污泥處理的目的和方法
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污泥處理的目的和方法范文第1篇
Abstract: city sludge is the inevitable product of city sewage treatment, how to achieve a good balance is a major issue between sludge disposal and environmental protection. City sludge is a solid pollutants commonly, but if the reasonable processing, it will be a useful resource. At present, it is an important research topic of deepening and utilization mode of disposal of sludge, which is of positive significance to protect environment. To avoid excessive waste of resources and rational use of sludge science, it has very important practical significance and economic value to society. In addition, the reform of the existing industry sustainable development strategy in China will be promoted the research of the technology and the resources of sludge treatment and disposal. This article mainly elaborated the city sludge treatment and disposal method for reuse, effectively promoted the process of the environmental protection of city sludge treatment.
Key words: city sludge; treatment and disposal; resource utilization
中圖分類號:F29文獻標識碼：A文章編號：
引言
污泥是污水處理后的副產品，是一種有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體，它的主要特性是含水率高，有機物含量高，容易腐化發臭，并且顆粒較細，比重較小，呈膠狀液態。它是介于液體和固體之間的濃稠物，可以用泵運輸，但它很難通過沉降進行固液分離。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5% (體積); 如果屬于深度處理，污泥量會增加0.5～1倍。污水處理效率的提高，必然導致污泥數量的增加;目前我國污水處理量和處理率雖然不高，但城市污水處理廠每年排放干污泥大約3×104t(3×104)，而且還以每年大約10% 的速度增長。
傳統城市污泥處理方式并沒有一定的規范化的污泥處理工藝以及科學化的污泥治理制度。但是污泥堆積不僅會影響城市的面貌也會不利于環保工程的建設。為此，我國推出了一系列的污泥處理處置措施、法規及標準，本文綜合講述了污泥的預處理措施及資源再利用的方式，為污泥處置研究提供了有力的依據。
1、污泥對環境的影響
盡管污泥含豐富的養分，但也含有大量病原菌、寄生蟲、銅、鉻、汞等重金屬，鹽類以及多氯聯苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物，這些物質對環境和人類以及動物健康有可能造成較大的危害。
1.1污泥鹽分污染。污泥含鹽量較高，會明顯提高土壤電導率、破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收，甚至對植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的淋失。
1.2病原微生物。污水中的病原體經過處理還會進入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達千種，其中危害較大的是寄生蟲。污泥中病原體對人類或動物的污染途徑大致有四條: 直接與污泥接觸;通過食物鏈與污泥直接接觸而感染;水源被病原體污染;病原體首先污染了土壤，然后污染水體。
1.3氮磷等養分的污染。在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時，N、P等養分就有可能隨水流失而進入地表體造成水體的富營養化;進入地下引起地下水的污染。
1.4有機物高聚物污染。城市污泥中含有苯、氯酚等，目前國內外對城市污泥中的有機污染物的研究不多。
1.5重金屬污染。在污水處理過程中，70%～90%的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。這些重金屬主要來源于工業排放的廢水及家庭生活的管道系統。重金屬是限制污泥大規模土地利用的重要因素，因為污泥施用于土壤后，重金屬將積累于地表層。另外，重金屬一般溶解度很小，性質較穩定、難去除，所以其潛在毒性易于在植物、動物以及人類中積累。
2、污泥的預處理
污泥主要來源于污水處理廠， 剛排出的污泥中含有諸多的有害成為，且體積龐大，如果直接處理會有一定的難度，因此在對污泥進行環保化處理之前會對其進行預處理， 污泥的預處理方法主要包括污泥的穩定化、消化、熱處理、脫水等處置方式，最終達到降低污泥中微生物含量、殺菌減量化的目的。此外，經過預處理的污泥的成分、性質發生改變，有利于后續能源和資源的再利用。
2.1污泥的穩定化
常用的3種污泥穩定的方法有：消化法、堿性穩定化和熱處理法。
2.1.1 污泥的消化
污泥的消化是指在人工控制下， 利用好氧或厭氧微生物的代謝作用將污泥中的有機物質分解為氣體和殘余穩定物，主要包括好氧消化和厭氧消化。好氧消化法的降解程度高，易脫水，運行管理簡單，但運行費用高，消化污泥量少，隨溫度波動污泥的降解程度的波動較大，故相較之下厭氧消化較常用，該方法可以顯著減少污泥體積，消除惡臭，較易脫水，污泥性質穩定，更宜作肥料。
2.1.2 堿性穩定法
堿性穩定法最主要的目的就是控制污泥的酸堿度，當污泥的PH值調節到11.0～12.0 是，可以直接作為農田中的肥料。具體的處理方法為：向城市污泥中加入一定量得強堿物質，如石灰、水泥窯灰等。另外，這種處理方法也能夠殺滅污泥中所包含的病原體，抑制微生物的活性，降低惡臭和鈍化重金屬。
2.1.3 污泥的熱處理
熱處理方法能夠是污泥趨于穩定化，污泥中含有大量的水分，通過熱處理工藝的完成能夠是污泥固化，破壞污泥中結合水的結構，對污泥的熱處理的方式包括常壓下30～75℃和75～190℃兩個處置階段。此外，污泥經過熱處理工藝后，可以殺滅其中的微生物和寄生蟲，且能夠除去臭味。經過熱處理后的污泥能夠達到減量的目的。但是經該方法處理后，部分可溶性有機物質、有毒重金屬及NH3-N 易溶出回流到原污水中，從而造成處理出水水質下降。
2.2 污泥的濃縮和脫水
為了便于對污泥的運輸管理，必須對污泥進行必要的濃縮和脫水處理。污泥的濃縮技術主要包括重力壓縮、氣浮濃縮、離心濃縮、轉鼓機械濃縮、帶式濃縮機濃縮等，經過濃縮后污泥的含水率可達到95%～97%，經過濃縮處理后的污泥大大降低了自身的質量。經過濃縮處理后的污泥，污泥大部分的質量源于其中所含的水分，因此脫水處理時污泥減量化的最佳途徑。具體的脫水措施主要包括兩種：自然干化和機械脫水。自然干化需基于氣候干燥的條件下才能夠發揮作用。事實上，機械脫水是一種常見的污泥脫水處理方式，相對于自然干化，機械脫水的處理效率較高。
3、污泥的處理處置方法
污泥處置是根據污泥的最終去向，將污泥進行利用或無害化處理，傳統上大多采用填埋、投海和棄置堆放、焚燒方式，雖然簡單易行，但是會帶來占用土地、污染地下水或海洋環境、填埋場滲水等問題，并未從根本上解決環境問題，給生態環境埋下安全隱患，這些方法也逐漸被環境法案和國際公約等制約。為避免污泥對環境的二次污染，人們已認識到污泥處理的優先順序是減容、利用、廢棄，污泥的利用和資源化成為研究主流。污泥的有效利用可分為土地利用和熱能利用，具體方法主要包括污泥堆肥、焚燒、生物瀝浸等。以下我們以污泥焚燒為例做簡要說明。
4、污泥的資源化利用方案
從傳統的意義上講，污泥是一種廢棄物，但是清潔生產的理論中沒有廢物的概念，所謂廢物實際是放錯了位置的資源。如果對污泥進行合理的處理利用，污泥也可以成為其他過程的原材料，即污泥的根本出路是化害為利、實現資源化污泥處理方案時需要因地制宜。目前污泥的資源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、環保材料、熱能利用等。
4.1 土地利用
污泥的土地利用是一種積極、安全有效的污泥資源化處置方式，主要有農田利用和城市園林綠化或林地利用。
4.2 建材利用
污泥是一種黏土質資源，同時含有大量的Si，Al，Ca，Fe 等成分，將其干化、磨細后與黏土或粉煤灰按一定比例摻和，在高溫下烘焙燒結可使污泥穩定化，并用于制成建筑材料。該法可達到處置污泥和創造經濟效益的雙重目的。以污泥制磚為例，其原理是利用污泥焚燒灰的成分與黏土的化學成分相似。目前，國內外比較常見的城市污泥制磚技術主要有兩種，一種是城市污泥焚燒灰添加適量輔料成型燒結制磚；另一種方法是直接將城市污泥干燥、利用方式主要包括土地利用、建材利用、環保材料、破碎后與黏土或粉煤灰等輔料以一定比例混合，燒結制磚，同時還可利用污泥的潛在熱值，節約制磚成本。
4.3 環保材料
4.3.1 污泥制吸附劑
對于含碳較多的生化污泥,在一定高溫下,以污泥為原料通過化學途徑將其制成含碳吸附劑，為生化污泥的處置和利用提供了一條新途徑。制得的吸附劑可用于去除污水中的懸浮物和有機物，COD 去除率高，是一種性能良好的有機廢水吸附凝聚劑。吸附飽和的吸附劑若不能再生，還可以在一定條件下用作燃料進行燃燒，污泥中有害成分被徹底氧化分解。如日本以脫水污泥濾餅為原料，經過高溫碳化脫水,酸洗去雜質, 堿活化后制成了高性能的活性炭，其細孔比常規活性炭比表面積大,吸附能力強。也有研究者利用石化污泥成功制備用于吸附溢油的吸附劑，經過碳化和活化處理后，去油率可達99.6%。
4.3.2 污泥制絮凝劑
從剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌種，通過微生物技術對其進行發酵、抽取、精制，合成一種生物高分子化合物，此種高分子絮凝劑能夠將城市污水處理廠的剩余活性污泥消化掉，此種物質不僅能夠容易加工處理，而且具有很好的經濟性。
5、結論
污泥經過處理處置后，可以根據不同的情況進行資源化利用。上述的幾種污泥處理與資源化方法基本上囊括了現今主流的資源化利用處理方法，涵蓋面廣，對各種不同組分組成的污泥具有很強的適應性。此外污泥的處理還應兼顧環境生態、社會和經濟效益平衡，盡可能地提高污泥處理與資源化利用的效率。所以今后在開發污泥處理處置與資源化方法的同時應考慮環境的承載能力、工程施工的可能性和經濟上的可行性，盡可能使污泥被資源化利用。
參考文獻
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［2］譚江月,龍炳清,朱明等.城市污水處理廠污泥的處理處置及有效利用[J].新疆
污泥處理的目的和方法范文第2篇
關鍵詞: 污泥 減量化 無害化 污泥處理 污泥處置 方法探究
引言
目前,我國污水處理廠每年排放的污泥量(干重)約 140 萬噸,且以每年10%以上的速度增長。污泥產生的環境污染問題日益突出,已造成極大的安全隱患、環境壓力和經濟負擔。由于污泥中含有大量的重金屬物質、病原菌等有毒有害物質,如果這些污泥得不到安全、環保處理處置,就會對環境造成較大危害。因此,采用切實可行的對污泥處理處置技術,按照污泥處理、處置工藝 “減量化、穩定化、無害化”原則,加強污泥處理處置的全過程管理,并在堅持“安全、環保”的原則下,實現污泥的綜合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等資源物質,從而達到節能減排和循環經濟的目的。
1.城市污水處理廠的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水處理廠產生的污泥為含水量在75～99%不等的固體或流體狀物質。其中的固體成分主要由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體及絮凝所用藥劑等組成,是一種以有機成分為主,組分復雜的混合物,其中包含有潛在利用價值的有機質、氮(N)、磷(P)、鉀(K)和各種微量元素。
⑴ 物理特性
污泥組成為水中懸浮固體經不同方式膠結凝聚而成,結構松散,形狀不規則,比表面積與孔隙率極高(孔隙率常大于99%),含水量高,脫水性差。外觀上具有類似絨毛的分支與網狀結構。
⑵ 化學特性
生物污泥以微生物為主體,同時包括混入生活污水泥沙、纖維、動植物殘體等固體顆粒以及可能吸附的有機物、金屬、病菌、蟲卵等物質。污泥中也含有植物生長發育所需的氮、磷、鉀及維持植物正常生長發育的多種微量元素和能改良土壤結構的有機質。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性質
污泥中的水分有四種形態:表面吸附水、間隙水、毛細結合水和內部結合水。表面張力作用吸附的水分為表面吸附水。間隙水一般要占污泥中總含水量的65%～85%,這部分水是污泥濃縮的主要對象。毛細結合水:濃縮作用不能將毛細結合水分離, 分離毛細結合水需要有較高的機械作用力和能量,如真空過濾、壓力過濾、離心分離和擠壓可去除這部分水分。各類毛細結合水約占污泥中總含水量的 15%~25%。內部結合水:指包含在污泥中微生物細胞體內的水分,含量多少與污泥中微生物細胞體所占的比例有關。去除這部分水分必須破壞細胞膜,使細胞液滲出,由內部結合水變為外部液體。內部結合水一般只占污泥中總含水量的10%左右。
1.2 污泥對環境的危害
污泥有機物含量高、易腐爛,有強烈的臭味,并且含有寄生蟲卵、病原微生物和銅、鋅、鉻、汞等重金屬以及鹽類、多氯聯苯、二英、放射性核素等難降解的有毒有害物質,如不加以妥善處理,任意排放,將會造成二次污染;污泥對環境的二次污染還包括污泥鹽份的污染和氮、磷等養分的污染。污泥鹽分含鹽量較高,會明顯提高土壤電導率,破壞植物養分平衡,抑制植物對養分的吸收,甚至 對植物根系造成直接的傷害;在降雨量較大地區且土質疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,當有機物的分解速度大于植物對氮、磷的吸收速度時,氮、磷等養分就 有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養化,進入地下引起地下水的污染。
2.城市污水處理廠的污泥處理
2.1污泥處理
根據污泥所在處理單元不同,采用的不同的方法達到污泥減量化的目的。在污水處理單元操作過程中產生的污泥通過減容、減量、穩定以及無害化的過程稱為污泥處理。污泥處理工藝單元主要包括污泥濃縮、脫水、消化(厭氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工藝過程。
2.1.1城市污泥處理的減量化方法
2.1.1.1調整污水處理工藝實現污泥減量化
在污水處理過程中,可以通過調整污水處理工藝,增設污泥濃縮池或適當增加污泥濃度和延長污泥齡,使污泥自身氧化分解的能力增強,減少微生物的數量,達到污泥減量化的目的。
2.1.1.2利用膜處理裝置化技術實現污泥減量化
污水處理中的活性污泥微生物一般由細菌(菌膠團)、真菌、原生動物和后生動物等組成,其中以細菌為主,且種類繁多。微型動物中以固著類纖毛蟲為主,如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等原生動物,以細菌為食料;后生動物如纖毛蟲、線蟲、輪蟲等,以細菌、原生動物為食料。采用填料裝置化設施,在氧化溝、二沉池中設置利于原生動物和后生動物寄生的生物膜,利用生物接觸氧化法技術,減少污泥的產量。通過膜裝置化技術在氧化溝、二沉池中的應用,使活性污泥中的微生物通過系統內部的生物鏈的物質循環,消化部分污泥,達到污泥減量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技術或超聲波實現污泥減量化
利用紫外線高級氧化功能而發展起來的光化學氧化和光催化氧化都是近年來新興的水處理技術。光化學氧化法是在光的作用下進行化學反應,采用臭氧或過氧化氫作為氧化劑,在紫外線的照射下使污染物氧化分解,從而達到水中污染物質的高效降解。臭氧是一種強氧化劑,能破壞存在于空氣中或水中的微生物的細胞壁,使微生物立刻死亡。通過在回流污泥中,利用臭氧發生器加入一定量的臭氧或紫外線照射,可使部分污泥分解再利用,達到污泥減量化的目的。超聲波使得污泥中的部分細胞體受熱膨脹而破裂,釋放出蛋白質和膠質、礦物質以及細胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,從而達到污泥減量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化處理、污泥消化、污泥發酵技術實現污泥減量化
脫水后剩余污泥污泥的干化處理,一是通過晾曬蒸發水分,是最簡單的減量方法,但所需場地大,且受天氣的影響太大,不適合大規模的處理污泥;二是在污泥產生量比較大,且難以有效利用其它熱源的情況下,采用干化焚燒方式可稱為可行技術。污水污泥干化,最好是利用回收的焚燒熱量,在裝置正常運行工況條件下,通常不需要添加輔助燃料(如:在此情況下,除開機、停機和偶爾使用輔助燃料維持燃燒溫度)。
通過污泥的消化降解,建設污泥厭氧發酵池,由于建設費用高,運行不安全,運行費用高,再則厭氧后的污泥還需進一步處理,以達到進一步減量化和穩定化的目的。因此,大、中型城鎮污水處理廠應優先選用厭氧消化工藝處理污泥,產生的沼氣宜優先考慮綜合利用;有條件進行土地園林利用的小型城鎮污水處理廠可優先考慮選用好氧堆肥處理工藝。
通過污泥的好氧發酵,建陽光大棚發酵池、靜態發酵池或使用立式發酵器、臥式發酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的達到減量的目的,且通過高溫發酵,分解內部的高分子有機物、纖維素、木質素,增加有機質含量,對污泥中的細菌、病毒、蛔蟲卵進行了高效滅活,起到了污泥穩定化、無害化的處置目的。
2.1.1.5通過污泥焚燒實現其減量化、無害化的目的
另外,通過污泥焚燒,也可實現其減量化、無害化的目的。建設專門的污泥焚燒廠,對產生的城市污泥進行高溫焚燒,廢渣可用來制磚或填路;也可對現有的熱電廠、火電廠進行改造,把污泥當做添加料進行焚燒,可節約大部分投資。因此,污泥熱干化工藝宜選在就近可持續穩定獲得余熱熱源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚燒發電廠、火力發電廠、水泥廠等,利用其廢熱、煙氣余熱作為干化熱源。不宜單獨設置污泥干化設施,也不宜選用優質一次能源作為熱源。由于污泥燃燒產生Hg、二英等,影響鎮內生活空氣質量,不宜采用自然干化技術。
2.1.1.6污泥處理從污泥的穩定化、無害化著手。
2.1.1.6.1污泥處理穩定化原理概述.
好氧發酵是在有氧條件下,好氧微生物對廢棄物進行分解、轉化并生產出發酵產品的過程。微生物通過自身的生命活動,把一部分被吸收的有機物分解成簡單的無機物,同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量,而另一部分有機物則被合成新的細胞質,使微生物不斷生長繁殖,產生出更多的生物體的過程。在有機物生化降解的同時,伴有熱量產生,因發酵工藝中該熱能不會全部散發到環境中,就必然造成發酵物料的溫度升高,這樣就會使一些不耐高溫的病原菌及蟲卵死亡,而達到無害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥處理的好氧發酵工藝應達到的技術指標
好氧發酵后污泥的含水率 35～45%;
污泥的有機物降解率>50%;
蠕蟲卵死亡率>95%;
糞大腸菌群菌值>0.01;
種子發芽指數≥75%。
在污泥處理工藝選擇上應遵循“減量化、穩定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強有毒有害物質的源頭控制。根據污泥最終安全處置要求和污泥特性,選擇適宜的污水和污泥處理工藝,在安全、環保的前提下實現污泥的妥善處置。
只要污泥中的重金屬不超標,利用好氧發酵堆肥法處置污泥,無論從污泥的減量化、穩定化、無害化、資源化哪方面考慮,無異議是一種優良的污泥處置方式。
2.2.最佳工藝技術路線的選擇
在污泥處理工藝選擇上應遵循“減量化、穩定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強有毒有害物質的源頭控制。根據污泥最終安全處置要求和污泥特性,選擇適宜的污水和污泥處理工藝,在安全、環保的前提下實現污泥的妥善處置。同時,國家鼓勵回收和利用污泥中的能源和資源,達到節能減排和循環經濟的目的。
統一技術路線,因地制宜確定污泥處置方式,以往,由于污泥處理處置技術路線的不統一造成了很多建設運營方面的混亂,明確對污泥處置的技術路線,就是綜合考慮污泥泥質特征、地理位置、環境條件和經濟社會發展水平等因素,因地制宜地確定污泥處置方式。鼓勵采用土地利用方式處置符合標準的污泥。污泥土地利用主要包括園林綠化、土地改良、農用等,泥質不但應符合相關標準,還需進行場地環境影響評價和環境風險評估。
3.城市污水處理廠的污泥處置
污泥處置以自然或人工方式使經處理后的污泥或污泥產品污泥能夠達到長期穩定綜合利用的方式來處置和消納污泥,并對生態環境無不良影響的最終消納方式是污泥處置的過程。污泥處置主要包括土地利用、污泥農用、填埋和焚燒以及綜合利用(建材利用)等。
3.1 污泥處理處置工藝
一般而言,在污水處理廠內污泥經過預處理(濃縮、脫水及相關輔助設施)后,在廠內(或廠外)根據后續處置的不同,采用不同的處理方式,主要處置污泥的方式有土地利用、焚燒等。
3.1.1污泥土地利用方式
污泥土地利用的方式主要包括城市園林綠化、苗圃、林地利用以及土壤修復及改良。污泥城市園林綠化指處理后的污泥用于行道樹、灌木、花卉、草坪等栽培過程中作為肥料、基質和營養土。
苗圃及林地利用是將處理后的污泥用于為城市綠化提供幼樹、苗、草坪、花卉的生產基地的介質土以及大片的林地等。
土壤修復及改良堆肥處理后的污泥用于嚴重擾動土地的改良,包括采煤場,各種采礦業開采場(金屬礦、粘土礦、砂子的采掘場等)、矸石場、露天礦坑、尾礦堆、取土坑、城市垃圾填埋場等。粉煤灰堆積場以及森林采伐地,森林火災毀壞地,滑坡和其它天然災害需要恢復植被的土地等。
3.1.2污泥的焚燒
污泥焚燒最佳可行技術主要技術關鍵內容為“干化+焚燒”技術,同時包含污泥預處理過程、煙氣處理、煙氣余熱利用、廢水收集處理以及灰渣、飛灰收集處理環境管理實踐等相關內容。
污泥焚燒關鍵技術包含:干燥器、干污泥貯存倉、焚燒爐、煙氣處理系統、煙氣再循環系統、廢水收集處理系統、灰渣、飛灰收集處理系統等。
4. 結論
污水處理廠通過脫水后的剩余污泥,含水率在80%左右,長期放置不但占用大量的土地,而且會厭氧消化,產生的廢水影響地下水質,散發的氣味影響空氣質量,同時,又造成細菌在空氣中的傳播。嚴重的可能會造成二次污染,與我們的環境治理背道而馳。所以,污泥的穩定化、無害化處理和處置非常重要,不能簡單的一埋了事,2004年發生的“SARS”事件應在我們環保人耳邊警鐘長鳴!因此,對污水處理廠污泥的穩定化、無害化處置,連同污泥的減量化處置一并考慮,找到最適合本身污水廠污泥處置的最佳技術路線和途徑,結合資源化的目的,以達到共贏的效果。
污泥處理的目的和方法范文第3篇
關鍵詞：污水處理廠；污泥處理；改進方法
1污泥處理工藝現狀和存在的問題
目前，我國污泥處置的主要方式是衛生填埋，該處置方法決定了污水處理廠內污泥處理的目的，其主要目的是提高污泥含固量，為污泥外運及處置提供有利的條件。污泥處理包括污泥消化、濃縮、脫水、干化等環節。隨著環境保護標準的提高，城市污水處理廠都要求脫氮除磷，污水處理新工藝不斷出現并且成熟，大部分污水處理廠都沒有設置初沉池，因此，剩余污泥成為污泥處理的主要部分。
大部分污水處理廠的污泥處理都沒有設置污泥消化環節，對剩余污泥直接濃縮脫水，已達到了污泥處理的目的。污泥產生量為污水處理量的0.01～0.012%，剩余污泥含水率比較高，為99.2～99.6%，導致體積龐大，給污泥處理、運輸、處置帶來很大的負擔。因此，污泥處理就是采取各種經濟可行的方法和措施，用最低的成本達到降低污泥含水率、縮小污泥體積的目的。處理流程見圖1：
圖1 污水處理廠污泥處理典型流程
濃縮使剩余污泥含水率由99.2～99.6%下降到98%，污泥體積為原來的1/2～1/5，大大縮短了污泥處理時間和運行費用。但筆者認為此設計存在以下不足：
① 濃縮池體積過大。調研表明，國內濃縮池的體積比較大，污泥濃縮的時間為24～168h不等，我廠一二期設計規模為2.4萬噸，采取重力濃縮+帶式污泥脫水，濃縮時間為24h；
例如昆明市第三污水處理廠將含水率為99.3～99.15％的剩余污泥濃縮到含水率為98.5%，濃縮時間為7d，然后進入帶式濃縮機和帶式脫水機。
② 污泥濃縮的效率不高。隨著國家對環境的重視，污水處理都要求脫氮除磷。活性污泥能夠大量吸收溶解性磷酸鹽，并將其轉化為不溶性多聚正磷酸鹽在菌體內存儲起來，通過沉淀池排放剩余污泥來實現除磷。有關資料表明：剩余污泥含磷量可為污泥干重的5～10%，在沒有外界供氧的條件下，剩余污泥在1～3h進入厭氧的狀態，污泥體內的磷就會徹底釋放。污泥濃縮后，上清液回流到系統中會增加處理負荷，甚至影響TP去除率；為了達到除磷的目的，須對上清液進行化學除磷，由此會產生大量的化學污泥，不但增加了處理工序，還增加了運行操作成本。同時，污泥濃縮會使污泥產生氮氣、甲烷等氣體，會降低污泥濃縮的效率。
③ 濃縮池產生臭氣主要場所濃縮池會產生大量的硫化氫、甲硫醇等氣體，氣味值達到70000，需對濃縮池設置臭氣處理系統。
2簡易工藝流程
隨著具備脫氮除磷工藝的設計成熟，對污泥處理采取了更加簡潔的工藝流程，見圖2。
圖2 污水處理廠污泥處理簡易流程
儲泥池的作用為暫時存儲剩余污泥，保證污泥濃縮脫水的連續性；筆者認為，該污泥處理流程解決了濃縮池體積過大、濃縮效率下降、產生臭氣等問題，但是也產生了兩個疑問：①剩余污泥在儲泥池中停留時間過長導致污泥放磷；②剩余污泥含水率為99.2～99.6%，會延長污泥處理時間、增加處理成本。這兩個疑問將在改進工藝操作中予以解決。
3改進工藝操作
某污水處理廠三期，處理規模為8×104m3，采用改良AAO工藝，無初沉池，無濃縮池，采用Flottweg離心濃縮脫水一體機3臺（2用1備），配套設施包括進料、投藥、控制、計量和泥餅輸送系統，最大進泥量45m3/h，要求泥餅含水率≤80%。流程見圖3。
圖3 某污水處理廠污泥處理流程
① 控制剩余污泥停留時間，避免厭氧放磷二沉池采用中進周出輻流式沉淀池，混合液進入中心布水筒后，通過筒壁上的孔口徑向呈輻射狀流向池周；污泥在靜壓的作用下，通過安裝在刮泥機上的吸泥管流進污泥泵房。刮泥機轉動周期為1.5h，也就是說，污泥在二沉池平均停留時間為1.5h。既要保證污泥脫水的連續性，又要縮短剩余污泥的停留時間，可以控制剩余污泥在儲泥池的停留時間為0.5～1.0h。在無外界供氧的條件下，剩余污泥的總共停留時間為2.0～2.5h。為了延長剩余污泥進入厭氧的時間，合理提高進入二沉池混合液的DO，盡量控制DO為3mg/L；提高剩余污泥管出口距離儲泥池池面的高度，利用其水頭落差撞擊進行復氧。通過以上的改進操作，可以保證剩余污泥在2.0～2.5h不進入厭氧狀態，從而有效的控制污泥厭氧放磷。
② 通過控制外回流比提高剩余污泥含水率剩余污泥含水率的高低取決于污泥性能和停留時間，由于剩余污泥從回流污泥中分離出來，因此與外回流比有很大關系。污泥性能良好的前提下，充分利用沉淀池的沉淀、濃縮的功能，能大幅度的降低回流污泥含水率。當外回流比控制為100%時，污泥含水率為99.4%；當控制外回流比為45～60%時，在回流污泥總量不變的前提下，能夠穩定控制污泥含水率為98.5～98.9%。兩種操作方式綜合比較見表1。
表1：兩種操作方式比較
由表1可見，改進操作方式的處理效率更高，每天可節省約1/3的電量，節省約1/3的自來水。對我廠三期的污泥處理采取了改進的操作方式，大大降低了運行成本。
4結語
① 直接機械濃縮脫水的污泥處理工藝，流程簡潔，操作簡單，只要合理調節工藝運行參數，能保證剩余污泥在2～3h不進入厭氧狀態；
污泥處理的目的和方法范文第4篇
關鍵詞：生活園區，高濃度，氨氮生活廢水
中圖分類號： X703文獻標識碼：A 文章編號：
Abstract: because of ammonia nitrogen of water pollution are getting more and more serious, sewage denitrification has attracted people's attention, special high ammonia nitrogen living waste water in denitrification process first ammonia nitrogen oxide will only generate nitrite nitrogen, so how to realize the stable and efficient nitrosation process has become the international biodenitrification hot spot in the field of. This paper huakang normal university life park high concentrations of ammonia nitrogen life wastewater treatment for analysis.
Keywords: life park, high concentration, ammonia nitrogen life wastewater
Anaerobic-Anoxic-Oxic (AAO)工藝是我國城市生活污水處理工藝中最為常見的一種污水脫氮除磷工藝，其處理出水的達標排放和運行過程的節能降耗對于保護我國地表水環境具有重要意義。由于受到進水負荷波動等因素的影響，AAO工藝通常較難保持穩定高效的污染物去除能力[1]。因此必須經過處理，至少達到國家規定的二級排放標準25 mg/L才能排放，脫除這類廢水中的氨氮是處理廢水的關鍵步驟之一。
1工程概況
華康師大生活污水于2006年建設完成，設計工藝缺氧+三級接觸氧化處理工藝，出水部分做回用水。現因部分原因出水的NH3-N和大腸桿菌超標。根據我公司對各種大小型生活污水項目的良好運行及技術經驗，應甲方要求，對該廢水設計改造進行認真分析，制造了本技術方案，使出水能穩定的完全達標。
2工藝分析
對于AAO 工藝中的三個主要控制變量：外回流量、內回流比以及溶解氧設定值，都可以根據進水負荷進行控制。考慮到在生產實際中氨氮濃度易于測量，且對于同一污水處理廠進水氨氮占總氮的比例較為穩定，可以用進水的氨氮負荷來表征總氮負荷。因此，在前饋控制中，使用進水COD負荷、氨氮負荷及COD 與氨氮濃度的比值(C/N)作為監測自變量，根據其不同的數值水平調節A2/O 工藝的各項運行參數。
（1）預處理。預處理系統主要包括對剩余氨水的加堿蒸氨處理及對其他廢水的鐵凝、氣浮處理。目的是凈化水質，降低廢水氨氮含量，使其達到從AAO廢水處理系統進水要求。
（2）AAO生化處理。各種生產廢水統一進入調節池。調節池的主要作用是均衡廢水水質和水量，保證AAO廢水處理系統運行的穩定性。
調節池的水由泵送入厭氧池，厭氧池設有潛水攪拌機。廢水在此與厭氧菌發生反應。厭氧反應使廢水中大分子有機物斷裂為小分子有機物，部分環狀有機物開環成為鏈狀有機物，從而提高了廢水的可生化性。厭氧池出水經一沉池自流入缺氧池。在缺氧池中，以廢水中的有機物作為反硝化的碳源和能源，用中間池回流水中的硝態氮作為反硝化的氧源，在池中反硝化菌的作用下進行反硝化脫氮反應，使廢水中的 和 還原為氮氣逸出，從而達到脫氮的目的。在運行過程中，要連續向厭氧池、缺氧池、好氧池中加堿，保持其pH值穩定[2]。
（3）后處理。后處理是通過物理化學方法，對廢水進行進一步的混凝沉降、脫色處理，使出水指標均達到外排指標。
AAO 工藝過程中，生物除磷脫氮工藝處理污水效果與DO、內回流比r、外回流比R、泥齡SRT、污水溫度及PH 值等有關，其中回流和好氧段曝氣能耗是污水廠耗能主要的組成，在保證出水水質的條件下，針對入水水量和水質的動態變化，綜合考慮工藝構型特點、各處理單元性能、硬件設備功效，優化工藝運行過程，提高工藝運行的精確性，使反應池內生態環境達到最優狀態，通過精確的曝氣和回流，降低需氧量并減少回流，在出水達標的情況下，提高運行效率，以達到節能減耗的目的。AAO 工藝主要的可控制變量有排泥量、外回流比、內回流比、曝氣量及分配方式。其中，排泥量常用于調整活性污泥系統的污泥齡，或維持一定的反應區污泥濃度，需要調整的頻率比較低，且排泥量也受到實際污水處理廠污泥處置能力的限制，所以在前饋控制策略中不作考慮[3]。而外回流、內回流以及曝氣卻直接和以小時為單位快速變化著的進水負荷相互作用，共同決定了活性污泥系統的動態處理效果，因此它們的設定值需要跟隨進水負荷動態調整。
3材料與方法
3.1 試驗裝置
AAO廢水處理項目采用了硝化一反硝化工藝，其主要目的是優化廢水處理工藝，提高處理能力，解決NH3-N問題。
3.2接種污泥
污泥取自華康師大生活園區的回流污泥，AAO廢水處理系統經過5個多月的培菌、馴化、調試并在以后的運行中，我們通過控制進水濃度、各池pH值、溶解氧等工藝指標，并采取定期排污等操作，使AAO廢水處理系統始終處于穩定運行狀況，處理后的廢水各項指標達到設計要求。
3.3含氨氮廢水的處理原理和方法
3.3.1增加污泥回流，提高水解能力
加裝了污泥回流管，解決了二沉池至厭氧池的污泥回流，有效的提高了AAO系統的污泥平衡及厭氧池的水解能力，改善了原設計中存在的厭氧池中因污泥老化后得不到補充，從而影響厭氧水解效果的不足。
3.3.2解決外部原水惡化對系統的沖擊
經過實驗和探索，初步掌握了根據原水水質和來水量，有效的控制AAO系統的進水量和進水水質的調節方法。特別是初步掌握了如何應對當原水水質惡化對AAO系統造成沖擊時，及時對AAO系統進行調整的方法和手段。
3.3.3優化蒸氨系統工藝，提高開工率
為了保證蒸氨的出水合格率和開工率，我們優化蒸氨系統工藝，逐步掌握生產中的技術要點和難點，取得了良好的效果。首先對剩余氨水的脫酚預處理系統的氣浮和焦炭過濾系統進行改造，把剩余氨水中的焦油在脫酚預處理系統去除，減少了蒸氨塔底因焦油過多而停車清掃的次數;同時增加了對蒸氨中控的檢測頻次，嚴格控制出水pH值[4]。
3.3.4采用膜法和活性污泥相結合工藝，解決污泥平衡問題
按設計要求，采用的是外循環、推流式、膜法生物脫氮工藝，但由于所選用的漂浮填料掛膜效果較差，在污泥不易掛膜的情況下，就自然形成我們目前的膜法與污泥法相結合的工藝，這種工藝方法對NH3-N的去除同樣有較好的效果，但也給AAO系統帶來污泥生長速度快、泥量過多的問題。針對這一情況，我們采取了增加排泥頻次、控制污泥回流、延長排泥時間等措施，把系統中已老化的污泥及時排到干化場，有效的控制了AAO系統中的污泥濃度。
3.3.5加裝消泡裝置，解決泡沫外溢
由于生物脫氮是通過硝化和反硝化反應，最終把NH3-N轉化為氮氣從水中逸出，造成了好氧段和缺氧段有大量的泡沫外溢，為了解決消泡問題，先后采用漁網覆蓋池面、用油或消泡劑消泡等多種方法，都沒有收到效果。后來試驗并加裝消泡裝置，利用二沉出水消泡，收到了很好的效果，同時在好氧段加裝了圍欄，徹底解決了泡沫外溢的問題。
4結果與討論
本文提出了建立AAO工藝離散化前饋控制策略的方法，進行了生物反應過程應對進水負荷和控制條件變化的緩沖特性分析。在此基礎上，在前饋控制策略中綜合考慮了進水負荷的影響，計算了進水負荷動態變化條件下的控制條件，提高了前饋控制的準確性，最終在AAO工藝上實現了生活廢水出水達標排放和運行能耗降低的研究目標。
參考文獻
[1]Garrido JM，Guerrero L，Mendez R，etal Nitification of waste waters from fish-meal factories [J]. Water SA，1998，24(3)：245-249.
[2]劉旭娃，邱顯揚，危青，等. 從V2O5生產廢水中脫氨氮的研究[J]. 廣東有色金屬學報，2006，16(2)：84-87.
污泥處理的目的和方法范文第5篇
【關鍵詞】：剩余污泥；厭氧消化；絮凝性能；聚丙烯酰胺
【引言】：聚丙烯酰胺是重要的有機絮凝劑，由于其水溶性好，有酰胺基等活性基團，并且電荷密度較高，分子尺寸大，在污泥脫水中絮凝效果好、用量少。目前我國的剩余污泥絕大多數沒有經過穩定化處理，有機質含量一般在50%左右，剩余污泥（主要指市政污泥或其他生化處理產生的污泥，不包括造紙、紡織等工業污泥）脫水所用的絮凝劑主要是高陽離子度的陽離子聚丙烯酰胺（陽離子度40-60%）。
但是聚丙烯酰胺絮凝劑的藥劑選型和現場應用都比較粗放，只要絮凝劑型號和用量能滿足脫水需要即可，未必是最佳型號也未必是最佳用量。尤其是在溶解設備、藥泥混合、絮凝劑與泥的匹配、絮凝劑與脫水設備的匹配、絮凝劑的用量等諸多方面的匹配性上都存在一定的問題。歸根到底是對污泥性質與絮凝劑指標的匹配性和絮凝特點了解甚少。
對污泥進行厭氧消化處理，是國外普遍應用的污泥穩定技術，是污泥處理處置的發展趨勢。有機質含量高的污泥經過厭氧消化，污泥顆粒的胞外聚合物（EPS）將發生變化，從而影響污泥絮凝脫水性能，直接導致對絮凝劑的需求不同。本項目通過研究污泥厭氧消化前后對絮凝劑的要求來反應污泥的絮凝性能。
1 、實驗方法
1.1 污泥厭氧消化的方法
寶莫公司的污水有機質來源主要是廢生物發酵液，有機質含量較高。本實驗的目的在于得到成熟穩定的消化污泥，盡可能多的消化有機質，形成穩定的厭氧菌團，所以所有厭氧消化培養都選擇3%的投配率，使有機質盡可能多的降低。選擇節能、常用的35℃作為培養溫度。同時取兩桶寶莫公司污水處理廠沉淀池污泥兩桶，一桶直接做絮凝實驗，另一桶驚醒厭氧消化培養。操作步驟如下：
（1）取寶莫公司污水處理廠沉淀池污泥，加少量聚丙烯酰胺絮凝劑濃縮至含水率95%以下，備用。
（2）取一個5L的塑料桶作為厭氧消化反應罐，用橡膠塞子密封桶口，塞子上鉆三個孔，分別插溫度計（平時可封上，僅測時使用）、曝氣管、出氣收集管。
（3）將濃縮后的污泥取出3L轉入5L的厭氧消化反應器中，放入35℃水浴中，通氮氣驅氧10分鐘，正式進入厭氧消化啟動階段。
（4）厭氧消化進入正常反應階段后開始正常投配污泥，一般按照3%的投配率操作。在整個培養階段水浴鍋一直保持水溫35℃（誤差±1℃），污泥面在水浴液面以下。
取泥和進泥均采用出口接有一段硬塑料管的注射器操作，從橡膠塞子的溫度計口上插入，操作過程中開著氮氣曝氣，以防止空氣進入。氣體收集裝置采用倒置的量筒排水方法，輔助收集氣體的水用硫酸調至pH為4，以防止有二氧化碳氣溶解。
反應裝置示意圖如下：
1.2 絮凝實驗方法
1.2.1 絮凝劑的溶解方法
絮凝劑陽離子統一溶成0.1%（w/w）濃度，陰離子和非離子溶成0.05%（w/w）濃度，陽離子和陰離子溶解1小時后過80目篩子，非離子溶解2小時后過80目篩子。濾出未溶顆粒，保證溶解效果和取到的藥液的均勻性。
溶解絮凝劑時，研究了三段連續式溶解裝置和間斷式溶解方法的溶解效果。將同一型號的絮凝劑樣品分別用三段式溶解裝置和間斷式溶解方法溶解1小時，然后各取200ml絮凝劑溶液過80目篩子，觀察未溶解顆粒的多少。三段式溶解裝置更適合溶解乳液或低分子量等溶解速度快的產品，從現場應用的自動化程度來講，三段式溶解裝置自動化程度高。溶解裝置示意圖如下：
本絮凝實驗全部采用間斷式溶解裝置溶解絮凝劑。
1.2.2 絮凝實驗方法
由于泥的粘度較大，絮凝實驗采用燒杯實驗，即選用100ml的燒杯，稱50g泥，加入絮凝劑后用玻璃棒攪拌至完全絮凝。采用絮凝劑藥量極少量法、缺量法和足量法進行實驗。通過測CST、出水量、出水濁度，觀察反應速度和絮團大小來評價絮凝效果。
2、 絮凝劑
經初步篩選，選用寶莫公司高分子量全系列陽離子絮凝劑，部分陰離子絮凝劑以及非離子絮凝劑進行污泥的絮凝實驗。所選用絮凝劑的主要指標如表2. 1所示。
3 、實驗結果
厭氧消化前后污泥指標如下：
經過36天的厭氧消化培養，污泥各項指標已比較穩定，有機質含量降低約為13%。從CST數據可以看出厭氧消化后污泥的脫水性能變差。
分別對厭氧消化前后污泥進行絮凝實驗，通過研究厭氧消化前后污泥適用的聚丙烯酰胺絮凝劑在型號的不同和各種污泥的絮凝特點，進而反映厭氧消化前后污泥的絮凝性能的變化和對絮凝劑的要求。
3.1 厭氧消化前的絮凝實驗
厭氧消化前污泥絮凝實驗結果如表3.2所示。
3.2 厭氧消化后的絮凝實驗
厭氧消化后污泥絮凝實驗結果如表3.3所示。
從表3.2的實驗結果可以看出：對于厭氧消化處理前的普通剩余污泥，絮凝劑極少量時高離子度絮凝劑對污泥脫水性能的改善明顯優于低離子度產品，隨著用量的增加高、低離子度產品對污泥脫水性能都明顯改善。但高離子度產品出水多且出水濁度低。所以該污泥適合用較高離子度的陽離子絮凝劑，一般20-30%（mol）陽離子度的產品效果最好。
從表3.3的實驗結果可以看出：對于厭氧消化處理后的污泥，絮凝劑極少量時低離子度絮凝劑對污泥脫水性能的改善明顯優于高離子度產品，這就是厭氧消化處理對污泥性質的改變，隨著用量的增加高、低離子度產品對污泥脫水性能改善程度差距變小。當絮凝劑足量和過量時高離子度的出水甚至多于低離子度產品，而且出水濁度低。現場應用中在滿足脫水效果的前提下會選擇用量少的藥劑。達到最佳絮凝效果所用的絮凝劑量大大增加。可能是污泥粒徑小、污泥顆粒多，需要更多的絮凝劑進行網捕。
