引論:我們?yōu)槟砹?3篇工業(yè)污泥處理的主要方法范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
2合成氨工業(yè)的水污染治理技術(shù)研究
合成氨企業(yè)的污水主要來自造氣、脫硫、壓縮、變化、脫碳、合成以及甲醇車間的污水等,筆者通過對(duì)大量相關(guān)文獻(xiàn)的深入研究發(fā)現(xiàn),CASS工藝法是現(xiàn)今使用最多的方法之一,其水污染治理效果較理想。下面我們對(duì)其進(jìn)行具體分析。
2.1CASS工藝法CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)工藝法,即循環(huán)式活性污泥法,它是由Goronszy教授開發(fā)出來的,是SBR工藝的一種新的形式,此方法從1970年就開始在國(guó)外研究并利用。CASS工藝法一般分成三個(gè)反應(yīng)區(qū),分別為生物選擇器、缺氧區(qū)和好氧區(qū),區(qū)域的容積之比為1:5:30。它將主反應(yīng)區(qū)中的部分剩余污泥回流到生物選擇器中,然后在運(yùn)作方式上的沉淀階段不進(jìn)水,使排水的穩(wěn)定性得到保障。生物選擇器可以加速可溶解性底物的去除,有機(jī)物的水解速度也提高了。并且擴(kuò)大了兼氧區(qū),使得在厭氧的條件下污泥中的磷能充分的釋放出來,防止污泥膨脹。
2.2合成氨工業(yè)的水污染治理工藝路線由于合成氨工業(yè)中的污水懸浮物和氨氮的含量較高,并且在甲醛車間還包含甲醛廢水,廢水的可生化性較好,所以我們采用“自然沉淀+CASS生物反應(yīng)池”結(jié)合的工藝技術(shù)路線,在去除懸浮物和有機(jī)物的同時(shí),脫氮功能也有所加強(qiáng)。工藝流程首先,合成氨企業(yè)工廠車間中排放的不達(dá)標(biāo)污水通過加壓泵和污水管道分別送入污水處理站,經(jīng)過沉淀池去除較大的懸浮顆粒等雜質(zhì),然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,這里主要進(jìn)行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié),通過污水泵將污水代入CASS池中進(jìn)行生物化學(xué)處理,這道工藝主要去除氨氮、硫化物等污染物。經(jīng)過處理后的污水排出CASS池進(jìn)入監(jiān)控池,這時(shí)檢驗(yàn)污水是否合格,一旦污水達(dá)標(biāo)便可以直接和排放的清潔水混合到一起后排出工廠外;若不合格則需要繼續(xù)循環(huán),利用提升泵抽回調(diào)節(jié)池重新處理污水,直至達(dá)標(biāo)。在CASS池中產(chǎn)生的剩余污泥利用污泥泵打入污泥濃縮池,然后經(jīng)過板框壓濾機(jī)把污泥進(jìn)行脫水形成泥餅,最后污泥外運(yùn)用作農(nóng)業(yè)肥料。綜上所述,筆者相信在政府的扶持和相關(guān)專家的指導(dǎo)下,合成氨企業(yè)能夠處理好合成氨生產(chǎn)過程中的水污染治理問題,尋找合適的排污方式,確保合成氨工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,達(dá)到良好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
篇2
我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)期,城鎮(zhèn)化的步伐加快,城市污水排放量增大,在這種背景下,合理地開發(fā)適合城市綜合污水處理的技術(shù)和工藝,不僅能緩解城市水資源短缺的現(xiàn)狀,同時(shí)維護(hù)生態(tài)環(huán)境,將對(duì)人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)具有深遠(yuǎn)的歷史意義及現(xiàn)實(shí)意義。
1.城市綜合污水處理的概念
城市綜合污水是指納入城市污水系統(tǒng)的生活污水、醫(yī)療污水和工業(yè)廢水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機(jī)污染物以及種類繁多的各類重金屬會(huì)污染河流。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展較快,許多地方治污規(guī)劃滯后,市政設(shè)施薄弱,無生活污水處理系統(tǒng),在人口密度大的地區(qū),河流污染愈趨嚴(yán)重,河流的稀釋凈化作用已大為削弱,超出了河流的自凈界限。
近幾年來,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,污水處理工藝有較大的發(fā)展,通常來說城市綜合污水先經(jīng)過初步處理或二級(jí)生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),然后再利用污水處理系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行深度處理。一級(jí)處理主要是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級(jí)處理目的是大幅度去除污水呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì),目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級(jí)可以混合處理,有的部分已達(dá)到三級(jí)混合處理,如缺氧好氧生物脫氮除磷法、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點(diǎn)是促使化學(xué)需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有機(jī)物進(jìn)一步降解。為了更好地去除污水氮和磷,又進(jìn)一步研制了除磷脫氮技術(shù)。其特點(diǎn)是利用優(yōu)勢(shì)菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長(zhǎng)的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達(dá)到三級(jí)處理,最終使綜合污水達(dá)到國(guó)家排放水體的標(biāo)準(zhǔn),所剩污泥可以進(jìn)行濃縮、消化、脫水、堆肥或農(nóng)用填埋而最終處置。
2城市綜合污水處理的分類
由于污水種類繁多,性質(zhì)各異,故各污水處理策略上也有很不相同。
2.1生活污水
通常以城市生活污水為主的污水處理,只需經(jīng)過一級(jí)處理與簡(jiǎn)單的二級(jí)處理即可達(dá)到城市中水使用的要求,可以滿足工業(yè)循環(huán)冷卻和家居如廁所等用水的要求,達(dá)到中水回用的目的。此類污水處理中,尤其以膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)最為突出。膜生物反應(yīng)器是指將膜分離技術(shù)中的超微濾技術(shù)與污水處理中的傳統(tǒng)活性污泥的二次沉淀池進(jìn)行固液分離,達(dá)到去除懸浮物、細(xì)菌及大分子有機(jī)物的目的。采用復(fù)合式膜生物反應(yīng)器工藝對(duì)污水處理中的脫氮除磷性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明經(jīng)過膜生物反應(yīng)器處理過的污水水質(zhì)完全符合建設(shè)部頒布的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25-1-1989)S 要求。
2.2醫(yī)院污水
醫(yī)院污水是醫(yī)院或其它醫(yī)療機(jī)構(gòu)在診治、預(yù)防疾病過程中產(chǎn)生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結(jié)核桿核菌等病毒,被列為國(guó)家HW01號(hào)危險(xiǎn)污染物,如不經(jīng)處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對(duì)人體造成威脅。此類污水經(jīng)污水處理廠二級(jí)處理后,水質(zhì)已經(jīng)改善,細(xì)菌含量也大幅度減少,但細(xì)菌的絕對(duì)數(shù)量仍很可觀。因此,醫(yī)院污水以病毒細(xì)菌危害為主,應(yīng)將消毒作為主要處理手段。
目前,醫(yī)院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑(過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。
2.3工業(yè)污水
工業(yè)污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機(jī)物而顯出獨(dú)特的顏色,污染性很強(qiáng)。如果工業(yè)污水直接進(jìn)入水生態(tài)系統(tǒng)中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應(yīng)。據(jù)研究表明,重金屬進(jìn)入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。
污水中污染物有的惡化水質(zhì),危害水生物,危害農(nóng)業(yè);有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對(duì)人體危害最大,甚至致癌。然而工業(yè)污水無機(jī)物構(gòu)成千差萬別,因此,對(duì)工業(yè)污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術(shù)與具體的工業(yè)堿污水處理設(shè)備相結(jié)合,才能有效地降低工業(yè)污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內(nèi)將污水直接凈化,即直接在工業(yè)廠房或其附近采用有針對(duì)性的污水處理方法。現(xiàn)在,工業(yè)污水的直接凈化技術(shù)是國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略中非常具有生命力的前沿技術(shù)。
2.4污泥處理
污泥是污水處理后的附屬品,是一各特殊垃圾,是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。隨著我國(guó)污水處理量和處理率的提高,污泥的處理量也日趨增大,如果不及時(shí)以妥善處理和處置將造成堆放和排水區(qū)周圍環(huán)境嚴(yán)重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有:
2.4.1衛(wèi)生填埋
該方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單,投資費(fèi)用較小,適應(yīng)性強(qiáng),但是侵占土地嚴(yán)重,存在潛在的土地污染和地下污染,縮短填埋場(chǎng)的使用年限。
2.4.2污泥農(nóng)用
該方法投資少,能耗低,有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分。但是直接農(nóng)用存在重金屬污染和病原體、難降解有機(jī)物對(duì)地表水和地下水的污染。
2.4.3污泥焚燒
該方法能徹底無害化,殺死病原體,最大限度地減少污泥體積。但需要的設(shè)施投資大,處理費(fèi)用高。添加燃燒會(huì)產(chǎn)生劇毒物質(zhì)。
2.4.4污泥堆肥
篇3
1.城市綜合污水處理的概念
城市綜合污水是指納入城市污水系統(tǒng)的生活污水、醫(yī)療污水和工業(yè)廢水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機(jī)污染物以及種類繁多的各類重金屬會(huì)污染河流。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展較快,許多地方治污規(guī)劃滯后,市政設(shè)施薄弱,無生活污水處理系統(tǒng),在人口密度大的地區(qū),河流污染愈趨嚴(yán)重,河流的稀釋凈化作用已大為削弱,超出了河流的自凈界限。
近幾年來,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,污水處理工藝有較大的發(fā)展,通常來說城市綜合污水先經(jīng)過初步處理或二級(jí)生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),然后再利用污水處理系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行深度處理。一級(jí)處理主要是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級(jí)處理目的是大幅度去除污水呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì),目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級(jí)可以混合處理,有的部分已達(dá)到三級(jí)混合處理,如缺氧好氧生物脫氮除磷法、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點(diǎn)是促使化學(xué)需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有機(jī)物進(jìn)一步降解。為了更好地去除污水氮和磷,又進(jìn)一步研制了除磷脫氮技術(shù)。其特點(diǎn)是利用優(yōu)勢(shì)菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長(zhǎng)的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達(dá)到三級(jí)處理,最終使綜合污水達(dá)到國(guó)家排放水體的標(biāo)準(zhǔn),所剩污泥可以進(jìn)行濃縮、消化、脫水、堆肥或農(nóng)用填埋而最終處置。
2.城市綜合污水處理的分類
由于污水種類繁多,性質(zhì)各異,故各污水處理策略上也有很不相同。
2.1 生活污水
通常以城市生活污水為主的污水處理,只需經(jīng)過一級(jí)處理與簡(jiǎn)單的二級(jí)處理即可達(dá)到城市中水使用的要求,可以滿足工業(yè)循環(huán)冷卻和家居如廁所等用水的要求,達(dá)到中水回用的目的。此類污水處理中,尤其以膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)最為突出。膜生物反應(yīng)器是指將膜分離技術(shù)中的超微濾技術(shù)與污水處理中的傳統(tǒng)活性污泥的二次沉淀池進(jìn)行固液分離,達(dá)到去除懸浮物、細(xì)菌及大分子有機(jī)物的目的。采用復(fù)合式膜生物反應(yīng)器工藝對(duì)污水處理中的脫氮除磷性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明經(jīng)過膜生物反應(yīng)器處理過的污水水質(zhì)完全符合建設(shè)部頒布的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25-1-1989)S 要求。
2.2 醫(yī)院污水
醫(yī)院污水是醫(yī)院或其它醫(yī)療機(jī)構(gòu)在診治、預(yù)防疾病過程中產(chǎn)生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結(jié)核桿核菌等病毒,被列為國(guó)家HW01號(hào)危險(xiǎn)污染物,如不經(jīng)處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對(duì)人體造成威脅。此類污水經(jīng)污水處理廠二級(jí)處理后,水質(zhì)已經(jīng)改善,細(xì)菌含量也大幅度減少,但細(xì)菌的絕對(duì)數(shù)量仍很可觀。因此,醫(yī)院污水以病毒細(xì)菌危害為主,應(yīng)將消毒作為主要處理手段。
目前,醫(yī)院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑(過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。
2.3 工業(yè)污水
工業(yè)污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機(jī)物而顯出獨(dú)特的顏色,污染性很強(qiáng)。如果工業(yè)污水直接進(jìn)入水生態(tài)系統(tǒng)中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應(yīng)。據(jù)研究表明,重金屬進(jìn)入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。
污水中污染物有的惡化水質(zhì),危害水生物,危害農(nóng)業(yè);有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對(duì)人體危害最大,甚至致癌。然而工業(yè)污水無機(jī)物構(gòu)成千差萬別,因此,對(duì)工業(yè)污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術(shù)與具體的工業(yè)堿污水處理設(shè)備相結(jié)合,才能有效地降低工業(yè)污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內(nèi)將污水直接凈化,即直接在工業(yè)廠房或其附近采用有針對(duì)性的污水處理方法。現(xiàn)在,工業(yè)污水的直接凈化技術(shù)是國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略中非常具有生命力的前沿技術(shù)。
2.4 污泥處理
污泥是污水處理后的附屬品,是一各特殊垃圾,是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。隨著我國(guó)污水處理量和處理率的提高,污泥的處理量也日趨增大,如果不及時(shí)以妥善處理和處置將造成堆放和排水區(qū)周圍環(huán)境嚴(yán)重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有:
2.4.1 衛(wèi)生填埋
該方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單,投資費(fèi)用較小,適應(yīng)性強(qiáng),但是侵占土地嚴(yán)重,存在潛在的土地污染和地下污染,縮短填埋場(chǎng)的使用年限。
2.4.2 污泥農(nóng)用
該方法投資少,能耗低,有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分。但是直接農(nóng)用存在重金屬污染和病原體、難降解有機(jī)物對(duì)地表水和地下水的污染。
2.4.3 污泥焚燒
該方法能徹底無害化,殺死病原體,最大限度地減少污泥體積。但需要的設(shè)施投資大,處理費(fèi)用高。添加燃燒會(huì)產(chǎn)生劇毒物質(zhì)。
2.4.4 污泥堆肥
篇4
1.城市綜合污水處理的概念
城市綜合污水是指納入城市污水系統(tǒng)的生活污水、醫(yī)療污水和工業(yè)廢水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的總氮、氨氮、陰離子表面活性劑等有機(jī)污染物以及種類繁多的各類重金屬會(huì)污染河流。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展較快,許多地方治污規(guī)劃滯后,市政設(shè)施薄弱,無生活污水處理系統(tǒng),在人口密度大的地區(qū),河流污染愈趨嚴(yán)重,河流的稀釋凈化作用已大為削弱,超出了河流的自凈界限。
近幾年來,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,污水處理工藝有較大的發(fā)展,通常來說城市綜合污水先經(jīng)過初步處理或二級(jí)生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),然后再利用污水處理系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行深度處理。一級(jí)處理主要是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級(jí)處理目的是大幅度去除污水呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì),目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級(jí)可以混合處理,有的部分已達(dá)到三級(jí)混合處理,如缺氧好氧生物脫氮除磷法、缺氧-厭氧-好氧-生物脫氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化溝法、生物模法等。這些工藝的特點(diǎn)是促使化學(xué)需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有機(jī)物進(jìn)一步降解。為了更好地去除污水氮和磷,又進(jìn)一步研制了除磷脫氮技術(shù)。其特點(diǎn)是利用優(yōu)勢(shì)菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長(zhǎng)的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達(dá)到三級(jí)處理,最終使綜合污水達(dá)到國(guó)家排放水體的標(biāo)準(zhǔn),所剩污泥可以進(jìn)行濃縮、消化、脫水、堆肥或農(nóng)用填埋而最終處置。
2城市綜合污水處理的分類
由于污水種類繁多,性質(zhì)各異,故各污水處理策略上也有很不相同。
2.1生活污水
通常以城市生活污水為主的污水處理,只需經(jīng)過一級(jí)處理與簡(jiǎn)單的二級(jí)處理即可達(dá)到城市中水使用的要求,可以滿足工業(yè)循環(huán)冷卻和家居如廁所等用水的要求,達(dá)到中水回用的目的。此類污水處理中,尤其以膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)最為突出。膜生物反應(yīng)器是指將膜分離技術(shù)中的超微濾技術(shù)與污水處理中的傳統(tǒng)活性污泥的二次沉淀池進(jìn)行固液分離,達(dá)到去除懸浮物、細(xì)菌及大分子有機(jī)物的目的。采用復(fù)合式膜生物反應(yīng)器工藝對(duì)污水處理中的脫氮除磷性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明經(jīng)過膜生物反應(yīng)器處理過的污水水質(zhì)完全符合建設(shè)部頒布的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25-1-1989)S 要求。
2.2醫(yī)院污水
醫(yī)院污水是醫(yī)院或其它醫(yī)療機(jī)構(gòu)在診治、預(yù)防疾病過程中產(chǎn)生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結(jié)核桿核菌等病毒,被列為國(guó)家HW01號(hào)危險(xiǎn)污染物,如不經(jīng)處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對(duì)人體造成威脅。此類污水經(jīng)污水處理廠二級(jí)處理后,水質(zhì)已經(jīng)改善,細(xì)菌含量也大幅度減少,但細(xì)菌的絕對(duì)數(shù)量仍很可觀。因此,醫(yī)院污水以病毒細(xì)菌危害為主,應(yīng)將消毒作為主要處理手段。
目前,醫(yī)院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑(過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。
2.3工業(yè)污水
工業(yè)污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機(jī)物而顯出獨(dú)特的顏色,污染性很強(qiáng)。如果工業(yè)污水直接進(jìn)入水生態(tài)系統(tǒng)中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應(yīng)。據(jù)研究表明,重金屬進(jìn)入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。
污水中污染物有的惡化水質(zhì),危害水生物,危害農(nóng)業(yè);有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對(duì)人體危害最大,甚至致癌。然而工業(yè)污水無機(jī)物構(gòu)成千差萬別,因此,對(duì)工業(yè)污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術(shù)與具體的工業(yè)堿污水處理設(shè)備相結(jié)合,才能有效地降低工業(yè)污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內(nèi)將污水直接凈化,即直接在工業(yè)廠房或其附近采用有針對(duì)性的污水處理方法。現(xiàn)在,工業(yè)污水的直接凈化技術(shù)是國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略中非常具有生命力的前沿技術(shù)。
2.4污泥處理
污泥是污水處理后的附屬品,是一各特殊垃圾,是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。隨著我國(guó)污水處理量和處理率的提高,污泥的處理量也日趨增大,如果不及時(shí)以妥善處理和處置將造成堆放和排水區(qū)周圍環(huán)境嚴(yán)重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有:
2.4.1衛(wèi)生填埋
該方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單,投資費(fèi)用較小,適應(yīng)性強(qiáng),但是侵占土地嚴(yán)重,存在潛在的土地污染和地下污染,縮短填埋場(chǎng)的使用年限。
2.4.2污泥農(nóng)用
該方法投資少,能耗低,有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分。但是直接農(nóng)用存在重金屬污染和病原體、難降解有機(jī)物對(duì)地表水和地下水的污染。
2.4.3污泥焚燒
該方法能徹底無害化,殺死病原體,最大限度地減少污泥體積。但需要的設(shè)施投資大,處理費(fèi)用高。添加燃燒會(huì)產(chǎn)生劇毒物質(zhì)。
2.4.4污泥堆肥
篇5
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,污水的排放量逐年增加,而污水處理設(shè)施又不能滿足發(fā)展的需要,導(dǎo)致大量污水直接排放到城市水體,造成河道水體污染日趨嚴(yán)重,成為目前重要的環(huán)境問題。為了解決水環(huán)境的污染負(fù)荷增加與治理投入有限的矛盾,應(yīng)用經(jīng)濟(jì)高效的污水化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理(CEPT,Chemically Enhanced Primary Treatment)技術(shù)處理污水。該技術(shù)又稱化學(xué)混凝強(qiáng)化處理工藝,即在常規(guī)混凝處理過程中,通過提高絮凝劑(復(fù)合聚氯化鋁、聚氯化鐵、氯化鐵)的投加量或優(yōu)選絮凝劑來提高污染物去除率的過程。CEPT法凈化后基本可達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)[1]。目前,用CEPT法處理污染河道水質(zhì)的處理廠在歐洲十分普通,國(guó)內(nèi)在香港、北京、上海、廣東、山東等地應(yīng)用的凈化廠也陸續(xù)投產(chǎn)[2]。
部分污水處理廠產(chǎn)生的污泥絮狀體,未經(jīng)處理任意排放,不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染,同時(shí)又是對(duì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi),如果還是用傳統(tǒng)的處置方法(土地填理、海洋排放)進(jìn)行處理,相對(duì)于當(dāng)今環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的更加嚴(yán)格化,顯然是不符合我國(guó)提出的對(duì)工業(yè)過程實(shí)行清潔生產(chǎn)的要求。因此,有必要對(duì)化學(xué)污泥的特性及處置進(jìn)行探討,實(shí)踐與探索化學(xué)污泥的清潔生產(chǎn)。
1 化學(xué)污泥的特點(diǎn)
污水化學(xué)混凝強(qiáng)化處理原理是通過投加大量的絮凝劑,使微小的懸浮固體、膠體顆粒脫穩(wěn),聚集形成較大的顆粒(含大量絮凝劑成分和污染物質(zhì));以重力沉降或溶氣浮除等分離所得的固體物為化學(xué)污泥(初沉污泥),為一種含水率很高的絮狀泥粒,實(shí)際上是由污水中的懸浮物、微生物與所吸附的有機(jī)物、無機(jī)物顆粒組成的極其復(fù)雜的“非均質(zhì)體”的聚集體,其含固量一般在0.25%~2%之間。污泥組成十分復(fù)雜,其中有機(jī)質(zhì)、氮、磷含量很高,重金屬含量也很高,還含有大量的病原微生物,還含有大量絮凝劑成分(鋁鹽和鐵鹽)。污泥變異性大,水分比例極高且不易脫水,增加了處理的難度。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),欲使污泥處理達(dá)標(biāo),其費(fèi)用一般要占運(yùn)行成本的40%以上[3]。如何處置大量的污泥是一個(gè)值得深入研究的課題。
2 污泥的資源化
在清潔生產(chǎn)的理論中沒有廢物的概念,污泥在傳統(tǒng)意義上是廢棄物,實(shí)際是“放錯(cuò)了位置的資源”,對(duì)污泥進(jìn)行合理的處理,可以成為其它過程的原材料[4]。對(duì)污泥的資源化利用本身就是節(jié)約資源,為污泥處置與處理找到一條變廢為寶的出路。
2.1 土地利用[5.6]
污泥資源化利用最常用的是堆肥處理,制成污泥肥料為農(nóng)業(yè)和園林等應(yīng)用。污泥中含有的N、P、K是農(nóng)作物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),污泥中的腐殖質(zhì)是良好的土壤改良劑,施用于農(nóng)田能夠改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。在國(guó)外將污泥堆肥干燥顆粒化后用于出售的復(fù)合肥己經(jīng)相當(dāng)普遍;珠江三角洲農(nóng)民約600年前就把其塘泥用為肥料加以利用。研究結(jié)果表明,林地施用污泥堆肥后,樹木的樹高和樹徑的生長(zhǎng)都明顯高于對(duì)照樹木,林地土壤得到了改良。在建設(shè)草地的過程多次施用污泥堆肥,可促進(jìn)樹木、花卉、草坪的生長(zhǎng),提高其觀賞品質(zhì)。
污泥的土地利用具有能耗低,可回收利用污泥中營(yíng)養(yǎng)物等優(yōu)點(diǎn),是大多數(shù)國(guó)家污泥處置的主要途徑之一。但隨著可填埋的范圍逐漸縮小,土地利用將是未來發(fā)展方向。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的農(nóng)業(yè)大國(guó),土地利用將是污泥資源化利用的一個(gè)重要途徑。
2.2 熱值利用
污泥資源化應(yīng)用于工業(yè)過程的途徑主要是利用污泥所含的熱值。化學(xué)絮凝污泥中含有一定量的有機(jī)成分和一定量的纖維木質(zhì)素,脫水后的污泥熱量約375~635kJ/ kg,經(jīng)脫水干燥的污泥可用焚燒處理。將污泥按一定比例摻入適量的引燃劑(煤粉和油)、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加物混合配制成“合成燃料”, 作為垃圾發(fā)電廠爐窯的輔助燃料,可以充分發(fā)揮污泥的熱值。
對(duì)日處理能力較大的污水處理廠所產(chǎn)生的污泥,宜先采用厭氧消化制沼氣。應(yīng)用中溫厭氧消化可以降解污泥中的有機(jī)物,殺死部分病原菌和寄生蟲,從而使污泥穩(wěn)定和部分無害化,同時(shí)消化產(chǎn)生一定量的沼氣,可以作為能源回收,對(duì)節(jié)能降排有很大意義[7]。
近幾年新建的污水廠開始采用污泥焚燒方法來處理污泥,在日本利用該法處置的污泥占總量的60%以上,其優(yōu)勢(shì)在于可以迅速和較大程度地使污泥達(dá)到資源化、減量化,焚燒后產(chǎn)生的熱量也可充分利用,具有應(yīng)用前景。
2.3 作建筑材料
將污泥與粘土、改性劑、水泥等膠凝材料混合固化成建材制品或鋪路。國(guó)內(nèi)用河底泥通過調(diào)節(jié)配方制得輕質(zhì)磚,經(jīng)過檢測(cè),產(chǎn)品的物理特性基本上可以達(dá)到燒結(jié)普通磚的技術(shù)要求。底泥制磚使得As和重金屬變得穩(wěn)定,成品中重金屬的浸出率相對(duì)于原料而言大大降低,因此不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成影響;同時(shí)底泥制磚能減少資源的消耗,使自然泥土資源的使用期得到延長(zhǎng),也避免了建設(shè)新的堆場(chǎng)和補(bǔ)償?shù)氐暮馁M(fèi)。
另我公司對(duì)含水率80%的脫水污泥進(jìn)行添加石灰干化試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果顯示,按每噸干污泥投加1噸石灰的比例,能使污泥含水率降低至40%,投加入石灰后有機(jī)質(zhì)含量降低約50%,微生物及大腸桿菌全部死亡,泥餅臭味減少。干燥后的污泥石灰含量高,然后用于燒制水泥或市政用磚等建筑材料,優(yōu)點(diǎn)是有效利用污泥自身的熱值,減少燒制時(shí)燃料消耗。但污泥在制建材前必須脫水,機(jī)械脫水成本較高,其應(yīng)用還要進(jìn)一步研究。
2.4 制備環(huán)保材料
用礦化污泥可制備用于回收水表面溢油的吸附劑,且效果相當(dāng)顯著。從污泥中提取出微生物絮凝劑,不僅可用于油水分離,還可用于去除污水中的懸浮物、有機(jī)物。污泥能作為粘結(jié)劑將無煙粉煤加工成型煤,污泥可改善高溫下煤內(nèi)部孔結(jié)構(gòu),降低灰渣中的殘?zhí)迹勰酂嶂狄驳玫匠浞掷谩?/p>
污泥熱解的衍生材料可以作為很好的吸附劑。以污泥為原料,利用活化方法制備活性炭吸附劑,現(xiàn)已取得了較好的處理效果,以污泥制備吸附劑來脫除煙氣中SO2,不但為燃煤煙氣SO2的處理提供了一條新途徑,對(duì)于廢物的資源化利用,實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”具有重要的意義。
電鍍、礦冶、化工、制革等行業(yè)每年要排放大量的重金屬?gòu)U水,而目前處理重金屬?gòu)U水最好的方法是吸附法,具有可回收有價(jià)金屬、選擇性好、污泥量少等特點(diǎn)而倍受親睞,但吸附劑的價(jià)格高制約了吸附法的應(yīng)用。將污泥炭化后制得的污泥吸附劑可作為一種新型廉價(jià)吸附材料,對(duì)廢水中的Pb2+、Cr6+、Cr3+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金屬離子具有較強(qiáng)的吸附性能[8.9]。
2.5 回收化學(xué)絮凝劑
鋁鹽和鐵鹽是污水化學(xué)混凝強(qiáng)化一級(jí)處理以及自來水廠水處理、工業(yè)用水處理最常用的絮凝劑。化學(xué)絮凝污泥中的主要成分是氫氧化鋁和其他金屬氫氧化物、有機(jī)質(zhì)和硅酸鹽,鋁的含量接近低品位鋁釩土礦,是一種重要的鋁再生資源。作者應(yīng)用東莞市某水質(zhì)凈化廠的脫水化學(xué)絮凝污泥為原料,開發(fā)一種回收鋁來制備絮凝劑的新技術(shù),可回收污泥中約90~95%鋁鹽,鐵鹽的再生率最高可達(dá)70%~85%,制成具有絮凝效用的凈水劑,回用于污水處理中;回收鋁鹽和鐵鹽后的泥餅制備具有較強(qiáng)的吸附性能的吸附劑。該新技術(shù)在資源化利用的同時(shí)達(dá)到減量化、無害化,實(shí)現(xiàn)了污水化學(xué)混凝強(qiáng)化一級(jí)處理中污泥零排放,達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)過程中的清潔生產(chǎn)。
3 污泥的無害化
污泥無害化的方法主要有焚燒法、消化法、濕法氧化法、生物除臭法、熱干燥法等。污泥無害化處理目的是降解污泥中的有機(jī)質(zhì),穩(wěn)定重金屬離子,進(jìn)一步減少污泥含水量,殺滅污泥中的細(xì)菌、病原體,消除臭味等。污泥中含有一些有毒物質(zhì)無法直接資源化利用,應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行無害化處理。
污泥焚燒是污泥無害化處理中最為有效的方法,通過焚燒可以將污泥中含有的病原菌及寄生蟲卵全部殺死,并且可以使污泥的體積大大減少,但這種方法的投資和運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)高,焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生有毒尾氣,煙塵(固體粉塵)和尾氣含有重金屬造成污染擴(kuò)散,限制了它的使用范圍。
4 污泥的減量化
污泥減量化技術(shù)是指在保證污水處理效果的前提下,借助于物理的、化學(xué)的和生物的方法使活性污泥處理系統(tǒng)向外界排放的污泥量減至最少,從根本上達(dá)到降低污染的目的。污泥減量化必須引入“清潔生產(chǎn)”的概念,從源頭開始治理是清潔生產(chǎn)的重要思想,目的要求在生產(chǎn)過程中盡可能少地產(chǎn)生污染物質(zhì)。
通過工藝改造,降低工藝單元污泥產(chǎn)率。在污泥處理過程中延長(zhǎng)曝氣時(shí)間或提高曝氣池中的溶解氧濃度,可活化CEPT污泥,后回流到曝氣池,可以使總的污泥產(chǎn)量減少40~53%。實(shí)現(xiàn)從源頭上減量化,但是這種方法的缺點(diǎn)是造成動(dòng)力費(fèi)用的增加。
超聲波水處理技術(shù)是在超聲波作用下,在液體中發(fā)生空化現(xiàn)象,將產(chǎn)生大量空化氣泡,氣泡破滅產(chǎn)生的強(qiáng)大水力剪切力使污泥絮體被破碎成小的碎塊,可以壓碎細(xì)胞壁、釋放細(xì)胞內(nèi)含物,使污泥中顆粒態(tài)COD轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)COD,可達(dá)到減少污泥量的作用。
應(yīng)用臭氧可以削減50%左右的污泥量,同時(shí)可以提高污泥的沉降性能。依據(jù)臭氧污泥減量原理,作者嘗試以過氧乙酸(PAA)與Fenton試劑為氧化劑,研究了它們對(duì)污泥的降解性能,都有一定的減容效果。相比而言,F(xiàn)enton試劑對(duì)污泥的減容效果更為顯著[10]。
采用專用深度脫水處理設(shè)備和專用脫水劑配合使用,對(duì)污泥進(jìn)行深度脫水處理,實(shí)現(xiàn)了將含水率85%以上的污泥脫水到含水率40%~60%的效果,污泥體積大大減少,脫水后的污泥可以粉碎,便于填埋和多方面的資源化利用。
5 結(jié)語
污泥的處理與處置必須嚴(yán)格遵循“減量化、無害化、資源化”的原則,把污泥“減量化”作為工作重點(diǎn),將“無害化、資源化”作為未來工作的方向,改變傳統(tǒng)思路,樹立科學(xué)發(fā)展觀,引入清潔生產(chǎn)的理念,實(shí)現(xiàn)污泥綜合利用,才能從根本上解決污泥對(duì)環(huán)境的污染。
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篇6
引言:
我國(guó)城市污水處理廠和工業(yè)污水處理廠站中所用污泥機(jī)械脫水機(jī)的品種名目繁多, 大體有轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī), 板框壓濾機(jī), 又分人工、半自動(dòng)和自動(dòng)板框壓濾機(jī)多種, 輥壓轉(zhuǎn)鼓脫水機(jī), 葉片式濾機(jī), 帶式壓濾機(jī), 離心脫水機(jī)等多種。
8 0 年代以來, 由于帶式濾機(jī)有其優(yōu)越性,我國(guó)城市和工業(yè)部門紛紛引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品, 至1 9 8 5 年前后我國(guó)工業(yè)和城市部門消化吸收, 又制造了自己的產(chǎn)品。同時(shí)又以日處理1 0t 干污泥( 絕對(duì)干的) 量的不同污泥脫水機(jī)。帶式濾機(jī)具有建設(shè)投資者, 耗用鋼材較少, 裝機(jī)動(dòng)力容量少等特點(diǎn), 并且使用穩(wěn)定,污泥脫水處理成本較低等優(yōu)點(diǎn), 目前在城市和工業(yè)污水處理中的污泥脫水中廣為應(yīng)用, 另外, 離心脫水機(jī)也有體積小, 建筑面積小, 投資低等優(yōu)點(diǎn), 估計(jì)今后會(huì)在應(yīng)用中顯示其優(yōu)越性, 但目前尚處于研制階段。
污泥機(jī)械脫水的難點(diǎn)
初始污泥的含水率一般在96%~ 98%, 剩余活性污泥的含水率在99. 5%~ 99. 8%, 其水分一般由表面吸附水、間隙水、毛細(xì)結(jié)合水和內(nèi)部結(jié)合水組成[9] 。經(jīng)過濃縮作用和機(jī)械脫水后, 污泥的含水率仍高達(dá)70%~ 80%, 解決不了污泥干化時(shí)消耗大量能量的問題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)污泥脫水后含水率仍較高這一問題進(jìn)行了大量研究, 田禹等通過真空過濾法測(cè)量比阻發(fā)現(xiàn), 當(dāng)污泥的含水率小于97%后, 污泥的比阻顯著增大; 何培培等對(duì)污泥進(jìn)行水解酸化實(shí)驗(yàn)、超聲波法和離心法研究, 結(jié)果表明污泥的脫水性能受到污泥黏液層的可溶性蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)多糖影響; 董輝等認(rèn)為污泥的顆粒大小會(huì)影響污泥的脫水性能; Houg hton 等的實(shí)驗(yàn)研究表明一定含量的胞外聚合物( EPS) 能提高污泥的脫水性能; U rbain 等的研究結(jié)果表明EPS 的含量與污泥的容積指數(shù)成正比; 而Pox on 等的研究則表明EPS 對(duì)脫水性的影響并不明顯; 倪丙杰等認(rèn)為當(dāng)EPS 中的碳水化合物和蛋白質(zhì)質(zhì)量增加時(shí), 污泥脫水性能變好, 但隨著類脂的增加, 脫水性能變差。
上述研究結(jié)果表明當(dāng)污泥的含水率較低時(shí), 污泥中的固體物質(zhì)可能會(huì)吸附在一起, 使其中的內(nèi)部結(jié)合水的量變多,同時(shí)固體顆粒變大, 影響到污泥的過濾; 污泥中的有機(jī)物和微生物含量也會(huì)影響污泥的脫水, 當(dāng)有機(jī)物含量較多時(shí), 微生物的生長(zhǎng)繁殖迅速, 胞外聚合物的含量增加。由于胞外聚合物是菌膠團(tuán)之間連接的媒介, EPS 含量的增加使得菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定, 而菌膠團(tuán)是污泥網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ), 也就是使得污泥的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定, 其中包含的水量增多, 并且較難脫去, 造成濃縮作用和機(jī)械脫水只能去除部分間隙水、表面吸附水和毛細(xì)結(jié)合水, 造成處理后的污泥含水率仍然較高, 因此污泥機(jī)械脫水的難點(diǎn)在于如何去除其余的毛細(xì)結(jié)合水和內(nèi)部結(jié)合水。
機(jī)械脫水前處理方法
針對(duì)污泥的部分結(jié)合水較難用機(jī)械方法脫去這一難題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者經(jīng)過大量的試驗(yàn)和研究, 提出了以下幾種提高污泥機(jī)械脫水性能的前處理方法, 具體包括: 物理法、化學(xué)法、生物法。
1.物理法
物理法主要是通過物理的方法改變污泥的結(jié)構(gòu)或者破壞污泥中微生物細(xì)胞, 降低污泥與水的結(jié)合作用, 從而釋放出部分內(nèi)部結(jié)合水。傳統(tǒng)的物理法包括: 添加粉煤灰等物質(zhì)、熱處理法、冷凍法等。由于傳統(tǒng)方法的技術(shù)比較成熟,在此就不做介紹了, 本文主要介紹幾種新興的方法, 如磁場(chǎng)法和超聲波法。
超聲波能在一定程度上有利于污泥的脫水是因?yàn)槌暡ㄊ刮勰嘀械木z團(tuán)結(jié)構(gòu)和微生物的細(xì)胞膜破壞, 改變了污泥的結(jié)構(gòu), 同時(shí)污泥中的內(nèi)部結(jié)合水和吸附水變成自由水, 從而使得污泥的脫水性能有了很大的提高; 但是高強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間的超聲波處理可能會(huì)完全破壞菌膠團(tuán)的結(jié)構(gòu), 使微生物中的黏性物質(zhì)流到污泥中, 增加了其黏性, 還可能使污泥顆粒的比表面積過大, 吸附水量變多, 進(jìn)而惡化了污泥的脫水性能。因此, 在實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)選用適宜的超聲條件, 如在低強(qiáng)度、短時(shí)間的超聲處理下進(jìn)行。
2.化學(xué)法
化學(xué)法主要是通過向污泥中添加絮凝劑改變污泥的絮凝特性來影響污泥的脫水性能, 化學(xué)絮凝劑按照試劑的化學(xué)組成可分為無機(jī)和有機(jī)絮凝劑; 按分子量的大小可分為普通絮凝劑和高分子絮凝劑, 其作用機(jī)理主要有壓縮雙電層、吸附架橋、網(wǎng)捕和卷掃作用。
當(dāng)單獨(dú)使用普通無機(jī)絮凝劑時(shí), 污泥的絮凝效果不好且成本較高, 所以目前對(duì)無機(jī)絮凝劑的研究主要集中在聚復(fù)合鐵鹽、聚復(fù)合鋁鹽、聚復(fù)合鐵鋁鹽等高分子無機(jī)絮凝劑上。文獻(xiàn)[ 22- 24] 的研究結(jié)果表明, 使用鋁鹽、鐵鹽單獨(dú)聚合或者不同陽(yáng)離子之間聚合得到無機(jī)絮凝劑能提高污泥的過濾脫水性能。對(duì)于有機(jī)絮凝劑而言, 雖然合成高分子絮凝劑的絮凝效果較好, 但在使用后不易被微生物降解, 為污泥的后續(xù)處理帶來困難, 因此, 部分學(xué)者把研究重點(diǎn)放在了改性天然高分子絮凝劑的研究中, Ca ldwel[ 25] 最早用陽(yáng)離子淀粉和正磷酸通過熱反應(yīng)得到兩性型改性淀粉天然高分子絮凝劑, 國(guó)內(nèi)對(duì)此研究的起步較晚, 主要集中在對(duì)淀粉、木質(zhì)素、殼聚糖的改性研究上。文獻(xiàn)[ 26- 28] 主要介紹了我國(guó)改性天然高分子在非離子型、陽(yáng)離子型、陰離子型和兩性離子型上的發(fā)展, 從中可以得出改性天然高分子絮凝劑的研究重點(diǎn)是陽(yáng)離子型和兩性離子型絮凝劑。
3. 生物法
生物法主要是利用某些微生物的代謝產(chǎn)物能產(chǎn)生高效絮凝作用或者利用微生物的還原作用。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在對(duì)生物法的研究主要包括向污泥中加入微生物絮凝劑、生物瀝浸等。
結(jié)束語:
污泥機(jī)械脫水前處理方法能改善污泥的脫水性能, 決定了它在污泥機(jī)械脫水中具有十分重要的地位, 尤其物理法和生物法能使污泥的含水率降到45%~ 65% 左右, 并且不會(huì)造成二次污染, 使得它們成為污泥機(jī)械脫水前處理中較好的方法。然而, 仍有許多方面需進(jìn)一步研究。
1.�磁場(chǎng)法和超聲波法研究重點(diǎn)應(yīng)集中在作用時(shí)間和作用強(qiáng)度的選擇上, 其中磁場(chǎng)法應(yīng)在低電磁強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間的磁場(chǎng)處理?xiàng)l件下進(jìn)行; 超聲波法則在低強(qiáng)度、短時(shí)間的超聲處理?xiàng)l件下進(jìn)行。
2.�微生物絮凝劑法的研究重點(diǎn)應(yīng)集中在新的絮凝劑菌種培養(yǎng)及菌種培養(yǎng)條件優(yōu)化上; 生物瀝浸的作用機(jī)理尚未明確,應(yīng)著重研究其作用機(jī)理, 同時(shí)還應(yīng)開發(fā)新的生物前處理方法。
3.�污泥的機(jī)械脫水是一個(gè)復(fù)雜的過程, 影響其脫水過程的因素很多, 如pH 值、有機(jī)物含量、粒徑分布、含水率等, 這些因素之間相互影響, 使得單一使用某一種方法, 很可能達(dá)不到理想的效果, 所以未來的發(fā)展方向是各種方法之間的聯(lián)用,以達(dá)到最好的脫水效果。
參考文獻(xiàn):
篇7
工業(yè)固體廢棄物的定義及分類
工業(yè)固體廢物指再生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中產(chǎn)生的所有固態(tài)的、半固態(tài)和除廢水以外的高濃度液態(tài)廢物,產(chǎn)品的生產(chǎn)過程就是廢物的產(chǎn)生過程。
工業(yè)固體廢物按危害狀況可分為一般工業(yè)固體廢物和危險(xiǎn)廢物。一般工業(yè)固體廢物包括粉煤灰、冶煉廢渣、爐渣、尾礦、工業(yè)水處理污泥、煤矸石及工業(yè)粉塵等;危險(xiǎn)廢物指易燃、易爆,具腐蝕性、傳染性、放射性有毒有害廢物,除固態(tài)廢物外,半固態(tài)、液態(tài)危險(xiǎn)廢物在環(huán)境管理中通常也劃入危險(xiǎn)廢物一類進(jìn)行管理。工業(yè)固體廢物以產(chǎn)生的行業(yè)劃分主要包括:冶金廢渣,采礦廢渣,燃料廢渣,化工廢渣,放射性廢渣,玻璃、陶瓷廢渣,造紙、木材、印刷等工業(yè)廢渣,建筑廢材廢渣,電力工業(yè)廢渣,交通、機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)等工業(yè)廢材,紡織服裝業(yè)廢料,制藥工業(yè)藥渣等,食品加工業(yè)廢渣,電器、儀器儀表等工業(yè)廢料。
深圳工業(yè)固體廢棄物排放基本情況
1、2012年,深圳市生活垃圾處理量為489.84萬噸,無害化處理量為465.98萬噸,無害化處理率為95.13%。主要采用焚燒和衛(wèi)生填埋方式處理,基本做到日產(chǎn)日清。深圳市現(xiàn)已建成并投入運(yùn)營(yíng)的垃圾無害化處理場(chǎng)(廠)共有9座,其中:衛(wèi)生填埋場(chǎng)3座,垃圾焚燒發(fā)電廠6座。(如圖一)
2、深圳市在建工程排放的余泥渣土約2500萬立方米,其中,裝修、裝飾和改造工程產(chǎn)生的建筑垃圾約1000萬噸(660萬立方米)。主要處理方式為填埋,回填利用和綜合利用等,建筑垃圾(不含工程棄土)綜合利用率為35%。全共有12座余泥渣土處理設(shè)施。
3、深圳市工業(yè)固體廢物產(chǎn)生總量為136.5034萬噸,綜合利用110.2431萬噸,無害化處理處置25.3533萬噸,處置利用率為 99.14%。主要來源是企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一般工業(yè)固體廢物、工業(yè)危險(xiǎn)廢物。
4、深圳市工業(yè)危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量為31.2693萬噸,其中綜合利用15.8362萬噸,處理處置15.4331萬噸,處置利用率為100%。主要有HW17表面處理廢物、HW22含銅廢物、HW34廢酸、HW46含鎳廢物等35類。
5、深圳市醫(yī)療廢物產(chǎn)生量為8718.98噸,無害化處置8718.98噸,處置率為100%。
深圳工業(yè)固體廢棄物利用處置情況
2012年5月深圳市龍崗區(qū)東江工業(yè)廢物處置基地建成投入使用,并取得省環(huán)保廳頒發(fā)的《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證》,總處理規(guī)模24050噸/年,其經(jīng)營(yíng)范圍包括無害化處理和安全填埋處置兩大方面。由深圳市危險(xiǎn)廢物處理站有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)的深圳危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程已基本完成建設(shè),并于2012年12月開始進(jìn)行點(diǎn)火調(diào)試,該焚燒處置工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為10000噸/年。這些危險(xiǎn)廢物處理處置設(shè)施的建成投產(chǎn),進(jìn)一步提升了我市危險(xiǎn)廢物處理處置能力。
嚴(yán)控污水處理廠出廠污泥質(zhì)量,委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)污水處理廠出廠污泥定期進(jìn)行抽檢,全年共抽檢414廠次,各污水處理廠出廠污泥含水率基本都控制在80%以下,滿足污水處理廠運(yùn)營(yíng)相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);規(guī)范污泥運(yùn)輸管理,污泥運(yùn)輸通過實(shí)行市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng),采取公開招投標(biāo)方式,選擇了專業(yè)化的污泥運(yùn)輸隊(duì)伍,有效防止了污泥運(yùn)輸過程中造成二次污染;嚴(yán)格執(zhí)行污泥轉(zhuǎn)運(yùn)處置聯(lián)單制度,污泥運(yùn)輸管理嚴(yán)格實(shí)行四聯(lián)單,并定期查驗(yàn)和匯總;強(qiáng)化污泥處置場(chǎng)所運(yùn)營(yíng)管理,加強(qiáng)污泥處置場(chǎng)運(yùn)營(yíng)日常巡查,督促污泥處置單位制定并執(zhí)行相應(yīng)的規(guī)章制度,嚴(yán)格執(zhí)行污泥處置的操作規(guī)程,優(yōu)化污泥處置工藝,最大限度減少臭氣擾民(如下圖表一)。
表1 2012年深圳市工業(yè)固體廢物利用處置情況
固體廢棄物的危害與影響
1. 污染水體:固體廢棄物未經(jīng)無害化處理隨意堆放,將隨天 然降水或地表徑流入河流、湖泊,長(zhǎng)期淤積,使水面縮小,其有害成份的危害將是更大的。固體廢物的有害成分,如汞(來自紅塑料、霓虹燈管、電池、朱紅印泥等)、鎘(來自印刷、墨水、纖維、搪瓷、玻璃、鎘顏料、涂料、著色陶瓷等)、鉛(來自黃色聚乙烯、鉛制自來水管、防銹涂料等)等微量有害元素,如處理不當(dāng),能隨溶瀝水進(jìn)入土壤,從而污染地下水,同時(shí)也可能隨雨水滲入水網(wǎng),流入水井、河流以至附近海域,被植物攝入,再通過食物鏈進(jìn)入人體,影響人體健康。
2. 污染大氣:固體廢棄物中的干物質(zhì)或輕質(zhì)隨風(fēng)飄揚(yáng),會(huì)對(duì) 大氣造成污染。焚燒法是處理固體廢棄物目前較為流行的方式,但是焚燒將產(chǎn)生大量的有害氣體和粉塵,一些有機(jī)固體廢棄物長(zhǎng)期堆放,在適宜的溫度和濕度下會(huì)被微生物分解,同時(shí)釋放出有害氣體。
3.污染土壤:土壤是許多細(xì)菌、真菌等微生物聚居的場(chǎng)所,這些微生物在土壤功能的體現(xiàn)中起著重要的作用,他們與土壤本身構(gòu)成了一個(gè)平衡的生態(tài)系統(tǒng),而未經(jīng)處理的有害固體廢物,經(jīng)過風(fēng)化、雨淋、地表徑流等作用,其有毒液體將滲入土壤,進(jìn)而殺死土壤中的微生物,破壞了土壤中的生態(tài)平衡,污染嚴(yán)重的地方甚至寸草不生。特別指出,污泥的施用會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)用地造成明顯的影響,一方面可使土壤中重金屬含量有不同程度的提高,同時(shí)使土壤中形態(tài)分布發(fā)生變化。土壤中重金屬移動(dòng)性增強(qiáng),促進(jìn)重金屬進(jìn)入土壤溶液,或向地下水?dāng)U散,導(dǎo)致地下水污染。或進(jìn)入植物,在植物的根莖葉和果實(shí)中積累,并通過食物鏈危及人類健康。像塑料、金屬和玻璃等難降解物質(zhì),它們進(jìn)入土壤后,將數(shù)十年乃至數(shù)百年,完好地殘留在土壤中,影響土壤的通透性,是植物難以生長(zhǎng),而垃圾堆放或填埋過程中,經(jīng)降水淋溶,沖刷以及地表水的浸泡,則被淋出,進(jìn)入土壤,致使土壤中重金屬、有毒有機(jī)物以及有害微生物顯著增加。露天的垃圾堆放,未經(jīng)處理,或未經(jīng)嚴(yán)格處理的生活垃圾,直接進(jìn)入農(nóng)田土壤,破壞了土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)或理化性質(zhì),使土壤的保水、保肥能力降低。
4. 侵占土地:許多城市利用大片地城郊邊緣的農(nóng)田來堆放日益增多的固體廢棄物,使得農(nóng)田面積大規(guī)模減少。固體廢物不像廢氣、廢水那樣到處遷移和擴(kuò)散,必須占有大量的土地。城市固體廢物侵占土地的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,我國(guó)現(xiàn)在堆積的工業(yè)固體廢物有60億噸,生活垃圾有5億噸,估計(jì)每年有1000萬噸固體廢物無法處理而堆積在城郊或公路兩旁,幾萬公頃的土地被它們侵吞。我國(guó)個(gè)別城市的垃圾填埋場(chǎng)周圍發(fā)現(xiàn),地下水的濃度、色度、總細(xì)菌數(shù)、重金屬含量等污染指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)。
5.影響市容環(huán)境衛(wèi)生
固體廢物在城市里大量堆放而又處理不妥,不僅妨礙市容,而且有害城市衛(wèi)生。城市堆放的生活垃圾,非常容易發(fā)酵腐化,產(chǎn)生惡臭,招引蚊蠅、老鼠等孳生繁衍,容易引起疾病傳染;在城市下水道的污泥中,還含有幾百種病菌和病毒。長(zhǎng)期堆放的工業(yè)固體廢物有毒物質(zhì)潛伏期較長(zhǎng),會(huì)造成長(zhǎng)期威脅。城市的清潔衛(wèi)生文明,很大程度同固體廢物的收集、處理有關(guān),尤其是作為國(guó)家衛(wèi)生城市和風(fēng)景旅游城市,對(duì)固體廢物不妥善處理,將會(huì)造成非常不良的影響
固體廢棄物處理的主要技術(shù)對(duì)策
填埋處理
填埋是大量消納城市生活固體廢棄物的有效方法,也是所有固體廢棄物處理工藝剩余物的最終處理方法。目前,我國(guó)普遍采用直接填埋法。所謂直接填埋法是將固體廢棄物填入已預(yù)備好的坑中蓋土壓實(shí),使其發(fā)生生物、物理、化學(xué)變化,分解有機(jī)物,達(dá)到減量化和無害化的目的。填埋處理方法是一種最通用的固體廢棄物處理方法,它的最大特點(diǎn)是處理費(fèi)用低,方法簡(jiǎn)單,但容易造成地下水資源的二次污染。隨著城市固體廢棄物量的增加,靠近城市的適用的填埋場(chǎng)地愈來愈少,開辟遠(yuǎn)距離填埋場(chǎng)地又大大提高了固體廢棄物排放費(fèi)用,樣高昂的費(fèi)用甚至無法承受。
焚燒處理
焚燒法是將固體廢棄物置于高溫爐中,使其中可燃成分充分氧化的一種方法,產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供暖。焚燒處理的優(yōu)點(diǎn)是減量效果好(焚燒后的殘?jiān)w積減少90%以上,重量減少80%以上),處理徹底。但是,根據(jù)美國(guó)的報(bào)道,焚燒廠的建設(shè)和生產(chǎn)費(fèi)用極為昂貴。在多數(shù)情況下,這些裝備所產(chǎn)生的電能價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期的銷售額,給當(dāng)?shù)卣粝戮揞~經(jīng)濟(jì)虧損。由于固體廢棄物含有某些金屬,焚燒具有很高的毒性,產(chǎn)生二次環(huán)境危害。焚燒處理要求垃圾的熱值大于3.35MJ/kg,否則,必須添加助燃劑,這將使運(yùn)行費(fèi)用增高到一般城市難以承受的地步。
堆肥處理
將生活垃圾堆積成堆,保溫至70℃儲(chǔ)存、發(fā)酵,借助垃圾中微生物分解的能力,將有機(jī)物分解成無機(jī)養(yǎng)分。經(jīng)過堆肥處理后,生活垃圾變成衛(wèi)生的、無味的腐殖質(zhì)。既解決垃圾的出路,又可達(dá)到再資源化的目的。但是生活垃圾堆肥量大,養(yǎng)分含量低,長(zhǎng)期使用易造成土壤板結(jié)和地下水質(zhì)變壞,所以,堆肥的規(guī)模不易太大。
固體廢棄物資源化
固體廢棄物資源化是指采取管理和工藝措施從固體廢棄物中回收物質(zhì)和能源,加速物質(zhì)和能量的循環(huán),創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值廣泛的技術(shù)方法。固體廢棄物資源化途徑包括一下3個(gè):(1)物質(zhì)回收,即處理廢棄物并從中回收指定的二次物質(zhì),如紙張、玻璃、金屬等物質(zhì)。(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)換,即利用廢棄物制取新形態(tài)的物質(zhì),如利用廢玻璃和廢橡膠生產(chǎn)鋪路材料,利用高爐礦渣、粉煤灰等生產(chǎn)水泥和其他建設(shè)材料,利用有機(jī)垃圾和污泥生產(chǎn)堆肥等。(3)能量轉(zhuǎn)換,即從廢物處理過程中回收能量,包括熱能和電能,例如,通過有機(jī)廢棄物的焚燒處理回收熱量,還可以進(jìn)一步發(fā)電;利用垃圾或污泥厭氧消化產(chǎn)生沼氣,作為能源向企業(yè)和居民供熱或發(fā)電;利用廢塑料熱解制取燃料油和燃料氣等。中國(guó)的資源利用率較低,大力推廣固體廢棄物資源化,在中國(guó)有著廣闊的應(yīng)用前景。
結(jié)論
總之,城市垃圾處理問題既是一個(gè)復(fù)雜的社會(huì)問題,也是一個(gè)紛繁巨大的系統(tǒng)工程,既涉及技術(shù)問題,又涉及政策管理問題。從管理的角度來說,關(guān)鍵是要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念、建立新的調(diào)控管理手段和城市垃圾處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,真正使城市垃圾處理成為以企業(yè)為主體投資經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng),走上產(chǎn)業(yè)化、社會(huì)化、市場(chǎng)化的發(fā)展軌道。如此,才能改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)和生活方式,實(shí)現(xiàn)城市垃圾的無害化、減量化和資源化,達(dá)到人與自然的和諧。
參考文獻(xiàn)
篇8
Keywords: wastewater; Sludge; Processing; analysis
中圖分類號(hào):[TU992.3]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
0.前言
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展,城市污水處理廠的規(guī)模不斷擴(kuò)大,處理程度不斷提高。到目前為止,全國(guó)已建成和在建的城市污水處理廠已近300座,污水處理能力為1000萬m3/d。
一.城市綜合污水處理的概念
近年來,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,污水處理工藝有了較大的發(fā)展,通常來說城市綜合污水先經(jīng)過初步處理或二級(jí)生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),然后再利用污水土地處理系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行深度處理。一級(jí)處理主要是去除污水中懸浮狀態(tài)的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級(jí)處理目的是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì),目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級(jí)可以混合處理,有的部分已達(dá)到三級(jí)混合處理,為了更好地去除污水中氮和磷,又進(jìn)一步研制了除磷脫氮技術(shù)。其特點(diǎn)是利用優(yōu)勢(shì)菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長(zhǎng)的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達(dá)到三級(jí)處理。
二.城市綜合污水處理的分類
由于污水種類繁多,性質(zhì)各異,故各污水處理策略上也有很不相同。
2.1生活污水
通常以城市生活污水為例污水處理,只需經(jīng)過一級(jí)處理與簡(jiǎn)單的二級(jí)處理即可達(dá)到城市中水使用的水質(zhì)要求,可能滿足工業(yè)循環(huán)水冷卻和家居如廁等用水的要求,達(dá)到中水回用的目的。膜生物反應(yīng)器(MBR)是指將膜分離技術(shù)中的超微濾技術(shù)與污水處理中的傳統(tǒng)活性污泥法(CAS)相結(jié)合,用膜組件代替活性污泥法的二次沉淀池進(jìn)行固液分離,達(dá)到去除懸浮物、細(xì)菌及大分子有機(jī)物的目的。MBR具有出水水質(zhì)好,容積負(fù)荷高,占地面積小,剩余污泥產(chǎn)量低,操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。
2.2醫(yī)院污水
醫(yī)院污水是醫(yī)院或其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)在診治、預(yù)防疾病過程中產(chǎn)生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結(jié)核桿菌等病毒,被列為國(guó)家HW01.號(hào)危險(xiǎn)污染物,如不經(jīng)處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對(duì)人體造成威脅。此類污水經(jīng)污水處理廠二級(jí)處理后,水質(zhì)已經(jīng)改善,細(xì)菌含量也大幅度減少,但細(xì)菌的絕對(duì)數(shù)量仍很可觀。
2.2.1氯消毒
氯消毒常用的有液氯法和次氯酸鈉法。液氯法是20世紀(jì)80年代國(guó)內(nèi)最流行的方法,技術(shù)成熟,價(jià)格便宜,設(shè)備故障率和成本均明顯低于臭氧法,但氯氣泄漏現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,且易產(chǎn)生二次污染物:次氯酸鈉法是20世紀(jì)90年代應(yīng)用于最多的方法,設(shè)備投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,安全可靠,易管理,對(duì)于藥源可靠的地區(qū)在污水消毒中得到廣泛應(yīng)用,但消毒作用不如氯氣強(qiáng)。
2.2.2過氧化物消毒
過氧化物消毒劑最常用的有二氧化氯和臭氧。二氧化氯與氯消毒的特性不同,它的殺菌機(jī)制主要是二氧化氯分子滲入細(xì)胞內(nèi),將核酸(DNA或RNA)氧化,以快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物的生存的。二氧化氯是被世界衛(wèi)生組織(WHO)確認(rèn)的一種高效強(qiáng)力殺菌劑,是國(guó)際上公認(rèn)的氯系列消毒最理想的更新替代產(chǎn)品,為國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局所推薦的,其最大的優(yōu)點(diǎn)在于與腐殖質(zhì)或有機(jī)物反應(yīng)幾乎不產(chǎn)生發(fā)散性有機(jī)鹵物,不生成并抑制生成致癌物三鹵甲烷,也不與氨及氨基化合物反應(yīng)。
臭氧消毒法,臭氧是一種極強(qiáng)的氧化劑,殺菌效果好,接觸時(shí)間短,氯的殺菌作用是漸時(shí)的,而臭氧的滅菌作用是快速、瞬時(shí)的。另外,臭氧不僅完全不產(chǎn)生致癌的三鹵甲烷,還能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物,除臭脫色效果好,使水溶解增加,現(xiàn)在西歐國(guó)家普遍使作,但投資大,設(shè)備故障率高電耗大,費(fèi)用較氯化消毒高,而且由于臭氧化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定,直接帶了臭氧消毒的缺點(diǎn),無法貯存,不易運(yùn)輸,臭氧消毒后水中不能維持剩余臭氧,對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)難以控制,控制和檢測(cè)O3均需一定的技術(shù),管理難度大。
2.2.3紫外線輻照消毒
紫外線輻照消毒具有廣譜殺菌性、能夠有效地殺滅各種病菌、細(xì)菌和原生菌,作為一種物理消毒方法,無毒性、蓄積毒性和腐蝕作物,操作簡(jiǎn)單,不加化學(xué)藥劑,不產(chǎn)生二次污染消毒后的水無殘留輻射,缺點(diǎn)是紫外光源壽命短,若光照強(qiáng)度低時(shí),殺菌效率不高,且無后續(xù)作用,不能大規(guī)模應(yīng)用。
2.3工業(yè)污水
工業(yè)污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機(jī)物而顯出獨(dú)特的顏色,污染性很強(qiáng)。如果工業(yè)污水直接進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應(yīng)。據(jù)研究表明:重金屬進(jìn)入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。
污水中污染無機(jī)物有的惡化水質(zhì),危害水生生物,危害農(nóng)業(yè);有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對(duì)人體危害最大,甚至致癌。然而工業(yè)污水無機(jī)物構(gòu)成千差萬別,因此,對(duì)工業(yè)污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術(shù)與具體的工行業(yè)減污處理設(shè)備相結(jié)合,才能有效地降低工業(yè)污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內(nèi)生污水直接凈化,即直接在工業(yè)廠房或其附近采用有針對(duì)性的用污水處理方法。現(xiàn)在,工業(yè)污水的直接凈化技術(shù)是國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略中非常具有生命力的前沿技術(shù)。
三.污泥處理
常用的污泥處理方法有:農(nóng)業(yè)利用、衛(wèi)生填埋、焚燒和投入海洋等。目前我國(guó)污泥處理仍以農(nóng)業(yè)和衛(wèi)生填埋為主。
3.1衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋優(yōu)點(diǎn)是投資省、實(shí)施快、方法簡(jiǎn)單、處理規(guī)模大,缺點(diǎn)是對(duì)污泥的土力學(xué)性質(zhì)要求較高,需要大面積的場(chǎng)地和大量的運(yùn)輸費(fèi)用,地基需作防滲處理以防地下水污染等。填埋目前仍是我國(guó)污泥處置的重要方法之一,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,常規(guī)填埋是一種不可循環(huán)的最終處置方式,需要大面積的土地,其應(yīng)用比例將會(huì)逐漸減少。
3.2海洋傾倒
海洋傾倒是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的處理方法。對(duì)于那些靠近海岸的大型污水處理廠來說,將其液態(tài)污泥排海是一種方便的污泥處置方法。90年代英國(guó)、日本、美國(guó)相繼使用這種方法處理污泥,但投海會(huì)污染海洋,對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈造成威脅,有鑒于此,污泥海洋傾倒已受到越來越多的反對(duì),不得在水體中處置污泥。
3.3土地利用(污泥農(nóng)用)
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),無論是從經(jīng)濟(jì)因素,還是從肥效利用因素出發(fā),污泥的土地利用是符合我國(guó)國(guó)情的處置方法。污泥農(nóng)用從我國(guó)具體情況來說是最可行、最現(xiàn)實(shí)的處置方案。污泥農(nóng)用可大量處置污泥,原則上只有污泥達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就可用于農(nóng)田;污泥參與農(nóng)田的自然物質(zhì)循環(huán)過程,污泥中的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)和微量元素是良好的農(nóng)用肥料,對(duì)農(nóng)作物有增產(chǎn)作用;污泥中的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)可改善土壤結(jié)構(gòu),是良好的土壤改良劑;污泥農(nóng)業(yè)利用使生產(chǎn)費(fèi)用降低,適合我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。
3.4污泥堆肥
污泥堆肥農(nóng)用的一個(gè)重要方面,它是利用污泥中的微生物進(jìn)行發(fā)酵的過程。此技術(shù)早在20世紀(jì)初,在歐洲就開發(fā)研究成功,開始只被用于城市垃圾的處理,后來這種方法被引用到污泥處理施用農(nóng)田。
3.5污泥焚燒
污泥焚燒后,大大減量化。另外,污泥中所含有的重金屬在高溫下被氧化成穩(wěn)定的氧化物,是制造陶粒、瓷磚等產(chǎn)品的優(yōu)良材料。近年來,焚燒法得到了較大的發(fā)展,和其它各法相比,焚燒法有以下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn):1大大地減少了污泥的體積和重量,因而最終需要處理的物質(zhì)很小,有時(shí)焚燒灰可制成有用的產(chǎn)品;2污泥處理速度快,不需長(zhǎng)期儲(chǔ)存;3污泥可就地焚燒,不需長(zhǎng)距離運(yùn)輸;④可以回收能量用于發(fā)電和供熱。
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隨著我國(guó)城市和工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)污水和生活污水的排放量日益增多,從而導(dǎo)致污水中所產(chǎn)生的污泥量也是不斷地增加,如何有效安全地處理好這些污泥,這是值得我們深入思考的問題。目前污泥處理的常用方法有焚燒、堆肥和填埋,但是這些處理方法的應(yīng)用都會(huì)或多或少地受到污泥的高含水率的限制。本文就污泥脫水技術(shù)進(jìn)行研究。
2.污泥分類
2.1初沉池污泥
初沉池污泥源于沉降過程。這些懸浮的顆粒(或大或小的顆粒)可以利用沉淀法分離。初沉池污泥中的揮發(fā)份含量較低(大概在55%到60%之間),易于脫水。該污泥在脫水之前,很容易通過靜態(tài)濃縮,提高原泥濃度,但該污泥容易發(fā)酵。
2.2生物污泥
生物污泥來源于生物法處理的廢水。它是一種含有微生物的混合物,可以通過凈化分離器將微生物和水質(zhì)分離。只有部分生物污泥被送去進(jìn)行脫水處理,其它將被循環(huán)利用,用來保持生化池中的細(xì)菌總量。該污泥脫水能力中等,主要是由其揮發(fā)份含量決定,過高的揮發(fā)份含量不易于泥水分離。
2.3混合污泥
混合污泥是初沉池污泥與生物污泥經(jīng)過混合形成,由于混合污泥的性質(zhì)介于生物污泥與初沉池污泥之間,該類污泥較容易脫水處理。
2.4消化污泥
消化污泥來自于消化處理過程中生物穩(wěn)定步驟。穩(wěn)定步驟是通過生物污泥或者混合污泥來實(shí)現(xiàn)的,此過程可在不同的溫度條件下進(jìn)行,也可以在有氧或無氧條件下進(jìn)行(即耗氧菌或者厭氧菌)。在經(jīng)過穩(wěn)定處理后,污泥應(yīng)該具有如下性質(zhì):具有較低的揮發(fā)份含量:揮發(fā)份含量大概占到50%,在消化過程中,污泥出現(xiàn)無機(jī)化現(xiàn)象;固含量大概在20g/L到40g/L之間;具有較好的脫水能力。
2.5礦物污泥
之所以取名為礦物污泥,是由于這種污泥是在礦物處理過程中產(chǎn)生的,如采石廠或者精選礦的過程。礦物污泥的性質(zhì)直接與各種礦物的性質(zhì)有關(guān)(包括粘土),它容易通過重力的作用來進(jìn)行泥水分離。
3.開展污泥脫水技術(shù)的意義
2011年我國(guó)污水排放總量已經(jīng)達(dá)到了482.4億噸,其中含有261.3億噸城鎮(zhèn)生活污水,221.1億噸工業(yè)廢水,482.4億噸廢水中COD排放量可以達(dá)到1339.2萬t。如果我們采用生物法來處理65%的污水,那么全國(guó)將產(chǎn)生847萬t(干質(zhì)量)污泥(按1t干質(zhì)量污泥=0.38萬t廢水計(jì)算)。而我們?nèi)绻僭O(shè)這些污泥中含水量達(dá)到了80%,那么則這些污泥的質(zhì)量可以達(dá)到4233萬噸。污泥的處理如此之大,由此可看出,污水處理廠在處理這些污泥時(shí)所面臨的困難。污泥處理處置的成本主要包括填埋費(fèi)用、場(chǎng)外運(yùn)輸費(fèi)用和場(chǎng)內(nèi)傳輸費(fèi)用。
而污泥的量是最能夠影響成本的,如果我們積極開展污泥脫水技術(shù),哪怕只是將含水率降低至一半,那么全國(guó)都至少能夠減少一半的運(yùn)輸費(fèi)用和填埋用地費(fèi)用,能夠減少2116萬噸污泥,使得管理成本大幅度降低,所以污泥脫水技術(shù)有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
4.污泥脫水技術(shù)的應(yīng)用
4.1干化脫水技術(shù)
干化脫水技術(shù)根據(jù)加熱方式和熱能來源的不同,可分為對(duì)撞流干燥、紅外輻射干燥、間壁干燥、過熱蒸汽干燥、流化干燥等,是一種能夠有效利用熱能快速蒸發(fā)掉污泥中水分的處理工藝,目前主要采用的是流化床干化。
干化脫水技術(shù)的缺點(diǎn)在于對(duì)操作技術(shù)和管理技術(shù)有較高要求,運(yùn)行費(fèi)用高,資金投資大。優(yōu)點(diǎn)在于穩(wěn)定、安全、易控制、占地少,處理過程中產(chǎn)生的氣體不易爆難燃,不易產(chǎn)生沼氣,污泥不易粘結(jié)、性狀穩(wěn)定,干化后污泥體積減小很多,含水率低于10%。適用于集中處理多個(gè)中小型污水處理廠污泥,還有那些土地緊張的大型污水處理廠。
4.2Huber SRT工藝
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當(dāng)前城市化進(jìn)程中工業(yè)發(fā)展速度較快,這也使城市污水中工業(yè)廢水所占比例較大,工業(yè)廢水排放過程中雖然經(jīng)過了一定的處理,但很多情況下都沒有達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn),因此需要對(duì)這些污水進(jìn)行二次處理,即通過物理凈化、生物進(jìn)化及化學(xué)凈化等污水處理方式來對(duì)污水進(jìn)行有效控制。這其中活性污泥法作為生物進(jìn)化方法,能夠利用自然界中的微生物來對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解,從而達(dá)到凈化污水的目的。
1 活性污泥法處理污水的基本原理分析
在利用活性污泥法對(duì)污水處理過程中,主要是利用活性污泥中的一些好氧細(xì)菌來氧化、吸附污中的有機(jī)物,并對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解,使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化。
活性污泥法作為生物化學(xué)污水處理方式的一種,需要在有氧條件來進(jìn)行,主要是依靠好氧的細(xì)菌,利用細(xì)菌自身分泌的體外酶來分解水中的膠體性有機(jī)物,使其轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛉芙獾挠袡C(jī)物狀態(tài),同時(shí)借助于好氧細(xì)菌細(xì)胞膜使這些可以溶解的有機(jī)物參透到其他新的細(xì)胞內(nèi)部,即將有機(jī)物氧化控制、分解和合并為新的細(xì)胞主體,并在細(xì)菌體內(nèi)酶作用下將有機(jī)物分解為二氧化碳和水,使污水達(dá)到預(yù)期的凈化效果。
2 活性污泥法在污水處理中經(jīng)常出現(xiàn)的問題
2.1 污泥上浮
在活性污泥法處理污水過程中,特別是在二沉池內(nèi),對(duì)污泥的沉降性能會(huì)產(chǎn)生較大的影響,其中很大一部分污泥可能無法沉降,部分會(huì)隨著水流流走,部分會(huì)從池下浮起漂走,從而對(duì)出水的水質(zhì)帶來較大的影響。導(dǎo)致這種問題發(fā)生不僅存在管理上的問題,同時(shí)還有設(shè)計(jì)上的問題。導(dǎo)致二沉池污泥上浮的原因大致有污泥膨脹、污泥脫氮上浮及污泥腐化等幾個(gè)方面。
2.1.1 污泥膨脹
污泥膨脹是污泥上浮的重要原因,正常情況下,活性污泥具有較好的沉降性,含水率也較好。但是如果活性污泥出現(xiàn)變質(zhì),污泥中的含水率增加,就會(huì)導(dǎo)致污泥體積膨脹而出現(xiàn)沉淀困難的現(xiàn)象。出現(xiàn)污泥膨脹主要是由于污泥內(nèi)的絲狀細(xì)菌大量繁殖,致使污泥塊出現(xiàn)松散而降低密度,最終導(dǎo)致污泥膨脹。
2.1.2 污泥脫氮上浮
在曝氣池中,一旦曝氣時(shí)間較長(zhǎng)或是曝氣量較大時(shí),在曝氣池中會(huì)產(chǎn)生高度硝化作用,從而導(dǎo)致混合液中會(huì)有較多的硝酸鹽出現(xiàn),這種情況下,二沉池極易出現(xiàn)反硝化現(xiàn)象,從而造成污泥上浮。當(dāng)混合液硝酸鹽較高時(shí),將其靜止沉淀,在開始時(shí)污泥具有較好的沉降效果,但在后續(xù)過程中則會(huì)在反硝化作用下產(chǎn)生氮?dú)猓勰嘀杏行馀莓a(chǎn)生,造成污泥比重降低,污泥會(huì)出現(xiàn)整塊上升的現(xiàn)象,從而浮出水面。
2.1.3 污泥腐化
在曝氣量過小的情況下,二沉池內(nèi)的污水會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間滯留的現(xiàn)象,亦或是二沉池排泥不暢,池內(nèi)氧氣含量降低,由此會(huì)導(dǎo)致污泥出現(xiàn)厭氧分解,產(chǎn)生大量的氣體而致使污泥上升。另外,當(dāng)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)缺乏合理性時(shí),污泥也會(huì)出現(xiàn)上浮問題,通常情況下在設(shè)計(jì)時(shí),污泥回流縫過大或是導(dǎo)流室斷面太小等,如果污泥回流縫較大,曝馇的運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)沉淀區(qū)液體產(chǎn)生一定波動(dòng),在回流縫中會(huì)出現(xiàn)大量的微氣泡,這些氣泡會(huì)帶動(dòng)污泥上升。如果導(dǎo)流室的斷面設(shè)計(jì)太小,就會(huì)影響氣水分離,從而影響污泥的沉降性能。
2.2 活性污泥不增長(zhǎng)或減少
在利用活性污泥法來對(duì)污水進(jìn)行處理過程中,活性污泥的含量會(huì)因不同原因而出現(xiàn)不增長(zhǎng)或者減少的現(xiàn)象。減少是因?yàn)槲勰嗌细r(shí)會(huì)隨著水而流出,不增長(zhǎng)主要是活性污泥缺少養(yǎng)料的供應(yīng),比如進(jìn)水中的有機(jī)物含量下降,活性污泥的生長(zhǎng)就會(huì)受到影響,所以會(huì)出現(xiàn)不增長(zhǎng)的現(xiàn)象,直接影響到污水處理效果。
2.3 泡沫問題
在利用活性污泥法來對(duì)污水進(jìn)行處理過程中,曝氣池中產(chǎn)生的泡沫是影響污水處理的重要問題。泡沫的產(chǎn)生可能是由于曝氣池中進(jìn)水時(shí),在進(jìn)水中含有合成洗滌劑,或者是其他含有氣泡的物質(zhì)。曝氣池中的泡沫會(huì)直接導(dǎo)致活性污泥上升,降低污泥含量,從而影響到污水的處理效果。此外,曝氣池中的氣泡還會(huì)對(duì)表面曝氣的機(jī)械產(chǎn)生一定的影響,曝氣葉輪的充氧能力變化而影響到曝氣池的日常操作管理。
3 提高活性污泥法處理污水質(zhì)量的措施
3.1 污泥膨脹控制
為了能夠有效的控制污泥膨脹,則需要與進(jìn)水濃度和處理效果進(jìn)行有效結(jié)合,使曝氣量出現(xiàn)變更,確保有機(jī)物與曝氣量能夠維持在適當(dāng)?shù)谋壤秶鷥?nèi)。同時(shí)還要對(duì)排泥量和排泥時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制,以此來預(yù)防絲狀菌污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)還可以通過加強(qiáng)曝氣,使池中保持足夠的溶解氧,對(duì)于水中工業(yè)污水量較大的情況,可以適當(dāng)?shù)奶砑拥锘蚴橇谆铮瑢⑵追刍蚴且郝鹊燃尤氲交亓魑勰嘀校源藖韺?shí)現(xiàn)對(duì)絲狀菌的有效控制,另外,還可以通過調(diào)整PH值來消除絲狀菌。
3.2 污泥脫氮上浮問題的處理
防止污泥脫氮上浮的措施如下:一是增加污泥回流量或及時(shí)排泥,以減少二沉池中的污泥量。二是減少曝氣量或縮短曝氣時(shí)間,以減弱硝化作用。三是減少二沉池進(jìn)水量,以減少二沉池的污泥量。
3.3 活性污泥不增長(zhǎng)或減少的解決辦法
在具體操作過程中,可以通過提高污泥沉淀效率來對(duì)污泥隨水流出的現(xiàn)象進(jìn)行有效防范,也可以增加進(jìn)水量,或是增加營(yíng)養(yǎng)物的投放量來解決活性污泥不增長(zhǎng)或減少的問題。另外,當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物較少時(shí),可以通過減少曝氣量,而營(yíng)養(yǎng)物較多時(shí),則需要加大曝氣量,以此來促進(jìn)活性污泥的增長(zhǎng)。
3.4 控制泡沫的措施
對(duì)于控制曝氣池中泡沫的方法主要有三種,第一種為使用自來水或者是處理后的水噴灑在曝氣池的表面,這種做法的成本較低,操作簡(jiǎn)單,也會(huì)對(duì)控制泡沫起到較好的效果。但是使用自來水會(huì)導(dǎo)致水資源的浪費(fèi),使用處理后的水會(huì)對(duì)操作環(huán)境產(chǎn)生影響。第二種方法為使用消泡劑,比如柴油和煤油等,雖然價(jià)格低廉且效果好,但是投放量較大時(shí)會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生污染,所以此種方法應(yīng)該謹(jǐn)慎使用。第三種方法為增加曝氣池中的污泥濃度,這種方法是控制大量泡沫產(chǎn)生的根本方法,但是在實(shí)際運(yùn)行的過程中,會(huì)因?yàn)榛亓魑勰嗔坎蛔愣鵁o法保證曝氣池中污泥的濃度。
4 結(jié)束語
當(dāng)前在污水處理過程中活性污泥法應(yīng)用十分廣泛,但在實(shí)際應(yīng)用過程中,在運(yùn)行過程中和后續(xù)處理過程中都存在較多的問題,因此需要加大對(duì)活性污泥法的研究力度,努力提高污水處理技術(shù),加快推動(dòng)其向高效率、低能耗及簡(jiǎn)便方向的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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目前為止,生物處理工藝仍是去除廢水中有機(jī)物最為經(jīng)濟(jì)、最具環(huán)境效益、應(yīng)用最為廣泛的城市污水和工業(yè)廢水處理方法。而傳統(tǒng)的活性污泥法則是生物處理方法中最為常用的處理方法,主要優(yōu)點(diǎn)是處理能力高,出水好,負(fù)荷較低,但基建與運(yùn)行費(fèi)用較高,管理復(fù)雜,容易發(fā)生污泥膨脹與上浮;生物膜法是另一種常規(guī)生物處理工藝技術(shù),特別是在工業(yè)廢水中應(yīng)用更加廣泛,其主要特點(diǎn)是負(fù)荷高,抗沖擊能力強(qiáng),無污泥膨脹,但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市和工業(yè)廢水的排放量不斷加大,廢水中污染物的種類和數(shù)量也不斷增加,許多常規(guī)生物處理系統(tǒng)都面臨著進(jìn)水負(fù)荷超過設(shè)計(jì)水平以及運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定出水超標(biāo)等問題,必須對(duì)常規(guī)生物處理工藝進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn),對(duì)提高系統(tǒng)的去除能力具有重要意義。
通過對(duì)常規(guī)生物處理工藝的研究并進(jìn)行了小試和工程實(shí)踐,開發(fā)出高效復(fù)合式生物處理技術(shù)工藝――泥膜共生生物處理技術(shù),該工藝是在好氧活性污泥法與生物膜法有效結(jié)合的基礎(chǔ)上,兼顧強(qiáng)化多相物系的傳質(zhì)而提出的,以發(fā)揮兩種工藝各自的優(yōu)勢(shì),克服各自存在的不足,使得生物處理系統(tǒng)在去除有機(jī)污染物方面更為有效。
二、 泥膜共生處理技術(shù)機(jī)理及特點(diǎn)
泥膜共生生物處理工藝是懸浮生長(zhǎng)活性污泥法和附著生長(zhǎng)的生物膜法相結(jié)合的一種工藝。其通過在活性污泥曝氣池中投加一定數(shù)量的載體填料作為微生物附著生長(zhǎng)的載體。利用懸浮生長(zhǎng)的活性污泥與附著生長(zhǎng)的生物膜共同去除污水中有機(jī)污染物,受限填料同時(shí)作為多相流體中水力半徑的控制因素,以增加水力剪切,提高傳質(zhì)效率,系統(tǒng)中廢水與生物相處于推流狀態(tài),在局部單元處理完全混合狀態(tài),系統(tǒng)中活性污泥量通過污泥回流控制,在這個(gè)系統(tǒng)中由于填料的加入,使污水處理的機(jī)理和效能都大為改變,微生物生存的基礎(chǔ)環(huán)境由原來的氣、液兩相轉(zhuǎn)變?yōu)闅狻⒁骸⒐倘啵@種轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸飫?chuàng)造了更豐富的存在形式,形成了一個(gè)更為復(fù)雜的復(fù)合式生態(tài)系統(tǒng),在任何時(shí)候都有一些游離的菌體附著在載體表面,同時(shí)又有一些生物膜脫離載體表面,而形成懸浮污泥,當(dāng)這一過程達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)器中的載體表面就形成穩(wěn)定狀態(tài)的生物膜,這層生物膜與液相中的懸浮污泥共同發(fā)揮作用,各種發(fā)揮自己的降解優(yōu)勢(shì),同時(shí)又在縱橫兩個(gè)方向上相互關(guān)聯(lián)。在縱向上,微生物構(gòu)成了一個(gè)由細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)別組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),其中每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)量都受到環(huán)境和其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)的制約,最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,在橫向上,沿著液體到載體的方向,構(gòu)成了一個(gè)懸浮好氧型、附著好氧型、附著兼氧型、附著厭氧型的各種運(yùn)動(dòng)能力,呼吸類型、營(yíng)養(yǎng)類型的微生物系統(tǒng),從而使得系統(tǒng)有可能同時(shí)完成有機(jī)物的去除和脫氮除磷的任務(wù)。
在該工藝中,附著生長(zhǎng)在填料上的長(zhǎng)泥齡生物膜為生產(chǎn)緩慢的硝化菌提供了非常有利的生存環(huán)境,可實(shí)現(xiàn)有效的硝化效果,而懸浮生長(zhǎng)的活性污泥的泥齡相對(duì)較短,主要起去除有機(jī)物的作用,由此避免了活性污泥工藝中為了實(shí)現(xiàn)硝化作用而需要較長(zhǎng)的泥齡并因此而易出現(xiàn)污泥膨脹的問題。因而,這種懸浮態(tài)和附著態(tài)微生物共池生長(zhǎng)的工藝其污泥負(fù)荷要遠(yuǎn)低于單純的活性污泥工藝,因而其處理效率更高,且運(yùn)行更穩(wěn)定。泥膜共生生物曝氣池幾乎適用于所有形式的曝氣池,尤其適用于對(duì)超負(fù)荷運(yùn)行的城市污水和工業(yè)廢水處理廠的改造,可無須擴(kuò)大原有處理構(gòu)筑物的容積,而提高處理能力;適用于為滿足更為嚴(yán)格的處理出水水質(zhì)要求的常規(guī)工藝的改造。因而該工藝與活性污泥工藝相比,在達(dá)到同樣處理效果的前提下,其所需的反應(yīng)器可明顯縮小,或在同樣的容積負(fù)荷條件下,其處理效果將更好,功能更強(qiáng)。
三、 泥膜共生生物處理系統(tǒng)在工業(yè)廢水中的應(yīng)用及效果
該工藝已成功應(yīng)用于淀粉廢水、制革廢水、造紙廢水,化肥廠氨氮廢水和明膠廢水等工業(yè)廢水處理工程中,并取得了良好的效果,下表是泥膜共生技術(shù)在各工業(yè)廢水中的處理效果:
效果表
項(xiàng) 目 制革廠 造紙 淀粉 化肥廠 明膠廠
泥膜共生系統(tǒng) COD 進(jìn)水 600-1000 300-600 600-800 600-1100
出水 60-85 35-65 30-70 30-80
去除率 91% 89% 93% 94%
NH3-N 進(jìn)水 50-90 300-350 50-130 50-70
出水 5-10 2-10 5-10 2-8
去除率 89% 98% 91% 92%
備 注 一級(jí) 一級(jí) 二級(jí) 一級(jí) 一級(jí)
從上表可以看出,泥膜共生技術(shù)在去除COD和NH3-N方面有很高的去除效果。
四、 泥膜共生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
從試驗(yàn)研究和實(shí)際工程的結(jié)果可以看出該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1) 泥膜共生生物曝氣池內(nèi)的生物量比單一的活性污泥或生物膜曝氣池內(nèi)的生物量大,去除有機(jī)物的能力強(qiáng)。
(2) 在相同生物量下,與活性污泥法相比,減少了曝氣池的容積,減低基建費(fèi)用。
(3) 通過合理控制操作參數(shù),可實(shí)現(xiàn)高效脫氮。
(4) 易于在原有設(shè)施下改建,有利于現(xiàn)有污水處理工藝的升級(jí)改造。
(5) 對(duì)難降解廢水的降解有顯著的效果。
(6) 運(yùn)行穩(wěn)定,管理方便,不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。
(7) 有極強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。
篇12
在城市污水處理中,通常要截留相當(dāng)數(shù)量的懸浮物質(zhì),這些物質(zhì)統(tǒng)稱為污泥固體,與水的混合體叫污泥。污泥通常是指主要含有各種微生物以及有機(jī)、無機(jī)顆粒組成的絮狀物,含有大量的有毒有害物質(zhì),如寄生蟲卵、病原微生物、細(xì)菌、合成有機(jī)物及重金屬離子;植物營(yíng)養(yǎng)素(氮、磷、鉀)、有機(jī)物及水分等。另外,污泥易于腐化發(fā)臭、顆粒較細(xì),相對(duì)密度較小,含水率高且不易脫水,屬于膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)。因此,對(duì)污泥需要及時(shí)處理和處置。
二、國(guó)內(nèi)外污泥資源化處理現(xiàn)狀
2.1國(guó)外污泥處理現(xiàn)狀
隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展,城市污泥的產(chǎn)量與日劇增,如何安全經(jīng)濟(jì)的處理污泥對(duì)環(huán)境造成的二次污染,已成為世界各國(guó)共同面臨的環(huán)境問題。
對(duì)污水廠的污泥處理,發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)60年代已采用先進(jìn)的成套技術(shù)與設(shè)備,如污泥濃縮脫水、污泥消化系統(tǒng)、污泥干燥焚燒、沼氣利用、污泥高溫堆肥以及污泥固化做燃料等技術(shù)與設(shè)備。20世紀(jì)80年代以來,發(fā)達(dá)國(guó)家的城市污泥處理已進(jìn)入成熟階段,此階段特點(diǎn)有兩個(gè),一個(gè)是進(jìn)一步完善污泥的處理技術(shù);另一方面是重視污泥的處置與資源化利用。在污泥處理技術(shù)方面,進(jìn)一步發(fā)展與完善的:如污泥消化工藝, 20世紀(jì)80年代研究開發(fā)的好氧-厭氧兩段消化,或酸性發(fā)酵-堿性發(fā)酵兩相消化以及中溫-高溫雙重消化等新工藝;在污泥無害化工藝方面,除沿用厭氧消化或好氧消化技術(shù)外,還開發(fā)了輻射處理(β射線、γ射線)技術(shù),以及正在研究微波與超聲波技術(shù)等。在污泥濃縮與脫水方面,除傳統(tǒng)的重力濃縮外,又開發(fā)氣浮濃縮,脫水技術(shù)由真空干燥自然脫水(污泥干化床)發(fā)展為機(jī)械脫水,以及板框壓濾、離心脫水等。
2.2我國(guó)污泥處理現(xiàn)狀
近年來,隨著我國(guó)政府不斷加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)力度,城市污水處理率不斷提高,但污泥的產(chǎn)量也迅速增加,隨之而產(chǎn)生的污泥對(duì)環(huán)境造成二次污染的威脅也日益加劇。
在城市污水處理方面,通過引進(jìn)、改進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),已經(jīng)建立了較為完善的污水處理系統(tǒng)。然而,在污泥處理方面,現(xiàn)有的國(guó)外污泥處理和處置方法并不完全適合我國(guó),因此沒有有效的污泥處理技術(shù)可借鑒,從而使我國(guó)在對(duì)城市污泥的最終處理方面進(jìn)展緩慢,遠(yuǎn)滯后于污水處理技術(shù)的發(fā)展。
三、污泥處理與資源化基本方向
3.1資源化利用
污泥資源化利用包括了物質(zhì)回收、轉(zhuǎn)換,能量轉(zhuǎn)換,具體包括了污泥的有用元素、能源和材料利用等方面。
3.1.1污泥的有用元素利用
污泥的有用元素利用主要指污泥的土地利用。污泥中含有豐富的腐殖質(zhì)、有機(jī)物及植物所需的各種微量元素,它不僅能夠?yàn)橹参锏纳L(zhǎng)提供大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),提高土壤肥度,還能改良土壤結(jié)構(gòu),改善土壤的物理化學(xué)性質(zhì)。污泥土地利用包括農(nóng)業(yè)利用、綠地利用、土地恢復(fù)等。污泥土地利用風(fēng)險(xiǎn)在于污泥中存在許多有毒有害物質(zhì),因此在污泥土地利用時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制這些風(fēng)險(xiǎn),避免對(duì)周圍環(huán)境和人類食物鏈安全造成負(fù)面影響。
3.1.2污泥的能源利用
(1)污泥低溫制油技術(shù)。污泥低溫制油技術(shù)是指在300-500℃,常溫或高壓缺氧條件下,借助污泥中所含的重金屬和硅酸鋁,將污泥中的蛋白質(zhì)和脂類轉(zhuǎn)變成碳?xì)浠衔铩?/p>
(2)污泥沼氣利用 污泥通過厭氧消化可產(chǎn)生以甲烷為主要成分的沼氣。發(fā)酵產(chǎn)物主要是氣態(tài)甲烷和二氧化碳,將其收集后用作清潔燃料。利用厭氧發(fā)酵制氣的優(yōu)點(diǎn)是資源化程度高,生產(chǎn)環(huán)境好,臭氣產(chǎn)生量極小;大氣污染小,無酸性物、二噁英,粉塵產(chǎn)生。
(3)污泥燃料化利用 污泥燃料化包括了污泥能量回收系統(tǒng)和污泥燃料。污泥燃料可用于發(fā)電,也可用于廠區(qū)水泥的生產(chǎn),還適合紙漿造紙廠應(yīng)用,有利于降低造紙廠的能耗。污泥燃料熱值較高,性質(zhì)比較穩(wěn)定,可以方便控制。
3.1.3污泥制作建筑材料
(1)污泥制磚 污泥制磚可直接用干化污泥制轉(zhuǎn),也可用污泥焚燒灰制磚。用干化污泥直接制磚時(shí),應(yīng)對(duì)污泥成分進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,使其成分與制磚黏土的化學(xué)成分相當(dāng)。
(2)污泥制陶粒和生態(tài)水泥 目前,污泥陶制的工藝主要有兩種,一種是直接以脫水污泥為原料制陶粒,另一種是利用生污泥或厭氧發(fā)酵污泥焚燒灰造粒后燒結(jié)。此外,還可利用城市污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥為原料制造水泥。
(3)污泥制混凝土和吸附劑 細(xì)填料污泥焚燒灰可作為混凝土的細(xì)填料,代替部分水泥和細(xì)砂。利用污泥中含碳有機(jī)物對(duì)污泥進(jìn)行熱解制成含碳吸附劑,不同污泥所制取的吸附劑有不同的用途。
3.2焚燒
焚燒可達(dá)最大限度減量的目的。焚燒可破壞全部有機(jī)質(zhì),殺死一切病原體。如果城市衛(wèi)生要求高或污泥有毒物質(zhì)含量高是污泥無法再利用,但污泥自身的燃燒熱值較大時(shí),可采用焚燒方法進(jìn)行處理。通過焚燒可利用污泥中豐富的生物能來發(fā)電并使污泥達(dá)到最大程度的減容。焚燒過程中所有的病菌、病原體均被徹底殺滅、又有害的有機(jī)殘余物被氧化分解。
污泥以焚燒為核心的處理方法是徹底的處理方法,其優(yōu)點(diǎn)在于其產(chǎn)物為無菌、無臭的無機(jī)殘?jiān)杆賹?shí)現(xiàn)偶爾無菌化和減量的目的。
3.3填埋
填埋處理是指把污泥運(yùn)到限定的區(qū)域內(nèi)(山地、平地、峽谷和廢礦坑內(nèi))鋪開壓實(shí)成薄層至一定厚度,在其上覆蓋惰性土壤,已封閉的填埋場(chǎng)覆以由粘性土壤組成的最終覆蓋層,上面可種綠色植物。污泥既可單獨(dú)填埋,也可與工業(yè)廢物和生活垃圾一起填埋,具有投資少、容量大、見效快等特點(diǎn)。然而,污泥填埋并未最終避免環(huán)境污染,有害成分的滲漏可能會(huì)對(duì)地下水造成污染,填埋場(chǎng)廢氣排放等,因此,土地填埋技術(shù)有待進(jìn)一步探索研究。
四、結(jié)語
污泥無論在近期還是遠(yuǎn)期都將成為地表水和地下水的潛在污染源,也不可避免的給環(huán)境帶來嚴(yán)重的二次污染,因此尋找合理的污泥處理技術(shù),對(duì)營(yíng)造和諧的生態(tài)環(huán)境,維持人類的長(zhǎng)足發(fā)展具有重要的科學(xué)意義。建立和健全懲治污泥處理處置政策的規(guī)章體系及配套機(jī)制,加快推進(jìn)城鎮(zhèn)污水、污泥的同步治理刻不容緩。
參考文獻(xiàn):
篇13
目前,造紙行業(yè)是世界六大工業(yè)污染源之一,它產(chǎn)生的廢水量約占國(guó)內(nèi)工業(yè)總廢水量的10%。造紙廢水的綜合治理一直是國(guó)內(nèi)外造紙工業(yè)和環(huán)保界的研究熱點(diǎn)。造紙廢水處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率、減少用水量和廢水排放量,同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的廢水處理方法。目前造紙廢水處理方法主要有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。物理法和化學(xué)法大部分是作為造紙工業(yè)廢水的前處理工藝,能有效的去除懸浮顆粒物,方便生物法進(jìn)一步處理造紙廢水。而生物法廣泛應(yīng)用于造紙廢水二級(jí)處理中,且能有效的處理廢水的COD、BOD等污染物,使污染物達(dá)標(biāo)排放。
一、生物處理技術(shù)在造紙廢水處理中的應(yīng)用
廢水的生物處理技術(shù)就是利用微生物的新陳代謝功能,使廢水中的有機(jī)污染物(主要是有機(jī)氯化物)被降解并轉(zhuǎn)化為無害穩(wěn)定的物質(zhì)。而生物處理制漿工業(yè)廢水還可分為好氧法、厭氧法、酶處理法和光合細(xì)菌法等。
(一)好氧生物處理
好氧生物處理法是指在有氧參與的條件下,利用好氧微生物(主要是好氧菌)將廢水中復(fù)雜的有機(jī)物加以分解的方法。好氧法主要有活性污泥法、好氧生物流化床法、缺氧一好氧兩段活性污泥法、升流式曝氣生物濾池、接觸氧化法、循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)等。
1.活性污泥法
活性污泥法是應(yīng)用最為廣泛的廢水生物處理技術(shù)。它是利用懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體吸附、吸收、氧化和降解廢水中的有機(jī)污染物,使之轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì),從而使廢水得以凈化的一種好氧生物處理法。活性污泥法主要降低廢水的BOD值,但傳統(tǒng)活性污泥法會(huì)排放出大量剩余污泥,這些污泥中飽含著各種污染物,所以處理和處置這些污泥也是一大難題,現(xiàn)在的活性污泥法發(fā)展趨勢(shì)是污泥減量化和與厭氧法組合處理工藝。
2.序批式活性污泥法(sBR)
序批式活性污泥法(sBR)是一種間歇運(yùn)行的廢水處理工藝,它是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)按時(shí)間順序先后完成普通連續(xù)流活性污泥法中多個(gè)處理單元所進(jìn)行的工藝環(huán)節(jié)。SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統(tǒng)。利用SBR工藝對(duì)造紙廢水進(jìn)行處理, COD去除率可達(dá)82.5%,且運(yùn)行比較穩(wěn)定,處理效果良好,出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的造紙行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.高效生物反應(yīng)器(HcR)
高效生物反應(yīng)器(HcR)是活性污泥法的一種發(fā)展,其特點(diǎn)是高效、高濃、高負(fù)荷,占地小、污泥少、能耗低,很適合于COD濃度較高的造紙工業(yè)廢水的處理。HcR的反應(yīng)效率較常規(guī)活性污泥法高,接近到純氧曝氣的水平,其容積負(fù)荷可達(dá)50~70kgc0D/m3·d,是常規(guī)活性污泥法的10~30倍;反應(yīng)時(shí)間為1~2h,是常規(guī)活性污泥法的l/20~l/4;污泥負(fù)荷可達(dá)5~10kgcoD/kg(ss)·d,是常規(guī)活性污泥法的2~3倍。
(二)厭氧生物處理
厭氧生物處理法是指在沒有氧氣參與的條件下,通過厭氧生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行酸性發(fā)酵和堿性發(fā)酵兩個(gè)階段的分解處理,從而完成整個(gè)代謝過程。主要有厭氧濾池、厭氧流化床等。
1.厭氧濾池(AF)
厭氧生物濾池是一種內(nèi)部裝填有微生物載體的厭氧生物反應(yīng)器,厭氧微生物部分附著生長(zhǎng)在濾料上,形成厭氧生物膜,水中的有機(jī)物擴(kuò)散到生物膜表面,使生物膜中的微生物降解。厭氧濾池分升流式和降流式2種,目前降流式已取代了升流式,因?yàn)榻盗魇奖苊饬藨腋∥锏亩氯麊栴}和短路問題,它特別適合于處理硫化合物含量高和低BOD/硫化值(小于10~15:1)的造紙黑液。BOD的去除率達(dá)85%,COD去除率為70%,負(fù)荷率為12.7 kgC0D/m3·d。
2.厭氧流化床(AFB)
厭氧流化床是使附著微生物的填充材料的有效表面積最大,體系內(nèi)附著的活性微生物濃度最大的反應(yīng)器。實(shí)驗(yàn)室和中試研究都表明用AFB處理制漿造紙廢水能達(dá)到比其他高效厭氧反應(yīng)器高得多的負(fù)荷率.同時(shí)保持相似的處理效果,其BOD和COD的去除率分別可達(dá)53.3%和72.2%,負(fù)荷率可達(dá)35 kgC0D/m3·d。
(三)生物酶處理技術(shù)
生物酶處理有機(jī)物是先通過酶反應(yīng)形成游離基,然后游離基發(fā)生化學(xué)聚合反應(yīng)生成高分子化合物沉淀。與其他微生物相比,酶處理技術(shù)具有催化效能高、反應(yīng)條件溫和、對(duì)水質(zhì)及設(shè)備情況要求較低、反應(yīng)速度快、對(duì)溫度、濃度和有毒物質(zhì)實(shí)用范圍廣、可以重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。喬慶霞等進(jìn)行了選育優(yōu)勢(shì)菌處理含氯漂白廢水的研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:優(yōu)勢(shì)菌在漂白中段水相對(duì)濃度為50%、pH為7.O、菌液量為2mL時(shí),對(duì)廢水中有機(jī)氯化物和c0D的綜合處理效果較好。
(四)光合細(xì)菌處理技術(shù)
自然界中光合細(xì)菌對(duì)污水的自然凈化起著重要作用,光合細(xì)菌中紅螺菌科的一些菌種,其細(xì)胞內(nèi)具有能進(jìn)行光合作用的載色體,可進(jìn)行光合磷酸化反應(yīng)和光氧化還原反應(yīng)。在好氧黑暗條件下,紅螺菌的這種載色體不起作用,此時(shí)它通過三磷酸循環(huán)來進(jìn)行有機(jī)酸代謝。在厭氧光照時(shí)又很快激活載色體,上述循環(huán)受阻,迅速轉(zhuǎn)換代謝途徑,并將有機(jī)酸異化與同化的氧化還原反應(yīng)和光氧化還原反應(yīng)緊密地銜接起來。這種隨著生長(zhǎng)條件的變化而靈活地改變代謝類型的特性,促使PSB不像好氧活性污泥那樣受溶解氧的影響,可利用光能進(jìn)行高效的基質(zhì)代謝;又不像厭氧甲烷細(xì)菌那樣對(duì)氧的存在非常敏感,即使環(huán)境中的氧增加,其降解活性不受影響。PSB在厭氧、好氧條件下均可降解有機(jī)化合物,PSB處理草漿廢水已經(jīng)得到實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用,取得了驚人的效果。
二、一些新技術(shù)的應(yīng)用
(一)高速上流式厭氧污泥床反應(yīng)器聯(lián)合供氣式低壓射流曝氣氧化溝工藝
采用目前在國(guó)內(nèi)制漿造紙廠廣泛應(yīng)用的厭氧一好氧一深度處理工藝。例如河南新密某造紙廠經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,該工藝設(shè)計(jì)合理,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。總排放口出水COD≤90 mg/L、SS≤30 mg/L、BOD5≤20mg/L,出水水質(zhì)可達(dá)到《造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544-2008)的要求。且該工藝基本達(dá)到封閉運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的零排放。
(二)液膜法
目前我國(guó)造紙工業(yè)普遍采用堿法制漿,制漿過程中產(chǎn)生的黑液含有大量的難降解的有機(jī)物。潘碌亭等人將液膜法用于黑液的處理,以LMA-1 為表面活性劑,稀硫酸為內(nèi)相試劑,煤油為溶劑組成較穩(wěn)定的乳化液膜,取得了很好的分離效果,COD的去除率達(dá)98 % 。進(jìn)一步研究表明,加入載體如TOA 會(huì)增加COD的去除率。朱亦仁等人進(jìn)一步研究了乳狀液膜法處理草漿廠黑液的傳質(zhì)過程及膜組成,對(duì)破乳提出了很好的思路,不僅消除了污染還回收了木質(zhì)素,為中小造紙企業(yè)的黑液處理提出了新的途徑。
(三)高級(jí)氧化法
高級(jí)氧化法泛指氧化過程中有大量羥基自由基參與的化學(xué)氧化過程,包括光催化氧化法、濕式催化氧化法、超臨界水氧化法、電催化氧化法等。木質(zhì)素是紙漿造紙廢水中重要的污染物之一,也是難降解的有機(jī)高分子,Tinucci等用光催化氧化法處理含木素磺酸鹽的酸法制漿廢水,濁度完全消失,COD的去除率高達(dá)99.6% 。崔玉民等利用復(fù)相催化劑WO3 / a- Fe2O3 / W 深度處理堿法草漿造紙廢水,廢水COD和色度去除率分別為68.3%和71.2%。
三、結(jié)束語
生物法處理造紙廢水具有效率高、成本低、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),今后隨著造紙工業(yè)和生物技術(shù)的迅猛發(fā)展以及對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的提高,生物法是解決我國(guó)造紙工業(yè)水污染的最終出路,生物處理技術(shù)必將在制漿造紙工業(yè)廢水處理中得到更廣泛的應(yīng)用。
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