污泥处理的目的和方法
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污泥处理的目的和方法范文第1篇
Abstract: city sludge is the inevitable product of city sewage treatment, how to achieve a good balance is a major issue between sludge disposal and environmental protection. City sludge is a solid pollutants commonly, but if the reasonable processing, it will be a useful resource. At present, it is an important research topic of deepening and utilization mode of disposal of sludge, which is of positive significance to protect environment. To avoid excessive waste of resources and rational use of sludge science, it has very important practical significance and economic value to society. In addition, the reform of the existing industry sustainable development strategy in China will be promoted the research of the technology and the resources of sludge treatment and disposal. This article mainly elaborated the city sludge treatment and disposal method for reuse, effectively promoted the process of the environmental protection of city sludge treatment.
Key words: city sludge; treatment and disposal; resource utilization
中图分类号:F29文献标识码：A文章编号：
引言
污泥是污水处理后的副产品，是一种有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，它的主要特性是含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5% (体积); 如果属于深度处理，污泥量会增加0.5～1倍。污水处理效率的提高，必然导致污泥数量的增加;目前我国污水处理量和处理率虽然不高，但城市污水处理厂每年排放干污泥大约3×104t(3×104)，而且还以每年大约10% 的速度增长。
传统城市污泥处理方式并没有一定的规范化的污泥处理工艺以及科学化的污泥治理制度。但是污泥堆积不仅会影响城市的面貌也会不利于环保工程的建设。为此，我国推出了一系列的污泥处理处置措施、法规及标准，本文综合讲述了污泥的预处理措施及资源再利用的方式，为污泥处置研究提供了有力的依据。
1、污泥对环境的影响
尽管污泥含丰富的养分，但也含有大量病原菌、寄生虫、铜、铬、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物，这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害。
1.1污泥盐分污染。污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率、破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失。
1.2病原微生物。污水中的病原体经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。污泥中病原体对人类或动物的污染途径大致有四条: 直接与污泥接触;通过食物链与污泥直接接触而感染;水源被病原体污染;病原体首先污染了土壤，然后污染水体。
1.3氮磷等养分的污染。在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时，N、P等养分就有可能随水流失而进入地表体造成水体的富营养化;进入地下引起地下水的污染。
1.4有机物高聚物污染。城市污泥中含有苯、氯酚等，目前国内外对城市污泥中的有机污染物的研究不多。
1.5重金属污染。在污水处理过程中，70%～90%的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。这些重金属主要来源于工业排放的废水及家庭生活的管道系统。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素，因为污泥施用于土壤后，重金属将积累于地表层。另外，重金属一般溶解度很小，性质较稳定、难去除，所以其潜在毒性易于在植物、动物以及人类中积累。
2、污泥的预处理
污泥主要来源于污水处理厂， 刚排出的污泥中含有诸多的有害成为，且体积庞大，如果直接处理会有一定的难度，因此在对污泥进行环保化处理之前会对其进行预处理， 污泥的预处理方法主要包括污泥的稳定化、消化、热处理、脱水等处置方式，最终达到降低污泥中微生物含量、杀菌减量化的目的。此外，经过预处理的污泥的成分、性质发生改变，有利于后续能源和资源的再利用。
2.1污泥的稳定化
常用的3种污泥稳定的方法有：消化法、碱性稳定化和热处理法。
2.1.1 污泥的消化
污泥的消化是指在人工控制下， 利用好氧或厌氧微生物的代谢作用将污泥中的有机物质分解为气体和残余稳定物，主要包括好氧消化和厌氧消化。好氧消化法的降解程度高，易脱水，运行管理简单，但运行费用高，消化污泥量少，随温度波动污泥的降解程度的波动较大，故相较之下厌氧消化较常用，该方法可以显著减少污泥体积，消除恶臭，较易脱水，污泥性质稳定，更宜作肥料。
2.1.2 碱性稳定法
碱性稳定法最主要的目的就是控制污泥的酸碱度，当污泥的PH值调节到11.0～12.0 是，可以直接作为农田中的肥料。具体的处理方法为：向城市污泥中加入一定量得强碱物质，如石灰、水泥窑灰等。另外，这种处理方法也能够杀灭污泥中所包含的病原体，抑制微生物的活性，降低恶臭和钝化重金属。
2.1.3 污泥的热处理
热处理方法能够是污泥趋于稳定化，污泥中含有大量的水分，通过热处理工艺的完成能够是污泥固化，破坏污泥中结合水的结构，对污泥的热处理的方式包括常压下30～75℃和75～190℃两个处置阶段。此外，污泥经过热处理工艺后，可以杀灭其中的微生物和寄生虫，且能够除去臭味。经过热处理后的污泥能够达到减量的目的。但是经该方法处理后，部分可溶性有机物质、有毒重金属及NH3-N 易溶出回流到原污水中，从而造成处理出水水质下降。
2.2 污泥的浓缩和脱水
为了便于对污泥的运输管理，必须对污泥进行必要的浓缩和脱水处理。污泥的浓缩技术主要包括重力压缩、气浮浓缩、离心浓缩、转鼓机械浓缩、带式浓缩机浓缩等，经过浓缩后污泥的含水率可达到95%～97%，经过浓缩处理后的污泥大大降低了自身的质量。经过浓缩处理后的污泥，污泥大部分的质量源于其中所含的水分，因此脱水处理时污泥减量化的最佳途径。具体的脱水措施主要包括两种：自然干化和机械脱水。自然干化需基于气候干燥的条件下才能够发挥作用。事实上，机械脱水是一种常见的污泥脱水处理方式，相对于自然干化，机械脱水的处理效率较高。
3、污泥的处理处置方法
污泥处置是根据污泥的最终去向，将污泥进行利用或无害化处理，传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式，虽然简单易行，但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题，并未从根本上解决环境问题，给生态环境埋下安全隐患，这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。为避免污泥对环境的二次污染，人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃，污泥的利用和资源化成为研究主流。污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用，具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。以下我们以污泥焚烧为例做简要说明。
4、污泥的资源化利用方案
从传统的意义上讲，污泥是一种废弃物，但是清洁生产的理论中没有废物的概念，所谓废物实际是放错了位置的资源。如果对污泥进行合理的处理利用，污泥也可以成为其他过程的原材料，即污泥的根本出路是化害为利、实现资源化污泥处理方案时需要因地制宜。目前污泥的资源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、热能利用等。
4.1 土地利用
污泥的土地利用是一种积极、安全有效的污泥资源化处置方式，主要有农田利用和城市园林绿化或林地利用。
4.2 建材利用
污泥是一种黏土质资源，同时含有大量的Si，Al，Ca，Fe 等成分，将其干化、磨细后与黏土或粉煤灰按一定比例掺和，在高温下烘焙烧结可使污泥稳定化，并用于制成建筑材料。该法可达到处置污泥和创造经济效益的双重目的。以污泥制砖为例，其原理是利用污泥焚烧灰的成分与黏土的化学成分相似。目前，国内外比较常见的城市污泥制砖技术主要有两种，一种是城市污泥焚烧灰添加适量辅料成型烧结制砖；另一种方法是直接将城市污泥干燥、利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、破碎后与黏土或粉煤灰等辅料以一定比例混合，烧结制砖，同时还可利用污泥的潜在热值，节约制砖成本。
4.3 环保材料
4.3.1 污泥制吸附剂
对于含碳较多的生化污泥,在一定高温下,以污泥为原料通过化学途径将其制成含碳吸附剂，为生化污泥的处置和利用提供了一条新途径。制得的吸附剂可用于去除污水中的悬浮物和有机物，COD 去除率高，是一种性能良好的有机废水吸附凝聚剂。吸附饱和的吸附剂若不能再生，还可以在一定条件下用作燃料进行燃烧，污泥中有害成分被彻底氧化分解。如日本以脱水污泥滤饼为原料，经过高温碳化脱水,酸洗去杂质, 碱活化后制成了高性能的活性炭，其细孔比常规活性炭比表面积大,吸附能力强。也有研究者利用石化污泥成功制备用于吸附溢油的吸附剂，经过碳化和活化处理后，去油率可达99.6%。
4.3.2 污泥制絮凝剂
从剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌种，通过微生物技术对其进行发酵、抽取、精制，合成一种生物高分子化合物，此种高分子絮凝剂能够将城市污水处理厂的剩余活性污泥消化掉，此种物质不仅能够容易加工处理，而且具有很好的经济性。
5、结论
污泥经过处理处置后，可以根据不同的情况进行资源化利用。上述的几种污泥处理与资源化方法基本上囊括了现今主流的资源化利用处理方法，涵盖面广，对各种不同组分组成的污泥具有很强的适应性。此外污泥的处理还应兼顾环境生态、社会和经济效益平衡，尽可能地提高污泥处理与资源化利用的效率。所以今后在开发污泥处理处置与资源化方法的同时应考虑环境的承载能力、工程施工的可能性和经济上的可行性，尽可能使污泥被资源化利用。
参考文献
［1］李兵,尹庆美,张华等.污泥的处理处置方法与资源化[J].安全与环境工程, 2004,11(4):52-56.
［2］谭江月,龙炳清,朱明等.城市污水处理厂污泥的处理处置及有效利用[J].新疆
污泥处理的目的和方法范文第2篇
关键词: 污泥 减量化 无害化 污泥处理 污泥处置 方法探究
引言
目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约 140 万吨,且以每年10%以上的速度增长。污泥产生的环境污染问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。由于污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质,如果这些污泥得不到安全、环保处理处置,就会对环境造成较大危害。因此,采用切实可行的对污泥处理处置技术,按照污泥处理、处置工艺 “减量化、稳定化、无害化”原则,加强污泥处理处置的全过程管理,并在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等资源物质,从而达到节能减排和循环经济的目的。
1.城市污水处理厂的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水处理厂产生的污泥为含水量在75～99%不等的固体或流体状物质。其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成,是一种以有机成分为主,组分复杂的混合物,其中包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)和各种微量元素。
⑴ 物理特性
污泥组成为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成,结构松散,形状不规则,比表面积与孔隙率极高(孔隙率常大于99%),含水量高,脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。
⑵ 化学特性
生物污泥以微生物为主体,同时包括混入生活污水泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒以及可能吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质。污泥中也含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性质
污泥中的水分有四种形态:表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。表面张力作用吸附的水分为表面吸附水。间隙水一般要占污泥中总含水量的65%～85%,这部分水是污泥浓缩的主要对象。毛细结合水:浓缩作用不能将毛细结合水分离, 分离毛细结合水需要有较高的机械作用力和能量,如真空过滤、压力过滤、离心分离和挤压可去除这部分水分。各类毛细结合水约占污泥中总含水量的 15%~25%。内部结合水:指包含在污泥中微生物细胞体内的水分,含量多少与污泥中微生物细胞体所占的比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。内部结合水一般只占污泥中总含水量的10%左右。
1.2 污泥对环境的危害
污泥有机物含量高、易腐烂,有强烈的臭味,并且含有寄生虫卵、病原微生物和铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二英、放射性核素等难降解的有毒有害物质,如不加以妥善处理,任意排放,将会造成二次污染;污泥对环境的二次污染还包括污泥盐份的污染和氮、磷等养分的污染。污泥盐分含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡,抑制植物对养分的吸收,甚至 对植物根系造成直接的伤害;在降雨量较大地区且土质疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,当有机物的分解速度大于植物对氮、磷的吸收速度时,氮、磷等养分就 有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。
2.城市污水处理厂的污泥处理
2.1污泥处理
根据污泥所在处理单元不同,采用的不同的方法达到污泥减量化的目的。在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。污泥处理工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工艺过程。
2.1.1城市污泥处理的减量化方法
2.1.1.1调整污水处理工艺实现污泥减量化
在污水处理过程中,可以通过调整污水处理工艺,增设污泥浓缩池或适当增加污泥浓度和延长污泥龄,使污泥自身氧化分解的能力增强,减少微生物的数量,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.2利用膜处理装置化技术实现污泥减量化
污水处理中的活性污泥微生物一般由细菌(菌胶团)、真菌、原生动物和后生动物等组成,其中以细菌为主,且种类繁多。微型动物中以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等原生动物,以细菌为食料;后生动物如纤毛虫、线虫、轮虫等,以细菌、原生动物为食料。采用填料装置化设施,在氧化沟、二沉池中设置利于原生动物和后生动物寄生的生物膜,利用生物接触氧化法技术,减少污泥的产量。通过膜装置化技术在氧化沟、二沉池中的应用,使活性污泥中的微生物通过系统内部的生物链的物质循环,消化部分污泥,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技术或超声波实现污泥减量化
利用紫外线高级氧化功能而发展起来的光化学氧化和光催化氧化都是近年来新兴的水处理技术。光化学氧化法是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解,从而达到水中污染物质的高效降解。臭氧是一种强氧化剂,能破坏存在于空气中或水中的微生物的细胞壁,使微生物立刻死亡。通过在回流污泥中,利用臭氧发生器加入一定量的臭氧或紫外线照射,可使部分污泥分解再利用,达到污泥减量化的目的。超声波使得污泥中的部分细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质和胶质、矿物质以及细胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,从而达到污泥减量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化处理、污泥消化、污泥发酵技术实现污泥减量化
脱水后剩余污泥污泥的干化处理,一是通过晾晒蒸发水分,是最简单的减量方法,但所需场地大,且受天气的影响太大,不适合大规模的处理污泥;二是在污泥产生量比较大,且难以有效利用其它热源的情况下,采用干化焚烧方式可称为可行技术。污水污泥干化,最好是利用回收的焚烧热量,在装置正常运行工况条件下,通常不需要添加辅助燃料(如:在此情况下,除开机、停机和偶尔使用辅助燃料维持燃烧温度)。
通过污泥的消化降解,建设污泥厌氧发酵池,由于建设费用高,运行不安全,运行费用高,再则厌氧后的污泥还需进一步处理,以达到进一步减量化和稳定化的目的。因此,大、中型城镇污水处理厂应优先选用厌氧消化工艺处理污泥,产生的沼气宜优先考虑综合利用;有条件进行土地园林利用的小型城镇污水处理厂可优先考虑选用好氧堆肥处理工艺。
通过污泥的好氧发酵,建阳光大棚发酵池、静态发酵池或使用立式发酵器、卧式发酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的达到减量的目的,且通过高温发酵,分解内部的高分子有机物、纤维素、木质素,增加有机质含量,对污泥中的细菌、病毒、蛔虫卵进行了高效灭活,起到了污泥稳定化、无害化的处置目的。
2.1.1.5通过污泥焚烧实现其减量化、无害化的目的
另外,通过污泥焚烧,也可实现其减量化、无害化的目的。建设专门的污泥焚烧厂,对产生的城市污泥进行高温焚烧,废渣可用来制砖或填路;也可对现有的热电厂、火电厂进行改造,把污泥当做添加料进行焚烧,可节约大部分投资。因此,污泥热干化工艺宜选在就近可持续稳定获得余热热源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚烧发电厂、火力发电厂、水泥厂等,利用其废热、烟气余热作为干化热源。不宜单独设置污泥干化设施,也不宜选用优质一次能源作为热源。由于污泥燃烧产生Hg、二英等,影响镇内生活空气质量,不宜采用自然干化技术。
2.1.1.6污泥处理从污泥的稳定化、无害化着手。
2.1.1.6.1污泥处理稳定化原理概述.
好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成发酵物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡,而达到无害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥处理的好氧发酵工艺应达到的技术指标
好氧发酵后污泥的含水率 35～45%;
污泥的有机物降解率>50%;
蠕虫卵死亡率>95%;
粪大肠菌群菌值>0.01;
种子发芽指数≥75%。
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。
只要污泥中的重金属不超标,利用好氧发酵堆肥法处置污泥,无论从污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化哪方面考虑,无异议是一种优良的污泥处置方式。
2.2.最佳工艺技术路线的选择
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。同时,国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源,达到节能减排和循环经济的目的。
统一技术路线,因地制宜确定污泥处置方式,以往,由于污泥处理处置技术路线的不统一造成了很多建设运营方面的混乱,明确对污泥处置的技术路线,就是综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。鼓励采用土地利用方式处置符合标准的污泥。污泥土地利用主要包括园林绿化、土地改良、农用等,泥质不但应符合相关标准,还需进行场地环境影响评价和环境风险评估。
3.城市污水处理厂的污泥处置
污泥处置以自然或人工方式使经处理后的污泥或污泥产品污泥能够达到长期稳定综合利用的方式来处置和消纳污泥,并对生态环境无不良影响的最终消纳方式是污泥处置的过程。污泥处置主要包括土地利用、污泥农用、填埋和焚烧以及综合利用(建材利用)等。
3.1 污泥处理处置工艺
一般而言,在污水处理厂内污泥经过预处理(浓缩、脱水及相关辅助设施)后,在厂内(或厂外)根据后续处置的不同,采用不同的处理方式,主要处置污泥的方式有土地利用、焚烧等。
3.1.1污泥土地利用方式
污泥土地利用的方式主要包括城市园林绿化、苗圃、林地利用以及土壤修复及改良。污泥城市园林绿化指处理后的污泥用于行道树、灌木、花卉、草坪等栽培过程中作为肥料、基质和营养土。
苗圃及林地利用是将处理后的污泥用于为城市绿化提供幼树、苗、草坪、花卉的生产基地的介质土以及大片的林地等。
土壤修复及改良堆肥处理后的污泥用于严重扰动土地的改良,包括采煤场,各种采矿业开采场(金属矿、粘土矿、砂子的采掘场等)、矸石场、露天矿坑、尾矿堆、取土坑、城市垃圾填埋场等。粉煤灰堆积场以及森林采伐地,森林火灾毁坏地,滑坡和其它天然灾害需要恢复植被的土地等。
3.1.2污泥的焚烧
污泥焚烧最佳可行技术主要技术关键内容为“干化+焚烧”技术,同时包含污泥预处理过程、烟气处理、烟气余热利用、废水收集处理以及灰渣、飞灰收集处理环境管理实践等相关内容。
污泥焚烧关键技术包含:干燥器、干污泥贮存仓、焚烧炉、烟气处理系统、烟气再循环系统、废水收集处理系统、灰渣、飞灰收集处理系统等。
4. 结论
污水处理厂通过脱水后的剩余污泥,含水率在80%左右,长期放置不但占用大量的土地,而且会厌氧消化,产生的废水影响地下水质,散发的气味影响空气质量,同时,又造成细菌在空气中的传播。严重的可能会造成二次污染,与我们的环境治理背道而驰。所以,污泥的稳定化、无害化处理和处置非常重要,不能简单的一埋了事,2004年发生的“SARS”事件应在我们环保人耳边警钟长鸣!因此,对污水处理厂污泥的稳定化、无害化处置,连同污泥的减量化处置一并考虑,找到最适合本身污水厂污泥处置的最佳技术路线和途径,结合资源化的目的,以达到共赢的效果。
污泥处理的目的和方法范文第3篇
关键词：污水处理厂；污泥处理；改进方法
1污泥处理工艺现状和存在的问题
目前，我国污泥处置的主要方式是卫生填埋，该处置方法决定了污水处理厂内污泥处理的目的，其主要目的是提高污泥含固量，为污泥外运及处置提供有利的条件。污泥处理包括污泥消化、浓缩、脱水、干化等环节。随着环境保护标准的提高，城市污水处理厂都要求脱氮除磷，污水处理新工艺不断出现并且成熟，大部分污水处理厂都没有设置初沉池，因此，剩余污泥成为污泥处理的主要部分。
大部分污水处理厂的污泥处理都没有设置污泥消化环节，对剩余污泥直接浓缩脱水，已达到了污泥处理的目的。污泥产生量为污水处理量的0.01～0.012%，剩余污泥含水率比较高，为99.2～99.6%，导致体积庞大，给污泥处理、运输、处置带来很大的负担。因此，污泥处理就是采取各种经济可行的方法和措施，用最低的成本达到降低污泥含水率、缩小污泥体积的目的。处理流程见图1：
图1 污水处理厂污泥处理典型流程
浓缩使剩余污泥含水率由99.2～99.6%下降到98%，污泥体积为原来的1/2～1/5，大大缩短了污泥处理时间和运行费用。但笔者认为此设计存在以下不足：
① 浓缩池体积过大。调研表明，国内浓缩池的体积比较大，污泥浓缩的时间为24～168h不等，我厂一二期设计规模为2.4万吨，采取重力浓缩+带式污泥脱水，浓缩时间为24h；
例如昆明市第三污水处理厂将含水率为99.3～99.15％的剩余污泥浓缩到含水率为98.5%，浓缩时间为7d，然后进入带式浓缩机和带式脱水机。
② 污泥浓缩的效率不高。随着国家对环境的重视，污水处理都要求脱氮除磷。活性污泥能够大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐在菌体内存储起来，通过沉淀池排放剩余污泥来实现除磷。有关资料表明：剩余污泥含磷量可为污泥干重的5～10%，在没有外界供氧的条件下，剩余污泥在1～3h进入厌氧的状态，污泥体内的磷就会彻底释放。污泥浓缩后，上清液回流到系统中会增加处理负荷，甚至影响TP去除率；为了达到除磷的目的，须对上清液进行化学除磷，由此会产生大量的化学污泥，不但增加了处理工序，还增加了运行操作成本。同时，污泥浓缩会使污泥产生氮气、甲烷等气体，会降低污泥浓缩的效率。
③ 浓缩池产生臭气主要场所浓缩池会产生大量的硫化氢、甲硫醇等气体，气味值达到70000，需对浓缩池设置臭气处理系统。
2简易工艺流程
随着具备脱氮除磷工艺的设计成熟，对污泥处理采取了更加简洁的工艺流程，见图2。
图2 污水处理厂污泥处理简易流程
储泥池的作用为暂时存储剩余污泥，保证污泥浓缩脱水的连续性；笔者认为，该污泥处理流程解决了浓缩池体积过大、浓缩效率下降、产生臭气等问题，但是也产生了两个疑问：①剩余污泥在储泥池中停留时间过长导致污泥放磷；②剩余污泥含水率为99.2～99.6%，会延长污泥处理时间、增加处理成本。这两个疑问将在改进工艺操作中予以解决。
3改进工艺操作
某污水处理厂三期，处理规模为8×104m3，采用改良AAO工艺，无初沉池，无浓缩池，采用Flottweg离心浓缩脱水一体机3台（2用1备），配套设施包括进料、投药、控制、计量和泥饼输送系统，最大进泥量45m3/h，要求泥饼含水率≤80%。流程见图3。
图3 某污水处理厂污泥处理流程
① 控制剩余污泥停留时间，避免厌氧放磷二沉池采用中进周出辐流式沉淀池，混合液进入中心布水筒后，通过筒壁上的孔口径向呈辐射状流向池周；污泥在静压的作用下，通过安装在刮泥机上的吸泥管流进污泥泵房。刮泥机转动周期为1.5h，也就是说，污泥在二沉池平均停留时间为1.5h。既要保证污泥脱水的连续性，又要缩短剩余污泥的停留时间，可以控制剩余污泥在储泥池的停留时间为0.5～1.0h。在无外界供氧的条件下，剩余污泥的总共停留时间为2.0～2.5h。为了延长剩余污泥进入厌氧的时间，合理提高进入二沉池混合液的DO，尽量控制DO为3mg/L；提高剩余污泥管出口距离储泥池池面的高度，利用其水头落差撞击进行复氧。通过以上的改进操作，可以保证剩余污泥在2.0～2.5h不进入厌氧状态，从而有效的控制污泥厌氧放磷。
② 通过控制外回流比提高剩余污泥含水率剩余污泥含水率的高低取决于污泥性能和停留时间，由于剩余污泥从回流污泥中分离出来，因此与外回流比有很大关系。污泥性能良好的前提下，充分利用沉淀池的沉淀、浓缩的功能，能大幅度的降低回流污泥含水率。当外回流比控制为100%时，污泥含水率为99.4%；当控制外回流比为45～60%时，在回流污泥总量不变的前提下，能够稳定控制污泥含水率为98.5～98.9%。两种操作方式综合比较见表1。
表1：两种操作方式比较
由表1可见，改进操作方式的处理效率更高，每天可节省约1/3的电量，节省约1/3的自来水。对我厂三期的污泥处理采取了改进的操作方式，大大降低了运行成本。
4结语
① 直接机械浓缩脱水的污泥处理工艺，流程简洁，操作简单，只要合理调节工艺运行参数，能保证剩余污泥在2～3h不进入厌氧状态；
污泥处理的目的和方法范文第4篇
关键词：生活园区，高浓度，氨氮生活废水
中图分类号： X703文献标识码：A 文章编号：
Abstract: because of ammonia nitrogen of water pollution are getting more and more serious, sewage denitrification has attracted people's attention, special high ammonia nitrogen living waste water in denitrification process first ammonia nitrogen oxide will only generate nitrite nitrogen, so how to realize the stable and efficient nitrosation process has become the international biodenitrification hot spot in the field of. This paper huakang normal university life park high concentrations of ammonia nitrogen life wastewater treatment for analysis.
Keywords: life park, high concentration, ammonia nitrogen life wastewater
Anaerobic-Anoxic-Oxic (AAO)工艺是我国城市生活污水处理工艺中最为常见的一种污水脱氮除磷工艺，其处理出水的达标排放和运行过程的节能降耗对于保护我国地表水环境具有重要意义。由于受到进水负荷波动等因素的影响，AAO工艺通常较难保持稳定高效的污染物去除能力[1]。因此必须经过处理，至少达到国家规定的二级排放标准25 mg/L才能排放，脱除这类废水中的氨氮是处理废水的关键步骤之一。
1工程概况
华康师大生活污水于2006年建设完成，设计工艺缺氧+三级接触氧化处理工艺，出水部分做回用水。现因部分原因出水的NH3-N和大肠杆菌超标。根据我公司对各种大小型生活污水项目的良好运行及技术经验，应甲方要求，对该废水设计改造进行认真分析，制造了本技术方案，使出水能稳定的完全达标。
2工艺分析
对于AAO 工艺中的三个主要控制变量：外回流量、内回流比以及溶解氧设定值，都可以根据进水负荷进行控制。考虑到在生产实际中氨氮浓度易于测量，且对于同一污水处理厂进水氨氮占总氮的比例较为稳定，可以用进水的氨氮负荷来表征总氮负荷。因此，在前馈控制中，使用进水COD负荷、氨氮负荷及COD 与氨氮浓度的比值(C/N)作为监测自变量，根据其不同的数值水平调节A2/O 工艺的各项运行参数。
（1）预处理。预处理系统主要包括对剩余氨水的加碱蒸氨处理及对其他废水的铁凝、气浮处理。目的是净化水质，降低废水氨氮含量，使其达到从AAO废水处理系统进水要求。
（2）AAO生化处理。各种生产废水统一进入调节池。调节池的主要作用是均衡废水水质和水量，保证AAO废水处理系统运行的稳定性。
调节池的水由泵送入厌氧池，厌氧池设有潜水搅拌机。废水在此与厌氧菌发生反应。厌氧反应使废水中大分子有机物断裂为小分子有机物，部分环状有机物开环成为链状有机物，从而提高了废水的可生化性。厌氧池出水经一沉池自流入缺氧池。在缺氧池中，以废水中的有机物作为反硝化的碳源和能源，用中间池回流水中的硝态氮作为反硝化的氧源，在池中反硝化菌的作用下进行反硝化脱氮反应，使废水中的 和 还原为氮气逸出，从而达到脱氮的目的。在运行过程中，要连续向厌氧池、缺氧池、好氧池中加碱，保持其pH值稳定[2]。
（3）后处理。后处理是通过物理化学方法，对废水进行进一步的混凝沉降、脱色处理，使出水指标均达到外排指标。
AAO 工艺过程中，生物除磷脱氮工艺处理污水效果与DO、内回流比r、外回流比R、泥龄SRT、污水温度及PH 值等有关，其中回流和好氧段曝气能耗是污水厂耗能主要的组成，在保证出水水质的条件下，针对入水水量和水质的动态变化，综合考虑工艺构型特点、各处理单元性能、硬件设备功效，优化工艺运行过程，提高工艺运行的精确性，使反应池内生态环境达到最优状态，通过精确的曝气和回流，降低需氧量并减少回流，在出水达标的情况下，提高运行效率，以达到节能减耗的目的。AAO 工艺主要的可控制变量有排泥量、外回流比、内回流比、曝气量及分配方式。其中，排泥量常用于调整活性污泥系统的污泥龄，或维持一定的反应区污泥浓度，需要调整的频率比较低，且排泥量也受到实际污水处理厂污泥处置能力的限制，所以在前馈控制策略中不作考虑[3]。而外回流、内回流以及曝气却直接和以小时为单位快速变化着的进水负荷相互作用，共同决定了活性污泥系统的动态处理效果，因此它们的设定值需要跟随进水负荷动态调整。
3材料与方法
3.1 试验装置
AAO废水处理项目采用了硝化一反硝化工艺，其主要目的是优化废水处理工艺，提高处理能力，解决NH3-N问题。
3.2接种污泥
污泥取自华康师大生活园区的回流污泥，AAO废水处理系统经过5个多月的培菌、驯化、调试并在以后的运行中，我们通过控制进水浓度、各池pH值、溶解氧等工艺指标，并采取定期排污等操作，使AAO废水处理系统始终处于稳定运行状况，处理后的废水各项指标达到设计要求。
3.3含氨氮废水的处理原理和方法
3.3.1增加污泥回流，提高水解能力
加装了污泥回流管，解决了二沉池至厌氧池的污泥回流，有效的提高了AAO系统的污泥平衡及厌氧池的水解能力，改善了原设计中存在的厌氧池中因污泥老化后得不到补充，从而影响厌氧水解效果的不足。
3.3.2解决外部原水恶化对系统的冲击
经过实验和探索，初步掌握了根据原水水质和来水量，有效的控制AAO系统的进水量和进水水质的调节方法。特别是初步掌握了如何应对当原水水质恶化对AAO系统造成冲击时，及时对AAO系统进行调整的方法和手段。
3.3.3优化蒸氨系统工艺，提高开工率
为了保证蒸氨的出水合格率和开工率，我们优化蒸氨系统工艺，逐步掌握生产中的技术要点和难点，取得了良好的效果。首先对剩余氨水的脱酚预处理系统的气浮和焦炭过滤系统进行改造，把剩余氨水中的焦油在脱酚预处理系统去除，减少了蒸氨塔底因焦油过多而停车清扫的次数;同时增加了对蒸氨中控的检测频次，严格控制出水pH值[4]。
3.3.4采用膜法和活性污泥相结合工艺，解决污泥平衡问题
按设计要求，采用的是外循环、推流式、膜法生物脱氮工艺，但由于所选用的漂浮填料挂膜效果较差，在污泥不易挂膜的情况下，就自然形成我们目前的膜法与污泥法相结合的工艺，这种工艺方法对NH3-N的去除同样有较好的效果，但也给AAO系统带来污泥生长速度快、泥量过多的问题。针对这一情况，我们采取了增加排泥频次、控制污泥回流、延长排泥时间等措施，把系统中已老化的污泥及时排到干化场，有效的控制了AAO系统中的污泥浓度。
3.3.5加装消泡装置，解决泡沫外溢
由于生物脱氮是通过硝化和反硝化反应，最终把NH3-N转化为氮气从水中逸出，造成了好氧段和缺氧段有大量的泡沫外溢，为了解决消泡问题，先后采用渔网覆盖池面、用油或消泡剂消泡等多种方法，都没有收到效果。后来试验并加装消泡装置，利用二沉出水消泡，收到了很好的效果，同时在好氧段加装了围栏，彻底解决了泡沫外溢的问题。
4结果与讨论
本文提出了建立AAO工艺离散化前馈控制策略的方法，进行了生物反应过程应对进水负荷和控制条件变化的缓冲特性分析。在此基础上，在前馈控制策略中综合考虑了进水负荷的影响，计算了进水负荷动态变化条件下的控制条件，提高了前馈控制的准确性，最终在AAO工艺上实现了生活废水出水达标排放和运行能耗降低的研究目标。
参考文献
[1]Garrido JM，Guerrero L，Mendez R，etal Nitification of waste waters from fish-meal factories [J]. Water SA，1998，24(3)：245-249.
[2]刘旭娃，邱显扬，危青，等. 从V2O5生产废水中脱氨氮的研究[J]. 广东有色金属学报，2006，16(2)：84-87.
污泥处理的目的和方法范文第5篇
【关键词】：剩余污泥；厌氧消化；絮凝性能；聚丙烯酰胺
【引言】：聚丙烯酰胺是重要的有机絮凝剂，由于其水溶性好，有酰胺基等活性基团，并且电荷密度较高，分子尺寸大，在污泥脱水中絮凝效果好、用量少。目前我国的剩余污泥绝大多数没有经过稳定化处理，有机质含量一般在50%左右，剩余污泥（主要指市政污泥或其他生化处理产生的污泥，不包括造纸、纺织等工业污泥）脱水所用的絮凝剂主要是高阳离子度的阳离子聚丙烯酰胺（阳离子度40-60%）。
但是聚丙烯酰胺絮凝剂的药剂选型和现场应用都比较粗放，只要絮凝剂型号和用量能满足脱水需要即可，未必是最佳型号也未必是最佳用量。尤其是在溶解设备、药泥混合、絮凝剂与泥的匹配、絮凝剂与脱水设备的匹配、絮凝剂的用量等诸多方面的匹配性上都存在一定的问题。归根到底是对污泥性质与絮凝剂指标的匹配性和絮凝特点了解甚少。
对污泥进行厌氧消化处理，是国外普遍应用的污泥稳定技术，是污泥处理处置的发展趋势。有机质含量高的污泥经过厌氧消化，污泥颗粒的胞外聚合物（EPS）将发生变化，从而影响污泥絮凝脱水性能，直接导致对絮凝剂的需求不同。本项目通过研究污泥厌氧消化前后对絮凝剂的要求来反应污泥的絮凝性能。
1 、实验方法
1.1 污泥厌氧消化的方法
宝莫公司的污水有机质来源主要是废生物发酵液，有机质含量较高。本实验的目的在于得到成熟稳定的消化污泥，尽可能多的消化有机质，形成稳定的厌氧菌团，所以所有厌氧消化培养都选择3%的投配率，使有机质尽可能多的降低。选择节能、常用的35℃作为培养温度。同时取两桶宝莫公司污水处理厂沉淀池污泥两桶，一桶直接做絮凝实验，另一桶惊醒厌氧消化培养。操作步骤如下：
（1）取宝莫公司污水处理厂沉淀池污泥，加少量聚丙烯酰胺絮凝剂浓缩至含水率95%以下，备用。
（2）取一个5L的塑料桶作为厌氧消化反应罐，用橡胶塞子密封桶口，塞子上钻三个孔，分别插温度计（平时可封上，仅测时使用）、曝气管、出气收集管。
（3）将浓缩后的污泥取出3L转入5L的厌氧消化反应器中，放入35℃水浴中，通氮气驱氧10分钟，正式进入厌氧消化启动阶段。
（4）厌氧消化进入正常反应阶段后开始正常投配污泥，一般按照3%的投配率操作。在整个培养阶段水浴锅一直保持水温35℃（误差±1℃），污泥面在水浴液面以下。
取泥和进泥均采用出口接有一段硬塑料管的注射器操作，从橡胶塞子的温度计口上插入，操作过程中开着氮气曝气，以防止空气进入。气体收集装置采用倒置的量筒排水方法，辅助收集气体的水用硫酸调至pH为4，以防止有二氧化碳气溶解。
反应装置示意图如下：
1.2 絮凝实验方法
1.2.1 絮凝剂的溶解方法
絮凝剂阳离子统一溶成0.1%（w/w）浓度，阴离子和非离子溶成0.05%（w/w）浓度，阳离子和阴离子溶解1小时后过80目筛子，非离子溶解2小时后过80目筛子。滤出未溶颗粒，保证溶解效果和取到的药液的均匀性。
溶解絮凝剂时，研究了三段连续式溶解装置和间断式溶解方法的溶解效果。将同一型号的絮凝剂样品分别用三段式溶解装置和间断式溶解方法溶解1小时，然后各取200ml絮凝剂溶液过80目筛子，观察未溶解颗粒的多少。三段式溶解装置更适合溶解乳液或低分子量等溶解速度快的产品，从现场应用的自动化程度来讲，三段式溶解装置自动化程度高。溶解装置示意图如下：
本絮凝实验全部采用间断式溶解装置溶解絮凝剂。
1.2.2 絮凝实验方法
由于泥的粘度较大，絮凝实验采用烧杯实验，即选用100ml的烧杯，称50g泥，加入絮凝剂后用玻璃棒搅拌至完全絮凝。采用絮凝剂药量极少量法、缺量法和足量法进行实验。通过测CST、出水量、出水浊度，观察反应速度和絮团大小来评价絮凝效果。
2、 絮凝剂
经初步筛选，选用宝莫公司高分子量全系列阳离子絮凝剂，部分阴离子絮凝剂以及非离子絮凝剂进行污泥的絮凝实验。所选用絮凝剂的主要指标如表2. 1所示。
3 、实验结果
厌氧消化前后污泥指标如下：
经过36天的厌氧消化培养，污泥各项指标已比较稳定，有机质含量降低约为13%。从CST数据可以看出厌氧消化后污泥的脱水性能变差。
分别对厌氧消化前后污泥进行絮凝实验，通过研究厌氧消化前后污泥适用的聚丙烯酰胺絮凝剂在型号的不同和各种污泥的絮凝特点，进而反映厌氧消化前后污泥的絮凝性能的变化和对絮凝剂的要求。
3.1 厌氧消化前的絮凝实验
厌氧消化前污泥絮凝实验结果如表3.2所示。
3.2 厌氧消化后的絮凝实验
厌氧消化后污泥絮凝实验结果如表3.3所示。
从表3.2的实验结果可以看出：对于厌氧消化处理前的普通剩余污泥，絮凝剂极少量时高离子度絮凝剂对污泥脱水性能的改善明显优于低离子度产品，随着用量的增加高、低离子度产品对污泥脱水性能都明显改善。但高离子度产品出水多且出水浊度低。所以该污泥适合用较高离子度的阳离子絮凝剂，一般20-30%（mol）阳离子度的产品效果最好。
从表3.3的实验结果可以看出：对于厌氧消化处理后的污泥，絮凝剂极少量时低离子度絮凝剂对污泥脱水性能的改善明显优于高离子度产品，这就是厌氧消化处理对污泥性质的改变，随着用量的增加高、低离子度产品对污泥脱水性能改善程度差距变小。当絮凝剂足量和过量时高离子度的出水甚至多于低离子度产品，而且出水浊度低。现场应用中在满足脱水效果的前提下会选择用量少的药剂。达到最佳絮凝效果所用的絮凝剂量大大增加。可能是污泥粒径小、污泥颗粒多，需要更多的絮凝剂进行网捕。
