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污泥脱水技术研究现状及应用
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-01-17 10:43:11
 【摘 要】随着我国城市和工业的快速发展,工业污水和生活污水的排放量日益增多,从而导致污水中所产生的污泥量也是不断地增加,如何有效安全地处理好这些污泥,这是值得我们深入思考的问题。本文首先阐述了污泥的分类,其次,分析了开展污泥脱水技术的意义,同时,就污泥脱水技术的应用进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。   【关键词】污泥脱水技术;研究;应用   1.引言   随着我国城市和工业的快速发展,工业污水和生活污水的排放量日益增多,从而导致污水中所产生的污泥量也是不断地增加,如何有效安全地处理好这些污泥,这是值得我们深入思考的问题。目前污泥处理的常用方法有焚烧、堆肥和填埋,但是这些处理方法的应用都会或多或少地受到污泥的高含水率的限制。本文就污泥脱水技术进行研究。   2.污泥分类   2.1初沉池污泥   初沉池污泥源于沉降过程。这些悬浮的颗粒(或大或小的颗粒)可以利用沉淀法分离。初沉池污泥中的挥发份含量较低(大概在55%到60%之间),易于脱水。该污泥在脱水之前,很容易通过静态浓缩,提高原泥浓度,但该污泥容易发酵。   2.2生物污泥   生物污泥来源于生物法处理的废水。它是一种含有微生物的混合物,可以通过净化分离器将微生物和水质分离。只有部分生物污泥被送去进行脱水处理,其它将被循环利用,用来保持生化池中的细菌总量。该污泥脱水能力中等,主要是由其挥发份含量决定,过高的挥发份含量不易于泥水分离。   2.3混合污泥   混合污泥是初沉池污泥与生物污泥经过混合形成,由于混合污泥的性质介于生物污泥与初沉池污泥之间,该类污泥较容易脱水处理。   2.4消化污泥   消化污泥来自于消化处理过程中生物稳定步骤。稳定步骤是通过生物污泥或者混合污泥来实现的,此过程可在不同的温度条件下进行,也可以在有氧或无氧条件下进行(即耗氧菌或者厌氧菌)。在经过稳定处理后,污泥应该具有如下性质:具有较低的挥发份含量:挥发份含量大概占到50%,在消化过程中,污泥出现无机化现象;固含量大概在20g/L到40g/L之间;具有较好的脱水能力。   2.5矿物污泥   之所以取名为矿物污泥,是由于这种污泥是在矿物处理过程中产生的,如采石厂或者精选矿的过程。矿物污泥的性质直接与各种矿物的性质有关(包括粘土),它容易通过重力的作用来进行泥水分离。   3.开展污泥脱水技术的意义   2011年我国污水排放总量已经达到了482.4亿吨,其中含有261.3亿吨城镇生活污水,221.1亿吨工业废水,482.4亿吨废水中COD排放量可以达到1339.2万t。如果我们采用生物法来处理65%的污水,那么全国将产生847万t(干质量)污泥(按1t干质量污泥=0.38万t废水计算)。而我们如果假设这些污泥中含水量达到了80%,那么则这些污泥的质量可以达到4233万吨。污泥的处理如此之大,由此可看出,污水处理厂在处理这些污泥时所面临的困难。污泥处理处置的成本主要包括填埋费用、场外运输费用和场内传输费用。   而污泥的量是最能够影响成本的,如果我们积极开展污泥脱水技术,哪怕只是将含水率降低至一半,那么全国都至少能够减少一半的运输费用和填埋用地费用,能够减少2116万吨污泥,使得管理成本大幅度降低,所以污泥脱水技术有着重大的应用价值。   4.污泥脱水技术的应用   4.1干化脱水技术   干化脱水技术根据加热方式和热能来源的不同,可分为对撞流干燥、红外辐射干燥、间壁干燥、过热蒸汽干燥、流化干燥等,是一种能够有效利用热能快速蒸发掉污泥中水分的处理工艺,目前主要采用的是流化床干化。   干化脱水技术的缺点在于对操作技术和管理技术有较高要求,运行费用高,资金投资大。优点在于稳定、安全、易控制、占地少,处理过程中产生的气体不易爆难燃,不易产生沼气,污泥不易粘结、性状稳定,干化后污泥体积减小很多,含水率低于10%。适用于集中处理多个中小型污水处理厂污泥,还有那些土地紧张的大型污水处理厂。   4.2Huber SRT工艺   Huber SRT工艺系统一方面利用太阳能,另一方面回收来自污水处理厂的热能。该系统的面积占用率低,经处理后的污泥可以获得相对稳定的含固率,干化污泥呈颗粒状。其主要特点是污泥通过吸收太阳光线的热能实现干化,而当太阳光线不足时,可以通过热力泵代替太阳光来提供污泥干化所需热能。该热力泵通过回收污水处理厂的污水中的热量来获取加热空气,从而保证一年内的污泥干化效果维持在恒定水平,其处理结果可以达到90%含固率。该污泥处理系统可真正实现污泥无害化、减量化、稳定化和资源化,已通过国家建设部的专家论证,开创了我国利用新能源处理处置污泥的新纪元。技术达到国内先进水平,可广泛用于市政、化工、冶金、电力、煤炭等多种行业的污泥处理处置。整个过程无污染而且环保,可以做到把污泥水分从80%降到30%左右,使污泥体积缩小为原来的三分之一到五分之一,可处理每天500到2000吨不等量的污泥,蒸发1T水每小时耗电量仅为60-80kw。干化处理后可用于农业堆肥、制砖、燃煤。远程监控方便快捷,实现了资源可持续,处理了环境难题。   4.3水热技术   污泥的水热处理技术其原理是污泥的微生物在加热的过程中出现微生物细胞破裂、絮体解散,这样一来就导致污泥中有机物出现水解的现象。有机物的水解降低了黏性物质的束缚,同时也降低了污泥的黏度,导致污泥颗粒更容易与水分子发生分离,从而有效地降低脱水污泥的含水率。这种方法将高含水率的污泥(如含水率80-99.5%)直接降至含水率50%以下。污水处理厂的原污泥(含水率99.2%左右)或经浓缩的污泥(含水率95-98%),通过水热工艺深度脱水,可以避免污泥二次脱水,大为节省设备投资、运输费用和再处理成本。适用以下类型的污泥:a) 经过初步脱水的污泥(含水率80-85%);b) 经过浓缩处理的污泥(含水率95-97%);c) 未经处理的原污泥(含水率98-99.5%)。整个系统自动化程度高,PLC全程自动控制,流水线生产。比较其他高脱水率的方式,如干化、机械脱水,化学改性+特种压滤的常温脱水工艺,是处理成本更低的方式。
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