厌氧消化污泥处理处置
污水处理厂污泥处理处置技术规程
污水处理厂污泥处理处置技术规程一、前言随着我国经济的快速发展，城市污水处理厂的数量和规模不断增加，大量的污泥产生。
如何合理、有效地处理和处置这些污泥，已经成为当前环保领域亟待解决的问题。
为了规范污水处理厂污泥处理处置工作，保障环境安全，制定本规程。
二、污泥的分类和特性1.污泥分类（1）浓缩污泥：污水处理过程中产生的，含有较高有机物的污泥。
（2）消化污泥：经过好氧或厌氧消化处理的污泥。
（3）脱水污泥：经过机械脱水处理的污泥。
（4）干化污泥：通过干化工艺处理的污泥。
（5）焚烧污泥：经过焚烧处理的污泥。
2.污泥特性（1）含水率：污泥中所含水分的质量占污泥总质量的比例。
（2）有机物含量：污泥中有机物的质量占污泥总质量的比例。
（3）粒径：污泥颗粒的大小。
（4）性质：污泥的化学成分、毒性等。
三、污泥处理处置原则1.减量化：通过物理、化学或生物方法减少污泥的体积和质量。
2.稳定化：降低污泥中有机物的含量，减小污泥的臭味和有害成分。
3.无害化：消除污泥中的有害物质，确保污泥处理处置过程中不对环境产生污染。
4.资源化：充分回收和利用污泥中的有价值物质，提高资源利用效率。
四、污泥处理处置技术1.浓缩浓缩污泥是通过降低污泥含水率，减小污泥体积，为后续处理处置环节创造有利条件。
浓缩方法有：（1）重力浓缩：利用重力作用使污泥自然沉降，实现浓缩。
（2）机械浓缩：采用离心机、带式压榨机等设备对污泥进行压缩，实现浓缩。
2.消化消化污泥是通过微生物分解作用，降低污泥中有机物含量，减小污泥体积，减轻污泥臭味。
消化方法有：（1）好氧消化：在有氧条件下，利用好氧微生物分解污泥中的有机物。
（2）厌氧消化：在无氧条件下，利用厌氧微生物分解污泥中的有机物。
3.脱水脱水污泥是通过机械脱水设备，如离心机、带式压榨机等，将污泥中的水分分离，实现污泥的减量化。
脱水后的污泥含水率较低，有利于后续处理处置。
4.干化干化污泥是通过干化设备，如烘干机、流化床干燥机等，将污泥中的水分蒸发，实现污泥的减量化。
污泥计算、厌氧消化处理污泥
污泥计算、厌氧消化处理污泥⼀，污泥的介绍污泥是⽔处理过程的副产物，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。
污泥体积约占处理⽔量的0.3%~0.5%左右，如⽔进⾏深度处理，污泥量还可能增加0.5~1倍。
使污泥减量、稳定、⽆害化及综合利⽤。
（1）确保⽔处理的效果，防⽌⼆次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物稳定化；（3）使有毒有害物质得到妥善处理或利⽤；（4）使有⽤物质得到综合利⽤，变害为利。
由于污泥处理技术难度⾼、投资⼤、回报不确定等因素，国内涉⾜此领域的企业少且规模⼩，与外国先进国家相⽐差距较⼤。
在我国现有的污⽔处理设施中，有污泥稳定处理设施的不到25％，处理⼯艺和配套设备完善的不到10％。
国外的城市污泥处理与处置已经有近百年的历史，⽆论是进⾏有效利⽤还是填埋处置，污泥处理与其他废物的处理⼀样，皆是以污泥减量化、稳定化、⽆害化、资源化为⽬的。
1）按成分不同分：污泥：以有机物为主要成分。
其主要性质是易于腐化发臭，颗粒较细，⽐重较⼩（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。
初次沉淀池与⼆次沉淀池的沉淀物均属污泥。
沉渣：以⽆机物为主要成分。
其主要是颗粒较粗，⽐重较⼤（约为2左右），含⽔率较低且易于脱⽔，流动性差。
沉砂池与某些⼯业废⽔处理沉淀池的沉淀物属沉渣。
（2）按来源不同分：初次沉淀污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃初次沉淀池。
剩余活性污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃活性污泥法后的⼆次沉淀池。
腐殖污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃⽣物膜法后的⼆次沉淀池。
消化污泥（也称熟污泥）：⽣污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。
化学污泥（也称化学沉渣）：⽤化学沉淀法处理污⽔后产⽣的沉淀物。
例如，⽤混凝沉淀法去除污⽔中的磷；投加硫化物去除污⽔中的重⾦属离⼦；投加⽯灰中和酸性污⽔产⽣的沉渣以及酸、碱污⽔中和处理产⽣的沉渣等均称为化学污泥。
（3）城市污⽔⼚污泥的特性见表城市废⽔⼚污泥的性质和数量表1（1）污泥量计算1初次沉淀污泥量和⼆次沉淀污泥量的计算公式：V=100C0ηQ/1000（100-p）ρ式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d；Q——污⽔流量，m3/d；η——去除率，%；（⼆次沉淀池η以80%计）C0——进⽔悬浮物浓度，mg/L；P——污泥含⽔率，%；ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。
污泥的处理与处置污泥厌氧消化(Anaerobic Digestion)PPT课件
Anaerobic microorganisms especially methanogens are prone to changes in conditions such as temperature, pH, redox potential, etc.
P354
淀粉酶 葡萄糖
乙酸
丁酸
乳酸
甲酸
丙酸
戊酸
五、厌氧消化的机理和过程
Anaerobic Degradation of Protein
P354
蛋白酶
寡肽 肽酶
氨基酸
五、厌氧消化的机理和过程
Anaerobic Degradation of Fat
P354
脂肪酶，磷脂酶
甘油
纤维糖 半乳糖
磷脂 糖脂 胆碱
四、厌氧消化的特点
Comparison between Anaerobic and Aerobic Processes
Anaerobic
Aerobic
Organic loading rate
High loading rates:10-40 kg COD/m3-day Low loading rates:0.5-1.5 kg COD/m3-day (for high rate reactors, e.g. AF,UASB, E/FBR) (for activated sludge process)
The process is more robust to changing environmental conditions
五、厌氧消化的机理和过程
污泥处理处置方法
污泥处理处置方法
污泥是由污水处理过程中产生的固体废物，其中含有有机物、固体颗粒、重金属等污染物。
污泥处理的目标是有效去除有害物质，减少对环境的影响，并寻找合适的处置方式。
以下是常见的污泥处理处置方法：
1. 厌氧消化：将污泥与特定的微生物一起置于密封的容器中，通过微生物的作用将有机物降解成沼气和有机肥。
这种方法可以减少污泥的体积，同时产生可再利用的能源。
2. 热解处理：通过加热污泥，将有机物分解为油、气和固体残渣。
这种方法可以有效减少污泥的体积和重金属含量，并利用产生的油和气作为能源。
3. 堆肥处理：将污泥与有机废物混合，经过适当的处理和通风，利用微生物的作用将污泥转化为有机肥料。
这种方法可以减少污泥的体积，同时产生有机肥料用于土壤改良。
4. 焚烧处理：将污泥在高温条件下燃烧，将有机物热解为气体和灰渣。
焚烧可以有效减少污泥体积，同时具有杀菌作用，但需要注意处理过程中产生的废气和灰渣的处理。
5. 填埋处理：将污泥置于特定的填埋场中，隔离于环境之外。
这种方法可以有效减少污泥的体积，但需要注意填埋场的选择和管理，避免对周边环境造成污染。
除了上述方法外，还有一些新兴的污泥处理技术正在研究和发展中，如生物炭化、微波辅助处理等。
这些方法在处理效果、经济性和环境友好性等方面具有潜力，但需要进一步验证和应用。
污水处理中的污泥厌氧消化技术
CHAPTER
02
污泥厌氧消化原理
厌氧消化过程
酸化阶段
在厌氧消化过程中，复杂有机物在微生物的作用下被分解 为简单的有机物，如挥发性脂肪酸等，同时产生H2和 CO2。
产酸阶段
在产酸阶段，有机物继续被分解为更简单的化合物，如醇 类、醛类、酮类等，同时产生H2和CO2。
工艺流程
厌氧消化
污泥的预处理
为了提高厌氧消化效率，需要对 污泥进行预处理，如降低含水率 、调节pH值、添加有机酸等。
污泥在厌氧环境中，通过微生物 的作用，将有机物转化为沼气。
沼气的收集与利用
产生的沼气经过收集后，可用于 发电、供热或进行其他用途。
污泥的收集与输送
将污水处理过程中产生的污泥进 行收集，并通过管道或泵送至厌 氧消化设施。
厌氧消化反应机理
发酵反应
发酵反应是指有机物在微生物的作用下被分解为更简单的化合物 ，如醇类、醛类、酮类等。
酸化反应
酸化反应是指有机物在微生物的作用下被分解为更简单的化合物， 如挥发性脂肪酸等。
产甲烷反应
产甲烷反应是指简单有机物在产甲烷菌的作用下被转化为CH4和 CO2。
CHAPTER
03
污泥厌氧消化工艺
厌氧消化技术是一种有效的污泥 处理方式，能够将有机物转化为 沼气，实现能源回收。
技术重要性
减少污泥体积，降低 处置成本。
降低污泥中的有害物 质含量，减少对环境 的影响。
实现有机废弃物的资 源化利用，产生能源 。
技术发展概况
早期的厌氧消化技术发展较慢，近年 来随着环保要求的提高和技术的进步 ，该技术得到了快速发展。
污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化共3篇
污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化共3篇污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化1污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化污水处理厂中产生的污泥是一种富含有机物的固体废弃物，它需要得到合理的处理，以避免对环境造成污染。
厌氧消化工艺是一种有效的处理污泥的方式，它通过厌氧消化反应，将污泥中的有机物转化为甲烷等易于处理的物质。
然而，污泥在进行厌氧消化之前需要进行预处理，以充分释放有机物，并提高其可消化性。
本文将探讨污泥预处理—厌氧消化工艺的性能以及预处理过程中有机物的变化。
一、污泥预处理污泥预处理是指在进行厌氧消化反应之前，对污泥进行一定的处理，以减少其固体颗粒大小、增加有机物的可反应性，使污泥中的有机物更易被微生物降解。
常见的污泥预处理方法包括热处理、超声波处理、机械剪切等。
其中，热处理是一种较为常见的方法，其主要作用是通过加热使污泥中的有机物发生破坏、挥发与裂解等变化，以提高污泥的可消化性。
在实际应用中，污泥预处理方法的选择应根据污泥特性、工艺要求等因素进行综合考虑，以达到最佳的处理效果。
二、厌氧消化工艺厌氧消化工艺是一种利用厌氧微生物代谢有机物的过程，将污泥中的脂肪、蛋白质、碳水化合物等有机物转化为沼气和水。
该工艺相较于好氧处理更具有优势，它可以将有机物的降解效率提高到60%-90%以上，并能产生的沼气用于加热污水等用途。
该工艺的关键是在控制好水力停留时间的条件下，使污泥中的有机物与微生物充分接触和反应，以提高有机物的降解效率和沼气的产量。
三、预处理过程中有机物的变化在进行污泥预处理的过程中，主要是通过物理（振动、切割、加热等）、化学（氧化、脱水等）等方式来改变污泥中的有机物，并提高其可消化性。
其中，热处理是一种较为有效的方法。
在热处理过程中，随着温度的上升，污泥中的水分开始蒸发，污泥中的有机物逐步分解，而在达到一定温度时，污泥中的大分子化合物开始断裂，变为小分子化合物。
常规污泥处理处置流程
常规污泥处理处置流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. l hope that after you downloadthem,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified afterdownloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!常规污泥处理处置流程简述如下：① 污泥收集与浓缩：从污水处理过程中收集污泥，首先通过重力浓缩或机械浓缩，减少污泥含水率，提高后续处理效率。
② 污泥消化：分为厌氧消化和好氧消化。
厌氧消化在无氧环境下，利用微生物分解有机物，产生沼气；好氧消化则需供氧，加速有机物稳定化，减少病原体。
③ 脱水处理：浓缩后的污泥通过化学调理（添加混凝剂、助凝剂）后，利用带式压滤机、离心脱水机等设备进一步降低含水率，便于运输和后续处理。
④ 干化：对于需要深度减量的污泥，可通过自然干化或机械干化进一步降低水分含量，直至形成泥饼或粉末状。
⑤ 焚烧：将干化后的污泥送入焚烧炉高温焚烧，彻底消灭病原体，减小体积，产生的热量可回收利用，灰烬视情况填埋或资源化利用。
⑥ 土地利用：符合标准的污泥经过无害化处理后，可作为土壤改良剂、肥料等回归土地，实现资源循环。
⑦ 填埋：对于无法资源化利用的污泥，经过稳定化、无害化处理后，可选择合规的填埋场进行安全填埋处置。
这一系列流程旨在实现污泥的安全、环保处理与资源化利用，减少环境污染。
污泥处置维护方案
污泥处置维护方案污泥是指水处理过程中产生的固体废弃物，也包括城市生活垃圾中的有机物。
在处理过程中，给予一些特殊处理可以变成有用的资源，而不是被轻易地丢弃。
因此，污泥处置维护方案成为解决城市环境问题的重要事项。
污泥处理技术热干法热干法是将污泥加热干燥，使其水份蒸发并脱氧，能够减少污泥的体积和重量，使其达到无害化处理的效果。
这种处理方式适用于环保要求较高的地区，因其处理过程中不会产生臭味和二次污染。
热干法处理污泥后产出的干燥污泥可以转化为肥料、燃料等资源。
厌氧消化法厌氧消化法是将污泥置于封闭的消化池中，进入厌氧发酵反应后，微生物可将污泥有机物质转化为甲烷等气体。
厌氧消化法适用于处理含有较多有机物的污泥，其处理后的污泥产生量可以被减少50%以上。
硝化-反硝化法硝化反硝化法是将污泥通过菌群的耐氧性和好氧性变化，利用氧化还原反应将污泥中的污染物降解为较易消化的有机物，达到净化水的目的。
硝化反硝化法特别适用于处理含有高浓度氨氮的污泥。
污泥处置的维护定期检修设备处理污泥的设备应该进行定期检修和保养，以确保其正常运转和高效工作。
对于存放污泥的设备，如污泥罐、压滤机等，应该特别注意设备的密封性和防沉积技术。
定期清理设备内部的附着物可以确保设备的性能和寿命。
控制处理参数不同的污泥处理技术在运转过程中，需要严格控制处理参数，如温度、pH值、氧化还原电位等。
对于热干法等需要进行加热的技术，经常测量污泥的水份，以保证其处理效果。
对于厌氧消化法等技术，污泥内部菌群的运转状态和厌氧区域的压力等参数的调整，可以提高处理污泥的效率和速度。
做好污泥收集污泥的收集是整个污泥处理过程中非常关键的一步，而且也是最容易忽视的一个环节。
污泥收集应该根据处理技术要求确定，在物料运输过程中防止污泥的泄漏和外界的臭味。
存放污泥的地方需要注意隔离与通风，以减轻有害气体的产生。
结论纵观全球，污泥的处理和维护成为了城市环境保护的必要条件。
热干法、厌氧消化法、硝化反硝化法等技术对污泥的处理有了明显的进步，而且在实践中表现出了良好的效果。
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材料
石墨烯 碳纳米管 活性炭-72R 活性炭OMG-12 污泥未活化-碳化 污泥碱活化-碳化 Co3O4纳米线/碳
储能性能/ F/g
~80 ~90 ~22 ~175 ~178 ~379 ~1124
Feng et al., Mater. Chem. A, 2015 Yuan & Dai, RSC Adv., 2015
如回到水体,原水20-50%的 COD会污染水体 减排目标大 打折扣
5
污泥稳定化的意义
污泥稳定化处理是污泥处理处置的必要环节
污泥生物稳 定化处理
土地利用
后续污 泥处置
建材利用 填埋
污泥热化学处
理热解焚烧
6
污泥处理处置传统技术路线
生污泥
污泥浓缩
污泥稳定（厌氧、好氧）
污泥脱水
污泥干化
消 毒
污泥干化 焚烧
污泥脱水性能提高 – 5%； 实现污泥减量 （30-50%）； 降低温室气体排放； 消化污泥土地利用或焚烧等。
9
污泥厌氧消化
• 1吨TS为5%的浓缩污泥经厌氧消化脱水或直接脱水后的污泥量
无消化
10
污泥厌氧消化技术瓶颈
工业废水厌氧消化理论已完善； 污泥厌氧理论研究滞后； 高含固厌氧消化、协同消化的物质迁移转化，
3
污泥处理处置“四化”
减量化
减少污泥的重 量和体积
稳定化
降解污泥中的 易腐有机物质
无害化
通过处理，使其不对环境造成二 次污染，不对人体健康产生危害
资源化
回收具有使用价值的 物质和资源
污泥处置
4
污泥稳定化的意义
污泥无稳定化处理
运输、转运过程
未经稳定化 处理的污泥
污泥处置
有机物的腐败、嗅味等 二次污染的风险
12
污泥资源化能源化新技术—污泥热解
污泥热解碳化
13
污泥资源化能源化新技术—制功能材料
以污泥为原料和模板制备功能材料
• 催化材料制备过程中充分利用了污泥中的各种有效成分； • 污泥中的重金属被原位利用作为掺杂剂； • 瓶颈：污泥中有机物被煅烧气化，利用率低，会释放有毒气体，材料性能受污泥
自身性质的影响。
✓ 瓶颈：重金属、持久性有机物 生活污水厂重金属含量低的污泥土地利用是目前 最经济,低碳,资源循环利用的最佳技术路线之一
18
几个值得关注的问题
污泥重金属含量逐年下降(德国）
元素/年份 1977
Pb
220
Cd
21
Cr
630
Cu
378
Ni
131
Hg
4.8
Zn
2140
*1977 = 100%
1982
190 4.1 80 370 48 2.3 1480
体
有机物
多糖
其他(腐殖 ~10% 脂肪
国内30%-70%
质, 糖醛酸, 核酸等
~10%
国外65%-75% 30%-50%
蛋白质
30%-50%
• 营养物质和能源物质 • 回收潜力元素：
CNP
无机物 泥沙：SiO2等
金属化合物 • 回收潜力金属元素： Ag, Cu, Au, Pt, Fe, Pd, Mn, Zn, Ir, Al, Cd, Ti, Ga , Cr
20%COD 剩余污泥 20-30%N
75-80%P
CH4: 28%COD 沼液+上清液: 0.1%COD 15-20%N
脱水
脱水沼渣: 27%COD 5-10% N 90% P
富集污泥的 COD 20-50%，N 20-45%；P>90%。
2
污泥的产生、组成和资源化潜能
污
城市污泥的组成
泥 絮
热解
投加石灰
土地 填 土地 填 建 填 建 土地 填 建 土地 利用 埋 利用 埋 材 埋 材 利用 埋 材 利用
填 埋
7
污泥稳定化的意义
有机物
生污泥
无机 物质
熟化后污泥-腐殖质
水+CO2
有机物 无机 物质
8
稳定化-污泥厌氧消化
污泥稳定化减量化为目标；污水处理过程 的一部分；
污泥中的污染物能源（清洁能源）高效回 收；污水厂能耗30-70%
协同效应及降解调控机制的认知还很缺乏； 有机质转化效率低（max.50%）、停留时间
长（min.18 d)、沼气产率、甲烷含量； 成本和资源回收产出存在差距。
11
污泥处理技术路线
规定动作“稳定和减量在厂区内完成 技术选择全流程评估 很多国家 新建采用FIDIC合同，功能标
欧洲污泥处理传统技术路线
污泥持久性有机物问题
✓ 污水处物在污泥处理过程中 的迁移规律
污泥土地利用技术路线
污泥 稳定
• 好氧堆肥 • 好氧延时稳定
污泥
化处 • 好氧消化
消毒
理 • 厌氧消化
处理
土地利用
16
国外污泥土地利用现状-欧洲
✓ 欧洲土地利用占52% ✓ 各成员国差异较大
污泥土地利用的意义
✓ 优势：污泥中含有大量有机质，氮磷钾营养 物质，利于后续的资源化利用，尤其是磷资 源,污泥产品可满足农业20%-30%的磷需求
污泥为载体制备高效可见光光Fenton催化剂
污泥为载体制备高效可见光光催化剂
Yuan & Dai, Applied Catalysis B: Environmental, 2014
Yuan & Dai, RSC Adv., 2014
污泥资源化能源化新技术—制功能材料
污泥制备储能材料
• 污泥高温热解碳化所得碳材料具有N, S, Fe共掺杂的多孔结构； • 在经过酸洗后处理去除其中的无机物成分后能够被用作电能存储材料； • 污泥制备具有环境和成本优势。 • 瓶颈：所得材料的储能性能较实际应用还有一定差距，污泥自身组成对材料性能
19861990 113 2.5
62 322 34 2.3 1045
1998
63 1.4 49 289 27 1.0 835
2006
37 1.0 37 300 25 0.6 714
1977-2006减量比 例（%）* 17 4 6 79 19 13 33
✓ 污泥中大部分重金属含量如Pb, Cd, Cr, Hg和Zn都呈逐年下降的趋势， Cu和Ni含量最近几年基本趋于稳定。 ✓ 污泥中有机污染物例如：PCB,PCDD/F,AOX等浓度也呈逐年降低的趋势。19
戴晓虎 教授
同济大学环境科学与工程学院 国家城市污染控制工程研究中心
污泥的产生、组成和资源化潜能
污水处理过程中主要污染物的物质流
100%COD 100%N 100%P
初沉池
N2: 50-70%N
CO2: 35%COD
O2, 能量
二沉池
<10% COD 5-15% N 10% P
初沉污泥 35%COD 10-15%N 10-15%P