汙水處理廠產生的汙泥處理方法,塗山環保分享

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一、汙泥概述

汙水處理廠汙泥主要由初沉池(沉砂池)及隔油池底泥、氣浮機浮渣、剩餘活性汙泥以及其他工藝單元的化學汙泥組成。汙泥是一種固體廢物,若具有急性毒性、易燃性、反應性、腐蝕性、浸出毒性和疾病傳染性等特徵中的一項就是危險廢物。

汙水處理過程中,汙泥處理一直是行業內人士所關心的問題,活性汙泥法是目前世界上90%汙水處理廠採用的處理方法,該方法會產生大量汙泥,高產量、高含水率的汙泥,在貯存、運輸、裝卸等過程中既不方便,還存在很高的潛在環境安全風險和隱患,因此汙泥的減量化、資源化、無害化處理勢在必行。

二、汙水廠汙泥汙泥處理流程

汙水處理系統產生的初沉汙泥和剩餘汙泥排入集泥池,經提升至汙泥濃縮池或濃縮裝置。通常規模較大的城鎮汙水處理廠產生的汙泥在濃縮後進入消化池。經濃縮或消化後的汙泥機械脫水後儲存在堆放間,外運處理或處置。汙泥預處理工藝流程及主要產汙環節見圖。

汙水處理廠產生的汙泥處理方法,塗山環保分享

汙泥預處理過程中主要汙染物為惡臭、汙泥濃縮和脫水過程排放的上清液和濾液。

目前汙泥處理工藝型別主要有:

(1)汙泥濃縮

汙泥濃縮常採用重力濃縮和機械濃縮兩種方法。機械濃縮包括離心濃縮、重力濃縮等方式。

(2)汙泥脫水

汙泥脫水包括自然幹化脫水、熱幹化脫水和機械脫水,本指南中特指機械脫水。常用的汙泥機械脫水方式有壓濾式和離心式,其中壓濾式主要指板框式和帶式。

三、汙泥處置技術

(1)汙泥穩定處理

汙泥穩定的目的是汙泥透過處理成為穩定(即不易腐敗)的產物,以便進一步對其進行處置及利用。汙泥穩定過程還可以殺滅部分病原體,減少汙泥中的臭味。國內常用的穩定工藝是厭氧消化和堆肥,美國目前常用的穩定工藝共四種:厭氧消化、好氧消化、堆肥和加鹼穩定。在汙泥處理工藝中,厭氧消化也是較普遍採用的穩定化技術。在日本從1980年就開始把消化所產生的沼氣用於發電系統,這種利用途徑無論是在執行管理還是在經濟效益方面都有廣闊的前景。

我國對汙泥堆肥進行了深入地研究,確定了堆肥方式、新增劑種類以及堆肥的工藝引數,為汙泥規模堆肥工程的實施奠定了基礎。常用的汙泥堆肥方法有靜態堆肥、動態堆肥和料倉堆肥三種。

幹化技術一般可分為自然幹化和人工幹化兩類,自然幹化技術最常見的是幹化床,人工幹化最常見的是加熱幹化技術,近年來得到了迅速發展。加熱幹化的進料含固率為20%~25%,出料含固率可以達到40%~92%,因此可以大大減少汙泥體積和汙泥重量。

(2)汙泥處置

目前國內汙水處理廠汙泥大都採用衛生填埋方式處置,國外許多國家對汙泥處置採用較多的方法是焚燒、衛生填埋、堆肥、幹化造粒和投海等。

焚燒是既是一種汙泥處理方法,也是一種汙泥處置方法,利用汙泥中豐富的生物能發熱,使汙泥達到最大程度的減容。焚燒過程中,所有的病菌病原體被徹底殺滅,有毒有害的有機殘餘物被熱氧化分解。焚燒灰可用作生產水泥的原料,使重金屬被固定在混凝土中,避免其重新進入環境。汙泥焚燒的優點是適應性較強、反應時間短、佔地面積小、殘渣量少、達到了完全滅菌的目的。該法的缺點是工藝複雜,一次性投資大;裝置數量多,操作管理複雜,能耗高,執行管理費亦高,焚燒過程存在“二噁英”汙染的潛在危險。

衛生填埋是把脫水汙泥運到衛生填埋場與城市垃圾一起,按衛生填埋操作進行處置的工藝,常見的有厭氧和兼氧衛生填埋兩種。衛生填埋法處置具有處理量大,投資省,執行費低,操作簡單,管理方便,對汙泥適應能力強等優點,但亦有佔地大,滲濾液及臭氣汙染較重等缺點。衛生填埋法適宜於填埋場容易選地、運距較近、有覆蓋土的地方。迄今為止,衛生填埋法是國內外處理城市汙水廠脫水汙泥最常用的方法。其缺點是機械脫水後直接填埋操作困難;運輸費用大,且產生衛生問題。衛生填埋將向調理後再實施的方向發展。

汙泥幹化造粒工藝是近年來比較引人注目的動向。一般說來,汙泥幹化造粒工藝是汙泥直接土地利用技術普及前的一種過渡。幹化造粒後的泥球可以作為肥料、土壤改良劑和燃料,用途廣泛。國內的汙泥複合肥研究生產,也是走的幹化造粒的道路,只是在其中添加了化肥以提高肥效。

汙泥投海曾經是沿海城市汙水處理廠汙泥處置最常見的方式,但近年來出於對海洋環境保護的考慮和越來越嚴格的環保條例的執行,已經越來越少。

(3)汙泥綜合利用

汙泥的綜合利用包括直接利用和間接利用。汙泥的直接利用如農業利用,利用汙泥消化處理產生沼氣再加以利用則屬於汙泥的間接利用。

汙泥中富含有機物和氮、磷等元素,為植物所需要,是一種優良的有機肥料,將汙泥用做農肥,或者作為土壤改良劑使用,可以改良土壤結構和提高農作物的產量。實踐證明這是行之有效的簡易的汙泥處置與利用的方法,也是應用較多的汙泥處置方法。汙泥還可用於森林或綠化施肥,也可直接作為綠化用的有機質土壤。但目前廣泛進行汙泥農用其實面臨很大的難題,首先是汙泥中重金屬含量的問題,其次是市場問題。