关键词:城市;污水处理厂;污泥处理;处置;技术
引言
城市污水处理厂中的污泥作为一种污染物,对于环境的危害较大,在当前提倡环保的背景下,加强对于污水处理厂的污泥处理处置也显得十分迫切。就目前城市污水处理厂中的污泥处理处置技术来看,成效还有一定的欠缺,对此必须要加强城市污水处理厂的污泥处理处置。
1城市污水处理中污泥来源及性质指标
1.1城市污泥处理中污泥来源
城市污水处理中往往产生较多污泥,包括栅渣、浮渣、沉降池沉渣、除尘污泥、二沉污泥等,来源较为复杂,其中栅渣来源格栅或滤网,呈现垃圾状,量少,处理与处置难度小。浮渣来源气浮池、上浮渣,会含有一定量的油脂,量少;初沉污泥主要来源于初沉池,含有较多的无机物,数量较多,而且含有病变菌、虫卵等,容易腐化发臭。二沉污泥来源二沉池,含有较多的水分、有机质,不仅脱水难度大,而且容易腐化发臭。其中初沉污泥和二沉污泥是污泥处理的主要对象。
1.2城市污水处理中污泥性质指标
污泥性能指标较多,包括含水率和含固体率、挥发性固体含量、污泥脱水性能等。其中含水率表示污泥中水含量的百分数,而含固率则是污泥中干泥或固体含量百分数。挥发固体指在600℃燃烧炉中被燃烧,以气体方式逸出的那部分固体,是衡量污泥稳定性的主要指标。污泥脱水性能常使用毛细吸水时间或比阻抗值加以衡量。其中毛细吸水时间指当污泥和滤纸接触时,在毛细管作用下,水分在滤纸上渗透1cm长度的时间,按照秒进行计算。比阻抗表示单位干重虑饼的阻力。污泥的比阻抗值越大,过滤难度越大,脱水效果越差。
2城市污水处理厂污泥处理处置现状
2.1城市污水处理厂污泥处理处置存在的问题
目前填埋、堆肥、自然干化、焚烧等是我国污泥处理的主要方式,其中填埋占比65%、堆肥占比15%,自然干化和焚烧分别占比6%、3%。这些处理方式实践中,往往出现一些不良问题,原因在于:一方面,我国污泥处理技术仍处于起步阶段,相关设备缺少、技术不够成熟,污泥处理处置不合格的情况时有发生,另一方面,我国有关污泥处理方面的标准制定较晚,实施中存在较多问题,需不断摸索、改进。同时,我国在城镇污泥处理处置上缺乏系统的规划,城市规划中缺少污泥处理处置方面的内容,一定程度上影响污泥处理处置效果。
2.2城市污水处理厂污泥处理处置的政府支持
近年来,我国污泥产生量逐年增加,形势严峻,为此国家出台一系列政策、规划,以推动我国污泥处理市场的健康发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,2016年国务院印发《“十三五”生态环境保护规划》明确指出大力推进污泥稳定化、无害化、资源化处理处置,要求京津冀地区的污泥无害化处理达到95%,地级及以上城市污泥无害化处理处置率达到90%。在国家大力支持下,我国污水处理厂数量不断增加,2018年全国污水处理厂数量已突破2000座。中央在“十三五”期间投入2000亿元支持污水处理厂的污泥处理工作。虽然任务艰巨、形势严峻,但在中央高度重视、扶持下,伴随着技术水平的不断提升,相信在不久的将来,我国污水厂的污泥处理工作必将迈向一个新的台阶。
3城市污水处理厂污泥处理技术研究
3.1污泥浓缩
污泥浓缩的目的在于降低污泥的含水率,减小污泥体积,方便后续处理工作的开展。污泥浓缩的方法较多,包括沉降法、气浮法、离心法等。沉降法基于污泥中固体颗粒和水密度间的差异,实现泥水的分离,即将污水引入到间隙式污泥浓缩池或连续式污泥浓缩池,实现污泥的沉降。气浮法主要利用微小气泡粘附污泥颗粒上升特性,实现污泥的浓缩。离心浓缩法主要利用污泥中液、固相密度差异,在高速旋转的离心机中受到离心率的不同,实现固、液分离,浓缩污泥的目的。
3.2污泥稳定
污泥稳定的目的在于降低污泥中挥发性固体的量。污泥稳定方法较多包括厌氧消化法、好氧消化法、石灰稳定法等。其中厌氧消化法是污水处理厂常用的方法,接下来作重点探讨。厌氧消化法进行污泥稳定操作时需严格控制PH、温度参数。其中PH值应控制在7.0~7.3。中温控制在33~35℃,高温控制在50~55℃。为提高消化效率,应做好消化池的搅拌操作,使微生物和营养物质充分接触,促进微生物的生长、繁殖。
3.3污泥调理
为改善污泥脱水性能,提高脱水效果,需对污泥进行调理操作。污泥调理方法较多,包括加药调理法、冷冻调理法、加热调理法等。其中加药调理法应用广泛,接下来对其重点探讨。加药调理法指向污泥中加入化学药品,破坏污泥和水之间的亲和力,降低污泥的比阻抗。调理剂包括有机调理剂、无机调理剂,实际调理时需认真研究比阻抗、毛细吸水时间和调理剂用量的关系,确定调理剂品种和添加量,以获得预期的调节结果。
3.4污泥脱水
将污泥含水率降低至80%~85%以下的操作称为污泥脱水。污泥脱水的作用在于将污泥表面附着水、毛细水去除,减小污泥的体积和重量。污泥脱水分为自然干化脱水、机械脱水两种方法。其中自然干化脱水主要利用在温度较高的自然条件下,水分的蒸发原理。该种方法适合应用在气候干扰,卫生条件允许、土地使用不紧张的区域。相对于自然干化脱水,机械脱水具有较强的灵活性。机械脱水应用的机械设备有:带式压滤机、转筒离心机、板框压滤机等。其中使用带式压滤机时需综合考虑其生产能力及处理的污泥量,确定使用的台数和虑机的宽度,并结合脱水车间实际进行合理布置。
3.5污泥干燥与焚化
污泥干燥指去除脱水污泥颗粒内部水、吸附水、毛细管水,更容易进行焚烧处理。污泥的干燥和焚烧需使用专业的设备,其中干燥可使用转筒式干燥器、急骤干燥器、Sevar干燥器等。转筒式干燥器干燥后污泥含水率在10%~20%,干燥时间在30~32min,尾气含灰少、臭味轻,不过占地面积较大;急骤干燥器干燥后污泥含水率低在8%~10%,干燥时间短,占地面积小,不过尾气含灰量高;Sevar干燥器干燥后污泥含水率为5%~10%,尾气无含灰,臭味小,但干燥时间长在50~80min,而且占地面积大。污泥干燥处理中,需要污水厂处理厂结合自身实际,综合考虑各干燥器的性能指标,选择适合的污泥干燥器。焚烧时可使用的设备有:转筒式焚化炉、多层床焚化炉、流化床焚化炉,其中流化床焚化炉结构简单、尾气无污染,维护次数少,被广泛应用在污泥焚烧处理中。
结语
城市污水处理厂中的污泥对于环境也具有一定的污染,必须要重视城市污泥的处理处置。在城市污泥处理处置过程中,要尽可能无二次污染的污泥处理处置技术,变废为宝,实现污泥价值的提升,实现循环再利用。
参考文献:
[1]王峰青,张智,陆磊,王涛,扈庆,程志鹏,刘少武,朱俊,阳春,何强,吉方英,付国楷,吕静.三峡库区城市污水处理厂功能提升与污泥处理处置技术研究与综合示范[J].给水排水,2013,49(02):9-13.
[2]徐振华“.城市污水处理厂城市污泥生物处理与生态利用技术”通过鉴定[J].林业科技开发,2009,23(03):27.
论文作者:陈东财
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/27
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