污泥的处理方式范例(12篇)

daniel 0 2024-02-02

污泥的处理方式范文

1、泉州地区城市污水处理厂污泥焚烧处置可行性分析

本文以泉州市宝洲污水处理厂剩余污泥为例,分析泉州地区城市污水处理厂污泥焚烧处置的可行性。

1.1处理规模及工艺

1.1.1处理规模

目前,宝洲污水处理厂污水主要以生活污水为主。生活污水量占总量47.5%,三产污水性质与生活污水性质类似,三产废水也计为生活污水,则生活污水比例可达71.5%,而工业废水只占28.5%,污水组成中生活污水所占比例高于工业废水,建设规模、实际处理污水量及污泥生产量(见表1)。

表1.泉州市宝洲污水处理厂建设规模、实际处理污水量及污泥生产量

1.1.2处理工艺

宝洲污水处理厂污水污泥处理工艺为:A/O-氧化沟工艺,即在传统普曝工艺的基础上前置一个厌氧段,厌氧段作为生物选择器,以改善污泥沉降性能,控制污泥膨胀。污泥采用浓缩-离心脱水机脱水。

1.2污泥特性

目前,脱水后剩余污泥水分约为80%,污泥的密度都近似为1t/m3。污泥的具体理化指标的数据(见表2)。

表2污泥焚烧理化指标

1.3技术可行性分析

1.3.1污泥干化程度的选择

从焚烧的角度分析,希望污泥的含水率越低越好。但是,污泥的干化过程需要消耗热能,干化系统也非常复杂,同时,处理完全干化的污泥(粉状)和含一定水分程度湿污泥(颗粒状)时流化床焚烧炉在炉型设计(如给料装置、炉内对流段和省煤器段的设计等)有较大不同。因此,将污泥干化到含水率为多少,使消耗的总能量最小,同时满足焚烧炉的设计要求,是一个需要进行平衡和优化的问题。

对于污泥干化到含水率为多少进行焚烧最适合,对几种方案进行了分析,最终选择此方案:干化到含水率为50%以下(即半干化)进行焚烧。这种方案在经济性和安全性方面为最佳。将污泥干化到水分在50%时,热量的消耗较干化到含水率10%要小得多,污泥为分散的颗粒状,与生活垃特性基本一致,不会漂浮在空间内,也没有产生爆炸的安全隐患。

1.3.2.污泥干化方式的选择

目前,污泥热干化的主要方式包括采用烟气干化的回转圆筒干化机(即转鼓干化机)和采用蒸汽干化的间接干化机。按两种方案进行分析后选择采用蒸汽加热的间接干化。

间接换热的污泥干化方式可以避免污泥中有害物质对热源的污染,无须对大量烟气进行二次处理,在环保和安全性方面具有优势。本项目拟采用空心浆叶式污泥干化机,具有以下的特点:

(1)利用低压(0.3MPa)蒸汽进行干化,蒸汽与污泥不接触,蒸汽冷凝后可回用,充分节约能源。

(2)设备结构紧凑,装置占地面积小。干化所需热量主要是由密集地排列在空心轴上的许多空心桨叶壁面提供,而夹套壁面的传热量只占少部分。所以单位体积设备的传热面大,可节省设备占地面积,减少基建投资。

(3)热量利用率高。污泥干化机采用传导加热方式进行加热,干化所需热量不是靠热气体提供,减少了热气体带走的热量损失;由于设备结构紧凑,且辅助装置少,散热损失也减少,热量利用率可达80%-90%。

(4)楔形桨叶具有自净能力,可提高桨叶传热作用。旋转桨叶的倾斜面和污泥颗粒或粉末层的联合运动所产生的分散力,使附着于加热斜面上的污泥易于自动地清除,使桨叶保持着高效的传热功能。另外,由于两轴桨叶反向旋转,交替地分段压缩(在两轴桨叶斜面相距最近时)和膨胀(在两轴桨叶斜面相距最远时)斜面上的污泥,使传热面附近的污泥被激烈搅动,提高了传热效果。楔形桨叶搅拌式污泥干化机传热系数较高,为85-350W/(m2・K)。

(5)气体处理量小,可相应的减少或省去部分辅助设备。排风主要为水蒸汽及少量载气,其排风量仅为热风型干燥排风量的八分之一。

(6)可适应污泥含水率变化,产品干化均匀性高。干化机内设溢流堰,可根据污泥性质和干化要求改变溢流堰高度,调节干化机内污泥滞留量。可使干化机内污泥滞留量达筒体容积的70-80%,增加污泥的停留时间。此外,还可调节加料速度、轴的转速和热载体温度等,在几分钟与几小时之间任意选定停留时间。因此对污泥含水率变化的适应性非常广泛。另外,污泥在桨叶的搅拌作用下,使污泥在干化机内从加料口向出料口流动过程中充分混合均匀,产品干化均匀。

(7)适用于变工况操作。楔形桨叶式干化可通过多种方法来调节干化工艺条件,操作容易控制。

(8)对于干化要求高或处理量大的污泥,也可以实现二级或多级干化操作。通常多级干化在能量消耗上是经济的。将两台或多台空心浆叶式干化机串联使用,在第一级干化中可用较高温度将大于临界水含量的水分蒸发掉。一级干化机出料口连接二级干化机进料口,污泥进入二级干化机,再比一级干化机低的温度下继续除去残留水分。

(9)更为重要的是,空心浆叶对污泥有破碎和搅拌作用,污泥在干化后可以自然形成颗粒,有助于送入炉膛进一步焚烧。

1.3.3污泥干化系统

污泥处理流程:污水处理厂脱水污泥通过运输车运送到石狮市垃圾综合处理厂卸入两台污泥保浆缓存仓,在每台污泥保浆缓存仓下端接一台正压给料机和一台污泥泵。污泥通过保浆缓存仓均浆后,由滑架系统均匀布料进入正压给料机,由正压给料机以正压给料的方式喂入污泥泵,由污泥泵以高压泵送方式泵送出,经污泥输送管路输送到蒸汽空心浆叶式污泥干化机,干化后污泥含水率降为40~45%左右,送到干煤棚专门区域储存。

1.3.4异重流化床污泥燃烧技术

目前该技术已系列化:污泥处理量50~500t/d;设计炉膛出口烟温850~950℃;烟气炉内停留时间>3秒;给料粒径范围0~5毫米。污泥的减容幅度可达90%,重量减少80%;有毒有害废水焚烧后的尾气经处理后达标排放,不致引起二次污染。回收的能量可用于发电、供蒸汽。二次污染气体的如SO2、NOx、Cl2、HCl等均可得到有效控制,使之达到国家规定的排放标准。

该技术的主要内容有:

(1)采用大粒度高位给料,利用污泥的凝聚结团特性使其在流化床内形成粒度较大的凝聚团,以减少燃料的扬析损失,提高燃烧效率。

(2)采用异重流化床技术,以防止大粒度凝聚团在流化床内的沉积,保证稳定的运行。

(3)可采用不排渣或少排渣运行方式,在料层稳定的前提下减少大重度床料的消耗,并避免或减少燃料的排渣损失,进一步提高燃烧效率。

(4)采用分段供风脱氮技术,在床内造成还原气氛,以减少氮氧化物的生成并促进已生成氮氧化物的分解。

综上分析,异重流化床燃烧技术,可较好的适用于垃圾和污泥焚烧处理的要求。异重流化床燃烧技术的循环流化床垃圾焚烧炉。

1.3.4.1异重循环流化床垃圾焚烧处理工艺系统

该系统主要有:垃圾接收系统,分选破碎系统、垃圾焚烧系统、烟气净化系统、辅助燃料供给系统、除灰渣系统、污染治理系统、供热系统、发电接入系统等。脱水污泥按5%-10%量与垃圾掺烧。

1.4.经济可行性分析

通过上述的分析,可见宝洲污水处理厂的污泥利用现有异重循环流化床垃圾焚烧锅炉,在采用干化处理后,再与垃圾混合焚烧的处置在技术上都是可行的。下面就该种处置方式的经济可行性进行分析。送石狮垃圾综合处理厂内焚烧污泥,与单独建设焚烧装置相比,对于污水处理厂、工业企业和电力部门而言都更加经济。对于污水处理厂而言,石狮垃圾综合处理厂的焚烧装置及辅助设施都是已有的,相对于单独建厂可以用较小的投资和处理成本,解决困扰已久的污泥出路问题;对于工业企业和电力部门而言,不仅可以通过污泥处理收费获得经济利益,而且能通过税收等国家鼓励政策,获得巨大的环境效益和社会效益。

1.5.社会效益分析

循流化床锅炉污泥处理,在清洁处理污泥的同时,利用污泥焚烧产生的热能供热发电,真正实现污泥处理的减量化、无害化、安定化、资源化要求,符全循环经济和科学发展要求。污泥的焚烧处理,可消除污泥造成的环境污染,解除城市污水处理事业的后顾之忧,促使城市公共事业和污水处理事业的可持续发展。同时改善人居环境,提升城市形象,转变增长方式,促进城市投资环境的改善。其环保节能效益远远大于污泥焚烧处理项目的效益。

2、结论及建议

(1)本研究中的宝洲污水处理厂的剩余污泥的pH、含水率可满足《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》(CJ/T290-2008)中的单独燃烧处置的要求,但的低位热值、挥发分均偏低,无法满足单独燃烧处置的要求。通过对垃圾混烧处置方式的技术及经济可行性分析,采用利用石狮垃圾综合处理厂现有异重循环流化床垃圾焚烧锅炉的处置方式是可行的。泉州地区各污水处理厂主要处理生活污水和工业污水,其中晋江、石狮工业污水占有较大的比例,各污水处理厂产生的污泥,脱水污泥的水分比较高达80%,热值基本偏低,其特性基本相同。可作为泉州地区污水处理厂剩余污泥的一种处置方法。但是,该混烧处置的运行系数与污泥特性、锅炉性能、燃煤性质等有关,不能照搬已有经验,需要进行合理的试验。具体每座污水处理厂应采取何种方式处置污泥成本更低,需要综合考虑污泥泥质、泥量,现有垃圾焚烧厂与污水处理厂之间的距离,现有垃圾焚烧厂的锅炉参数及运行状况,工厂尾气净化设施现状等因素。

(2)采用利用石狮垃圾综合处理厂现有异重循环流化床垃圾焚烧锅炉处理污泥,对泉州市污水环境治理和节约能源、改善投资环境、保护水资源,以及促使污泥处理模式的转变,实现污泥资源综合利用的目标都具有极其重要的意义。

(3)目前,污泥焚烧处置的废气、废渣中的污染物基本均可达到相应的环境标准,但是,其控制的机理研究尚不够深入,应加大研究力度,找到污泥焚烧处置中污染物的转移规律,加强对焚烧中污染物产生的控制能力。

污泥的处理方式范文篇2

【关键词】运行优化药耗浓缩成本效益可持续发展

十一五期间,我国的水环境保护事业发展如火如荼,污水处理厂的建设进入空前时期,随着水污染形势日益严峻,污水处理厂的排放标准不断提高,能耗占全国总能耗的比例也逐年增大。通过运行优化实现节能降耗,对污水处理厂正常生产和可持续发展起到有力的推动作用。

污水处理厂的能耗支出通常包括电耗、药耗等,而药耗通常包括化学除磷药剂、有机高分子絮凝剂等。在总运行费用里,电费通常占60%~80%,药费通常占10%~30%。本文就龙泉山污水处理厂剩余污泥处理的运行优化进行分析和总结。

1剩余污泥处理工艺

龙泉山污水处理厂设计规模为25万吨/天(其中一期10万吨/天,二期15万吨/天),采用A2/O同步脱氮除磷工艺,主要流程由粗格栅、进水泵房、细格栅、曝气沉砂池、初沉池、A2/O生物池、二沉池、紫外线消毒、污泥泵房、污泥脱水车间、鼓风机房等组成,如图1所示:

剩余污泥处理采用“转鼓浓缩离心脱水泥饼外运”工艺,流程如下所示:

剩余污泥泥饼外运

设计运行方式为:含固率约为0.5%的剩余污泥排放到集泥池时立即通过变频螺杆泵送至转鼓式机械浓缩机进行第一步脱水,此时出泥含固率达到2%~4%,出泥进入均质池后再通过变频螺杆泵送至离心式脱水机进行第二步脱水,此时出泥含固率达到20%以上,形成泥饼外运进行集中处置或综合利用。

2运行优化的前期

剩余污泥处理自正常运行以来,每天记录各项运行指标,特别是对重要指标做好统计,如剩余污泥排放量、干污泥产量、耗药量等,及时形成日报、月报和年报,以便总结和形成基本资料,利于将来在此基础上进行运行优化,达到节能降耗,降低运行成本的目的。

下面是2007年、2008年、2009年三年运行期里的一些基础数据。

由2007年、2008年、2009年运行数据统计得出,三年平均单位污泥耗药量为4.03kg/TDS。

3运行优化的实施

采用转鼓浓缩和离心脱水的方式进行剩余污泥处理,4.03kg/TDS的单位耗药量属于正常值,但在实际运营成本核算中,该药耗成本并不经济,而且员工上班时间长,班次多,设备连续运转,难以有效安排日常检修,若发生设备故障时对污泥处理效率影响很大,进而影响到污水处理工艺系统。经过认真思考和研究,通过原有设备和设施,不断摸索,逐渐找到了一种更为优化的运行方式,使药耗获得大幅降低。

集泥池建在剩余污泥处理车间的西面,长20米,宽10米,有效池深4.5米,有效容积达到了900m3,集泥池在原设计中仅仅当作剩余污泥的调节池,平面图如图5所示。

2011年1月至12月,全面实施运行优化。通过改变剩余污泥排放方式,由过去的随时排放随时处理改成提前若干时间排放,充分利用集泥池的有效容积,对剩余污泥进行初步沉淀浓缩。密切观察溢流管出流情况,确保无污泥外溢的情况下最大程度地排放剩余污泥,达到集泥池的浓缩功能最大化,使变频螺杆泵抽取浓度更高的浓缩污泥送至转鼓式机械浓缩机,实现减小进泥量和降低耗药量的目标。

图6为2011年剩余污泥处理全年的干污泥产量和耗药量的明细图,全年平均单位污泥耗药量为3.04kg/TDS,较之前三年的4.03kg/TDS降低24.6%,降耗效果相当明显。

4结语

污泥的处理方式范文篇3

【关键词】污水处理厂,污泥干化,工艺

【abstract】duetosmallandmedium-sizedtowneconomiclevelisrelativelybackward,lackofmoney,investmentshortage,manysewagetreatmentplantafterbuiltbecauseoflackoffundsandnotnormaloperation.Andinthewastewatertreatmentstilllackofsuitabletechnologyandequipmentmanufacturingtechnology,lackofmanagementexperience,seriouslyaffectedthedevelopmentofsmallcity.Sludgedryingprocessiscomparedwiththetraditionalprocessingmethodofenvironmentalprotectionandmorescientificsludgetreatmentprocess.Next,wewillexplorethesmallcityofsludgetreatmentplantssludgedryingprocess.

【keywords】sewagetreatmentplant,thesludgedrying,process

中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A文章编号:

随着人们环保意识的提高和可持续发展观的逐步深入人心,人们对污泥处理技术也越来越关注它的环保性、资源性和可再利用性,污泥资源化利用的呼声越来越高。但由于受到技术、资金等方面原因的制约,在现有的污泥处理处置技术水平偏低,存在着技术瓶颈的问题。污泥处理技术有很多,其中,污泥干化工艺是一项越来越受到关注和认可的处理技术。

一、什么是污泥干化工艺

污泥干化工艺就是通过渗滤或蒸发等作用,从污泥中去除大部分含水量的过程,是能够实现减量化、无害化、稳定化的处理工艺,这种工艺已是处理污泥的主流手段。

污泥干化工艺的分类

污泥干化工艺主要包括:转鼓干化、流化床干化、输送带干化、浆式干化、太阳能干化、急骤干化、离心脱水干化等干化方式。它的分类也是多种多样的,主要有以下这两种:

(1)按照最终产物的含固率,有全干化和半干化,污泥干化至固率90%以上为全干化。化是将污泥干化至含固率5%~9O%是半干化。

(2)按热传递的形式分,有直接干化和间接干化两种形式,直接干化工艺是指污泥直接被热介质(热空气或烟气)加热。间接干化是指污泥通过接触一个热的固体表面被加热,污泥和热介质(蒸气或热油)没有直接触。

二、我国几种污泥处理方式的比较分析和污泥干化

目前我国城市污泥的处理方式主要有填埋、焚烧干化三种方式。由于污泥处理方式的选用要考虑到很多方面的问题,比如环境的影响、处理的成本问题、工艺技术的难易程度等等,所以,不同的处理方式有不同的优缺点,下面我们就来重点分析比较下比较下我国这三种主要的污泥处理方式。

污泥干化工艺最早出现于20世纪40年代,那时候由于科技不发达,设备也不够先进,所以,那时的技术和设备就决定了那时的干化技术只能用于工业污泥的处理。几十年过去了,随着科技的不断发展和进步,再加上科研人员的钻研和国际间的交流,这项技术越来越成熟,在设备上也逐渐克服了以往的性状不稳定、容易产生沼气、干化过程中难以蒸发、容易粘结、可燃、容易爆炸等技术难点。这种污泥处理方式凭借它高效、灵活、安全、稳定的优势逐渐得到人们的认可,并在国内外得到广泛的传播和应用。

与填埋和焚烧这两种处理方式相比较,污泥干化工艺具有这些特点:

具有集约化,占地面积小的特点。它的设备布置紧凑,可以在水厂内布置,通过节省湿污泥的仓储和运输费用来大大降低了成本。除此之外,污泥干化工艺还实现了机械化,目前使用的几种干化均为自动化操作,大大节省了劳动力并提高了工作效率,最重要的是机械化带来的是安全、高效和稳定,这些优点都是符合工业化的流行趋势的。另外,污泥干化技术还具备填埋和焚烧技术所不具有的无害化、资源化、稳定化等优点。是一种环保的科学的污泥处理技术。所以,采用污泥干化工艺是现代污水处理厂污泥处理方法的大势所趋。我国的大多城市,包括北京、上海这样的大城市都在采用这种污泥处理方式。下面我们就嘉兴这个小城市为例,探讨下污水处理厂的污泥干化工艺的优势。

浙江嘉兴一个污水处理打算建设1套污泥资源化装置,并打算应用污泥干化技术中的消化干化系统。按处置污泥含水率为80%的24t规模设计。下面是该污水处理厂利用污泥干化工艺中的消化一干化一体化工艺流程图:

由表可知,采用污泥干化工艺可以利用污泥消化池产生的沼气,用作干化装置内燃烧的燃料,污泥蒸发出的水蒸汽,通过抽机送至冷凝和洗涤吸附系统,冷凝水和冷却水混收集后排至厂区污水管道,干化器产生的水蒸气凝到100cI=以下后,可用于污泥消化池的加热化后的污泥,可返回到消化池,进行消化反应,循环使用污泥。含水率为75%的脱水污泥消化,需热量相应为1108800kJ/h。由此可见,仅干化器666.7kg/h的水蒸汽就可满足消化需热量要求,沼气提供的能量大于干化器的总需热量。所以,这种污泥处理方式是环保的、是可以节约成本,可以变废为宝、资源再利用的,充分体现了可持续发展。这种优势是污泥填埋和污泥焚烧等其他方式所不能相提并论的。

三、污泥干化工艺应用要注意的问题

尽管污泥干化工艺有很多的优点,但是,污泥干化工艺全过程存在有不安全因素。在污泥热干化、运输及贮藏过程中,存在着严重的自燃与粉尘爆炸的危险。所以我们要注意污泥干化工艺应用过程中的安全问题。比如开展污泥干化工艺的安全性评估.通过降低含固率、降低氧含量等措施来防范风险,此外要注意配套设施的可靠性,操的复杂性并提高操作人员的素质,只有考虑周全了,才能使得这项工艺真正发挥它的作用。

结束语

随着城市化进程的不断加快,污泥的排方量会越来越多,这就需要各个小城市的污水处理厂积极采用这种工艺,以便更好的实现资源再利用,节约成本,实现可持续发展。同时,小城市做好了,也进一步促进了城市的进程。

【参考文献】

[1]边炳鑫,张鸿波,赵由才.固体废物预处理与分选技术[M].化学工业出版社,2005,1.

[2]张辰.污泥处理处毁技术与工程实例[M].北京化学工业出版社,2006

[3]邱兆富.国内城市污水污泥的特点及处理处置对策[J].中国沼气,2004,22(2)

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污泥的处理方式范文篇4

关键字:污水处理厂污泥;处理处置;政策

目前我国每年产生的污泥量约2000余万吨,污泥的储存、处理处置及资源化过程中均可能危害环境,污泥处理处置已成为一个世界性的社会和环境问题。本文旨在通过对当前污泥处理处置现状,探讨我国污水处理厂污泥处理处置相关关政策要求。

1污泥处理处置现状及问题分析

我国污泥处理处置起步较晚,但污泥处理处置发展较快,按照固体废物资源化、无害化和减量化处理处置要求,建成了一批典型工艺的污泥处理处置点;但综合分析,仍存在一些问题,主要表现在以下几个方面:

1.1重水轻泥,隐患严重

对固体废物特别是污泥的处理处理处置,从中央到地方都高度重视,污泥的无害化处理处置已成为环境管理和污染防治工作的重点,但仍存在“重水轻泥,隐患严重”现象。近年来,因为污水处理污泥非法转移、倾倒引起的污染纠纷和群众举报大量增加,水处理污泥的不规范处理已经成为政府、公众、媒体等共同关注的焦点,也引起了人大和政协等部门的密切关注。

1.2认识滞后,重视不够

部分污水处理厂尚未充分认识到污泥的潜在危害,缺乏推动污泥处理处置的紧迫感和责任感;同时也尚未形成公众参与机制和社会监督机制,及时介入不够。

1.3能力不足,处理处置率低

目前污泥设施建成数量少,有效处理处置率低;仍以直接填埋或堆放为主,大部分不符合环保和国家明确规定要求;同时经济发达地区与欠发达地区污泥处理处置率也有差异。

1.4建设不快,工艺不高

由于管理、资金、技术等原因,污泥处理处置设施建设步伐缓慢;同时工艺设计水平低,污泥处理处置投资低,污泥处理处置状况混乱。

2污泥处理处置政策要求

对固体废物特别是污泥的处理处理处置,从中央到地方都高度重视。国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》提出的七项重点任务,其中有一项就与污水处理污泥污染防治紧密相关。环境保护部办公厅文件《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》(环办[2010]157号)中明确要求:由于部分污泥随意抛弃、倾倒,在一定程度上甚至抵消了部分“污泥减排”的成果,要求各级环保部门要从切实改善环境质量、维护环境安全出发,充分认识污泥环境管理的重要性。因此抓好抓好污泥处理处置工作是全面改善环境质量的重要基础,把污泥处理处置和废水处理放在同等重要的位置,把污泥处理处置作为污水处理的重要内容一并部署、一并推进,以真正全面改善环境质量,切实保障广大人民群众的环境权益。

3发展政策探讨

为切实推进污泥处理处置设施建设、运营的市场化进程。改革现有的管理体制和价格机制,根据国家有关政策,鼓励外资与民企参与经营污泥处理处置过程,实现污泥处理处置设施建设的投资多元化、运营企业化、管理市场化的开放式、竞争性的建设运营格局。

3.1技术政策

污泥处理处置应按照就近处理处置、因地制宜、资源优化原则进行处理处置,按照地区差别实行分类指导,要充分发挥集中处理处置的规模化效益和技术优势,根据本地区的经济发展水平和自然环境条件及地理位置等因素,合理选择处理处置模式,推进工业企业污泥规范化处理。污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化;鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处理处置和综合利用,达到节能减排和发展循环经济的目的。为引导污泥环保产业发展,增强环境管理的决策性,污泥处理处置工艺技术要满足国家颁布技术政策要求;污泥处理处置工作要按照“减量化、稳定化、无害化、资源化”总体要求,按照污泥特性、产量及分布等特点,坚持“因地制宜、技术多元、协同处理处置、循环利用”的原则,综合考虑经济可行、技术适用、工艺先进、形式多样的污泥处理处置方式,走资源节约、环境友好和可持续发展污泥处理处置路子。

3.2产业政策

按照“谁投资、谁受益”和“污染者付费,治污者受益”的原则,综合考虑污泥种类、性质、处理处置方式、收益等因素,研究制定相关收费和鼓励性政策,在加大财政投入的同时,鼓励社会各类投资主体参与污泥处理处置基础设施建设和运营,建立和完善多元化投融资机制,促进污泥处理处置产业化发展、市场化运营。将污泥处理处置费纳入污水处理成本,采取适当提高污水处理费收费、拨付标准或财政补贴的方式筹措污泥处理处置费,明确污泥处理处置的直接承担主体是污水处理企业,污水处理企业负有对本企业所产生污泥合理处理并最终达标处理处置的责任。保障污泥处理处置设施正常运营。鼓励对污泥处理处置给与税、费优惠政策。建立有利于污泥处理处置产业发展的减免税、国债等税收、财政措施,推动污泥处理处置的发展。

明确将污泥处理处置的运营费用列入污水排污收费范围,单独核算,切实保障处理经费的及时支付。由于我国目前大多数城市的污水处理收费标准偏低,收取率不高,需要根据项目的实际情况逐步实现污泥的经济价值,以此为基础建立科学的价格补偿机制。合理的污泥处理价格有助于:①确保污泥达标处理后对环境的零排放;②建立运营投资价格补偿机制;③鼓励技术进步与产业升级,不断降低污泥处理运行成本;④降低污泥肥料产品的市场销售价格,提高污泥肥料产品的市场竞争力,确保污泥得到及时有效的处理处置。

3.3管理政策

加强污泥处理处置全过程监管。污水处理厂是污泥产生的源头,各污泥产生单位必须建立污泥产期、产量、去向等详细台帐,健全相关管理制度,从源头入手,实施严格的登记和管控制度。要加强污泥运输环节的管理,污泥从出厂、运输、直至处理处理处置地均应办理相关交接手续,并建立转运联单制度,定期将联单记录结果上报地方环保部门。污泥运输应采取密封措施,防止沿途抛洒,更不得随意倾倒。要加强对污泥处理处置和资源化利用及其终端产品应用的全过程监管,做到污泥全处理处理处置,杜绝产生二次污染。

污泥的处理方式范文篇5

【关键词】污水处理厂;污泥;综合利用;资源化

目前,我国污水处理率达到80%,污泥产生量随之越来越多。根据《中国污泥处理处置市场分析报告(2013)》预测,到2015年,全年城镇污水处理厂湿污泥(含水率80%)产生量将达到3359万吨,即日产污泥9.2万吨。现阶段,我国污水处理厂污泥处置仍以原始粗放的填埋为主,数以千亿的污水处理的投资是否换来“污染转移”备受各界媒体关注,由此,污泥的安全处置引来热议。污泥处理不当排入环境,不仅造成资源浪费,也会产生二次污染,危害人类。

全国范围内污泥的处置方式主要有污泥土地利用、焚烧与协同处置、建材利用、填埋。填埋是我国当前处理污泥的常见方法,污泥是一种资源,如何加以利用变废为宝,实现污泥资源化将成为污泥处置领域的重点发展技术。污水处理厂污泥不含Pb、Ag、Hg、Cd、Cu、Pb、Bi、As、Cr、Ni、Co、Ba等,其组成成分具体如表1:

表1污水处理厂污泥组成成分表

1污泥土地利用资源化

几十年来受重金属风险影响,污泥制成的有机肥曾一度被农业部禁止施用农田,只能用作填埋土、路基土、绿化土。我国污水处理厂污泥处理方式技术成熟,经过高温好氧发酵后各项指标是经得起考验的,而且转化成有机肥后腐殖质、有机质能有效改善土壤。污泥的土地利用能促进土壤有机质的回归。

2缩减污泥处理处置成本

“重水轻泥”思想仍然存在,污泥的处理处置是每个污水处理厂正常运营过程中的一项重要难题,由于污泥处理未列支于污水处理费用,一般的污水处理厂能够实现正常运转主要依靠政府补贴。降低污泥处理处置成本方式是考虑辅料的选择,行业内先后选择锯末、花生壳、玉米须以及加工粉碎后的玉米棒等均不理想,最终采用腐熟物料作为新的辅料,成本降低了将近三分之一。

3污泥产品及应用

由于下游产业链不完善,业外人士对污泥产品认识不清,污泥产品的去向令人堪忧。实际上,污泥的高温好氧发酵处理有效的杀灭病虫卵、杂草种子、稳定有机质、脱除水分,而且各项指标均符合《城镇污水处理厂污泥处置林地用泥质》标准,可以用于园林绿化和处理,根据需要进一步处理也可用于生产有机复混肥料用于农业生产。随着各项合作,污泥作为绿化土,作为肥料,得到有效推广使用,实现了增收。2014年世界园艺博览会也采用了污泥产品作为栽培基质,尤其是名贵苗木的栽培基质各项指标要求较高,污泥完全符合该指标要求,世园会的植物栽培、育种都选择了污泥产品作为栽培基质,并给与了充分肯定,植物长得好,又节约了资源,可谓经济效益、社会效益和环境效益的大丰收。

污泥产品已经得到广泛使用,污泥与垃圾混合堆肥具有经济简便的优点;污泥消化制沼气有效减少了污泥数量;污泥燃料化技术主要采取HERS与SF法制成燃料;污泥的建材利用减少了建设焚烧炉的投资,利用自身的热值节能了能耗;污泥产品作为粘结剂将无烟煤加工成型煤,降低了灰渣中的残炭,防治了污染;污泥制成可降解塑料,有效地解决了“白色污染”;污泥低温热解制成燃料油是一个能量自给有余的过程,有客观的发展前景;污泥生产灭火剂是经济效益很好的项目得到了推广及应用。

污泥资源化技术也不免存在各种各样的问题,因此,污泥产品在使用过程中要注意一些问题,比如土地利用方面,利用前应进行无害化处理,不能在同一地点长期超量施用污泥。

4结语

污泥的处置一直是处理处理厂正常运行的障碍,在资源和能源日益短缺的今天,能够将污泥综合利用资源化将是一件利国利民的重大举措。土地利用是符合我国现状的主要利用方式,因此,污泥成分中对重金属等各项指标的控制尤为重要,各种有机肥的生产能够消化大量的污泥,亦能够产生较好的经济效益。在实际应用过程中应污泥处置标准的出台将能够带动污泥综合利用产业的规范化、规模化发展,从而实现污泥的集约化处理。

【参考文献】

[1]邹琳.城市污水处理厂污泥最终处置方法研究[J].中机国际工程设计研究院有限责任公司,2011.

污泥的处理方式范文1篇6

关键词:污水;处理;除臭

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A1概述

随着人们对环境意识的增强,污水处理厂的除臭问题正引起越来越多的关注。生物除臭法是近年来新发展起来的除臭技术,它是利用微生物的代谢作用降解臭气物质,适合去除污水处理厂产生的臭气物质。目前,在污水处理厂中应用的生物除臭法主要有3种:生物滤池法、洗涤式活性污泥法以及曝气式活性污泥法。同污水处理一样,臭味的处理方法有很多,但经济实用的还属生物除臭技术。

2污水处理流程

污水进入厂区先通过截流井(让厂能处理的污水进入厂区进行处理)进入粗格栅(打捞较大的渣滓)到污水泵(提升污水的高度)到细格栅(打捞较小的渣滓)到沉沙池(以重力分离为基础,将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除)到生化池(采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷)进入终沉池(排除剩余污泥和回流污泥)进入D型滤池(进一步减少SS,使出水达到国家一级标准)进入紫外线消毒(杀灭水中的大肠杆菌)然后出水生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥,剩下的送入污泥脱水间脱水外运主要有物理处理法,生化处理法和化学处理法,生化处理法经常被使用,主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况。

3污水处理生物除臭法

3.1洗涤式活性污泥法

首先使臭气物质与含悬浮泥浆的混合液在吸收器中充分接触形成洗涤液,再将洗涤液送至反应器,通过悬浮生长的微生物的代谢活动来降解臭气物质,这种方法被称为洗涤式活性污泥法。此除臭方法还可利用污水处理厂剩余的活性污泥配置混合液,作为吸收剂处理废气,该法对脱除复合型臭气效果很好,而且能脱除很难治理的焦臭。

日本研究者将活性污泥脱水,在常温(20~60℃)的条件下干燥,在水中再膨润后得到的固定化污泥。这种固定化污泥可以保持各种微生物的生理活性,利用此固定化污泥去除恶臭可以提高恶臭的去除率,降低成本。洗涤式活性污泥法可去除大部分臭气物质,应用范围较广,其特点是操作条件易于控制,占地面积小,压力损失少,如果利用污水处理厂剩余的活性污泥配置混合液,还可以实现剩余活性污泥在污水处理厂内部的小循环,实现循环经济,减少后面污泥处理的一些压力。

3.2生物过滤法

收集后的臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层,利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能,将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无机物。除臭装置主要由加湿装置和生物除臭装置组成。加湿装置内设置两台水泵以自动切换的模式交替工作,不停地把抽进的臭气加湿至99%的湿度以上,提高致臭污染物从气态向滤料表层水溶液转化的扩散速率,同时防止生物滤料层被抽进的空气风干。在此过程中,致臭污染物溶解于滤料表面水膜中,被微生物吸附并分解。净化后的气体从除臭装置的顶部排出。滤料由混合肥料、聚苯乙烯胶球体、活性炭、沸石、有机物料和复合除臭微生物混合而成。该成分能满足菌体在降解致臭污染物过程中的营养需求,并中和生物氧化反应后生成的酸性和碱性次生代谢产物。适量的自来水从滤池顶部向下喷淋,保证滤料具有合适的含水量,多余的水从池底部回流至沉砂池。

3.3曝气式活性污泥法

曝气式活性污泥法是将臭气以曝气的形式分散到活性污泥混合液中,通过悬浮生长的微生物的代谢作用来降解臭气物质。对于污水处理厂来说,采用曝气式活性污泥法除臭系统,只需在原有污水处理设施基础上增设风机和配管,将臭气引入曝气池内即可,因此该法系统简单,十分经济。

4案例分析

南京江心洲污水处理厂污水主要来源于城市污水收集的城市生活污水和部分工业废水,所有污水经过活性污泥法A/O工艺处理后,采用江心淹没排放方式排入长江,日排放量计划为64万吨(雨季),年平均为58万吨。该项目加氯间为密封式,加氯量按5mg/1考虑60万吨/日污水总投氯量125kg/h,设置真空加氯系统一套,59kg/h加氯机2用1备。加氯间安装有自控报警系统。在城市发生较大范围疫情时,经防疫部门要求,环保部门批准,该厂对生化处理后的水进行加氯处理排入长江,平时处理水不加氯直接排放。该项目一期工程地面噪声源主要有格栅机、鼓风机、污泥脱水机和排放泵等。高噪声设备设有减振降噪部件,远离厂界。水下噪声源有污水潜水泵、曝气机等。

4.1工艺流程

进水泵房-机械格栅槽-暴气沉砂池-配水井-辅流沉淀池-生物池-配水井-二沉池-提升泵房-排放泵房-水体。

4.2处理工艺

江心洲污水处理厂采用A/O活性污泥法工艺,。污水处理采用各种方法,将污水中的污染物分离出来或转化为无害的物质,从而使污水得到净化。采用生物处理法。利用微生物来吸附、分解、氧化污水中的有机物,把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质,从而使污水得到净化。

4.3分析结果

此次在江心洲污水处理厂采用活性污呢法的处理工艺。活性污泥法是目前处理城市和工业污水普遍采用的好氧生化处理技术.其工艺流程较为简单,处理成本低,而处理效果好,BOD/COD去除率高。

结论

生物过滤除臭技术可以应用于恶臭气体量大、浓度高、需要长期连续除臭的工农业污染源和城市公共设施污染源的恶臭污染治理。生物过滤除臭技术当今在国际上被誉为治理恶臭气体污染的绿色解决方案,在国内近年已被越来越多的企业认同、接受和采纳,其处理工艺对环境的亲善性和建造运行的经济性较合理。运行和维护费用低,操作简单,除臭效率高。

参考文献

[1]盛金聪.除臭技术在我国城市污水处理厂中的应用[J].能源与环境,2007(6).

污泥的处理方式范文篇7

关键词:深圳污水处理厂活性污泥法

深圳市滨河污水处理厂第二期工程活性污泥法二级污水处理系统于1987年竣工。该系统主要处理深圳市罗湖区、福田区的城市生活污水,日处理水量2.5万m3。经过十几年的运行,我们根据现有设备的特点,逐渐摸索出一套适合深圳市污水水质特点的污水处理工艺方法,并在总结实践经验的基础上,结合污水处理工艺最新发展趋势,积极探索进行旧设备与构筑物改造的最佳途径。

1设计工艺流程

活性污泥工艺的设计参数:

进水水质:BOD5=200mg/L,SS=240mg/L;

出水要求,达到国家二级处理排放要求,即pH=6.5-8.5,SS小于30mg/L,BOD5小于30mg/L,CODCr小于120mg/L

工艺流程见图1。

(1)粗格栅机械格栅的栅条间距采用20mm。

(2)曝气沉砂池曝气沉砂池的前端设置细格栅,格栅的间距为10mm。沉砂池原设计成多尔沉砂池形式,由砂泵将水砂混合液吸入分离槽进行水砂分离,后由于实际运行效果不理想,按照平流池的形式进行了改建,采用机械刮砂机进行除砂。

(3)初级沉淀池初沉池是2座25m直径的圆形辐流式沉淀池,池边水深3.14m,沉淀时间1.5h。设计去除悬浮固体60%,去除BOD5负荷25%~30%。

(4)曝气池曝气池分为2组,每组4廊道,两组池并联使用。总有效容积8350m3,水深6m。水力停留时间8h,污泥负荷0.2kgBOD5/(kgMLSS·d)。

(5)二级沉淀池二沉池是2座直径30m的圆形辐流式沉淀池,池边水深3.97m,沉淀时间2.5h。

(6)污泥回流泵站二沉池活性污泥回流采用3台700mm螺旋回流泵,回流率85%,无备用。

(7)脱水机污泥脱水采用带式脱水机,性能稳定,工作效率高,但卫生条件较差。

2净化机理和工艺特点

普通活性污泥法作为传统的污水生物处理工艺,是处理效率较高的污水处理方式。活性污泥中的微生物主要有细菌、原生动物和藻类,其中细菌主要又以菌胶团和丝状菌状态存在。在传统活性污泥法中,培养一定浓度的、具有良好沉降性能的活性污泥,是运转的关键,也是保证出水水质的关键。

3进水水质

深圳滨河污水处理厂的进水水质波动比较大,进水BOD5浓度最高450mg/L,最低80mg/L,进水的BOD5浓度在100mg/L~200mg/L之间的频率为54%,进水的BOD5浓度在200mg/L~300mg/L之间的频率为26.5%,进水的BOD5大于300mg/L的频率约10%。平均进水BOD5浓度190mg/L。进水SS浓度在120mg/L~240mg/L之间的频率为76%,进水SS浓度大于240mg/L的频率为24%,平均进水SS浓度146mg/L。最高进水CODCr浓度2000mg/L,最低进水CODCr浓度200mg/L,平均进水CODCr浓度大于380mg/L。进水悬浮物主要成分是污泥。

4运行情况

深圳市属于亚热带海洋性气候,年平均气温23℃,夏季最高月平均气温是28℃,冬季最低月平均气温是15℃,四季温差较小,城市污水的温度适宜微生物的繁殖。

滨河污水处理厂进水以生活污水为主,只有少量的工业废水,进水BOD5/CODCr大于0.3,污水的生化过程较易进行。进水CODCr的异常变化能够反映出进水BOD5的异常变化。

滨河污水处理厂进水中经常有漂浮物、淤泥、建筑砂石。原设计使用的多尔沉砂池配砂泵的运行方式不合适,砂泵经常堵塞,多尔沉砂池的停留时间过长,沉淀物含泥量过大,原设计使用的砂水分离器不能很好地脱水,造成了生产运行的困难。

后根据实际进水水质状况,将多尔沉砂池按平流池的原理进行了改造,降低了出水堰板高度,增设了曝气管,改用简单高效的机械刮砂方式,解决了砂水分离的困难,减少了污泥的沉降。

经过初级沉淀,SS的去除率达到56.2%,BOD5的去除率达到45.8%,CODCr除率达到51.2%。初沉池出水中SS浓度平均为64mg/L,BOD5浓度平均为103mg/L,CODCr浓度平均为185.3mg/L。因为进水中悬浮污泥的含量大,所以初级沉淀对悬浮物有机物的去除率比设计值高。由于部分进水水质超过设计标准,在初沉池出水中SS浓度超过设计值的频率为8.4%;出水BOD5的浓度超过设计值的频率为13.4%,形成对曝气池的冲击负荷。

曝气池中活性污泥的性质直接影响到出水水质,活性污泥的组成既有菌胶团又有丝状菌。活性污泥的生长受营养物质、水温、pH值等因素决定。活性污泥的浓度是影响污泥负荷的内在因素。

曝气池污泥负荷N(kgBOD5/(kgMLSS·d))与污泥浓度MLSS的关系式:

N=QLa/(XV)

式中Q--污水流量,m3/d;

La--曝气池进水BOD5浓度,mg/L;

X--曝气池混合液污泥浓度MLSS,mg/L;

V--曝气池体积,m3。

滨河污水处理厂曝气池活性污泥浓度维持在1000mg/L左右,曝气池的污泥负荷平均为0.31kgBOD5/(kgMLSS·d),大于设计值。

活性污泥的沉降性能是影响二沉池出水水质的重要因素,将活性污泥的沉降比控制在合理的水平取决于进水水质如pH、营养物质、水温以及二沉池设计参数等因素。监测结果表明,曝气池的污泥沉降比SV小于40%时,活性污泥在二沉池中沉降良好。曝气池活性污泥浓度在900mg/L以下时,丝状菌有机会大量繁殖。丝状菌分解有机物的能力较强,丝状菌的增加对有机物的降解作用甚至强于菌胶团占优势时的活性污泥,但泥水分离能力较差,对二沉池出水SS的影响很大。曝气池活性污泥浓度低于800mg/L时,丝状菌会引起严重的污泥膨胀。在实际生产中,以污泥沉降比40%为参考值,结合微生物镜检,可以预防污泥膨胀。低浓度运行的活性污泥法比高浓度运行时容易引起污泥膨胀。

5出水水质

深圳滨河污水处理厂活性污泥系统对有机物、悬浮物能够高效率去除,BOD5、SS的去除率可达到90%以上,出水BOD5、SS满足国家二级处理排放标准,低于30mg/L;CODCr的去除率可达到80%以上,出水CODCr低于120mg/L,出水CODCr平均为32.88mg/L,出水CODCr浓度在60mg/L以下的频率为89.2%。

6运行管理

传统活性污泥法污水处理系统运行过程中,由于进水水质的经常性变化,波动较大,为维持曝气池稳定运行,随着进水水质的变化及时调整运行参数是维持运行稳定的关键。通过长期的运行实践和对水质分析结果的规律性研究,我们得到以下结论:

当出水BOD5、SS大于20mg/L或曝气池活性污泥沉降比大于40%时,运行工段需要及时调整污泥回流比,以维持活性污泥的正常性能。

出水CODCr与出水SS、BOD5具有趋势相关性,而进行CODCr和SS的测量比较迅速,进行BOD5的测量有滞后性。当出水CODCr大于60mg/L时,适当调整污泥回流比、增加曝气池活性污泥浓度,保持有机物去除效果,维持稳定运行。

7总结

污泥的处理方式范文篇8

关键词:活性污泥工艺泥龄法污泥负荷法数学模型法设计计算

活性污泥工艺是城市污水处理的主要工艺,它的设计计算有三种方法:污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。三种方法在操作上难易程度不同,计算结果的精确度不同,直接关系到设计水平、基建投资和处理可靠性。正因为如此,国内外专家都在进行大量细致的研究,力求找出一种精确度更高而又便于操作的计算方法。

1污泥负荷法

这是目前国内外最流行的设计方法,几十年来,运用该法设计了成千上万座污水处理厂,充分说明它的正确性和适用性。但另一方面,这种方法也存在一些问题,甚至是比较严重的缺陷,影响了设计的精确性和可操作性。

污泥负荷法的计算式为[1]:

V=24LjQ/1000FwNw=24LjQ/1000Fr

(1)

污泥负荷法是一种经验计算法,它的最基本参数Fw(曝气池污泥负荷)和Fr(曝气池容积负荷)是根据曝气的类别按照以往的经验设定,由于水质千差万别和处理要求不同,这两个基本参数的设定只能给出一个较大的范围,例如我国的规范对普通曝气推荐的数值为:

Fw=0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS·d)

Fr=0.4~0.9kgBOD/(m3池容·d)

可以看出,最大值比最小值大一倍以上,幅度很宽,如果其他条件不变,选用最小值算出的曝气池容积比选用最大值时的容积大一倍或一倍以上,基建投资也就相差很多,在这个范围内取值完全凭经验,对于经验较少的设计人来说很难操作,这是污泥负荷法的一个主要缺陷。

污泥负荷法的另一个问题是单位容易混淆,譬如我国设计规范中Fw的单位是kgBOD/(kgMLSS·d),但设计手册中则是kgBOD/(kgMLVSS·d),这两种单位相差很大。MLSS是包括无机悬浮物在内的污泥浓度,MLVSS则只是有机悬浮固体的浓度,对于生活污水,一般MLVSS=0.7MLSS,如果单位用错,算出的曝气池容积将差30%。这种混淆并非不可能,例如我国设计手册中推荐的普通曝气的Fw为0.2~0.4kgBOD/(kgMLVSS·d)[2],其数值和设计规范完全一样,但单位却不同了。设计中经常遇到不知究竟用哪个单位好的问题,特别是设计经验不足时更是无所适从,加上近年来污水脱氮提上了日程,当污水要求硝化、反硝化时,Fw、Fr取多少合适呢?

污泥负荷法最根本的问题是没有考虑到污水水质的差异。对于生活污水来说,SS和BOD浓度大致有数,MLSS与MLVSS的比值也大致差不多,但结合各地的实际情况来看,城市污水一般包含50%甚至更多的工业废水,因而污水水质差别很大,有的SS、BOD值高达300~400mg/L,有的则低到不足100mg/L,有的污水SS/BOD值高达2以上,有的SS值比BOD值还低。污泥负荷是以MLSS为基础的,其中有多大比例的有机物反映不出来,对于相同规模、相同工艺、相同进水BOD浓度的两个厂,按污泥负荷法计算曝气池容积是相同的,但当SS/BOD值差异很大时,MLVSS也相差很大,实际的生物环境就大不相同,处理效果也就明显不同了。

综上所述,污泥负荷法有待改进。因此,国际水质污染与控制协会(IAWQ)组织各国专家,于1986年首次推出活性污泥一号模型(简称ASM1)[3],1995年又推出了活性污泥二号模型(简称ASM2)[4、5]。

2数学模型法

数学模型法在理论上是比较完美的,但在具体应用上则存在不少问题,这主要是由于污水和污水处理的复杂性和多样性,即使是简化了的数学模式,应用起来也相当困难,从而阻碍了它的推广和应用。到目前为止,数学模型法在国外尚未成为普遍采用的设计方法,而在我国还没有实际应用于工程,仍停留在研究阶段。

数学模型法的主要问题是模型中有很多系数和常数,ASM1中有13个,ASM2中有19个,它们都需要设计人员根据实际污水水质和处理工艺的要求确定具体数值,其中多数要经过大量监测分析后才能得出,而且不同的污水有不同的数值。由于污水水质多变,确定这些参数很困难,如果这些参数有误,就直接影响到计算结果的精确性和可靠性。国外已经提出了这些参数的数值,但我国的污水成分与国外有很大差别,特别是污水中的有机物成分差别很大,盲目套用国外的参数值肯定是不行的。因此,要将数学模型法应用于我国的污水处理设计,必须组织力量监测分析各种污水水质,确定有关参数,才有可能把数学模型实用化。然而,从我国目前情况看,数据分析和积累恰恰是最大的薄弱环节之一,我国已运转的城市污水处理厂有上百座,至今连一些最基本的数据都难以确定,更不用说数学模型法所需的各种数据了,显然,要在我国应用数学模型法还需做大量的工作,还需要相当长的时间。

3泥龄法

3.1泥龄法的计算式

设计规范中提出了按泥龄计算曝气池容积的计算公式[1]:

V=[24QθcY(Lj-Lch)/1000Nwv(1+Kdθc)

(2)

设计规范对式中几个关键参数提出了推荐值:

Y=0.4~0.8(20℃,有初沉池)

Kd=0.04~0.075(20℃)

当水温变化时,按下式修正:

Kdt=Kd20(θt)t-20

(3)

式中

θt——温度系数,θt=1.02~1.06

θc——高负荷取0.2~2.5,中负荷取5~15,低负荷取20~30

可以看出,它们的取值范围都很宽,Y值的变化幅度达100%,Kd值的变化幅度达87.5%,θc值的变化幅度从50%到几倍,实际计算时很难取值,这也是泥龄法在我国难以推广的原因之一。

为了使泥龄计算法实用化,笔者根据自己的设计体会,建议采用德国目前使用的ATV标准中的计算公式,并对式中的关键参数取值结合我国具体情况适当修改。实践证明,按该公式计算概念清晰,特别便于操作,计算结果都能满足我国规范的要求,不失为一种简单、可信而又十分有效的设计计算方法。其基本计算公式为:

V=24QθcY(Lj-Lch)/1000Nw

(4)

式中Y——污泥产率系数(kgSS/kgBOD)

Q、Lj、Lch值是设计初始条件,是反映原水水量、水质和处理要求的,在设计计算前已经确定。

泥龄θc是指污泥在曝气池中的平均停留时间,其数值为:

θc=VNw/W

(5)

式中W——剩余污泥量,kgSS/d

W=24QY(Lj-Lch)/1000

(6)

根据以上计算式,采用泥龄法设计计算活性污泥工艺时,只需确定泥龄θc、剩余污泥量W(或污泥产率系数Y)和曝气池混合液悬浮固体平均浓度Nw(MLSS)即可求出曝气池容积V。与污泥负荷法相比,它用泥龄θc取代Fw或Fr作为设计计算的最基本参数,与数学模型法相比,它只需测定一个污泥产率系数Y,而不需测定13或19个参数数据。

3.2泥龄的确定

泥龄是根据理论同时又参照经验的累积确定的,按照处理要求和处理厂规模的不同而采用不同的泥龄,德国ATV标准中单级活性污泥工艺污水处理厂的最小泥龄数值见表1。

表1

德国标准中活性污泥工艺的最小泥龄处理目标处理厂规模≤5000m3/d≥25000m3/d无硝化54有硝化(设计温度:10℃)108有硝化、反硝化(10℃)VD/V=0.2

VD/V=0.3

VD/V=0.4

VD/V=0.512

13

15

1810

11

13

16有硝化、反硝化、污泥稳定25不推荐注VD/V为反硝化池容与总池容之比。

表中对规模小的污水厂取大值,是考虑到小厂的进水水质变化幅度大,运行工况变化幅度大,因而选用较大的安全系数。

泥龄反映了微生物在曝气池中的平均停留时间,泥龄的长短与污水处理效果有两方面的关系:一方面是泥龄越长,微生物在曝气池中停留时间越长,微生物降解有机污染物的时间越长,对有机污染物降解越彻底,处理效果越好;另一方面是泥龄长短对微生物种群有选择性,因为不同种群的微生物有不同的世代周期,如果泥龄小于某种微生物的世代周期,这种微生物还来不及繁殖就排出池外,不可能在池中生存,为了培养繁殖所需要的某种微生物,选定的泥龄必须大于该种微生物的世代周期。最明显的例子是硝化菌,它是产生硝化作用的微生物,它的世代周期较长,并要求好氧环境,所以在污水进行硝化时须有较长的好氧泥龄。当污水反硝化时,是反硝化菌在工作,反硝化菌需要缺氧环境,为了进行反硝化,就必须有缺氧段(区段或时段),随着反硝化氮量的增大,需要的反硝化菌越多,也就是缺氧段和缺氧泥龄要加长。上述关系的量化已体现在表1中。

无硝化污水处理厂的最小泥龄选择4~5d,是针对生活污水的水质并使处理出水达到BOD=30mg/L和SS=30mg/L确定的,这是多年实践经验的积累,就像污泥负荷的取值一样。

有硝化的污水处理厂,泥龄必须大于硝化菌的世代周期,设计通常采用一个安全系数,以确保硝化作用的进行,其计算式为:

θc=F(1/μo)

(7)

式中θc——满足硝化要求的设计泥龄,d

F——安全系数,取值范围2.0~3.0,通常取2.3

1/μo——硝化菌世代周期,d

μo——硝化菌比生长速率,d-1

μo=0.47×1.103(T-15)

(8)

式中T——设计污水温度,北方地区通常取10℃,南方地区可取11~12℃

代入式(8)得:

μo=0.47×1.103(10-15)=0.288/d

再代入式(7)得:

θc=2.3×1/0.288=7.99d

计算所得数值与表1中的数值相符。

表1是德国标准,但它的理论依据和经验积累具有普遍意义,并不随水质变化而改变,因此笔者认为可以在我国设计中应用。

在污泥负荷法中,污泥负荷是最基本的设计参数,泥龄是导出参数。而在泥龄法中,泥龄是最基本的设计参数,污泥负荷是导出参数,两者呈近似反比关系:

θcFw=Lj/Y(Lj-Lch)

(9)

式中污泥产率系数Y是泥龄θc的函数。

3.3污泥产率系数的确定

采用泥龄法进行活性污泥工艺设计计算时,准确确定污泥产率系数Y是十分重要的,从式(4)中看出,曝气池容积与Y值成正比,Y值直接影响曝气池容积的大小。

式(6)给出了Y值和剩余污泥量W的关系,剩余污泥量是每天从生物处理系统中排出的污泥量,它包括两部分:一部分随出水排除,一部分排至污泥处理系统,其计算式为:

W=24QNch/1000+QsNs

(10)

式中

Nch——出水悬浮固体浓度,mg/L

Qs——排至污泥处理系统的剩余污泥量,m3/d

Ns——排至污泥处理系统的剩余污泥浓度,kg/m3

剩余污泥量最好是实测求得。从式(10)可以看出,对于正常运行的污水处理厂,Q、Nch、Qs及Ns值都不难测定,这样就能求出W和Y值。问题在于设计时还没有污水处理厂,只有参照其他类似污水处理厂的数值。由于污水水质不同,处理程度及环境条件不同,各地得出的Y值不可能一样,特别是很多城市污水处理厂由于资金短缺等原因,运行往往不正常,剩余污泥量W的数值也测不准确,这势必影响设计的精确性和可靠性。

从理论上分析,污泥产率系数与原水水质、处理程度和污水温度等因素有关。首先,污泥产率系数本来的含义是一定量BOD降解后产生的SS。由于是有机物降解产物,这里的SS应该是VSS,即挥发性悬浮固体,但污水中还有相当数量的无机悬浮固体和难降解有机悬浮固体,它们并未被微生物降解,而是原封不动地沉积到污泥中,结果产生的SS将大于真正由BOD降解产生的VSS,因此在确定污泥产率系数时,必须考虑原水中

无机悬浮固体和难降解有机悬浮固体的含量。其次,随着处理程度的提高,污泥泥龄的增长,有机物降解越彻底,微生物的衰减也越多,这导致剩余污泥量的减少。至于水温,是影响生化过程的重要因素,水温增高,生化过程加快,将使剩余污泥量减少。对于各种因素的影响,可根据理论分析通过实验建立数学方程式,其计算结果如经受住实践的检验,就可用于实际工程。德国已经提出了这样的方程式,按这个方程式计算出的Y值已正式写进ATV标准中。

Y=0.6(Nj/Lj+1)-0.072×0.6θc×FT/1+0.08θc×FT

(11)

F=1.072(T-15)

(12)

式中Nj——进水悬浮固体浓度,mg/L

FT——温度修正系数

T——设计水温,与前面的计算取相同数值

可以看出,Nj/Lj值反映了污水中无机悬浮固体和难降解悬浮固体所占比重的大小,如果它们占的比重增大,剩余污泥量自然要增加,Y值也就增大了。θc值影响污泥的衰减,θc值增长,污泥衰减得多,Y值相应减少。温度的影响体现在FT值上,水温增高,FT值增大,Y值减小,也就是剩余污泥量减少。

这个方程式对我国具有参考价值。由于我国的生活习惯与西方国家差异很大,污水中有机物比重低,有机物中脂肪比例低,碳水化合物比例高,因而产泥量也不会完全相同。根据国内已公布的数据和笔者的经验,我国活性污泥工艺污水处理厂的剩余污泥产量比西方国家要少,因此,式(11)中须乘上一个修正系数K:

Y=K×0.6(NjLj+1)-[(0.072×0.6θc×FT)/(1+0.08θc×FT)

(13)

一般取K=0.8~0.9。

在目前缺乏我国自己的Y值计算式的情况下,笔者认为采用式(13)计算Y值是可行的。

3.4MLSS的确定

不管采用哪种设计计算方法,都需要合理确定MLSS。在其他条件不变的情况下,MLSS增大一倍,曝气池容就减小一倍;MLSS减小一倍,曝气池容就增大一倍。它直接影响基建投资,因此需要慎重确定。

在设计规范和手册中,对MLSS值推荐了一个选用范围,如普通曝气是1.5~2.5kg/m3,延时曝气是2.5~5.0kg/m3,变化幅度都比较大,设计时不好操作。为了选定合适的MLSS值,有必要弄清影响它的因素。

MLSS不能选得过低,主要有三个原因:

①MLSS过低,曝气池容积V就要相应增大,在经济上不利。

②MLSS过低,曝气池中容易产生泡沫,为了防止泡沫,一般需保持2kg/m3以上的污泥浓度。

③当污泥浓度很低时,所需氧量较少,如MLSS过低,池容增大,单位池容的供气量就很小,有可能满足不了池内混合的要求,势必额外增加搅拌设备。MLSS也不能选得过高,主要是因为:

①要提高MLSS,必须相应增加污泥回流比,降低二沉池表面负荷,加长二沉池停留时间,这就要求增大二沉池体积和回流污泥能耗。把曝气池、二沉池和回流污泥泵房作为一个整体来考虑,为使造价和运行费用总价最低,污泥回流比通常限制在150%以内。对于一般城市污水,二沉池的回流污泥浓度通常为4~8kg/m3,若按最高值约8kg/m3计,回流比为150%时的曝气池内MLSS为4.8kg/m3,实际设计中MLSS最高一般不超过4.5kg/m3。

②污水的性质和曝气池运行工况对MLSS有巨大影响,如果污水中的成分或曝气池的工况有利于污泥膨胀,污泥指数SVI值居高不下(如SVI>180mL/g),回流污泥浓度就会大大降低,MLSS就必须选择低值。

根据以上分析,在选定MLSS时要照顾到各个方面:

①泥龄长、污泥负荷低,选较高值;泥龄短、污泥负荷高,选较低值;同步污泥好氧稳定时,选高值。

②有初沉池时选较低值,无初沉池时选较高值。

③SVI值低时选较高值,高时选较低值。

④污水浓度高时选较高值,低时选较低值。

⑤合建反应池(如SBR)不存在污泥回流问题,选较高值或高值。

⑥核算搅拌功率是否满足要求,如不满足时要进行适当调整。

污泥的处理方式范文篇9

关键词:污泥干化;焚烧技术;循环流化床锅炉

中图分类号:TQ610.9文献标识码:A文章编号:1006-8937(2016)26-0038-02

当前,污水处理技术日益完善,污水处理厂建设速度不断提高,从而提高了污水处理的质量,与此同时,污泥量随着污水处理量的增加而不断的增加。污水处理过程中产生的污泥中含有大量的重金属、病菌等各种污染物,当对污泥不进行处理,或者不有效处理,那么就会给环境造成二次污染。但是,当前我国处理污水过程中存在的“重水轻泥”的问题严重,造成了污泥处理不能满足要求。实际上,当前环境污染问题的一个有效解决途径就是无害化处理污泥。

1典型污泥处理装置分析

当前,填埋法、焚烧法、土地利用法即堆肥法、海洋排放法是世界上常见的典型污泥处理的措施。

第一,填埋法。早在二十世纪的六十年代就出现了利用填埋的方式处理污泥。随着技术的不断发展,填埋法处理污泥的技术发展越来越成熟。采用填埋法处理污泥,突出优势在于处理污泥的容量大,但是需要投资比较小,更重要的是见效非常快。因为采用填埋法处理污泥,要求较高的污泥土力学性质,并且处理污泥的场地要求面积足够大,运输污泥的费用过高,同时,对于污泥处理过程中为了使得地下水不受到污染必须对地基采取防渗措施。目前世界上很多国家与地区已经禁止建造新的污泥填埋场所。随着技术的不断创新,人们环保意识不断提升,近来不断减小污泥填埋的比重。

第二,焚烧法处理污泥。利用焚烧法处理污泥实际上是通过高温技术处理污泥,也就是在焚烧炉中将被处理的有机废物和一定量过剩空气进行混合,从而使其发生氧化分解,在焚烧炉的高温条件下,有机废物含有的有害物质、有毒物质等由于氧化热解从而被破坏。有机废物尽可能的被焚烧,从而使得有机废物变成无害的物质或者有毒有害物质尽可能的减少,并且为了避免二次污染的出现,要确保新污染物的产生尽量得到避免,这是焚烧的主要的目标。目前,随着技术的不断进步,新工艺、新技术不断出现,通过科学的焚烧技术与预处理措施,能够使得污泥热能自足得到满足,同时,能够使得环境保护的要求得到满足。

第三,土地利用法处理污泥。通常在污泥中含有的有机物比较丰富,同时,污泥中的氮磷钾等营养元素比较丰富,包括Ca、Mg,Fe等在内的植物生长所必须要的微量元素的含量丰富。在农田中使用污泥,能够使得土壤结构得到改良,从而使得土地的肥力等级,对于农作物的生长具有促进作用。虽然通过土地利用的方式处理污泥,其能耗比较低,在可以回收利用的污泥中其养分比较多等优势显著,然而,多种重金属污染与病原菌等存在污泥中,所以,世界上各个国家都对农用污泥重金属的标准进行了制定,并且,对无害化要求进行明确,严格限制单位面积土地应用污泥的量。2003年1月1日开始,瑞士政府严禁在农业生产中应用污水厂的污泥,全部污水厂污泥都要求通过焚烧进行处理。如果污泥长期在农业堆肥中得到应用,由于重金属等有害物质使得人们的健康受到影响。

第四,海洋排放法处理污泥。把没有经过处理的污泥向海洋中进行直接的排放是海洋排放法处理污泥。海洋排放法处理污泥的主要的优势在于,经济方便,然而,由于污泥排放物中含有复杂的成分,严重污染海洋,从而使得人类安全受到威胁。因此,早在1991年美国已经通过法律措施对象海洋中进行污泥排放的行为进行严格的制止。1991年5月,欧盟《DirectiveConcerningUrbanWasteWaterTreatment》,规定自从1998年12月31日开始,不能将污泥倾倒入水体中。

2污泥干化焚烧的必要性

相对于其他的污泥处理方法,污泥焚烧法的优势非常显著:

第一,利用焚烧的方式对污泥进行处理,能够尽可能的减小污泥的体积,从而使得通过其他方法进行污泥处理过程中出现的大量空间问题得到有效解决,当前社会土地资源越来越紧缺,减少土地资源的占用无疑具有非常重要的意义。

第二,污泥被焚烧以后,能够分解剩余的污泥内的有机物以及水分,少量无机物被焚烧成灰,所以,对于最终物质而言,需要处理的物质不多,并且重金属离子问题不存在。污泥通过焚烧之后的第的焚烧灰可以作为建筑原材料。实际上,污泥焚烧处理污泥,不但安全并且具有极大的经济性。

第三,利用干化焚烧方式处理污泥,由于具有非常快的处理速度,因此,长期存储是不需要的。与此同时,通过干化焚烧的方式进行污泥的处理,由于采用了就地焚烧技术,使得长距离运输的问题得到避免。

第四,通过干化焚烧技术,能够对能量进行回收利用,在供热与发电方面具有重要应用。处理各种污泥时,污泥干化是需要解决的关键技术。有学者通过研究发现,如果降低污泥的含水量到一定称帝,污泥的形态就会从流态转变为固态,从而极大的缩小了体积。在流态转换为固态的过程中,通过稳定剂的添加等措施,能够使得污泥处理时限无害化、稳定化,确保了资源的有效利用。有关研究数据表明,污泥减量化效果最为显著的含水量为45%-50%左右。当继续降低含水量,会弱化减量化的效果。所以,对于污水处理厂中含水量75%~90%左右的污泥降低含水量,使其大约为50%,能够使得污泥的质量减少,同时,可以充分焚烧,实现二次有效利用资源。

当前,采用干化后的污泥通过热电厂循环流化床锅炉焚烧技术对污泥进行处理,是我国循环经济发展的要求,满足我国国家战略发展提出的“减量化、再利用、再循环”的要求,其经济效益、社会效益以及环境效益非常显著,具有广阔的发展前景。

3污泥干化焚烧工艺的应用

当前,污水处理厂对污泥进行处理的问题越来越突出,某热电厂基于循环流化床锅炉建设了350t/d的污泥干化焚烧装置。通过热电厂优势,把品味低的蒸汽作为热源对污泥进行干化,同时,利用循环流化床锅炉通过焚烧的方式处理干化的污泥。利用循环流化床锅炉对干化污泥进行焚烧的流程如下:利用污水厂的运泥车把污泥向污泥缓存料仓进行运输,污泥被利用输送系统向污泥干化车间进行输送,对其干化处理是通过污泥干燥机利用蒸汽间接加热实现的。在封闭状态下实现污泥的干燥,对于废气的冷却是通过冷凝器实现的,向锅炉引入不凝结的气体,同时在锅炉内焚烧不凝结的气体,在城市污水管网中直接排入冷凝的污水,从而使得冷凝的污水被输送到污水处理厂,利用加热蒸汽进行冷凝的方式,进行回收,实现再利用,一方面使得环境污染得到避免,另一方面,使得资源的利用得到提高,节约了能源。利用干化处理的污泥中大约有40%的含水量,把干化处理的污泥向储煤棚进行输送,和原煤进行掺合,一起送入到锅炉内进行燃烧,燃烧以后产生的灰渣,通过锅炉原有的除渣系统进行排出再次进行利用。如图1所示。

在污泥焚烧系统中,基于污泥焚烧的特征,工业燃煤利用煤的上料系统输送到流化床中,在炉内进行焚烧是基于辅助燃料进行的。在焚烧的过程中,会产生高温的烟气,这些烟气向余热回收系统输送。

新鲜空气与污泥仓臭气提供了焚烧的一次风,同时,对蒸汽加热式一次空气风预热器进行设置,当污泥的热值比较低的时候,或者是污泥具有比较高的含水量的时候,可以把流化的空气进行预热,使其温度升高,达到120℃左右,从而使得入炉的热量提升,进而使得添加辅助燃料的量减少。

干化系统部分洗涤的载气提供了二次风,当二次风量不够时,通过新鲜空气进行补充。循环流化床锅炉中燃料的充分燃烧时需要的二次风是通过二次风机提供的,沿着循环流化床锅炉炉膛的高度方向,二次风分层送入到焚烧炉的中部燃尽量室,从而使得燃烧更加的充分。

污泥焚烧中通过将石灰石添加在焚烧炉中使得烟气内产生的一部分酸性气体被脱除。烟气进入到半干脱酸塔中,充分混合喷射的石灰浆液吸收剂,从而使得吸收剂能够和烟气内的酸性气体发生反应,可以除去烟气内的酸性气体。落入到塔底部的粉尘通过灰斗进行排除。之后,烟气被送入到膨胀反应器中,和石灰石进行充分接触,利用石灰石对烟气内剩余的酸性气体进行排除;将活性炭粉末喷到布袋除尘器之前的烟道之上,利用活性炭对烟气内的重金属、二f英类物质进行吸收。最后,利用在线监测系统实时监测烟气,从而对工艺进行及时的调整,使得烟气达标。

污泥焚烧过程中,需要对灰渣进行处理。焚烧炉的出渣通过水冷、冷渣器进行水冷,通过不燃物输送机向振动筛进行筛分,将筛出的石英砂利用砂提升机向焚烧炉进行输送从而实现循环利用,灰渣通过输送机向灰渣间进行输送并且存储。利用装袋外运的方法处理余热锅炉、半感脱酸塔、省煤器等产生的飞灰。

4结语

通过对某污泥干化焚烧技术项目的应用分析,基于循环流化床锅炉建设的污泥干化焚烧装置能够使得“减量化、无害化、资源化”的污泥处理的目标得到实现。使得循环经济的理念得到充分的体现。在燃烧过程中应用半干化的污泥作为燃烧的燃料,能够节约大量煤炭资源。同时,能够综合回收利用焚烧后的污泥的灰渣,将其利用在建筑方面。对污泥进行干化的过程中,产生的残余其他能够直接向锅炉进行输送,进行燃烧,实现了处理的无害化,使得对于环境的污染不断减小,从而保护的环境。事实上,基于循环流化床锅炉的污泥干化焚烧装置,使得企业污泥处理的能力得到提高,从而使得区域内污泥安全处理的需要得到满足,得到了比较良好的社会效益、经济效益与环境效益。并且,企业热电联产的发展,实现了经济可持续发展。

与此同时,需要注意的是污泥干化焚烧处理成本受到来料污泥脱水的影响。大部分污水处理对净化水指标给予足够重视,然而对污泥标准比如含水率、矿物含油脂率等指标重视不过,使得污泥处理的难度增加。所以,为了使得污泥处理品质满足国家有关标准的要求,需要实时监测与统一管理污泥的处理。

参考文献:

[1]陈其东.徐州市区污水处理厂污泥干化焚烧发电装置研究[J].科技致富向导,2012,(3):253-257.

污泥的处理方式范文

关键词:城市污泥;处理;资源化利用

Abstract:Thereisanimportantresearchsubjectofdeepeningandutilizationmodeofdisposalofsludge,whichisofpositivesignificancetoprotectenvironment.Toavoidextremewasteofresourcesandrationaluseofsludgesciencehasveryimportantpracticalsignificanceandeconomicvaluetosociety.Thisarticlemainlyelaboratedthecitysludgetreatmentanddisposalmethodforreuse,effectivelypromotedtheprocessoftheenvironmentalprotectionofcitysludgetreatment.

Keywords:citysludge;treatment;resourceutilization

中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A文章编号:

城市污泥是一种常见的固态污染物,但是如果将其进行合理的加工,则会成为一种有用的资源。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。

1.1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。

1.1.1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。

1.1.2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。

1.1.3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。

1.2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。

2.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。

3.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。

3.1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。

3.2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。

3.3环保材料

3.3.1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%。

3.3.2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。

4.结语

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】

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

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].新疆环境保护,2003,25

污泥的处理方式范文篇11

关键词:污泥处置;污泥堆肥;无害化

Abstract:thearticleanalysesandcomparesthesewagetreatmentplantinChinaseveraltypicalofthewaythesludge,thinktohandlethecityforsewageprimarilysewagetreatmentplant,thesludgecompostsludgedisposalisaneffectiveway.Throughtheanalysisofningbosewagetreatmentplantofsludgeproduceddistricts,foundthatthesludgeofheavymetalsandharmfulsubstancecontentwhichconformtothenationalstandard.Ningbodistrictsthesewagetreatmentplantandcixieconomicdevelopmentzoneltd.gemdalebiologicalresearchcompostingprofessionalcooperativesofsludgecomposttechnology,thesludgeafterthestabilizationofduringcomposting,harmlessdisposal,assoilimproverandorganicfertilizerproductionofrawmaterials,savethesludgedisposalcosts,havegoodenvironmentalbenefitsandeconomicbenefits.

Keywords:sludgedisposal;Sludgecomposting;harmless

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:

一、城市污水处理厂污泥处置现状

生活污水处理过程一般采用生物处理方法,会产生活性污泥,活性污泥是微生物分解和利用水中有机物进行自我增殖的产物。在污水处理厂的日常运行费用中,用于处理处置污泥的约占30~40%,有的甚至超过50%。近年来,污水厂的污泥处置一直是我国污水处理行业的一个热点和难点问题。

污泥的处理与处置的一般方法与流程的选择取决于当地条件、环境保护要求、投资情况、运行费用、污泥产量及维护管理等多种因素。主要处理处置技术有浓缩、消化、脱水、堆肥、干化焚烧、填埋等。通常,人们把污泥的最终出路称为污泥处置。

以前,污水处理厂产生的污泥大多采用填埋方法进行处置。填埋作为以往处理固体垃圾的一种常规手段,处置费用低,曾受到广泛应用。但随着社会经济的发展,填埋的弊端逐渐被越来越多的人们所重视。污泥和垃圾一样,填埋后会产生渗滤液,渗滤液中大量重金属离子和其它有害物质,对地下水以及周边环境的危害极大。填埋方式在一些发达地区,由于土地资源的紧张,已经逐步被淘汰。

近年来,焚烧作为一种彻底的污泥处置方法,得到了快速发展,是目前主流处置方法之一,焚烧设备由于所需占地面积小,特别在部分大城市,由于受土地资源紧张等因素限制,焚烧往往作为污泥处置的主要方式。但污泥由于含水率较高(一般在78%-80%之间),需要在焚烧过程中加入大量燃料作为助燃剂,这就使污泥焚烧的成本大大提高。另外,污泥焚烧会产生大量烟尘,对大气造成污染。

污泥堆肥方法主要针对生活污水处理产生的污泥。由于生活污水处理产生的污泥中有机质、营养元素含量丰富,含有大量植物生长所必需的氮、磷、钾元素和微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)等,是一种难得的有机肥资源。污泥经过堆肥,可使污泥中有机物降解率和卫生指标符合国家有关标准。污泥堆肥作为污泥处置的重要补充方法,具有一些突出的优点:节能,降低污染、成本低、改良土壤、充分利用资源,是一种污泥处置的新方式,可以因地制宜,在适合的条件下大力推广。

二、我国污泥堆肥的现状和发展

堆肥实际就是废弃物稳定化的一种形式,它是在一定条件下通过微生物的作用,使有机物不断被降解和稳定,并生产出一种适宜于土地利用的产品的过程。

完整意义上的堆肥,是指在人工控制下,在一定的水分、C/N和通风条件下通过微生物的发酵作用,将废弃有机物转变为肥料的过程。通过堆肥化过程,有机物由不稳定状态转变为稳定的腐殖质物质,其堆肥产品不含病原菌,不含杂草种子,而且无臭无蝇,可以安全处理和保存,是一种良好的土壤改良剂和有机肥料。

据统计,我国城市污水处理厂每年排放干污泥约20万吨,并以每年20%的速度递增。北京市已建和拟建的污水处理厂处理能力将达到262万t/d,同时产出污泥约为2500m3/d(含水率为80%)。应该统筹规划,采用先进技术无害化处理后作为肥料。这样不但可以节省大量的污泥终端处置费用,更可以为肥力低下的北京地区农田增添有机质,提高肥力促进农业生产发展,实现农业生态环境的良性循环。大量未经处理的污泥没有正常出路,许多城市仍采取购地露天堆放的方法,造成城市周围垃圾成山、蚊蝇孽生、环境污染的状况。

近年来,国内先后建成了一些机械化程度较高的堆肥厂,如北京、杭州、武汉、上海等地的机械化堆肥技术包括较完整的前处理、发酵、后处理工艺和设备,其堆肥技术在产品质量、运行操作可控性、环境质量等方面的指标都达到了较高水平。例如:

北京排水集团庞各庄的污泥堆肥工程总投资4096万元,设计处理污泥能力500吨/天,污泥处置前含水率80%,处置后35%,采用好氧堆肥工艺,利用进口的翻抛机械,对脱水污泥进行堆肥发酵,在堆肥过程中添加秸秆等调理剂,污泥堆肥的产品经过筛分,熟化后的产品经过包装作为有机肥原料,未完全熟化的产品返混至污泥堆肥区进一步处理。该项目处理进出料作业简单、灵活,效率高、能耗低,能力强、发酵速度快等优势,集中体现了污泥堆肥的先进技术和发展方向。

三、南区污水处理厂污泥堆肥探索和试验

1、南区污水处理厂污泥处置概况

南区污水处理厂总投资3.68亿多元,总服务范围约82.8平方公里。一期设计规模为16万吨/日,远期扩建为40万吨/日,污水经生物活性污泥法工艺(强化A/0法)处理后达标排放。目前,南区污水处理厂已满负荷运行,平均每天产生含水率约80%的污泥80吨左右。

2007年以前,宁波市的城市污水厂产生的污泥都是采用外运填埋的方式处置,由于宁波城区周边已不再规划新的填埋场用于污泥填埋,等于禁止了污泥填埋处置的方式。

2008年开始,南区污水处理厂产生的污泥全部装运到热电厂焚烧处置。从运行的情况看,污泥焚烧较好地解决了污泥处置的问题,实现了污泥无害化处置,杜绝了污泥的二次污染,为宁波市的环境保护做出了积极的贡献。但是,解决污泥处置难题的代价是污泥处置成本较高,而且污泥焚烧需要额外添加燃料,不能利用污泥中含有的有机质、氮、磷等营养成分。当前,我国正在大力推行节能环保政策,因此,探索污泥处置的多元化,在保证污泥得到有效处置的前提下,尽可能地有效利用污泥资源,降低碳排放,降低污泥处置成本,是南区污水处理厂一直在探索的问题。

2、污泥堆肥的可行性分析

2010年2月,浙江省环境保护厅、浙江省住房和城乡建设厅、浙江省科学技术厅联合下发了“关于印发《浙江省污泥处理处置及污染防治技术导则(试行)》的通知”,《浙江省污泥处理处置及污染防治技术导则(试行)》(以下简称《导则》)的出台为污泥处置提供了政策上和技术上的权威意见,也使南区污水处理厂坚定了探索污泥堆肥的信心。

3、污泥堆肥合作试验工艺和效果

2010年4月,南区污水处理厂与慈溪经济开发区金地生物堆肥专业合作社进行了污泥堆肥的探索之路。

在调查和改进配方堆制的基础上,进行多点试验,带着自产的堆肥到新浦盐碱地上的木麻黄林木品种施肥试验,宁波杭州湾开发区绿化工程土壤改良试验,匡堰丘陵酸性土壤苗木施肥试验,以及垃圾填埋场复绿工程的实际应用。经过初步综合性试验,利用污泥生产的生物堆肥对改良土壤、抑盐保水、覆土植绿、花卉苗木生长都取得了明显的成效。

4、污泥堆肥经济效益分析

污泥用生物堆肥方法进行处置,不但具有良好的环境效益,而且成本上比污泥焚烧具有明显的优势。当然,由于堆肥生产所需场地面积大,一般距离污水处理厂较远,污泥运输费用有所增加,但即使运输距离达到100KM,总的处置成本仍和焚烧处置相当,如果堆肥地点距离污水处理厂50KM以内,则具有明显的成本优势,按每吨污泥总处置费(包括处置费和运输费)节约50元计算,一座年产污泥3万吨的中型污水处理厂每年可以节约污泥处置费用150万元。

污泥的处理方式范文1篇12

关键词:CASS工艺高氨氮污水脱氮设计

CASS工艺发展至今,已在城市污水和工业废水处理领域逐步得到应用。但是,CASS工艺设计方法的研究却发展缓慢,目前还处于经验阶段,究其原因有两点:一是专业技术人员比较侧重于主要设备(如滗水器)和自控系统的研究开发,而忽略了对CASS工艺设计方法的研究;二是CASS工艺乃至所有的间歇式活性污泥工艺的反应过程都比较复杂,其部分生物作用机理至今仍在研究之中。

高氨氮污水对于环境的危害日益引起人们的重视,国内外目前对于应用CASS工艺处理高氨氮污水的研究还处于起步阶段,处理效果也不理想,脱氮率较低。研究如何改进CASS工艺设计方法,将其用于高氨氮污水的处理,充分发挥CASS工艺脱氮除磷效果好、耐冲击负荷能力强、防止污泥膨胀、建设费用低和管理方便等优点,对于促进CASS工艺的发展和改善水体环境具有现实意义。

1.现行的CASS工艺设计方法

1.1活性污泥工艺设计计算方法

活性污泥工艺的设计计算方法有三种:污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。三种方法各有其特点,分述如下:

1、污泥负荷法

污泥负荷法是目前国内外最流行的活性污泥设计方法,几十年来,污泥负荷法设计了成千上万座污水处理厂,充分说明其正确性和适用性。

污泥负荷法也有其弊端,主要表现为:一是污泥负荷法设计参数的选择主要依靠设计者的经验,这对于经验较少的设计者来讲相当困难;二是对脱氮要求未加考虑,影响了设计的精确性和可靠性。

2、泥龄法

泥龄法是经验和理论相结合的设计计算方法,比污泥负荷法更加精确可靠;泥龄法可以根据泥龄的选择,实现工艺的硝化和反硝化功能;同时,泥龄参数的选择范围比污泥负荷法窄,设计者选择起来难度较小。

泥龄法的设计参数大多是根据国外污水试验得出的,需结合我国的城市生活污水水质加以修正,这是其目前应用的困难所在。

3、数学模型法

1986年,原国际水污染与控制协会IAWPRC提出了活性污泥1号数学模型,其后十几年里,随着数学模型的完善,越来越多的活性污泥系统开始采用它进行工程设计和优化。

数学模型在理论上是比较完美的,但具体应用则存在不少问题,主要是由于污水处理的复杂性和多样性,模型中所包含的大量工艺参数需要根据具体的水质进行调整和确定,这需要大量的工程积累,即使简化了的数学模型,应用也相当困难。到目前为止,数学模型在国外尚未成为普遍采用的设计方法,而在我国还停留在研究阶段。

1.2目前CASS工艺设计计算方法

CASS工艺属于活性污泥法范畴,但由于其运行方式独特,与传统活性污泥法又有很大的差别。在同一周期内,池内的污水体积、污染物的浓度、DO和MLSS时刻都在发生变化,是一种非稳态的反应过程。

目前CASS工艺设计采用污泥负荷法,该方法不考虑反应池内基质浓度、MLSS和DO含量在时间上的变化,只考虑进出水有机物的浓度差,并忽略同一反应周期内沉淀、滗水和闲置阶段的生物降解作用,采用与传统活性污泥法基本相同的计算公式。

CASS工艺采用污泥负荷法进行设计时,除反应池容积计算与传统活性污泥法不同,其它如反应池DO和剩余污泥排放量等计算方法与传统活性污泥工艺相同,因此,本节着重介绍CASS工艺反应池容积的计算方法。

1.2.1计算BOD-污泥负荷(Ns)

BOD-污泥负荷是CASS工艺的主要设计参数,其计算公式为:

(1)

式中:Ns——BOD-污泥负荷,kgBOD5/(kgMLSS·d),生活污水取0.05~0.1

kgBOD5/(kgMLSS·d),工业废水需参考相关资料或通过试验确定;

K2——有机基质降解速率常数,L/(mg·d);

Se——混合液中残存的有机物浓度,mg/L;

η——有机质降解率,%;

ƒ——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值,一般在生活污水中,ƒ=0.75。

(2)

式中:MLVSS——混合液挥发性悬浮固体浓度,mg/L;

MLSS——混合液悬浮固体浓度,mg/L;

1.2.2CASS池容积计算

CASS池容积采用BOD-污泥负荷进行计算,计算公式为:

(3)

式中:V——CASS池总有效容积,m3;

Q——污水日流量,m3/d;

Sa、Se——进水有机物浓度和混合液中残存的有机物浓度,mg/L;

X——混合液污泥浓度(MLSS),mg/L;

Ns——BOD-污泥负荷,kgBOD5/(kgMLSS·d);

ƒ——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值。

1.2.3容积校核

CASS池的有效容积由变动容积和固定容积组成。变动容积(V1)指池内设计最高水位和滗水器排放最低水位之间的容积;固定容积由两部分组成,一部分是安全容积(V2),指滗水水位和泥面之间的容积,安全容积由防止滗水时污泥流失的最小安全距离决定;另一部分是污泥沉淀浓缩容积(V3),指沉淀时活性污泥最高泥面至池底之间的容积。

CASS池总的有效容积:

V=n1×(V1+V2+V3)(4)

式中:V——CASS池总有效容积,m3;

V1——变动容积,m3;

V2——安全容积,m3;

V3——污泥沉淀浓缩容积,m3;

n1——CASS池个数。

设池内最高液位为H(一般取3~5m),H由三个部分组成:

H=H1+H2+H3(5)

式中:H1——池内设计最高水位和滗水器排放最低水位之间的高度,m;

H2——滗水水位和泥面之间的安全距离,一般取1.5~2.0m;

H3——滗水结束时泥面的高度,m;

其中:

(6)

式中:A——单个CASS池平面面积,m2;

n2——一日内循环周期数;

H3=H×X×SVI×10-3(7)

式中:X——最高液位时混合液污泥浓度,mg/L;

污泥负荷法计算的结果,若不能满足H2≥H-(H1+H3),则必须减少BOD-污泥负荷,增大CASS池的有效容积,直到条件满足为止。

1.2.4设计方法分析

从上述设计方法的描述中可以看出,现行的CASS工艺设计具有以下几个方面的特点:

1、设计方法简单,设计参数单一,在传统的以污泥负荷为主要设计参数的活性污泥设计法基础上,采用容积进行校核,以保证滗水过程中的污泥不流失。

2、设计只针对主反应区容积,而生物选择区容积则是按照主反应区容积的5%设计。

3、污泥负荷法设计重点针对有机物质的降解,对脱氮未加考虑,难以满足污水排放对于氮的要求,故此方法具有片面性,难以满足高氨氮污水处理后达标排放。

2CASS工艺设计方法改进

CASS工艺目前广泛应用的设计方法是污泥负荷法,污泥负荷法立足于有机物的去除,对系统脱氮效果则未加考虑,而对于高氨氮污水,脱氮效果的考虑更为重要,因此需结合目前已有的CASS工艺设计方法,加入脱氮工艺设计,对传统的CASS工艺设计方法进行改进。

2.1CASS工艺设计方法改进的思路

高氨氮的污水脱氮设计的改进思路如下:

1、设计采用静态法。设计方法不追踪CASS反应池内基质和活性污泥浓度在时间上的变化过程,而是着重于在某一进水水质条件下经系统处理后能达到的最终处理效果。对于同步硝化反硝化,由于其机理还处在进一步研究阶段,在设计中不加考虑。对于沉淀和滗水阶段的生物反应,其作用并不明显,因此在设计中对这两个阶段的生物反应不加考虑。

2、将主反应区和预反应区分开设计,主反应区主要功能为有机物降解和硝化,而预反应区的功能主要为生物选择和反硝化脱氮。

3、主反应区采用泥龄法设计,而将污泥负荷作为导出参数,结合试验研究的结论,通过污泥负荷对设计结果进行校核。

4、反应池的尺寸通过进水量和污泥沉降性能确定。

2.2主反应区容积设计

主反应区设计采用泥龄法,并用污泥负荷进行校核,其设计步骤如下:

1、计算硝化菌的最大比增长速率

当污水pH和DO都适合于硝化反应进行时,计算亚硝酸菌的比增长速率公式为:

(8)

式中:μN,max——硝化菌的最大比增长速率,d-1;

T——硝化温度,℃;

2、计算稳定运行状态下的硝化菌比增长速率

(9)

式中:μN——硝化菌的比增长速率,d-1;

N——硝化出水的NH3-N浓度,mg/L;

KN——饱和常数,设计中一般取1.0mg/L。

3、计算完成硝化反应所需的最小泥龄

(10)

式中:——最小泥龄,d;

μN——硝化菌的比增长速率,d-1。

4、计算泥龄设计值

本处采用Lawrence和McCarty在应用动力学理论进行生物处理过程设计时提出的安全系数(SF)概念,SF可以定义为:

SF=/(11)

式中:——设计泥龄,d;

SF使生物硝化单元在pH值、溶解氧浓度不满足要求或者进水中含有对硝化有抑制作用的有毒有害物质时仍能保证达到设计所要求的处理效果。美国环保局建议一般取1.5~3.0。

5、计算以VSS为基础的含碳有机物(COD)的去除速率

活性异养菌生物固体浓度X1可用下式计算:

(12)

式中:X1——活性异养菌生物固体浓度,mg/L;

YH——异养菌产率系数,gVSS/gCOD或gVSS/gBOD;

bH——异养菌内源代谢分解系数,d-1;

S0——进水有机物浓度,mgCOD/L或mgBOD/L;

S1——出水有机物浓度,mgCOD/L或mgBOD/L;

——设计泥龄,d;

t——水力停留时间,d;

活性生物固体表观产率系数,YH,NET

将含碳有机物的去除速率定义为:

(13)

则可以得到下式:

1/=YH,NET·qH(14)

曝气池混合液VSS由三部分组成:活性生物固体、微生物内源代谢分解残留物和吸附在活性污泥上面不能为微生物所分解的进水有机物,VSS浓度可以表示为:

(15)

式中:X——VSS浓度,mg/L;

S——基质浓度变化,mgCOD/L或mgBOD/L;

YH——以VSS为基础的产率系数,gVSS/gCOD或gVSS/gBOD;

b——以VSS为基础的活性污泥分解系数,d-1;

以VSS为基础的(浓度为X)的有机物去除速率可以表示为:

1/=YH,NET·qOBS(16)

6、计算生化反应器水力停留时间t

(17)

7、主反应区容积:

VN=Qt(18)

式中:VN——主反应区容积,m3;

Q——进水流量,m3/d;

8、有机负荷校核

有机负荷F/M:

(19)

式中:ƒ——MLVSS/MLSS,一般取0.7。

根据相关试验结论,若F/M不在0.18~0.25kgCOD/(kgMLSS·d),则需改变泥龄,进行重新设计。

10、氨氮负荷校核

氨氮负荷SNR:

(20)

式中:N——主反应区产生NO3-N总量TKN,mg/L。

根据相关试验结论,若SNR>0.045kgNH3-N/(kgMLSS·d),则需增大泥龄,进行重新设计。

2.3预反应区容积设计

预反应区的功能设计为反硝化,其设计步骤如下:

1、计算反硝化速率SDNR

反硝化速率可以根据试验结果或文献报道值确定,也可以按下面的方法计算:

温度20℃时:SDNR(20)=0.3F/M+0.029(21)

温度T℃时:SDNR(T)=SDNR(20)·θ(T-20)(θ为温度系数,一般取1.05)(22)

2、缺氧池的MLVSS总量为:

LA=QND/SDNR(T)(23)

式中:ND——反硝化去除的NO3-N,kgN/d。

3、缺氧池的容积:

VAN=1000LA/Xƒ(24)

4、缺氧池的水力停留时间:

tA=VAN/Q(25)

5、系统的总泥龄:

(26)

2.4反应器尺寸的确定

CASS反应器尺寸的确定主要是确定反应器的高度和面积,以满足泥水分离和滗水的需要。由于预反应区始终处于反应状态,不存在泥水分离的问题,且预反应区底部通过导流孔与主反应区相连,其水面高度与主反应区平齐,因此计算出主反应区的设计高度也同时计算出了预反应区的水面高度。所以反应区尺寸的确定主要是主反应区尺寸的确定。

CASS池的泥水分离和SBR相同,生物处理和泥水分离结合在CASS池主反应区中进行,在曝气等生物处理过程结束后,系统即进入沉淀分离过程。在沉淀过程初期,曝气结束后的残余混合能量可用于生物絮凝过程,至池子趋于平静正式开始沉淀一般持续10min左右,沉淀过程从沉淀开始后一直延续至滗水阶段结束,沉淀时间为沉淀阶段和滗水阶段的时间总和。

污泥泥面的位置则主要取决于污泥的沉降速度,污泥沉速主要与污泥浓度、SVI等因素有关,在CASS系统中,污泥的沉降速度vS可简单地用下式计算:

vS=650/(XT×SVI)(27)

式中:vS——污泥沉速(m/h);

XT——在最高水位时浓度(kg/m3),为安全计,采用主反应区中设计值X,一般取3000~4200mg/L;

SVI——污泥沉降指数(mL/g)。

为避免在滗水过程中将活性污泥带出系统,需要在滗水水位和污泥泥面之间保持一最小的安全距离HS。为保持滗水水位和污泥泥面之间的最小安全距离,污泥经沉淀和滗水阶段后,其污泥沉降距离应≥ΔH+HS,期间所经历的实际沉淀时间为(ts+td-10/60)h,故可得下式:

vS×(ts+td-10/60)=ΔH+HS(28)

式中:ΔH——最高水位和最低水位之间的高度差,也称滗水高度(m),ΔH一般不超过池子总高的40%,与滗水装置的构造有关,一般其值最大在2.0~2.2m左右;

ts——沉淀时间;

td——滗水时间。

联立式(6.47)和(6.48)即可得:

(29)

式中:ΔV——周期进水体积(m3);

A——池子面积(m2);

HT——最高水位(m);

式中沉淀时间ts、滗水时间td可预先设定,根据水质条件和设计经验可选择一定的SVI值,安全高度HS一般在0.6~0.9m左右。ΔV由进水量决定,这样式(29)中只有池子高度HT和面积A未定。根据边界条件用试算法即可求得式(29)中的池子高度和面积。

高度HT和面积A的确定方法为:先假定某一池子高度HT,用式(29)求得面积A,从而可求得滗水高度ΔH,如滗水高度超过允许的范围,则重新设定池子高度,重复上述过程。

在求得HT和池子面积A后,即可求得最低水位HB:

HB=HT-H=HT-ΔV/A(30)

最高水位时的MLSS浓度XT已知,最低水位时的MLSS浓度则可相应求得:

XB=XT×HT/HB(31)

最低水位时的设计MLSS浓度一般应不大于6.0kg/m3。

2.5剩余污泥计算

每日从系统中排出的VSS重量为L:

L=Xƒ(VAN+VN)/θ(32)

式中:L——每日从系统中排出的VSS重量,kg/d。

2.6需氧量计算

1、BOD的去除量:

O1=Q(S0-S1)/1000(33)

2、氨氮的氧化量:

O2=QN/1000(34)

3、生物硝化系统,含碳有机物氧化需氧量与泥龄和水温有关系,每去除1kgBOD需氧1.0~1.3kg,一般取1.1,则碳氧化和硝化需氧量为:

O3=1.1O1+O2(35)

4、每还原1kgNO3-N需2.9kgBOD,由于利用水中的BOD作为碳源反硝化减氧需要量为:

O4=2.9NDQ/1000(36)

实际需氧量:

O=O3-O4(37)

参考文献

[1]张统.间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例.北京:化学工业出版社,2002

[2]张统.SBR及其变法污水处理与回用技术.北京:化学工业出版社,2003

[3]王凯军,贾立敏.城市污水生物处理新技术开发与应用.北京:化学工业出版社2001

[4]张自杰,周帆.活性污泥生物学反应动力学.北京:中国环境科学出版社,1989

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