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污泥处理的形式

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污泥处理的形式

污泥处理的形式范文第1篇

【关键词】城市污水处理;污泥处理;可持续性

引言

污泥处理对城市的进一步发展有着重要的影响,同时也影响着城市居民的人身健康,因为有些污泥含有大量的有害物质,一旦长时间,没有进行处理,毒性就会散发出来,影响人们的健康,但是因为现阶段的污泥处理都无法做到可持续性,不仅成本比较高,而且效果也不是很好,所以很多企业对此并没有很高的积极性,所以需要有关人员研制出一个良好的方法,以提高处理的效率,同时降低成本。

一、污泥基本概述

城市污水是各地城镇居民排放的废水以及工厂生产中所排放的废液和水携废物与雨水、地表水、地下水的混合物,还有一些来自于工业、企业处理不达标而排放的废水等。这些废液、废物都会给我们城市环境污染带来一定的压力。城市污水的成分含有机物类、无机物类和重金属类以及其他的类别成分。其中分别含有机质、油类、挥发酚、氰、硫化物、铅、铬、等物质。就因为存在很多物质从而显现出了其特性,表征污泥特性的指标有含水率和含固率、挥发性固体、脱水性、以及化学动力学性质等。随着城市及小城镇建设步伐的加快,人们对污水的处理方法有明显提高,环保意识够到位,大量的城市污水处理设施在不断的更新,许多污水处理厂逐步建成并进行处理,从而越来越多的污泥量也随之而来,污泥中含污染物最大的是重金属,具有毒性还能在食物链积累和传递。因此,人们正确对待污泥处理及综合利用污泥很有必要。

二、污水处理中常用的污泥处理方法

1、填埋

污泥填埋分为混合填埋和单独填埋,目前,我国污泥填埋以混合填埋为主。污泥填埋易操作,成本低,容量大,成效显著。经脱水消化填埋后的污泥有机物含量减少,固化率增加,减小了对填埋体稳定性的影响。同时,填埋将污泥与周围环境隔绝,可以最大限度地避免因污泥堆积对公众健康和环境安全造成的隐患,提振了公众对环境健康的安全感。污泥混合填埋要求污泥本身的土力学性质达标且填埋后对环境的影响有限,但现阶段采用普通工艺脱水率低,必须加入石灰等填充剂才能填埋,但加入填埋剂增加了填埋成本,缩短了填埋场的寿命。单独污泥填埋厂投资大、占地广、渗滤液处理困难,并可能影响地下水质,存在着二次污染的隐患。

2、焚烧

污泥焚烧就是将脱水污泥直接送入焚烧炉中焚烧。污泥中的全部有机质、病原体、腐殖质等经过量空气充分燃烧氧化,热解并被彻底破坏。焚烧的优点是设备占地面积小、处理速度快,不需要长期储存,减容显著,减轻了后续处置负担,缓解了环境压力。焚烧后的产品可直接或经重金属螯合剂处理后填埋,也可经检测试验合格后用作建材或铺路等。但污泥焚烧设备投资大、处理费用高,污泥焚烧质量不易控制,同时污泥中的有机物燃烧易产生二恶英等剧毒物质,对污泥焚烧的推广应用形成限制。

三、污泥处理的可持续性技术

1、有机复合肥

城市污泥有机质成分含量较高,同时富含多种植物生长所需的营养元素,是制造有机复合肥的理想来源。工艺是将污泥经高温烘干,以杀灭病菌、虫卵及有害菌,接入有益菌培养,消除污泥中的臭味,保存污泥中的有机成分,添加营养元素添加氮、磷、钾等有效成分,经造粒、低温烘干,制成具有生物活性、全营养、无公害的有机复合肥。将污泥制成有机复合肥,可使污水处理厂省去污泥填埋或焚烧的费用,节约占地,杜绝污泥焚烧或填埋对大气、水源造成的二次污染,提高了资源的利用率,为污水处理厂、设备生产厂家带来了经济效益和社会效益,减少了环境污染和生态破坏;农作物产量的增加又提升了农民种地的积极性,推动了农业生产。

2、污泥焚毁

污泥焚毁技术始于20世纪60年代,它是采用高温燃烧方式来将污泥中的有机物与水分全部清除的一种相对安全的方法。此种污泥处置方法的优点在于不仅能够尽可能地实现污泥减量化,而且还能够迅速氧化有毒污染物和杀灭病原体,从而有利于降低其对环境的污染。同时,焚烧后的污泥还可以当作建筑材料。而此种污泥处置技术的缺点在于投资、运行以及能耗等费用均较高,且在处置的过程中易产生废气和废热。因此,在采用此种方法来处置污泥时应安装空气净化设备,以此来确保排放气体能够达标。

3、沼气

将污泥进行厌氧消化处理,消化过程中产生的沼气是一种可再生的清洁能源。当前,环境的污染已成为公众生活中的切肤之痛。将污泥净化产生的沼气作为能源使用,不仅可以减轻大气污染的程度,同时,也是将能源来源多元化的一种有益探索。我国目前在北京市、天津市的部分污水处理厂已经实现了将沼气用于搅拌池的搅拌和发电,实现了热电联供和资源的综合利用。同时,降低了生产成本和运行成本,提升了市场的竞争力。

4、干化处理

由于污泥在经过浓缩处理之后,其含水量仍较高。这不仅不便于对其的后处理和运输,而且也易出现腐败发臭的现象。因此,在上述处理之后,还必须对污泥进行干化处理。目前,干化处理的方法主要是热干燥法。根据原理对其进行分类,可将其分为自然干化、间接加热干燥以及直接加热干燥。此种污泥处理方法不仅处理效果好,而且对周围生态环境的影响也小。其中,直接加热干燥法的优点为操作简便和热能利用率高,其缺点为有恶臭味道;而间接加热干燥法的优点为无恶臭味道和干化效果好,其缺点为热能利用率低。

5、湿式空气氧化法

威看迪水务系统研发的ATHOSTM设备在“中性”温度(240度)和压力(45巴)条件下被证实是高效的。80%的总COD被氧化,剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后续脱水步骤,废气没有毒性,固体矿物副产品包含重金属是以一种不可渗透形式存在的。它们可以用于道路建设。而且液态部分,含有可生物降解的COD,可以很方便的用作污水厂的反硝化的碳源。

6、电动力修复法

陈芳等对污染污泥中铬离子污染环境因素研究中,应用电动力修复法进行研究发现,在适合的pH值、修复时间、修复电流实验中得出相应的结果,去除污泥随修复时间及电流的增加而增加,在相应的pH值内去除率可达90.49%。袁华山等应用了电动力修复技术除去城市污泥中重金属元素,发现污泥在电动力作用下,经过5d之后,除去总Cd、Zn的效率分别达到64.50%、65.02%;除去非稳定态Cd、Zn的效果更为明显,去除率分别为68.60%、75.73%。而待处理完全后,污泥中Cd、Zn的浓度均低于农用污泥中污染物控制标准值。电动力修复具有处理速度快、廉价、效率高等特点,最适应于处理密质和低水力渗透率污泥中的有机污染物及重金属。

结束语

综上所述,可知对城市污水处理中污泥处理的可持续性进行分析十分必要,因为这是现实生活中,我国城市发展所遇到的现实问题,如果能够解决这一问题,可以说,为城市发展又提供了一个有效的途径。再加之,城市发展对城市环境要求越来越高,污泥的有效处理也可以缓解城市环境问题,因此,政府、城市规划部门以及专家学者都应该从自己的角度为此做出贡献。

参考文献

[1]鲍立新,等.城镇污水处理厂剩余污泥处理与处置技术探讨[J].中国给水排水.2012,7.

[2]彭琦,孙志坚.国内污泥处理与综合利用现状及发展[J].能源与环境,2008,47(5):47-50.

[3]康晓d,等.城市污水处理厂污泥沼气资源化利用[J].中国沼气,2009,2(27)

污泥处理的形式范文第2篇

关键词:污水处理厂;工艺参数控制;造纸废水

Study on Operation Mode for Treatment of Papermaking WastewaterwithActivated Sludge

ZHANGLingfeng

(Xinyi Wastewater Treatment Plant, Jiangsu, Xinyi 221400,China)

Abstract: In reasonable control process parameters,it has certain effect to treat pulp and papermaking wastewater treatment with the situation of activated sludge and improve sludge concentration.It can realize simple packages to the COD, but it has limitations.

Key words: wastewater treatmentplant;control the process parameters ;papermakingwastewater;

新沂城市污水处理厂一期工程1999年4月开工,2002年9月调试运行,2004年12月通过综合竣工验收,设计总规模3万吨,采用三槽式氧化沟工艺,二期工程采用厌氧水解+A段生化池+底曝氧化沟改良工艺,出水水质按《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准设计;设计日处理4万吨(其中前段调节、厌氧水解、A段生化池和中沉池作为一二期工程共用段,按7万吨/日设计,满足一期工程提标改造); 2006年10月底开工奠基,2008年7月正式进行调试,2009年1月通过环保竣工验收。

共处理污水7万吨/日,自2009年二期通过验收以来,处理的废水组成生活污水占60%,工业废水占40%,其中造纸废水占到总进水量的30%。由于排入进水管网的造纸废水水质很不稳定,一段时间以来其平均COD达到500mg/l以上,使得进水COD指标也相应上升,尤其造纸废水引入的纸浆悬浮物成为我厂处理的最大困难。但在环保形势磨合期,即使这种废水,也持续接纳有三个月以上。

1 工艺流程

1.1 设计进出水水质见表1。

表1 设计进、出水水质

Tab.1Design influent and effluent quality

1.2 新沂市城市污水处理工艺流程图见图1。

图1新沂市城市污水处理厂工艺流程

Fig.1 Flow chart of wastewater treatment process

1.3 设计理念图1工艺流程其根本仍然是活性污泥法,在处理工业废水占总进水30%以下的城镇生活污水时,出水水质达到设计标准绰绰有余,但在工业废水比例超过30%以后,系统对各项指标的去除就受到很大程度的限制,尤其对废水中的N、P、色度及重金属等的去除率,仅仅能达到50%,且对造纸废水中的不可降解悬浮物则无任何作用。如果进水的可生化性很低,接纳造纸废水,出水很不稳定是显而易见的。然而,在接纳该种水质初期,却是能起到一定的作用的,出水COD指标甚至降到了50mg/l。

2 接纳初期的工艺参数控制

2.1接纳造纸废水初期也正是培菌初期,此时正是污泥新陈代谢旺盛时期,对废水的处理能力能够发挥到极限,此时控制污泥浓度在6mg/l以上。

2.1曝气沟溶解氧控制在3mg/l左右,沉降比为30%,负荷能力是设计负荷的80%左右。

2.3控制排泥量,保持污泥浓度稳定在6mg/l左右。

2.4持续接纳造纸废水占总进水比例的40%以上,造纸废水的COD维持在400mg/l左右。

3 处理效果比对

表2接纳造纸废水前后的水质情况对比

3.1 从表中数据可以看出,接纳造纸废水前,在污泥浓度为3mg/l时,处理城市生活污水达到一级B标准,各项指标仍有一定量的接纳余地。

3.2 接纳造纸废水后,为驯化菌种,人为增加部分碳源,在满足负荷要求的情况下,使污泥浓度增加到6mg/l后,此时进水的可生化性降低到0.16,出水COD指标虽有所上升,BOD指标却有所降低,这表明进水中的有机碳源已被充分吸收,出水能维持在一级B的范围内。

3.3 同时从表中数据也可以看出进水中由造纸废水引起的悬浮纸浆使得进水悬浮物偏高,导致出水悬浮物指标也有所上升。

4 结论

4.1在污泥浓度大且污泥新陈代谢旺盛时期用传统活性污泥法处理草木浆造纸废水,可以降解一定量的COD,参数控制合适的情况下,甚至可以达到一级B排放标准。

4.2 但这种处理方式仅仅在上述条件下才能进行,其原理是大量新陈代谢旺盛的污泥对废水中的不可降解COD进行简单包裹。

4.3若要长期运行下去,保证出水达标,需要投加大量的营养物质保证污泥的旺盛,但需及时排出老化污泥,在控制好产泥量与排泥量的平衡情况下,才可以对造纸废水进行处理。

污泥处理的形式范文第3篇

关键词:污泥 焚烧过程 污染物排放及控制 分析

1.污水污泥焚烧处理技术概述

污泥是一种由有机残片、微生物、无机颗粒、胶体等组成的非均质体,污泥含有有毒有机物、致病微生物和重金属,会对环境产生严重危害,随着污泥产量的急剧增加,污泥的减量化越来越受到人们的重视。污泥组成成分包括固相中的无机相和有机相,流动相中的水分和水溶性成分。污泥减量主要是减少流动相中的水分,其中毛细水、空隙水和吸附水可以通过物理化学方法对污泥进行改性而减量或去除,但对于内部水只有通过焚烧干化处理技术才能去除。污泥焚烧是最彻底的处理方法,它能将有机物全部氧化分解,彻底杀死病原体,大大提高重金属的稳定性,污泥焚烧后剩余灰的体积只有机械脱水污泥体积的10%并且污泥的处理速度快,不需要长时间储存,减少占地面积。

污泥焚烧主要分直接焚烧、干化后焚烧和混合焚烧三类,直接焚烧技术由于污泥的含水率较高,因此会消耗大量的辅助燃料,物耗和能耗都较高,运行费用高;干化后焚烧设备投资成本较大,但是处理成本较低,从经济性与安全考虑,具有价格优势;污泥混合焚烧技术是指将污泥与其他可燃物进行混合燃烧,既充分利用了污泥的热值,又达到了固体废物综合循环利用的目的,只需建立污泥输送系统,系统简单,操作方便,从固体废物综合利用的角度考虑,混合焚烧技术成为污泥焚烧处理的首选工艺。

国外在污泥焚烧技术方面有许多值得借鉴的经验,德国是污泥产量最高的欧洲国家之一,目前在德国每年约有250~300万t的污泥产生,其中14%用于焚烧,30%用于农业堆肥,56%用于填埋;且污泥的填埋处理比例在近十年来大幅度下降,焚烧比例逐年提高。日本因其国土面积小,因此对于污泥处理以达到最大减量化作为终极目标。据统计,运用焚烧处理工艺污水处理厂处理的污泥量约占日本全国污泥产量的60%以上,在世界各国中名列前茅。

污泥焚烧过程中产生的污染物如重金属、二英、酸性气体及焚烧灰渣容易对环境造成二次污染,下面将对这些污染物分别进行分析阐述。

2.重金属排放机理及控制分析

2 . 1排放机理

污泥中重金属种类较多,参考国内外对污泥中重金属总量研究的数据,重金属在污泥中主要以氧化物、氢氧化物、硅酸盐、不可溶盐或有机络合物的形式存在,其次为硫化物。

重金属的挥发性大小为:Hg>Se>Cd>Pb>As>Sb>Cr>Cu>Mn>Co>Ni。重金属在焚烧过程中可以凝聚在较大颗粒上以固态形式排出,不能完全凝聚在较大的颗粒上的以气态和气溶胶的形式排出焚烧炉,以气态或气溶胶形式排出的重金属对人体的危害最大。为了控制重金属以气态或气溶胶形式从焚烧炉中后处理系统逃逸,可将重金属富集在粒度较大的焚烧底渣上,减轻重金属污染对环境的压力。

2 . 2排放影响因素及其控制

污泥焚烧过程中影响重金属排放的因素主要是焚烧温度及外加的吸附剂。焚烧温度对重金属的外在影响主要体现在不同焚烧温度和升温速率对重金属捕集的影响和温度提高对焚烧渣物相的改变两个方面,内在影响主要体现在重金属化合物的热力学稳定性。

不同焚烧温度和升温速率对重金属在底灰上的残留率影响较大,低熔点金属如Na 和K 主要富集在细小的微粒上,而高熔点金属如Al 和Ca 主要富集在粗颗粒上。温度引起污泥焚烧渣物相发生变化后对重金属排放也有影响,如挥发性较高的Hg、As在较低温度时就会以气体形式挥发;沸点比较高的Cr和Ni及其化合物其挥发性受水分的影响;Cr的氧化态热力学稳定性大于氯化态,在焚烧过程中首先形成氧化物,以Cr2O3的形式富集在灰分颗粒表面;有些金属的挥发温度较高,主要以残渣态富集在粗颗粒上。

在焚烧的过程中添加吸附剂如石灰石、高岭土等增强对重金属的俘获能力,使重金属发生凝聚时快速的富集在吸附剂上,沉积到底灰中,降低重金属向大气中的挥发,减少对大气和人体的危害,是最安全最理想去除重金属的方式。

3.二英排放机理及控制分析

二英的形成和控制排放是污泥焚烧技术推广的另一个重要的制约因素。二英通常在焚烧过程中以气态或者沉积在飞灰上排出。

3 . 1形成机理

二英的形成机理相当复杂,污泥焚烧过程中生成的可能途径主要有三种:一是包含有PCDD/PCDF 的化合物在燃烧室内的不完全燃烧;二是含氯化合物(如氯酚、氯苯等)在500~800℃温度条件下会热解重排反应,迅速(0.1~0.2 s)产生大量二英,即所谓的“高温同相合成机理”,而在高温下(大于850℃)二英的分解速率远大于由前体合成二英的速率。三是由无机氯化物和有机化合物在催化剂的参与下反应合成,包括从头反应(de-novo反应)和异相前体生成机理,存在灰上的金属化合物在较低的温度范围内(250~400℃)催化生成二英。

3 . 2排放影响因素及其控制

二英的生成受焚烧温度、停留时间、含氧量、含硫/氯量的影响,只要严格控制生产条件和工艺参数,就可有效控制二英的生成。

①当控制燃烧温度大于 850℃,停留时间超过2s二英时,烟气中二英的分解率大于98%。因此生产中控制焚烧温度和停留时间就可以有效控制二英的生成。

②二英再合成的峰值温度区间250~500℃,因此通过烟气的高流速、锅炉的大小以及与猝熄反应器的直接联合或使用急冷塔等措施将烟气迅速降温,以避开二英生成速率最大的温度区间,使焚烧烟气迅速降温到200℃以下,从而减少二英的生成。

③二英生成随氧含量的减少而降低,没有O2则没有二英生成,减少50%的O2就可以减少30%的二英的再次形成,因此一般工程中建议控制含氧量在 8%以下。

④二英的氯主要是以Cl2或HCl形式存在,不完全燃烧时氯的含量和S/Cl比是影响PCDD/PCDF 释放的2个重要参数,参与形成随着污泥中氯含量的增加烟气中PCDD/PCDF 的排放量增加。因此可以通过添加CaO、石灰石等来控制二英前驱物HCl的生成以达到控制的目的。氯气的形成主要是通过Deacon反应生成,SO2可以抑制Deacon 反应,随着污泥中S/Cl比的增加,二英和呋喃的生成浓度降低,从而抑制二英的生成。

4.酸性气体排放机理及控制分析

近期雾霭带来的环境影响,使烟气排放标准日益严重。污泥焚烧过程产生的烟气中含有NOx、SOx等酸性大气污染物,这些污染物的排放与焚烧污泥的成分、焚烧工况等有关。

污泥焚烧过程产生的NOx 分为燃料型和燃烧型两类且以燃烧型为主。研究发现通过控制焚烧温度可以减少NOx的生成,通过加入碱性吸附剂可以吸附NOx,因此通过研究烟气选择性催化反应降低NOx向大气中的排放。

焚烧过程中SOx 的生成主要是由于污泥中的硫元素在焚烧过程中与氧的化合,燃烧过程脱硫通过添加固硫剂使之固定下来,通过烟气脱硫装置进行烟气净化除硫。目前很多的研究表明硫元素和污泥焚烧重金属控制以及二英控制有一定的关联,因此在控制重金属和二英的同时考虑到SOx的去除才符合清洁焚烧的要求。

5.灰渣排放机理及控制分析

污泥焚烧产生的烟尘包括黑烟、飞灰和灰渣三部分,污泥中的重金属在焚烧后沉积在焚烧灰渣上(包括底渣和飞灰),使污泥焚烧灰渣具有较大的危害性。因此,对灰的安全处置是污泥焚烧灰渣环境安全性的重要组成环节,可通过灰渣熔融处理技术将灰渣送入温度为1200℃以上的熔化炉内熔化过后, PCDD/ PCDF 的分解率达到99.77%,是一种较为有效的灰渣处理手段,保障污泥焚烧环境安全性。

近年来,国内外都加大了对污泥减量化程度最高的焚烧技术的研究,尤其是针对一些产泥量大而且难于资源化处理的行业,如造纸、皮革等,以解决日益紧张的人口和土地问题。我国焚烧技术不成熟普及率不高,经费和技术上的不足,尤其是对焚烧尾气治理落后导致我国污泥焚烧处理落后于其他国家。通过对污染物产生机理分析,可以通过控制污泥焚烧过程中的焚烧温度、焚烧环境、工艺参数及外加吸附剂等条件来抑制污染物产生,从而降低污泥焚烧二次污染的风险,推进污泥焚烧处理工艺。总体来说我国的污泥焚烧处理仍需要更加长久的发展,更需要当代科技工作者继续努力。

参考文献:

[1]周旭红,郑卫星,祝坚,等.污泥焚烧技术的研究进展.能源环境保护,2008;22(4):5-8.

[2]刘沪滨.各种焚烧炉在市政下水污泥焚烧中的应用.中国高新技术企,2009;(15):34-35.

[3]黄祥,姜言欣,蒋文举.城市污水处理厂污泥焚烧处理技术综述.四川化工,2012;(2):26 -29.

[4]Werther J,Ogada T. Sewage sludge combustion.Progress in energy and combustion science,1999;(25)55-116.[5]秦翠娟,李,钟学进.我国污泥焚烧技术的比较与分析.能源与环境,2001;(1):52- 56.

[6]王静,卢宗文,田顺,等.国内外污泥研究现状及进展.市政技术,2006;24(3):140-142.

[7]刘沪滨.各种焚烧炉在市政下水污泥焚烧中的应用.中国高新技术企,2009;(15):34-35.

[8]周旭红,郑卫星,祝坚,等.污泥焚烧技术的研究进展.能源环境保护,2008;22(4):5-8.[9]唐小辉,赵力.污泥处置国内外进展.环境科学与管理,2005;30(3):68-70.

[10]李金红,何群彪.欧洲污泥处理处置概况.中国给水排水,2005;21(1):101-103.[11]李媛.斯图加特市污水处理厂污泥焚烧工艺.节能与环保,2004;(7):16-18.

[12]刘则华,刘锡建,陈思浩,肖稳发.日本的污泥处理现状及对策.上海工程技术大学学报,2006;20(4):291- 294.

[13]尹军,韩卫泽.日本的污泥处理现状及展望.中国给水排水,1995;(3):48-49.

[14]陈涛,孙水裕,刘敬勇,陈敏婷,城市污水污泥焚烧二次污染物控制研究进展.化工进展, 2010:29(1):157- 162.

[15]张岩,池涌,李建新,等.污泥焚烧过程中重金属排放特性试验研究.电站系统工程,2005;21(3):27-30.

污泥处理的形式范文第4篇

关键词 污泥泥龄,污泥停留时,活性污泥动力学模型,完全混合式污泥系统。

传统水处理设计方法包括经验负荷法和污泥泥龄法,经验负荷法是基于零级反应的最原始方法,但是对工程实践却具有很重要的价值,污泥泥龄法是静态模型Lawrence-McCarty方程式的应用,传统设计方法具有不确定性、模糊性和主观性,无法满足逐渐精确化智能化的设计要求,这就为动态模型的应用提供了条件,动态模型不但能够对污泥系统进行模拟、实时预测,还能用于系统智能优化设计。

为了促进生物废水处理系统模型的发展及模型在设计和运行中的实用性,国际水协会(IWA)先后推出了系列活性污泥动态模型,1987年国际水协会课题组推出了活性污泥1号模型(ASMl),在ASMl基础上,课题组在1995年推出了增加强化除磷过程的活性污泥2号模型(ASM2)1999年推出的ASM2d模型弥补了ASM2无法描述缺氧条件下磷的去除现象的不足,考虑了缺氧条件下聚磷菌(PAOs)的反硝化作用,同年又推出了全新的ASM3模型,将储存理论引入到了模型当中,这些模型都已用于水处理工艺的模拟和优化设计。

ASMl是后面所有模型的基础,其它模型都是基于第一套模型改进和扩充得到的,该模型将废水生物处理过程分为8个子过程,物质分成13种组分,包含19个参数,可以看到,模型比较复杂,不利于具体讨论各参数和变量问的作用规律和数学关系,实际上模型的8个子过程形式上基本相同,都是基于Monod方程建立的,并且都需要建立底物衡算和污泥衡算,通过简化,本论文只研究单一底物、单一微生物条件下污泥系统的动态变化过程和数学特征,并通过编程具体研究了水力停留时HRT和污泥停留时SRT与污泥系统的二元函数作用关系。

污泥处理的形式范文第5篇

关键字:城市污水,污水处理,处理技术

一、城市污水处理技术介绍及分析

目前在水污染治理技术上,只能提供下列技术的工艺参数:传统活性污泥法技术包括延时法、吸附再生法等各种新型活性污泥工艺和SBR、AB法、UNITANK和氧化沟技术等;A-O法和A2-O技术;多种类型的稳定塘技术;土地处理技术等等。这些工艺在原则上可以满足大多数城市污水治理的要求,对于传统活性污泥工艺和其变形工艺(除磷脱氮)这里不做全面的介绍,仅就这几年在我国较为常用的工艺进行介绍和分析。

1、沉淀和曝气、间歇和连续相结合实现自动控制的序批式(SBR)反应器

传统SBR反应器在运行操作上形成了曝气和沉淀相结合的特点,这体现了SBR反应器最为本质的特点之一。同时,这要求SBR反应器必须充分利用了现代电子和自动化技术。SBR反应器的发展过程呈现了多样性,有CASS、CAST、ICEAS、MSBR等多种新型SBR反应器。各种SBR反应器的发展体现了与传统活性污泥相互融合的趋势。具体表现为从间歇进水、间歇出水的传统SBR反应器,发展到连续进水、间歇出水和连续进水、连续出水并带回流污泥的SBR反应器。以及出现了UNITANK这种融合氧化沟、SBR和活性污泥工艺新型的综合性工艺。这体现了间歇式的SBR和连续式活性污泥工艺相互融合的特点。

UNITANK从整个系统来看,它已经不属于SBR,与交替运转的三沟氧化沟非常相似,更接近于传统的活性污泥法,这是UNITANK工艺最为显著的一个特点。UNITANK在恒水位下交替运行,总有一个池子作为沉淀池,这是UNITANK第二个特点。对于大型污水处理厂沉淀功能的满足,是UNTANK工艺的制约因素。标准UNITANK系统三个方形池之间构成级串的形式,弥补了单个反应器完全混合的缺点,这是UNITANK系统第三个特点。

UNITANK最为根本的问题之一是中沟和边沟地位不一致,边沟有一段时间兼作沉淀池,而中沟总是曝气。造成中池污泥浓度过低而边池污泥浓度过高,池容利用率降低等一系列问题。UNITANK的发明人在离开SEGHERS公司之后,提出一新工艺――LUCAS工艺。LUCAS工艺最为显著的特点是四个反应器(也可用两个或三个反应器)作用完全对等,其采用轮换方式作为曝气池和沉淀池。由于每一个反应器的地位平等,所以LUCAS工艺既保留了UNITANK工艺的优点,又克服了其缺点。

通过对SBR工艺特点和不同研究者的研究结果进行汇总(不考虑由于SBR反应器优点导致的直接结果,如:投资低和运行费用低等),SBR反应器众多优点可归纳如下:

经典SBR反应器的优点和原因分析

优点 原因

1、沉淀性能好 在沉淀过程没有进水的扰动属于理想沉淀状态;

2、有机物去除效率高 是理想推流式反应器,从单元操作理论其效率明显的高于完全混合式的反应器

3、提高难降解废水的处理效率 具有微生物的多样性,可形成厌氧、缺氧和好氧等多种生态条件,有利于难降解有机物的降解

4、抑制丝状菌膨胀 利用膨胀理论中的“选择性准则”防止污泥膨胀

5、除磷脱氮,不需要新增反应器 生态多样性(出现厌氧、缺氧和好氧状态多种状态)

6、不需二沉池和回流,工艺简单 结构本身特点

SBR反应器充分利用了生物反应过程和单元操作过程的一些基本原理(表4)。不同的SBR反应器由于流态、池型或操作方式的改变可能仅仅具有上述特点的一条或几条。同时,经典的SBR反应器也存在一定问题,比如:

a) 处理连续进水时,对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池;

b) 对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换频繁;

c) 无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的处理要求;

d) 设备的闲置率较高和污水提升水头损失较大等等。

2、氧化沟工艺

氧化沟在欧美各国得到了广泛的重视,发展速度很快。据统计到1977年为止在西欧有超过2000多座派司维尔型氧化沟投入运行。荷兰DHV公司发明的卡鲁塞尔氧化沟在全世界范围已有800多座投入运行(1996)。法国OTV-Kurger公司开发的D型氧化沟已占丹麦氧化沟总数的80%。美国Envirex公司开发的Orbal氧化沟,最大处理规模已达90万m3/d。

从90年代至今是我国氧化沟技术大发展的阶段,预计已有上百座氧化沟污水处理厂投入运行。氧化沟技术仍然是当前污水处理的热点。从应用和研究情况来看,我国氧化沟技术水平与国际先进水平相比差距很大。究其原因是我国没有系统地研究过氧化沟技术与设备,目前我国已引进数种氧化沟技术,有条件来分析比较和吸收消化。因此,认真分析和总结这方面的经验和教训显得十分必要。

氧化沟属于活性污泥工艺的一种变形,但是在其发展过程中也形成了其很多独有的优点和特点:

a) 构造形式具有多样性

基本型式的氧气沟的曝气池呈封闭的沟渠形,沟渠形状和构造则多种多样。可呈圆形和椭圆形等形状,可为单沟或多沟系统,多沟系统可是一组同心相通的沟渠,也可是互相平行、尺寸相同的多组沟渠。有与二沉池分建,也有合建的氧化沟。多种多样的构造形式,赋予了氧化沟灵活机动的运行性能,以满足不同的出水水质要求。例如,结构形式决定氧化沟从整体流态上是完全混合的,但在局部又具有推流特性。这对除磷脱氮工艺也是极其重要的,氧化沟内可以形成缺氧和好氧交替出现的区域。

b) 氧化沟曝气设备的多样性

曝气装置的作用除供氧外,还要提供沟渠内不小于0.3m/s的流速,以维持循环及活性污泥的悬浮状态。常用的曝气装置有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等,不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式。氧化沟的曝气强度可通过出水溢流堰和直接调节曝气器的转速调节。

c) 简化了预处理和污泥处理

氧化沟的水力停留时间和污泥龄长,悬浮状有机物可以与溶解性有机物一起同时得到较彻底的稳定,所以氧化沟不要求设置初沉池。氧化沟排出的剩余污泥已得到高度稳定,剩余污泥量较少。因此不再需要进行厌氧消化,而只需进行浓缩与脱水。一体式氧化沟还可以不设二次沉淀池。

二、城市污水处理技术问题的思考

1、关于城镇污水处理主导工艺的思考

对于引进的工艺技术,在与国外咨询公司合作过程中,大部分较好的实现了预定的目标。但是,往往我们自己设计的污水处理工程项目,在实施的过程中有会出现各种应用不当的问题。这是因为以往我国污水处理技术研究偏重于工艺开发研究,对一种工艺的了解缺乏足够的系统性、完整性,也缺乏对整个处理工艺综合性的比较研究和技术经济评价体系。这也造成我国城市污水处理,在技术选择上摇摆不定、不断刮风。首先80年代末流行AB工艺、然后在90年代出开始流行三沟氧化沟(其他形式的氧化沟),目前又流行SBR(或UNITANK)工艺的原因所在。缺乏全面和综合比较能力,在很长的一段时间内国外的新技术和新产品就不断冲击国内市场,成熟技术和国产技术总是无法在市场上占有一席之地。这是我国城市污水领域存在的问题之一。

西方国家经过一、二十年的治理工作,一些国家污水处理率达到90%以上。在这一时期(1960-1970年)在城市污水处理领域出现大量各种形式的污水处理新工艺,如:活性污泥的AO工艺、A2O工艺、卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、SBR工艺(IECAS、CASS等等)、纯氧(富氧)曝气、深井曝气、流化床和厌氧-好氧处理等一系列新的处理工艺。而进入90年代,西方国家城市污水处理市场需求萎缩,一个国家一年仅有一、两个城市污水处理厂的建设,所以在技术上失去了开发新工艺的动力。可数的新工艺的发展,也是基于这些国家老的污水处理厂超负荷改造的需要(曝气生物滤池)和水回用的需求(膜生物反应器)。社会需求是技术发展的最好驱动力,而我们国家对污水处理工艺有极大的迫切的需求,我国对污水处理技术开发仍有巨大的动力。

2、从可持续性思考城镇污水处理工艺技术

目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺是国外在水污染控制过程中,被证明是行之有效的技术。并且是欧美等发达国家所采用的主导技术,我国与欧美等国家与工艺几乎处在同一水平上,但是我国的国民生产总值远远低于上述国家,采用以上技术是否能够完全适合我国的国情,是我们需要考虑的一个问题。这需要从技术的先进性和是否代表了可持续发展的方向两个方面来考虑。

目前政府往往简单认为一个城市有污水处理厂,就是经济和环境协调发展,符合了可持续发展的原则。对可持续发展全面理解应该根据世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》的报告中对可持续发展的定义:“可持续发展是即满足当代人的需求,而又不损害后代人满足其需求的能力的发展”。从技术层面考虑需要判断污水处理工艺是否符合可持续发展原则,需要从可持续发展的公平性原则(是否体现资源和环境共享)、持续性(是否满足资源和环境的永续性利用)和共同性原则(是否有利于解决全球性环境问题)方面来考虑。

目前国内大多采用国外引进的延时曝气的氧化沟、SBR等工艺。首先这些工艺是上世纪六、七十年代开发的工艺,是根据西方,特别欧洲国家排放标准制订的工艺。例如采用延时曝气低负荷工艺特别适合北欧国家的气候条件(冬季低温),而延时曝气对污泥是采用好氧稳定的方法,采用耗能的方法进行污泥稳定化处理。适合了这些国家的国情和社会、经济发展情况。

事实上,低负荷曝气池的池容和设备是中、高负荷活性污泥工艺的几倍,在建筑材料和土地资源上是高消耗,相应的投资要高数倍;其次,延时曝气系统能耗比中、高负荷活性污泥要高40~50%左右。同时,能耗增加会带来了直接运行费的增加,能耗增加也会还要增加间接投资。据资料报道目前国内每kW发电能力除尘脱硫需要投资500~1000元,则每万吨污水增加的脱硫投资需要25~50万元。按脱硫投资为电站投资10%计,则增加的电厂投资为250~500万元,是污水处理投资的50%以上。对于我国这样一个资源不足、能源日益短缺、人口众多的发展中国家,是否适合推广这种低负荷的活性污泥工艺是值得推敲的问题。从可持续发展角度讲,采用延时曝气这种高资源占用和能源消耗的低负荷工艺,并以耗能的方式取得污泥的稳定工艺是不适合可持续发展的基本原则的,也是不适合中国国情的。我们应该开发科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少反应器。