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簡析污泥脫水技術研究現狀及應用

更新時間:2019-11-13 10:12 來源:防護工程 作者: 陳燕娜 閱讀:937 網友評論0

簡要:隨著我國城市和工業的快速發展,工業污水和生活污水的排放量日益增多,從而導致污水中所產生的污泥量也是不斷地增加,如何有效安全地處理好這些污泥,這是值得我們深入思考的問題。本文首先闡述了污泥的分類,其次,分析了開展污泥脫水技術的意義,同時,就污泥脫水技術的應用進行了深入的探討,具有一定的參考價值。

關鍵詞:污泥脫水技術;研究;應用

引言

隨著我國城市和工業的快速發展,工業污水和生活污水的排放量日益增多,從而導致污水中所產生的污泥量也是不斷地增加,如何有效安全地處理好這些污泥,這是值得我們深入思考的問題。目前污泥處理的常用方法有焚燒、堆肥和填埋,但是這些處理方法的應用都會或多或少地受到污泥的高含水率的限制。本文就污泥脫水技術進行研究。

一、污泥分類

1.1初沉池污泥

初沉池污泥源于沉降過程。這些懸浮的顆粒(或大或小的顆粒)可以利用沉淀法分離。初沉池污泥中的揮發份含量較低(大概在55%到60%之間),易于脫水。該污泥在脫水之前,很容易通過靜態濃縮,提高原泥濃度,但該污泥容易發酵。

1.2生物污泥

生物污泥來源于生物法處理的廢水。它是一種含有微生物的混合物,可以通過凈化分離器將微生物和水質分離。只有部分生物污泥被送去進行脫水處理,其它將被循環利用,用來保持生化池中的細菌總量。該污泥脫水能力中等,主要是由其揮發份含量決定,過高的揮發份含量不易于泥水分離。

1.3混合污泥

混合污泥是初沉池污泥與生物污泥經過混合形成,由于混合污泥的性質介于生物污泥與初沉池污泥之間,該類污泥較容易脫水處理。

1.4消化污泥

消化污泥來自于消化處理過程中生物穩定步驟。穩定步驟是通過生物污泥或者混合污泥來實現的,此過程可在不同的溫度條件下進行,也可以在有氧或無氧條件下進行(即耗氧菌或者厭氧菌)。在經過穩定處理后,污泥應該具有如下性質:具有較低的揮發份含量:揮發份含量大概占到50%,在消化過程中,污泥出現無機化現象;固含量大概在20g/L到40g/L之間;具有較好的脫水能力。

1.5礦物污泥

之所以取名為礦物污泥,是由于這種污泥是在礦物處理過程中產生的,如采石廠或者精選礦的過程。礦物污泥的性質直接與各種礦物的性質有關(包括粘土),它容易通過重力的作用來進行泥水分離。

二、開展污泥脫水技術的意義

2015年我國污水排放總量已經達到了482.4億噸,其中含有261.3億噸城鎮生活污水,221.1億噸工業廢水,482.4億噸廢水中COD排放量可以達到1339.2萬t。

如果我們采用生物法來處理65%的污水,那么全國將產生847萬t(干質量)污泥(按1t干質量污泥=0.38萬t廢水計算)。而我們如果假設這些污泥中含水量達到了80%,那么則這些污泥的質量可以達到4233萬噸。污泥的處理如此之大,由此可看出,污水處理廠在處理這些污泥時所面臨的困難。污泥處理處置的成本主要包括填埋費用、場外運輸費用和場內傳輸費用。

而污泥的量是最能夠影響成本的,如果我們積極開展污泥脫水技術,哪怕只是將含水率降低至一半,那么全國都至少能夠減少一半的運輸費用和填埋用地費用,能夠減少2116萬噸污泥,使得管理成本大幅度降低,所以污泥脫水技術有著重大的應用價值。

三、污泥脫水技術的應用

3.1干化脫水技術

干化脫水技術根據加熱方式和熱能來源的不同,可分為對撞流干燥、紅外輻射干燥、間壁干燥、過熱蒸汽干燥、流化干燥等,是一種能夠有效利用熱能快速蒸發掉污泥中水分的處理工藝,目前主要采用的是流化床干化。

干化脫水技術的缺點在于對操作技術和管理技術有較高要求,運行費用高,資金投資大。優點在于穩定、安全、易控制、占地少,處理過程中產生的氣體不易爆難燃,不易產生沼氣,污泥不易粘結、性狀穩定,干化后污泥體積減小很多,含水率低于10%。適用于集中處理多個中小型污水處理廠污泥,還有那些土地緊張的大型污水處理廠。

3.2Huber SRT工藝

Huber SRT工藝系統一方面利用太陽能,另一方面回收來自污水處理廠的熱能。該系統的面積占用率低,經處理后的污泥可以獲得相對穩定的含固率,干化污泥呈顆粒狀。其主要特點是污泥通過吸收太陽光線的熱能實現干化,而當太陽光線不足時,可以通過熱力泵代替太陽光來提供污泥干化所需熱能。該熱力泵通過回收污水處理廠的污水中的熱量來獲取加熱空氣,從而保證一年內的污泥干化效果維持在恒定水平,其處理結果可以達到90%含固率。該污泥處理系統可真正實現污泥無害化、減量化、穩定化和資源化,已通過國家建設部的專家論證,開創了我國利用新能源處理處置污泥的新紀元。技術達到國內先進水平,可廣泛用于市政、化工、冶金、電力、煤炭等多種行業的污泥處理處置。整個過程無污染而且環保,可以做到把污泥水分從80%降到30%左右,使污泥體積縮小為原來的三分之一到五分之一,可處理每天500到2000噸不等量的污泥,蒸發1T水每小時耗電量僅為60-80kw。干化處理后可用于農業堆肥、制磚、燃煤。遠程監控方便快捷,實現了資源可持續,處理了環境難題。

3.3水熱技術

污泥的水熱處理技術其原理是污泥的微生物在加熱的過程中出現微生物細胞破裂、絮體解散,這樣一來就導致污泥中有機物出現水解的現象。有機物的水解降低了黏性物質的束縛,同時也降低了污泥的黏度,導致污泥顆粒更容易與水分子發生分離,從而有效地降低脫水污泥的含水率。這種方法將高含水率的污泥(如含水率80-99.5%)直接降至含水率50%以下。污水處理廠的原污泥(含水率99.2%左右)或經濃縮的污泥(含水率95-98%),通過水熱工藝深度脫水,可以避免污泥二次脫水,大為節省設備投資、運輸費用和再處理成本。適用以下類型的污泥:a)經過初步脫水的污泥(含水率80-85%);b)經過濃縮處理的污泥(含水率95-97%);c)未經處理的原污泥(含水率98-99.5%)。整個系統自動化程度高,PLC全程自動控制,流水線生產。比較其他高脫水率的方式,如干化、機械脫水,化學改性+特種壓濾的常溫脫水工藝,是處理成本更低的方式。

結束語

總之,污泥脫水技術是一個長期值得探索的問題。隨著城市的進一步發展,污水處理廠將發揮著更加重要的角色,污泥的脫水技術勢必朝著效率高、控制方便、過程穩定、能耗低的方面發展,也將會給城市環境保護提供更大的貢獻。

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