污泥处理方案
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污泥处理方案范文第1篇
1 污泥处理方法
随着海洋投弃被禁止，污泥弃置的比例正逐渐减少，同时土地填埋也受到越来越严格的限制，因为填埋需占用大量土地、耗费可观的填埋费用且不能根治污染。在今后数年里美国的大部分污泥填埋场将关闭，欧盟也将规定填埋必须和焚烧相结合，只有焚烧灰才可以被填埋。人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃［1］，污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流。污泥利用可分为土地利用和热能利用，具体方法包括堆肥、碱性稳定化、热干化、焚烧等。
1.1 堆肥
堆肥是利用污泥中的微生物进行发酵的过程。在污泥中加入一定比例的膨松剂和调理剂(如秸杆、稻草、木屑或生活垃圾等)，利用微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。研究表明，经过堆肥的污泥质地疏松，阳离子交换量(CEC)显著增加、容重减小、可被植物利用的营养成分增加、病原菌和寄生虫卵几乎全被杀灭［4］。
目前采用的方法有静态和动态堆肥两种。有些地方仍沿用传统的条形静态通风垛，一些发达国家则多采用现代工业化的发酵仓工艺，如日本至20世纪90年代末已建了35座污泥堆肥厂，其中最大的堆肥厂在北海道的札幌市，其发酵仓和生产线很具规模且机械化自动化程度高［2］。国内的唐山、常州等地也采用发酵仓处理污泥。
1.2 碱性稳定化
碱性稳定化是在污泥中加入石灰或水泥窑灰等碱性物质，使污泥pH＞12并保持一段时间，利用强碱性和石灰放出的大量热能杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属，处理后污泥可直接施用于农田。
碱性稳定化的两个主要处理方法是N-ViroSoil和Agri-Soil方法。前者是在碱性稳定后通过机械翻堆或其他方法使污泥快速干燥，后者则是在混合碱性物料后进行堆肥。美国爱森技术公司开发了成套N-Viro设备并在美国、澳大利亚等地使用，其自动化程度高，处理湿污泥量可达50～240t/d。
1.3 热干化
热干化是利用热能将污泥烘干。干化后的污泥呈颗粒或粉末状，体积仅为原来的1/5～1/4，而且由于含水率在10%以下微生物活性完全受到抑制而避免了产品发霉发臭 ，利于储藏和运输。热干化过程的高温灭菌作用很彻底，产品可完全达到卫生指标并使污泥 性能全面改善，产品可作替代能源也可土地利用。20世纪90年代热干化技术得到迅速发展，2000年世界干污泥产量已是1990年的10倍［5］。目前在设备市场技术领先的有奥 地利的Andritz公司、比利时的Seghers公司和美国的Bio-Gro等，其设备可蒸发水量为0.5～ 10t/h(相当于处理含水率为20%的湿污泥15～300t/d)，而且设备自动化程度高、安全性能好。
热干化按加热方式可分为直接加热和间接加热，其中有代表性的是欧洲最大的直接加热污泥干化厂——英国的Bransands(可蒸发水量为7×5000kg/h)以及世界最大的间接加热干化厂——西班牙的巴塞罗那(可蒸发水量为4×5000kg/h)。国内的大连、秦皇岛和徐州等地也开展了污泥热干化生产的研究，都采用直接加热方式。
1.4 焚烧
通过焚烧可利用污泥中丰富的生物能来发电并使污泥达到最大程度的减容。焚烧过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭、有毒有害的有机残余物被氧化分解。焚烧灰可用作生产水泥的原料，使重金属被固定在混凝土中而避免其重新进入环境，不足之处在于焚烧过程中会产生二英等空气污染物。目前应用最广的焚烧设备是流化床焚烧炉，当污泥的含水率达到38%以上时就可不需要辅助燃料直接燃烧［6］，污泥焚烧在日本和欧美较为普遍，日本有61%的污泥采用焚烧处理。
另外目前正在发展一种新的热能利用技术——低温热解，即在400～500℃、常压和缺氧条件下，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属(尤其是铜)的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物，最终产物为油、碳、非冷凝气体和反应水。热解前的污泥干燥就可利用这些低级燃料(碳、气和水)的燃烧来提供能量，实现能量循环；热解生成的油(质量上类似于中号燃料油)还可用来发电。第一座工业规模的污泥炼油厂在澳大利亚柏斯，处理干污泥量可达25t/d［6］。
2 污泥利用方案的选择
面对众多的污泥利用方案，Bridle等提出用生命周期评价法即从“环境卫生安全、资源回收、资源投入产出比和收益影响比 ”四个方面评估污泥利用方案的可持续性［7］。因各地区的发展状况有差别，所得出的结论也不同，所以应根据本地实际情况选择适合的污泥利用方案。
2.1 污泥利用的潜在风险
污泥利用需满足严格的环境卫生标准，不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染，所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的，而土地利用则需严格管理，只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物，而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染，热干化的安全性较佳，因其高温灭菌作用很彻底，产品可完全抑制微生物的活性；碱性稳定化基本上也能达到安全标准；堆肥则不足以保证安全性［8、9］，因病原物仍有少量存活且产品的高含水率(一般为30%～40%)可使病原物复活，故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。
2.2 利用方法的比较
污泥土地利用可回收植物生长所需养分并且改善土壤的物理性质(降低容重、提高渗透性和保湿性)，其收益是显著的，但前提是污泥必须安全。焚烧既可回收热能又可通过干馏提取油、气等，不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工产品，具有工业化利用前景，因此当污泥不能农用或者污泥量大于农用需求量时，焚烧也是一种选择。欧洲将来有30%的污泥土地利用、70%热能利用。而在所有方案中，无疑热干化最具灵活性，对可农用的污泥进行热干化处理后可形成高质量的颗粒肥，易撒播且适宜包装上市销售，对不可农用的污泥无论直接焚烧或者干馏制油都需先热干化处理，因此，热干化适用于所有污泥，其产品用途也最广泛。
2.3 其他因素
运行成本及经济承受能力是方案选择的重要因素之一。总体来说焚烧的成本最高(是其他工艺的2～4倍［2］)，而其他方案的综合成本差异不显著。堆肥化若采用静态条垛工艺 则成本最低，但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重；若采用发酵仓则设备投资和运行费用将增加，而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备，这样其成本优势就大大削弱了。因此，考察污泥利用的成本时应在统一产品质量标准和环境影响标准的基础上，从设备投资、运行费用、地价、人力价格等多方面进行综合评估。
污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。一般而言，污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题，所以选址会对方案选择产生决定性影响。如果污水处理厂远离城区并有闲置土地，则堆肥不失为一种合理选择。在生产用地紧张的情况下，热干化显得较有优势，它不仅占地面积很小，而且可以满足严格的环保标准(其尾气经严格除尘除臭后才排放，厂房内的气体也进行除臭处理)，即使在德国、瑞士等地也有污泥热干化厂建在市区或旅游区内的情形。
各地区的实际情况决定了污泥产品的使用目的和要求不同，从而也导致了污泥处理利用方法的迥异。例如欧洲仅有1%的污泥用于堆肥，美国也只有4%～5%，但在澳大利亚堆肥却很受欢迎(尤其是碱性稳定后堆肥［8］)，如悉尼水处理集团污泥的25%用于堆肥、54%用于碱性稳定化［10］，原因是澳大利亚许多土壤呈酸性。在美国东海岸污泥热干化处理发展迅速，这是因为那里的污泥无法直接就近农用，必须将其制成易于储存和运输的颗粒肥上市销售或运往西部佛罗里达州的柑橘农场［11］。可见污泥处理后的性状和用途会制约污泥利用方案的选择，所以应先作详尽的市场调查，根据污泥利用的市场及容量确定了污泥的最终出路之后才能选出最佳的污泥处理方案。
3 结论
污泥经过减容、稳定和无害化处理后，可以作为资源加以综合利用。目前的利用方向是土地利用和热能利用。面对各地区千差万别的污泥利用经验，应立足于本地区的实际情况，在兼顾环境生态、社会和经济效益平衡的前提下，审慎地、全面地论证各种方案实施的可行性，从中选出最佳方案。
参考文献
［1］ Peter Matthews，Pelican Portfolio，Monsal.污泥利用条例的制定［A］.有机废弃物管理与利用国际学术研讨会论文集［C］.南京，2000.
［2］ 赵丽君，张大群，陈宝柱.污泥处理与处置技术的进展［J］.中国给水排水，2001，17(6):23-25.
［3］宋序彤.中国城市供水排水发展特征及对策［J］.中国给水排水，2000，16(1) :21-25.
［4］薛澄泽.污泥制作堆肥及复合肥料的研究［J］.农业环境保护，1997，16(1):1 1-15.
［5］ Oliver Pollet，Bart Adams.Safety in industry sludge drying plants—theory and best practice［A］.Proceedings 5 theuropean biosolids and organic reciduals conference［C］.Wakefield，2000.
［6］Trevor Bridle.污泥的热处理技术［A］.有机废弃物管理与利用国际学术研讨会论文集［C ］.南京，2000.
［7］Trevor Bridle，Stefan Skrypski-Mantele.Assessment of sludge reuse options:A life-cycle approach［A］.Proceedings IAWQ/AWWA sludge management conference［C］.Aust ralia，1999.
［8］Ho G E，Sidhu J，Gibbs R A.污水生物固体的堆肥：病原物再生的潜力［A］.有机废弃物管理与利用国际学术研讨会论文集［C］.南京，2000.
［9］周立详.城市污泥农牧地利用中病原物污染及其控制［A］.有机废弃物管理与利用国际学术研讨会论文集［C］.南京，2000.
污泥处理方案范文第2篇
[关键词]煤泥水系统、联合处理、系统灵活
中图分类号：P618.117 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）33-0093-01
一、乌兰木伦选煤厂煤泥水系统现存问题
（一）问题一
神华神东煤炭集团乌兰木伦选煤厂于2011年进行末煤车间改造，按照生产要求，可根据商品煤煤质指标和原煤煤质情况，选择性的开启末煤车间，而块煤车间为常开系统，一旦块煤车间出现问题，整个厂将无法正常生产，根据往年生产经验，块煤车间煤泥水系统存在的隐患较多，例如由于粗煤泥脱水设备不匹配的问题，经常造成块煤车间308离心机故障，由于设备老化造成浓缩机底流泵、317煤泥泵、605循环水泵存在设备隐患，一旦块煤车间煤泥水系统相关设备出现问题，将导致整个系统将无法正常运行。因此，如何通过管路改造合理利用末煤车间既有的工艺系统来降低块煤车间存在的工艺风险，成为工艺系统研究的重要内容。
（二）问题二
由于乌兰木伦选煤厂在末煤车间改造后，块煤车间的煤泥量有所减少，在日常生产中，两套煤泥水系统一方面会造成煤泥的无效循环造，从而造成次生细煤泥量的增加，不利于煤泥沉降；另一方面也造成不必要的设备能耗；同时，两套煤泥水系统需要两套药剂添加系统，不利于药剂添加的统一管理及加药系统的改进，也增大了岗位工误操作所造成的消耗量增大的风险。
通过上述问题分析，最终提出了以下解决方案：将块煤车间煤泥水经管路引入末煤车间进行统一处理。
二、煤泥水联合处理改造方案
通过上述分析，我们可以通过对现场设备空间布置和末煤车间煤泥水处理能力两个方面进行考虑设计。
（一）改造方案
本设计主要是将块煤车间煤泥水引入末煤车间煤泥桶，利用末煤车间煤泥水处理系统对块煤车间煤泥水进行处理，因此，改造后块煤车间的煤泥水可全部由末煤车间进行处理，同时，块煤车间所需的循环水将由末煤车间供给。
通过对乌兰木伦选煤厂现场管路的空间布置测量，提出如下图的管路连接方式，即在块煤车间303脱泥筛到317煤泥桶的管路上加一支管连接到末煤车间424煤泥桶上，同时在支管和原管路连接处下方加设阀门，通过现场测量，最短管路连接方案为：支管从厂房四楼引出后经加压过滤机底部斜连接至末煤厂房一楼424煤泥桶上。此段支管总长约16米，倾角约28度（图1）。
（二）可行性分析
1.液位平衡分析
（1）末煤车间煤泥桶液位平衡分析（图2）
通过对改造前后煤泥桶液位平衡关系分析，我们可以看出：改造后，为保证煤泥桶内煤泥水浓度不变，必须适当调整高、低压水进水阀门，使其补水量降低至340m3/h，目前，乌兰木伦选煤厂煤泥泵的频率设置为80%，而其最大输出量为1688m3/h，因此为保证煤泥桶液位平衡，可以通过增大煤泥泵的频率以提高煤泥的输出量，通过上述分析后，末煤车间煤泥桶的液位可保持平衡，从而保证管路改造的可行性。
2.设备处理能力分析
（1）煤泥处理能力分析
如果将块煤水洗车间的煤泥引入末煤车间处理，必然导致末煤车间粗、细煤泥处理设备负担加重，因此我们需考虑末煤车间螺旋分选机、粗煤泥离心机、螺旋精煤振动弧形筛及浓缩池、细煤泥压滤机的处理能力。
通过设备台账相关数据可以看出管路改造后，末煤车间粗、细煤泥总量仍在设备处理能力范围之内，因此，从设备处理量分析，此改造是可行的。
三、改造后效果分析
（一）管路改造后可解决的问题及产生的效益
1.简化了全厂煤泥水处理工艺
仅通过一条管路改造，便解决了乌兰木伦选煤厂块、末煤车间煤泥水分开处理造成的煤泥水处理工序繁琐的问题，通过此改造可以省下一套煤泥水处理系统，从而使煤泥水处理工艺大大简化，每年可节省电耗约1235520度，从而节约成本69.19万元。
2.煤泥水系统更加灵活，减少事故停车机率
通过此管路改造，将块、末煤车间煤泥水系统联系在一起，使煤泥水系统工艺更加灵活，可解决在以往生产中因为块煤车间煤泥水系统设备故障所造成的事故停车，根据统计2012年乌兰木伦选煤厂由于块煤车间煤泥水系统设备故障造成的事故停车时间约40小时，通过此改造后，一旦此类故障发生，可将块煤车间煤泥水引入末煤车间进行处理，从而不影响生产。
3.弥补块煤车间煤泥水处理工艺中的不足
目前乌兰木伦选煤厂块煤车间的粗煤泥和末精煤采用一台末精煤离心机脱水处理，由于末精煤离心机卸料方式采用振动卸料，在处理粗煤泥时，容易造成离心机筛孔堵塞，使其脱水效果变差，从而进一步影响块煤车间末精煤的脱水效果，并且此种混合脱水方式很容易造成离心机运行故障，同时，块煤车间细煤泥仅有一台加压过滤机脱水，一旦压滤机故障或原煤煤质差时都会影响细煤泥的正常处理，通过此改造，在日常生产中，可将块煤车间的煤泥水全部引入末煤车间，利用末煤车间煤泥离心机脱水处理，细煤泥采用加压和板框联合脱水处理。
参考文献
[1] 谢广元.选矿学.中国矿业大学出版社，2001.
[2] 匡亚莉.选煤工艺设计与管理（设计篇）.中国矿业大学出版社， 2006.
[3] 戴少康.选煤工艺设计的思路与方法.北京：煤炭工业出版社，1993.
污泥处理方案范文第3篇
关键词：真空脱水; 环保; 清涌
Abstract: in this paper the design of silt vacuum dehydration curing process environmental protection qing chung technology, aiming at the flow of the "s" shape of sludge needs rapid dehydration curing and harmless handling, puts forward the rapid drop solidified vacuum dehydration sludge moisture content, and to the mud and water discharge dosing disinfection, so that treated sludge available, water discharge achieve environmental protection requirement.
Keywords: vacuum dehydration; Environmental protection; Qing chung
中图分类号：TQ352.67 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
近年来，随着经济的快速发展，环境保护与污染治理问题越来越受到人们的关注，国家也制定了一系列的环保措施，倡导建立环境友好型、资源节约型的和谐社会。作为水环境治理的重要部分——河涌污染治理受到政府与社会各界的高度重视，多年来经济较发达地区域内河涌长期受到污染，污染物大量在河底沉淀，河涌污泥是影响整个区域内河水的质量的重要因素。传统的河道清淤污水、污泥未经过无害化处理，造成环境的二次污染，如何在保证环保条件下处理河涌污泥，是河涌污染处理的一个重要环节。淤泥真空脱水固化工艺环保清涌技术就是针对清涌的大量河道淤泥需要快速脱水固化和污泥、尾水无害化处理设计的。
二、工艺设计方案
本处理工艺的方案总体原则是：“能源节约、环境友好、废物利用”。根据方案原则具体方案设计如图：(方案流程示意图,图1)
（一）河道清淤方案
采用新型绞吸式吸泥船清涌并泵送到污泥处理池，具有吸泥量高，清淤彻底，能效高等特点，保证河道污泥清淤彻底，同时降低对河底淤泥的扰动，减少由于清淤对河道的二次污染。
（二）消毒脱水方案
消毒方案
在清涌的河道取原状污泥进行化验，分析每段河道污泥的有毒、有害成分，针对每段河道污泥特性分别配置消毒剂，并在污泥入池管道上添加消毒剂进行混合，让污泥在处理池内反应消毒。通过对处理池排水的废水进行二级消毒和沉淀过滤，使排放水控制指标不超过污水综合排放限值二级标准，氨氮、化学需氧量、总氮、总磷、大肠菌群数对比降低30%，排放污泥重金属含量达到《土壤环境质量标准》二级标准。（加药消毒流程，见图2）。
脱水方案
本工艺脱水原理是利用真空吸水技术，将淤泥放置在一个密闭的储泥池内，采用密封膜形成密闭空间，用真空泵抽走密闭空间内的空气，形成真空状态后利用大气压力挤压淤泥，同时在池内设置相应的排水系统，受压的淤泥内水份从排水系统内排水，快速降低淤泥的含水率，固化淤泥。其工艺从理论上讲，真空度越高，排水距离越短，排水路线越简单，其脱水速度越高。但由于技术、真空设备和成本的限制不可能一直要求提高真空度和增加排水管道，合理地选择真空设备和科学地选择排水路线，实现快速排水要求，也不至以资源浪费。为解决以上关键的技术环节，我们做了一系列的分析和试验，得到了科学合理的配制。
池体的大小根据污泥的处理量和处理时间来确定，较为合理的处理池高3.0m，每个处理池容积可达到2～3万m3。池底铺设砂层找平和密封膜，池内布设砂过滤层和排水系统，高度方向每隔75厘米水平安装100毫米宽排水板，将3m厚污泥分成4层，排水板与侧向排水管连接，利于排水；底部安装排水管，四周每隔20厘米开Ф12孔洞，底部排水管可直接吸水，形成竖向和横向结合的排水路线，加快排水速度。布设好处理池后，开始吹填污泥，当吹填完成后，覆盖顶部密封膜并与底部密封膜焊接密封，形成密闭空间将污泥包裹在内。真空泵选择：经过试验分析，以每600立方米空间配套1台7.5千瓦，流量50t/h，根限真空度0.098MPa的真空泵为宜。真空泵与排水系统连接，开启真空泵开始脱水。在脱水的过程中监测含水量的变化，直至含水量满足要求，含水率可降至50%以下。（污泥池和排水系统设置，图3）
（三）处理后废物利用方案
处理后的淤泥含水率低、不含有害物质，再利用程度高，被废为宝，同时节约大量的堆填场地。由于吹填后的污泥经过水力筛选，会形成大颗粒的砂和小颗粒的淤泥分开沉淀，在处理池中会出现含砂量较大的粉砂和细颗粒较多的淤泥，这两部分可以分开利用：含砂量较大的粉砂可以送入砖厂制砖或路基、河堤培筑，建筑场地回填等；含淤泥较多部分可以作为绿化用土或农业用土等。
三、工艺成果分析
本工艺的目的主要是将污泥脱水并消除污泥中的有毒物质。因而主要监测的指标有：含水量的变化、初始污染物指标、初始入池水质指标、出池水质指标、脱水消化后的污泥指标等。
经过多个项目的实际运用和监测，从检测结果表明：脱水10天能将污泥含水率降低至55%，脱水15天能将污泥含水率降低至50%，随着脱水时间的加长，含水率不断下降，脱水效果良好，脱水速度快。检测排放水达到污水综合排放限值二级标准，排放污泥重金属含量达到《土壤环境质量标准》二级标准，各项检测指标处理前后对比降低30%以上。
四、结束语
该工艺适用于污泥脱水和消毒处理工程，应用范围广泛。针对其处理量大、处理时间短、能耗低、排放物可再利用率高等特有的优点，更适用于要求处理量大、时间短的河涌清淤工程，将给河涌淤泥整治带来历史性的变革，带来一条全新的可行的环保清涌路子。
参考文献：
污泥处理方案范文第4篇
关键词：高碑店污水处理厂 曝气池 倒置型A2/O工艺 污泥
1 前言
为配合北京市关于污水处理后作为水资源再利用战略方针的实施，高碑店污水处理厂一期工程进一步实施工艺技术改造，控制氮、磷的排放指标，使之适应于目前高碑店湖及第一热电厂冷却水使用要求。其工艺技术改造工程可分两步。第一步满足或优于高碑店湖目前湖水水质。第二步是随着北京市工农业的发展及沿河污水排放控制的实施，高碑店湖水质将逐年好转，直至达到国家四类水体水质标准，届时高碑店污水处理厂实行第二步改造，使之满足排入高碑店湖水四类水质的要求。
2 高碑店污水处理厂现况
高碑店污水处理厂是目前我国最大的污水处理厂，一期工程已于1993年10月24日竣工投产，一期工程处理能力50万吨/日。二期工程投产运转后，处理能力达100万吨/日。高碑店污水处理厂污水系统流域面积96平方公里，服务人口240万人，汇集北京市城区的大部分生活污水、东郊工业区、使馆区和化工路的全部污水。
该污水处理厂采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前端设置缺氧段，其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀。污水处理工艺流程如下图所示：
目前高碑店污水处理厂一、二期工程的二级出水直接排入通惠河下游，除约5500万吨/年用于农业灌溉外，剩余的每年超过2亿吨处理出水还没有得到利用。但随着污水资源化工程的实施，一期工程47万吨/日的处理出水将通过"水资源化再利用工程"的泵站输送至高碑店湖及再利用管网，作为北京第一热电厂、东郊工业区的循环冷却水水源及其它市政杂用水，因此对高碑店污水处理厂的二级出水水质提出了更高的要求(二期工程的出水部分已作为华能热电厂冷却水补充水的水源)。
3 改造规模及处理程度
3.1改造规模
改造规模为50万吨/日，即对高碑店污水处理厂一期工程(50万吨/日)进行改造。
3.2处理程度
本改造工程的出水水质目标分两步进行。
第一步：改造后，使高碑店污水处理厂二级处理出水水质优于目前第一热电厂冷却水取水水源－高碑店湖湖水水质。根据排水公司提供数据，其水质对比如下表。
第二步：随着北京市污水管网的完善及沿河污水排放控制的实施，高碑店湖湖水水质将逐年好转，直至达到国家四类水体的水质标准。届时，将对高碑店污水处理厂出水进行进一步工艺改造，使50万吨/日的出水满足高碑店湖四类水体的水质标准。
本改造工程只进行第一步改造。
地点 项目 BOD(mg/l) COD(mg/l) 总磷(mg/l) 氨氮(mg/l) 高碑店湖 12.1 46.6 1.3 11.7 现况高碑店污水厂总进水 129 319 6.5 30.7 现况高碑店污水厂二级处理出水 11 47.2 4.5 27.2 改造后高碑店污水厂二级出水要求 10 40 1.5～1.0* 10 四类水体水质 6 30 0.2 TKN 2 注：* 如果进水磷浓度在5毫克/升左右，出水亦可达到1毫克/升左右
从上面水质对比表可以看出，现况高碑店污水处理厂二级出水水质与高碑店湖水质的主要差别是总磷，氨氮不是主要问题 (上表中二级出水氨氮27.2毫克/升，因运行鼓风量不够，溶解氧较低，未达到硝化程度所致)，只要加大曝气量，现有曝气池的处理能力可达到70%左右硝化程度，出水氨氮满足要求。
4 工艺方案
在确定本工艺方案过程中，吸取了国内外先进的除磷技术，并咨询了美国加州大学伯克立分校的David Jenkins教授，最后确定了如下工艺改造方案。
4.1污水处理系统生物法除磷改造方案
一般来说，生物除磷只能去除60%～80%，对于高碑店污水处理厂只靠生物法使磷降至1毫克/升比较困难。要保证较高的稳定的除磷效果，又尽量降低运行成本，只有采用生物除磷与化学除磷相结合的方法。化学除磷是起辅助和把关作用。全部污水量化学法除磷，运行费较高，所以本工程暂只考虑生物法除磷。
4.1.1 将曝气池改造为倒置型A2/O工艺
污水生物除磷技术的发展起源于生物超量除磷现象的发现。污水生物除磷就是利用活性污泥中聚磷菌的超量磷吸收现象，即微生物吸收的磷量超过微生物正常生长所需要的磷量，通过污水生物处理系统的设计改进或运行方式的改变，使细胞含磷量相当高的细菌群体能在处理系统的基质竞争中取得优势。在污水生物除磷工艺流程中都包含厌氧段和好氧段，使进入剩余污泥的含磷量增大，处理出水的磷浓度明显降低。
最基本的生物除磷工艺为厌氧－好氧活性污泥法(A/O法)，这种工艺是使污水和活性污泥混合后依次经过厌氧和好氧区。其原理是在厌氧区中，污泥中的细菌将储藏在细胞内的聚磷酸盐进行水解，释放出正磷酸盐和能量，这时厌氧区内污水的BOD5值降低，而磷含量升高。而在好氧区内除磷菌又利用有机物氧化的能量，大量吸收混合液中的磷，以聚磷酸盐的形式储藏于体内，水中的磷又转移到污泥中，通过排除剩余污泥达到除磷的目的。同时在好氧区中有足够的停留时间，使有机物进一步被氧化降解，氨氮在硝化细菌的作用下大部分转化为硝酸盐氮，一部分硝酸盐氮随处理后的出水流入水体，另一部分硝酸盐氮通过污泥回流带到缺氧区内，在缺氧区内首先将硝酸盐氮去除后再进入厌氧区进行磷的释放，同时可提供氧，因此既达到部分脱氮的目的。进而达到排放标准，保护接纳水体，节省能耗。
本改造工程工艺方案的特点是：设置缺氧区、厌氧区和好氧区，浓缩酸化池(利用原浓缩池)上清液进入处理区，10%来水进入缺氧区，90%来水进入厌氧区。
由于污水中碳、氮、磷比普遍较低，为了避免厌氧区中污泥浓度降低、增加营养物质，以及避免回流硝酸盐对生物除磷的不利影响，在厌氧区之前设缺氧区，10%原水进入缺氧区，90%原水进入厌氧区，初沉污泥经浓缩酸化池后，上清液排入进水泵房，与原水一同进入曝气池。活性污泥利用约10%进水中的有机物、由浓缩酸化池而来的易降解的BOD5去除回流污泥中的硝态氮的氧，消除了硝态氮对后续厌氧区的不利影响，从而保证厌氧区的稳定物除磷效果。
原曝气池1/12为厌氧区，其余为好氧。改造后将原池2/9改为缺氧区及厌氧区。其中缺氧区为30分钟(按100%污泥回流量的实际停留时间计)，长度为17米。厌氧区为45分钟(按100%污泥回流量的实际停留时间计。不计污泥回流的名义停留时间为1.5小时)，长度为47米。其中在厌氧区进水端分出一实际停留时间为15分钟(按100%污泥回流计)的强化吸附区，长度为15米。其余仍为好氧区(名义停留时间为7.25小时)。见下图(单位为毫米)：
4.2 污泥处理系统改造方案
4.2.1 剩余污泥进行机械浓缩
在污水生物除磷工艺中，为防止使吸附在剩余污泥中的磷通过污泥处理上清液重新返回到污水中去，污泥系统要进行改造。原流程为剩余污泥泵将剩余污泥提升至初沉池，与初沉污泥共沉，其混合污泥再进污泥浓缩池，浓缩后，消化、脱水。因浓缩池停留时间过长，处于厌氧状态，磷又被释放出来，回到污水处理系统中，达不到除磷目的。所以，必须对原污泥系统进行改造。
该方案是将剩余污泥与初沉污泥分别处理，初沉污泥仍进现有浓缩池，并将浓缩池改造，使之做为浓缩酸化池，将其产生的易生物降解的BOD投加到曝气池，增加碳源，有利于磷的去除和反硝化的进行。剩余污泥则单独进行机械浓缩。由于浓缩时间短，此时磷不会从污泥中释放出来，而达到除磷目的，这就需要另建一座污泥浓缩机房。
4.2.2 消化池上清液、脱水机滤液处理方案
剩余污泥(含水率约99.5%)采用机械浓缩，污泥体积均约为1000吨/日（含水率约94%）。为充分利用原有消化池，并达到污泥稳定和资源化目的，故将机械浓缩后剩余污泥与经过浓缩池重力浓缩的初沉污泥一起送入消化池及脱水机房消化和脱水。由于厌氧状态下，污泥中的磷还会释放出来，必须采取相应的处理措施。该污泥经过消化、脱水后，大约有800吨/日的污水排出。如果包括初沉池污泥进入消化池消化、脱水后排出的污水约为1800吨/日。再加上脱水机滤带冲洗水量，总计大约3000吨/日的含磷污液排出。该部分含磷废水如再返回污水处理系统，将会增加进水中磷的浓度，达不到预期除磷效果。为此决定将消化池上清液、脱水机滤液进行化学法除磷。通过铁盐和石灰法比较后，采用石灰法。
石灰法化学除磷所需石灰量与磷的含量关系不大，而只与污水的碱度有关，因为羟基磷灰石的溶解度随PH的增加而迅速降低。所以，随PH的增加而促进磷酸盐的去除。PH>9.5时，全部磷酸盐均能转化为非溶解性磷酸盐。
初步按投加4000毫克/升的生石灰(Ca(OH)2)计，每天需投加石灰12吨左右。投加石灰的的主要设备有石灰贮存罐、石灰投料器、石灰消解器、石灰浆贮存池及搅拌设备、除尘设备，机械搅拌加速澄清池及搅拌设备，助沉剂贮存及投料设备，中和沉淀池及刮渣设备，石灰、石灰渣的输送及运输设备等。由于水中PH值>9.5，所以还必须再碳酸化。本工艺利用已有沼气发电机排放的烟道气中的二氧化碳进行中和。石灰法除磷效果较好，并能有效地同时去除COD及重金属。但是由于石灰的腐蚀性很强，所以需加强对设备的管理、维修及维护。
除磷后富磷污泥经处置后可作为复合肥料，达到污泥再利用及资源化目的，除磷后出水水质良好亦可回用。
4.3 改造工程工艺方案
综上所述，改造生物除磷工艺方案：曝气池将原池改造为倒置型A2/O工艺。污泥工艺增加剩余污泥机械浓缩；原有浓缩池改为浓缩酸化池；浓缩酸化池上清液做返回曝气池；消化池上清液和脱水机滤液及冲洗水收集后采用石灰法化学除磷。
5 工程设计主要参数
5.1 曝气池改造为倒置型A2/O工艺
（1）2/9改为缺氧区及厌氧区。缺氧区及厌氧区水力停留时间分别为30分钟和90分钟，总停留时间2小时。其中厌氧区进水端设置停留时间为15分钟的强化吸附区，后续好氧区水力停留时间为7.25小时。
（2）增设水下推流器36台。
（3）增设中隔墙36道。
（4）更换曝气头。
（5）10%原水入缺氧区，90%原水入厌氧区。
5.2 更换鼓风机
现有8台鼓风机，只有2台能正常工作。曝气池需氧量按碳化、硝化计，需5台鼓风机，(其中1台备用)。所以，需增加风量为600立方米/分钟、风压为7000毫米水柱的离心鼓风机3台。
5.3 剩余污泥机械浓缩方案设计
5.3.1 更换剩余污泥泵
（1）剩余污泥量：干泥量为64.8吨/日，污泥浓度5克/升，折合为含水率为99.5%时，污泥量为1.3万吨/日。
（2）现有6台剩余污泥泵(在现况回流污泥泵房内)，因原设计为连续工作，为配合浓缩机房，改造为14小时工作制，不能满足要求，须更换：故选用6台潜水泵(4用2备)。流量为250立方米/小时，扬程为13米。
5.3.2 新建浓缩机房
（1）剩余污泥量：干泥量为64.8吨/日，污泥量为1.3万吨/日(含水率99.5%)。
（2）带式污泥浓缩机，处理能力150立方米/小时，带宽3米，7套(6用1备)，14小时工作制。包括污泥进泥泵、冲洗水泵、投药装置、现场控制柜等配套设备。
（3）浓缩机房：平面尺寸为长50米、宽20米，一座。
（4）浓缩机投药量：按2‰计，每日投药量约为0.13吨。
（5）污泥贮泥池：长15米、宽8米、池深3.5米，内设水下搅拌机，2台。
（6）浓缩后向消化池污泥投泥泵：流量为15立方米/小时，扬程为40米，6台(3用3备)。
（7）改造部分剩余污泥管线。
5.3.3 浓缩酸化池设计
利用现有4座浓缩池改造为浓缩酸化池。并相应改造管线与配套设备。将原一一对应的进出泥管线使之互相调配，增加灵活性，增设互相连通管及阀门，便于运行控制。
5.3.4 石灰法处理污液
（1）石灰处理工艺流程
（2）石灰贮存罐
石灰投加量：12吨/日。
石灰贮存罐：直径2.5米，高度2.3米，2套。
除尘设备：1套。
石灰处理站：平面尺寸长30米、宽15米，1座。
（3）石灰投料计量器
投加量12吨/日，2套。
（4）石灰消解器
直径0.7米，高度1.3米，2套。
（5）石灰浆隔膜计量泵
流量500升/小时，扬程0.3兆帕，2台(1用1备)。
（6）机械搅拌加速澄清池
设计流量60立方米/小时·座，直径6.2米，池深5.15米，4座，采用搅拌机械。
（7）中和沉淀池
型式：平流式。
设计流量：3000立方米/日。
停留时间：2小时。
平面尺寸：长12.3米、宽5.1米、池深5.5米，一座。
刮泥机：1台。
利用沼气发电机烟道废气中二氧化碳中和，选用气体压缩机，流量400立方米/小时，压力0.1兆帕，2台(1用1备)。
6 建议
（1）根据实测，除高碑店污水处理厂进水总磷浓度较高外，北京其它污水处理厂进水总磷浓度一般为4～5毫克/升左右，所以应对排入本污水处理厂的排磷大户进行控制，并加大力度推广使用无磷洗衣粉。经采取有效措施后，污水处理厂进水总磷浓度将会大大降低。如果进水总磷浓度在5毫克/升以下，仅采用生物除磷工艺就基本可达到预期处理效果，节省化学除磷运行费过高的问题。
（2）高碑店污水处理厂，是全国最大的一座现代化城市污水处理厂，污泥出路尚不落实。污水处理后的的城市污泥具有丰富的有机质和氮、磷、钾及多种植物需要的营养素，在满足农用污泥标准前提下，应重点开发污泥快速固化、高压造粒制取颗粒肥料，彻底解决污泥无害化的问题，使其变废为宝、得到妥善处置。
参考文献
1.城市污水高级处理 Russell L.Culp Gordon L.Culp 俞浩鸣译 1975
2.污水除磷脱氮技术 郑兴灿 李亚新 编著 1998
污泥处理方案范文第5篇
【关键词】污水厂；改造设计；注意事项
中图分类号：U664文献标识码： A
为适应城市发展的需要，适应城市发展带来的更高的环境需求，现在污水厂需要不断地进行改造，提高效率，适应新的污水处理标准集要求。
1 污水厂需要改造的原因
污水厂需要改造的原因很多，大体表现为：（1）污水厂服务范围内的人口的变化、产业性质的调整，以及污水厂服务范围增大等都会导致污水量的增加、污水的进水水质不同于设计水质，为适应污水量的增长及水质的变化，污水厂必须及时进行扩容、改造；（2）随着国家经济实力的提升以及大众保护环境意识的增强，国家的污泥、污水、臭气的排放标准不断地提高，这也使得污水厂必须要通过提标改造来满足新的标准；（3）目前很多污水厂都运行多年，其设备和技术都很陈旧，工作效率不高，这也是污水厂需要进行改造的原因；（4）采用更为先进的技术和设备在一定程度上能够提高机械设备的自动化程度以此来减少物力和人力。
2 污水厂改造的步骤以及注意事项
污水厂改造的首要原则是在目标可达的前提下，通过对现有的污水厂的污水处理容量进行科学准确的评估，最大程度的对污水厂现有的处理能力充分利用，在现有设施的基础上，不做较大的土建改动。其次优选在不进行较大土建大改动的前提下，通过优化污水厂原有的运行方案、维护程序等进行改造，从而实行提高污水处理效率的目的。总之，改造方案的确定本着最经济、合理的原则。其改造的步骤一般包括：
2.1 对需要改造的污水厂进行全面分析评估
对需要改造的污水厂进行全面的分析和评估是改造设计的前提，目的是通过对实际运行数据的收集，配合采用工艺计算、水力计算等方法对收集到的数据进行分析，同时了解设备运行状态并作出评价、了解操作规程并作出评价等等手段对污水厂的生产现状及运行状态进行评价，以期对污水处理厂的现状设施的挖掘潜力进行评估，对污水厂的扩建改造提供依据。具体的工作包括：分析历史数据，如污水的进出水水质、水量（平均流量、峰值流量等）、各单体的运行参数（如生化池的污泥浓度、溶氧等等），初步提出污水厂运行中存在的问题；对现有的污水厂设施，包括单体容积、配套的设备、连通的管渠等，进行工艺复核，对照现行的标准校核原有工艺的实际处理能力，对现有工艺可能存在的瓶颈点进行确定，如无法解决，则需要重新核算确定扩建的规模。
2.2改造方案总体论证
在对污水厂全面分析评估的基础上，首先要进行总体方案论证，从而确定适合本工程的改造方案。总体论证包括如下的几方面内容：
1、确定改造工程的原则，包括适用的排水体制等等。
2、对改造规模进行论证。改造工程的规模论证和新建工程是有区别的，不同在于，要针对新确定的处理要求，对原有工程的处理能力进行论证，不足的部分由新建的工程内容解决。
3、分别对污水、污泥、臭气的国内外成熟的处理工艺进行综述，初步提出适用于本工程的两到三种改扩建方案，这里指的方案包括对原有设施进行改造的方案，新建工程内容采用的方案。对比选工艺列出流程图及主要设计内容，并从工艺的功能适应性方面、施工的难易程度方面、社会环境影响等多方面进行技术比较，并从总投资、运行成本等方面进行经济比较，最终通过综合比较确定适合本工程特点的推荐方案。
有条件的情况下，可以完善：（1）现场测试；（2）新技术的小试；（3）该中技术在其他污水厂的工艺计算以及运行调研情况。将这三项的分析结果作为方案最终选择的依据。
2.3 对推荐的改造比选方案进行详细设计
详细的工程设计至少需要包括如下的内容：
1、总图的设计。改造工程的总图设计是改造的重点，因为改造工程一般希望对现有设施的运行降低到最小，希望在不停水或尽量短时间的停水的状态下，完成改造工程，因此在总图的布置上，要多方案比选优化。
2、各专业设计要配套进行。工艺、电气、自控、建筑、结构、机械、暖通等专业是相互关联的，缺一不可。
2.4 实施改造工程
改造方案确定之后，需要建设新构筑物以及安装新的设备，运行新的维护程序，同时要注意开展操作人员的培训工作。
3 污水厂改造过程中常用技术
3.1 水力改造
对污水厂的水力改造能够改善或者解决流量分配不均、死水区、短流、密度流、污泥流失、射流等问题。
3.1.1 水力改造能够均匀分配流量
一般老厂由于建设较早，分期相对比较多，流量分配不均的情况比较普遍，有条件时，通过建设配水井，或者改造配水堰，通过建立多个堰配水，尽量使每个堰都能对应一组处理单元，通过设置合适的堰宽，控制堰上水头，使得处理单元流量与总流量的比例呈正比。如果采用孔口配水的方式，孔口的尺寸所对应的水头损失应与其处理流量成正比，在此基础上还可以在各处理单元前安装控制阀和流量计，保障流量的均匀分配。
3.1.2完善构筑物内导流设施
导流设施最有效的是挡板的设置。例如沉淀池内进水挡板能够消能、均匀进配水、防止断流、解决污泥絮凝的问题，刮泥板设置的挡板能够起到消能、减少密度流形成的作用；出水挡板能够防止活性污泥系统因为密度流而导致污泥随出水而流失的问题。
导流设施还包括在导流墙的转角设置倒角，在生化池的厌缺氧段需要进行改善。考虑增设推流器进行导流，并保证一定的底流速度，防止淤积。
3.2 设备的改造
由于各类新技术、新设备的推陈出新以及自动化水平和控制技术不断提高，污水厂的设备也是有一定的使用期限的，因此污水厂在处理过程中的要对设备定期进行维护，不满足使用功能的设备适时更换。设备更换要注意：（1）设备选择要考虑在不改造或简单改造原有土建的前提下进行；（2）要采用无堵塞、高效的潜水泵以及变频设备，以此来提高污水厂的输水能力；（3）要采用新型机械的细格栅以及新型的除砂设备，以来来提高污水厂的预处理能力；（4）要采用高效曝气设备，以此来提高污水厂的供氧可靠性、充氧能力同时降低能耗；（5）增设在线监测系统和自控设备来提高污水厂处理污水的能力；（6）采取先进的控制方法，在保证供氧充足的基础上，小幅度的降低供氧量，达到降低能耗的目的。
3.3 工艺改造
3.3.1增加水量水质的调节设施
如果污水厂的总图布置允许，可以考虑增设调节水池，用于适应进水的水量、水质变化。
3.3.2 营养物去除
营养物去除是指对污水中氮磷的去除。采用在污水反应池内加入聚合物或者金属盐等化学药剂的方式去除池内有机物以及除磷的目的是可行的，但是成本较高，并对环境负面影响较大，建议作为生物除磷的辅助。污水中氮磷的去除还是立足于优化工艺的流程，有限通过生物的方法去除。例如优化生化池的流程，控制厌氧、缺氧、好氧的分区，调整进出水的配置等等各种方式，达到生物去除为主的目的。
3.3.3 对污泥膨胀的控制
在一般情况下污泥膨胀是由于大量的丝状菌存在而引起的。控制污泥膨胀的方法为改变二沉池的运行模式，以污泥在曝气或者多点进水的方法，降低二沉池内的固体负荷量；可以辅助对活性污泥加氯处理，在回流污泥内或者在反应池的混合液内直接加氯处理，以此来减少丝状菌的数量。
3.3.4深度处理
一般通过（1）混凝、沉淀、过滤等等处理方法；(2)增设曝气生物滤池；（3）膜技术；（4）将膜分离技术和生物反应池相结合的膜生物反应器进行深度处理。
3.3.5 污泥处理
污泥处理的目的是为了使污泥能够减量、稳定、无害。通常污泥处理的方法书通过储存、浓缩、厌氧或好氧消化、堆肥、干化、湿式氧化、焚烧等方式进行。
结束语：
随着新工艺、新技术以及人们对环境的重视，污水厂的改造会受到人们越来越多的关注。对污水厂的改造一般包括：（1）设备更新、（2）污泥污水处理的工艺改造；(3)检测以及控制技术的应用等。在改造的过程中要注意：（1）必须建立实时、完整的数据收集体系，尽可能的多收集实际数据以及对各类突发状况的应对记录；(2)由专业的设计公司、咨询公司对污水厂进行整体全面的评价、分析，科学确定污水厂需要改造的重点，制定出有效、经济的方案；（3）提高污水厂操作人员和管理人员的专业水平。
【参考文献】
