子,处置过程相对简单,资源化利用方面更广,如提取粗蛋白等[12]。
污水处理厂污泥的处理与利用-无删减范文
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1. 污水处理厂污泥的概述污水处理厂是为了将废水中的有害物质去除并达到排放标准而建立的设施。
在污水处理过程中,会产生大量的污泥,这是由废水中悬浮物质、有机物质等沉淀而形成的固体物质。
污泥的处理与利用是污水处理厂运行过程中不可忽视的环节。
2. 污泥处理方法2.1 脱水处理污泥通常具有较高的水分含量,需要进行脱水处理以减少体积和重量,便于后续处理。
常见的脱水方法包括机械脱水、化学脱水和热力脱水。
- 机械脱水:通过压滤机、离心机等机械设备将污泥中的水分压榨出来,使污泥含水量降低。
- 化学脱水:向污泥中添加化学药剂,如絮凝剂、聚合物等,使污泥中的颗粒结合成大颗粒,从而提高脱水效果。
- 热力脱水:利用热能对污泥进行脱水处理,主要包括热风脱水和热压脱水。
2.2 焚烧处理焚烧是一种常见的污泥处理方法,通过高温将污泥进行燃烧,将有机物质分解和破坏,达到污泥减量和无害化处理的目的。
焚烧处理可以采用常规焚烧炉、回转窑等设备。
2.3 堆肥处理将污泥与秸秆、腐熟的有机废弃物等混合,进行堆肥处理是一种有效的污泥处理方法。
在堆肥过程中,污泥中的有机物质分解为稳定的有机质,可以作为有机肥料应用于农田中,具有农田土壤改良的作用。
2.4 填埋处理填埋是一种较为简单和常用的污泥处理方法。
将污泥运至合适的填埋场,掩埋在土壤中,通过压实等措施降低污泥的体积。
但填埋处理方式存在资源浪费和环境污染的问题,因此需要进行合理的选择和控制。
3. 污泥的资源化利用3.1 农田利用经过合适的处理,污泥可以成为农田的有机肥料。
污泥中的有机物质和养分可以为农作物提供营养,改良土壤性质,提高土壤肥力,降低化肥的使用量,达到可持续农业的目标。
3.2 建材利用经过特殊处理,污泥可以作为建材中的一种成分,用于制造砖块、瓦片等建筑材料。
污泥中的无机物质和胶凝材料可以为建材提供稳定性和强度。
3.3 能源利用污泥中含有有机物质,在经过适当处理后可转化为生物质能源,如沼气、生物柴油等。
_注重资源利用的污泥处理处置工程实践
注重资源利用的污泥处理处置工程实践国家污泥处理处置产业技术创新战略联盟专家委员会全国污泥处理处置促进会专家委员会 摘要 襄阳污泥处理工程设计规模300t/d(以含固率20%计),采用脱水污泥高温热水解、厌氧消化、机械脱水、干化处理工艺。
工程实践证明:高温热水解厌氧消化有效提高了传统厌氧消化的技术水平;在高温热水解的作用下,有效杀灭了病原菌,实现了卫生化;有效提高了厌氧消化效率和处理产物的稳定化水平,处理产物不再发臭;大幅度降低了沼气中的H2S含量,提高了难溶重金属硫化物的生成比例。
产物之一———生物质能源(沼气),在满足自用后,部分经提纯用于向社会车辆供气;处理产物之二———生物质炭土,用于苗木栽培和移植。
两种生物质产物在环境中的消纳方式,解决了处理后的产物出路问题,诠释了污泥处理处置的全过程;同时,从产物的利用中得到经济收益,让治污投入有了效益产出,使被动治污变成为主动治污。
襄阳污泥处理工程模式,为我国污泥处理探索和实践出了一条可持续、可借鉴、可复制的绿色和生态污泥处理处置之路。
关键词 污泥处理处置 高温热水解 热干化 厌氧消化 生物质能源 生物质炭土1 襄阳污泥处理工程基本情况襄阳市污泥处理厂位于湖北省襄阳市鱼梁洲,紧邻设计规模为30万m3/d的鱼梁洲污水处理厂,于2011年建成投运,设计规模为300t/d(以含固率20%计)该污泥处理厂项目由某公司采用特许经营模式投资建设和运行管理,占地30亩(1亩≈667m2檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿),新版规范新增“内涝防治设施”一节。
对内涝防治设施的布置、规模、种类,以及采用公用设施进行雨水调蓄等都做了具体规定:“内涝防治设施应与城镇平面规划、竖向规划和防洪规划相协调,根据当地地形特点、水文条件、气候特征、雨水管渠系统、防洪设施现状和内涝防治要求等综合分析后确定。
”“内涝防治设施应包括源头控制设施,雨水管渠设施和综合防治设施。
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注重资源利用的污泥处理处置工程实践国家污泥处理处置产业技术创新战略联盟专家委员会全国污泥处理处置促进会专家委员会 摘要 襄阳污泥处理工程设计规模300t/d(以含固率20%计),采用脱水污泥高温热水解、厌氧消化、机械脱水、干化处理工艺。
工程实践证明:高温热水解厌氧消化有效提高了传统厌氧消化的技术水平;在高温热水解的作用下,有效杀灭了病原菌,实现了卫生化;有效提高了厌氧消化效率和处理产物的稳定化水平,处理产物不再发臭;大幅度降低了沼气中的H2S含量,提高了难溶重金属硫化物的生成比例。
产物之一———生物质能源(沼气),在满足自用后,部分经提纯用于向社会车辆供气;处理产物之二———生物质炭土,用于苗木栽培和移植。
两种生物质产物在环境中的消纳方式,解决了处理后的产物出路问题,诠释了污泥处理处置的全过程;同时,从产物的利用中得到经济收益,让治污投入有了效益产出,使被动治污变成为主动治污。
襄阳污泥处理工程模式,为我国污泥处理探索和实践出了一条可持续、可借鉴、可复制的绿色和生态污泥处理处置之路。
关键词 污泥处理处置 高温热水解 热干化 厌氧消化 生物质能源 生物质炭土1 襄阳污泥处理工程基本情况襄阳市污泥处理厂位于湖北省襄阳市鱼梁洲,紧邻设计规模为30万m3/d的鱼梁洲污水处理厂,于2011年建成投运,设计规模为300t/d(以含固率20%计)该污泥处理厂项目由某公司采用特许经营模式投资建设和运行管理,占地30亩(1亩≈667m2檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿),新版规范新增“内涝防治设施”一节。
对内涝防治设施的布置、规模、种类,以及采用公用设施进行雨水调蓄等都做了具体规定:“内涝防治设施应与城镇平面规划、竖向规划和防洪规划相协调,根据当地地形特点、水文条件、气候特征、雨水管渠系统、防洪设施现状和内涝防治要求等综合分析后确定。
”“内涝防治设施应包括源头控制设施,雨水管渠设施和综合防治设施。
”城镇内涝防治设施是用来排除超过城镇雨水管渠设施设计重现期暴雨、但不超过内涝设计重现期暴雨的雨水。
目前国外发达国家普遍制定了完善的内涝灾害风险管理策略,在编制内涝风险评估的基础上,确定内涝防治设施的布置和规模。
为保障城市在内涝设计重现期标准下不受灾,我国也应进行内涝风险评估,根据评估结果在排水能力较弱或径流量较大的地方设置内涝防治设施。
本次修订对内涝防治设施的种类做了基本规定,并对其功能做了详细说明。
对我国内涝防治系统的建设起了指导作用。
3 结语与2011版《室外排水设计规范》相比较,新版规范的修订内容主要体现在提高排水标准、完善内涝防治措施方面。
本次修订充分参考了发达国家和地区,如美国、英国、德国、澳大利亚、日本等在内涝防治方面的先进理念和设计标准,并结合我国排水设施的实际建设发展,确定了适应我国国情的城镇排水标准。
为提高我国排水安全、建立完善的城镇内涝防治系统、有效抵御暴雨自然灾害,提供了保障。
城镇排水系统的发展有赖于对传统设计理念和设计方法的更新,本次《室外排水设计规范》的局部修订对更新我国排水系统设计理念、加快内涝防治技术研究和设施建设、促进我国城镇排水和内涝防治系统标准体系的建立,将起到重要作用。
&通讯处:200092上海市中山北二路901号收稿日期:2014 02 17给水排水 Vol.40 No.4 20141112 给水排水 Vol.40 No.4 2014工程直接投资1.2亿元。
这是我国目前第一座采用高温热水解预处理和厌氧消化工艺技术,并投入商业化运行的污泥处理厂。
按处理每万m3污水产含固率20%的污泥量6~7t计,该处理规模可以满足1座40万~50万m3/d污水处理厂的污泥处理之需,图1为该污泥处理厂平面布置图。
图1 污泥处理厂平面布置鱼梁洲污水处理厂污泥产量为150~200t/d(以含固率20%计),在该污泥处理厂建成之前,由于污泥未能得到处理,导致近15万t的污泥(以含固率20%计)堆积在厂内,所以该污泥处理厂除了要处理污水处理厂每日脱水的新鲜污泥外,在近期还要承担原有堆积污泥的处理任务。
目前每天约处理堆积污泥100t(以含固率20%计)。
新鲜脱水污泥与原有堆积污泥的有机质含量分别为40%~60%(受季节影响)和35%~45%。
2 襄阳污泥处理工艺技术2.1 高温热水解工作原理污泥高温热水解预处理技术是21世纪初开始在欧洲用于工程实践的,目前全球范围已有50多个项目使用了这项技术,每年处理污泥974 000t(以污泥干基计),相当于每天处理含固率20%的脱水污泥13 340t。
高温热水解预处理的目的是:利用高温和高压迫使污泥结构和性状发生变化,并有效提高污泥卫生化水平。
这一预处理过程能够促使后续厌氧消化过程加速,提高厌氧消化效率、稳定化水平和脱水性能;能够促使污泥中转化为生物质能源(沼气)的有机物质比例得到改善,提高沼气产量。
借助于污泥粘滞性的改善,可以提高消化池进泥含固率,在传统消化设备不改变的条件下,实现原有消化设施处理能力的翻番。
国外目前许多案例,就是依靠增加高温热水解预处理设施,实现了原有消化设施扩容目的。
热水解处理设施一般主要包括预热罐、热水解罐和闪蒸泄压罐,工艺过程包括以下阶段:(1)为提高热能利用效率,污水处理厂脱水污泥(含固率15%~20%)首先进入混合预热罐,与从闪蒸泄压罐回收的蒸汽混合,将污泥预加热至100℃左右。
(2)预热后的污泥进入高温热水解罐进行热水解反应,反应压力和反应温度分别为0.6~0.7MPa和150~170℃,热水解反应时间30min。
(3)热水解后的污泥被急速送到闪蒸泄压罐,由于压力的释放,在压力差的作用下,使污泥结构发生变化。
(4)污泥经热水解和在闪蒸泄压罐内释放压力后,污泥温度为100~105℃,再经热交换器进行冷却,换热后污泥温度在40~50℃,以满足后续厌氧消化的要求。
整个热水解过程一般需要3~4h,因与蒸汽的混合,高温热水解后污泥的含固率降至10%~12%。
2.2 污泥处理工艺襄阳污泥处理工艺由高温热水解车间、厌氧消化池、脱水车间、污泥干化车间、沼气储存罐和沼气提纯处理等设施组成,工艺流程详见图2。
图2 污泥处理厂工艺流程来自污水处理厂的新鲜脱水污泥和原有堆积污泥(含固率20%左右),送入高温热水解车间。
该车间的高温热水解系统,由预热罐、高温热水解罐和闪蒸泄压罐组成。
其中4个热水解球罐采用序批式方法工作,反应热媒采用压力0.7MPa,温度170℃的蒸汽。
热水解后的污泥,进入闪蒸罐,温度降至给水排水 Vol.40 No.4 201413 100~105℃(所收集的热能用于污泥预热罐),高温热水解车间内景详见图3。
图3 高温热水解车间内景经高温热水解处理后污泥含固率降至11%左右。
该污泥经换热冷却至40~50℃后,进入2座单池容积为6 000m3的柱形消化池,停留时间15~18d,厌氧消化的有机物降解率为55%~65%。
高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)有机物降解率大于40%的要求。
厌氧消化后的污泥,经离心脱水机脱水至含固率30%左右,因脱水性能得到改善,故不需再投加化学药剂进行调理。
脱水后污泥进入干化车间,干化车间为阳光棚结构,利用闪蒸泄压后污泥冷却得到的热水,通过污泥层下的热水盘管加热污泥,同时借助阳光热能的作用,将脱水污泥干化至含固率60%左右,干化车间详见图4。
图4 干化车间内景2.3 污泥处理后产物的利用情况2.3.1 生物质能源(沼气)能够在污泥处理的过程中得到生物质能源———沼气,是厌氧消化处理工艺与其他所有污泥处理工艺最大的不同。
但是经高温热水解后,沼气量不仅能够确保自用,而且还有向社会提供能源供应的余量,所以它是绿色处理技术。
现襄阳污泥处理工程每天产生沼气8 000~10 000m3,其中约70%用于自身污泥处理加热系统,其余2 000~3 000m3的沼气进行提纯处理,提纯后为1 000~2 000m3。
提纯的目的是去除沼气中的CO2与H2S等杂质,将CH4的含量由原沼气的60%~65%提高到99.9%,达到国家压缩车用天然气标准,供社会车辆使用,售价4.5元/m3,每标立方米车用沼气的动力效率与每升93号汽油的动力效率是相同的。
2.3.2 生物质炭土经过高温热水解、厌氧消化、脱水和热干化一系列处理后,其污泥处理产物与原污泥相比,无论是数量、外观上,还是性状、成分组成上都发生了根本性的变化。
首先,由于有机物的分解和水分的减少,产物重量(干化后)仅为原污泥的1/4左右;其次,消灭了病原菌,实现了卫生化;再之,由于有机物分解率和沼气产量提高,使产物的稳定化水平得到提高,产物不再发臭。
传统厌氧消化后产物,由于有机酸含量较高和卫生化水平不高,其产物在用于苗木栽培和其他土地利用时,还需要适当处理,如有文献提出,应在厌氧消化后再接好氧发酵处理[1],以进一步降解有机酸、杀灭病原菌。
高温热水解厌氧消化,在英国被称为高级厌氧消化(advanced anaerobic digestion);并规定,只有经过高级厌氧消化处理后的污泥产物才能够直接用于土地,详见表1。
表1 英国对污泥处理方法和土地利用的规定作物种类未处理传统处理高级厌氧消化处理水果××√色拉菜××√蔬菜××√园林盆栽××√ 用于化学合成和动物喂养的作物×√√牧草××√草饲料×√√ 注:√可以按照(农用)污泥法规和DETR(Department of theEnvironment,Transport and the Regions)的污泥农用条例施用;×不准以任何形式应用。
污泥经过上述过程的处理后,不应该再称之为污泥。
笔者认为这种产物,称为“生物质炭土”更贴切。
襄阳通过将“生物质炭土”以“可移动式”苗木栽14 给水排水 Vol.40 No.4 2014培和苗木移栽的方式,将这种“生物质炭土”在环境中进行消纳,解决了产物的处置问题,这是襄阳污泥处理工程的最大亮点之一,“可移动式”苗木栽培情况见图5。
污泥处置是处理产物在环境中消纳方式[2],把污泥处置改为处理后的产物处置,将更加有利于对污泥处理处置的正确理解。
图5 “可移动式”苗木种植情况3 襄阳污泥处理处置工程特点总结襄阳污泥处理处置工程注重与当地污泥实情相结合,注重能源的有效利用,注重不断优化生产过程,注重生物质产物的利用方式创新。
主要特点可概括总结为:(1)球形高温热水解罐减轻了砂子对设备的磨损。
襄阳采用的高温热水解罐为可转式球形罐,因球罐自身的缓慢转动,实现了污泥与蒸汽的混合和搅拌,这种结构较国外的立式罐,较好地解决了污泥中砂子对设备的磨损,适合于我国污泥中含砂量高的现实情况。