污泥成分
污水处理厂污泥基础知识
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污泥减量微生物制剂提供商 /wunijianliang
或γ=25000/[250p+(100-p)(100+1.5pV)] γs=250(/ 100+1.5pV)
(8-8) (8-7)
式中:γ——湿污泥比重;
γs——污泥中干固体物质平均比重,即干污泥比重;
污泥减量微生物制剂提供商 /wunijianliang
式中:X1——进入浓缩池的固体物量; ΔX——初次沉淀池排泥的悬浮物量加二次沉淀池剩余污泥中的悬浮物
量;
XR——等于浓缩池上清液含有的悬浮物量 Xˊ2,消化池上清液悬浮物量 X
ˊ3,机械脱水上清液悬浮物量 Xˊ4 的总和。
进入消化池的悬浮物量:X2= X1 r1
(8-12)
浓缩池上清液悬浮物量:Xˊ2= X1(1- r1)
(8-13)
消化池悬浮物减量:G= X2rg= X1 r1rg
(8-14)
进入机械脱水设备的悬浮物量:X3=(X2-G)r2
(8-15)
消化池上清液悬浮物量:Xˊ3=(X2-G)(1- r2)
(8-16)
pd——消化污泥含水率,%,取周平均值; V1——生污泥量,m3/d; p1——生污泥含水率,%,取周平均值; pV1——生污泥有机物含量,%; Rd——可消化程度,%,取周平均值; (4)湿污泥比重与干污泥比重:
湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重量之和。湿污泥比重等于湿污
泥重量与同体积的水重量之比值。干固体物质包括有机物(即挥发性固体)和无
机物(即灰分)。确定湿污泥比重和干污泥比重,对于浓缩池的设计、污泥运输
及后续处理,都有实用价值。
经综合简化后,湿污泥比重(γ)和干污泥比重(γs)的计算公式分别为:
污泥处理现状及趋势
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中国污泥处理市场现状及发展趋势一、中国污泥处理市场现状分析1、污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质体;它很难通过沉降进行彻底的固液分离;污水处理产生的污泥是典型的有机污泥,其特性是有机物含量高60%~80%,颗粒细0.02~0.2mm,密度小1002~1006Kg/m³,呈胶体结构,是一种亲水性污泥,容易管道输送,但脱水性能差;随着污泥水分的减少,污泥从纯液状流动到粘滞状、塑性性状、半干固体状直到纯固体状这一过程进行变化;通常浓缩可将含水率降到85%含水状态;含水率在70%~75%时,污泥呈柔软状态,不易流动;通常一般脱水下含水率只可降到60%~65%,此时几乎成为固体;含水率低到35%~40%时,成聚散状态以上是半干化状态;进一步低到10%~15%则成粉末状;污泥来源汇总一方面,污泥是污水处理过程中无法避免的副产品;通常含有病源微生物、寄生虫卵、有害重金属和大量难降解物质;如果处置不彻底,很容易对环境造成二次污染;从污水里转入污泥中的COD化学需氧量比例大概是30%~50%,转入污泥中的氮约为20%~30%,磷约为90%;如果它们得不到有效处理处置,那么我国的节能减排目标将大打折扣;所以不能继续重水轻泥的现状;另一方面,污泥中也包含氮、磷等营养物质,经过适当处理可以作为肥料,改良土壤,促进植物生长;经过处理产生的沼气,可以作为能源物质,解决一定的能源问题;如何妥善处理污泥,使其稳定化、无害化、减量化、资源化,环源化,成为环境污染治理中亟待解决的问题; 2、由于城镇化和经济发展需求,我国近年来污水排放量和处理量呈上升趋势;根据国家统计局公布的2015年国民经济和社会发展统计公报可知,截至2015 年年末,我国城市污水处理厂日处理能力达到13784 万立方米,比上年末增长5.3%;城市污水处理率达到91.0%,提高0.8 个百分点;随着“十二五”期间对污水处理的重视,我国污水处理的主体市场基本完成,在“十三五”规划中,将进一步推进污水处理市场,提高污水处置效率和行业平均技术水平;作为污水的衍生品,近年来污泥产量也在不断上升2015年生活污泥产量为3500 万吨,同比增长16%;据估计,市政污泥方面,大约1 万吨污水产生5-8万吨污泥;根据同济大学环境学院院长戴晓虎测算,我国每年产生3000 万吨-4000万吨含水率在80%左右的市政污泥;随着“十三五”的到来,污泥量还会增加;预计到2020 年,我国的市政污泥产量将达到6000万吨-9000 万吨;随着印染行业蓬勃发展,我国对印染废水处理力度在不断加大,印染企业配套的废水处理厂投入运行后,每天产生相应大量污泥,而且印染废水趋向集中处理后,污泥量日益增加,产生的污泥的组成成分日益复杂;印染废水污泥按含有的主要成分来进行分类,分为有机污泥和无机污泥两大类;生物法污泥为有机污泥,是以有机物为主要成分,典型的有机污泥是剩余生物污泥,此外还有油泥及废水中固体有机物沉淀形成的污泥等;有机污泥的特性是有机物含量高,容易腐化发臭,污泥颗粒细小,往往呈絮凝体状态,相对密度小,含水率高,持水性强,不易下沉;无机污泥则是以无机物为主要成分,亦称泥渣,为化学处理方法产生的污泥,如混凝沉淀和化学沉淀物,而无机污泥的特性是相对密度大,团体颗粒大,易于沉淀、压密、脱水,颗粒持水性差,含水率低,污泥稳定性好,不腐化,流动性差;由于印染废水有机物含量大、浓度高,仅物化处理其污泥量就可高达1%~3%;以生化加物化处理工艺产生1%的污泥计算,每处理1000吨染整废水将产生10吨湿污泥,脱水后为1.5立方米干污泥;以一个日处理10000吨染整废水厂为例,每天就有15立方米干污泥产生;据不完全统计,随着经济高速发展,我国日排放1.5万t左右印染污泥,业内专家表示,印染污泥的处理处置已经成为我国许多城市可持续发展的重要制约因素;2011-2015年均污泥产量统计3、与污泥产量连年递增趋势相背的是我国污泥有效处理率偏低;大量污水处理企业采取直接倾倒或者简单填埋处置手段处理污泥,不但威胁土壤环境和居民健康也造成资源的浪费;2015年年底,北京人大常委会法律检查组表明,北京污泥无害化处理率仅为23%;而全国有效处理率也远远低于30%;我国污泥处理方式由于我国城镇污水处理厂污泥处理处置能力不足、手段落后,大量污泥没有得到规范化的处理处置,直接给水体、土壤和大气带来“二次污染”,对生态环境构成严重威胁;此外,污泥直接排放也造成资源的极大浪费;近年来全国各地多起违法倾倒污泥事件被曝出;随着污水处理量增加,污泥产量在未来几年仍将保持上升趋势;当前国内污泥市场处于起步阶段,大量污水处理厂污泥排放前未达可排放标准,一旦被司法机关查处,将面临罚款和刑事处罚;不合法的污泥处理存在违法风险;此外,考虑到污泥的二次污染可能性和环境保护压力,中国污泥市场有巨大的发展空间;二、废水污泥处理的技术手段及综合利用污泥处理技术分为污泥处理和污泥处置两个环节;污泥处理包括浓缩含水率95%-98%、脱水80%、干化40%等;在脱水环节,可以通过厌氧消化或好氧消化进一步提高脱水效率;污泥处置是污泥处理的后续环节,有填埋、焚烧、堆肥、资源化等多种手段;当前国际上最常使用的是焚烧处置方法;在2014 年活性污泥一百周年时,全世界科家都一致认为:资源化是污水处理未来发展的方向,污泥的资源化利用是未来需要突破的重要环节;污泥处理全流程1、厌氧消化技术——污泥处理的高效手段厌氧消化是指污泥在无氧环境下,通过兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等,使污泥得到稳定的过程;当前行业普遍认为厌氧消化是污泥减量化、稳定化的常用手段之一;与好氧消化相比具有成本低不需要鼓风设备、除臭设备、不良气体排放少、气体回收利用等优势;按照处理温度不同,厌氧消化可以分为中温消化和高温消化两种;高温厌氧消化相对于中温消化具有产气率高、消化池体积小的优势,但是对耗能要求较高;我国当前普遍使用中温消化;目前认为厌氧消化需要经历四个阶段:分别是水解、酸化发酵阶段,乙酸化阶段,甲烷化阶段;各阶段之间既相互联系又相互影响,各个阶段都有各自特色微生物群体;厌氧反应流程图厌氧消化具有以下优点:1提高后续处理的效率并减少后续处理能耗;通常认为厌氧反应可以实现污泥减量化、稳定化;通过厌氧反应,污泥中有机物去除40%-60%,有害病菌减少;此外,厌氧消化提高污泥脱水稳定性,让焚烧等后续处理减少35%以上的能耗;2厌氧消化成本较低;根据中国环境报统计,单纯厌氧消化投资成本约为20-40 万元/吨/日,由于不用鼓风曝气等,节约了成本,单纯厌氧消化运行费用约为60-120 元/吨含水率80%,不包括浓缩和脱水,而好氧发酵运行费用为120-160 元/吨;2、污泥干燥化技术按照处理工艺的不同有直接干燥和间接干燥两种;直接干燥是将高温烟气直接引入干燥器,通过气体与湿物料的接触对流进行换热;由于直接干燥会增加污染性气体,污泥处理量小且存在一定的安全隐患,欧洲各国已逐渐放弃直接干燥法,多采用间接干燥;间接干燥是将高温烟气的热量通过热交换器,传给蒸汽,蒸汽在一个封闭的回路中循环,与污泥没有接触;间接干燥存在一定的热损失,但需要处理的烟气量小,不会产生二次污染;污泥间接干燥流程图目前,国内外的污泥干燥设备主要有:三通式回转圆筒干燥机转鼓干燥机、流化床干燥机、桨叶式干燥机、盘式干燥机、带式干燥机等;污泥干燥技术的比较3、卫生填埋技术——我国最普遍使用的污泥处理技术污泥的卫生填埋始于60年代,是在传统填埋的基础上从保护环境角度出发,经过科学选址和必要的场地防护处理,具有严格管理制度的科学的工程操作方法;到目前位置,已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术,污泥经过简单的无菌处理直接倾倒于低谷地区可制造人工土地;优点处理成本低、不需要高度脱水或自然干化、既处理了污泥又增加了城市的建设用地、投资较少、容量大、见效快;缺点1、污泥中含有的各种有毒有害物质经雨水的侵蚀和渗滤会污染地下水及大气;适宜污泥填埋的大面积场所因城市污泥大量的产出而显得越来越有限,污泥作卫生填埋时,应注意该处的地质,水文条件和土壤条件;2、应考虑到环境卫生问题,填坑铺设防渗性能好的材料,填埋场还应配设渗滤液收集装置及净化设施;目前我国修建的卫生填埋场中,都用高密度聚乙烯为防渗层,避免了对地下水及土壤的二次污染;3、远距离的运输费用高昂是制约污泥的卫生填埋的一个重要因素;综述据美国环保局估计,今后几十年内美国6500个填埋场将有5000个被关闭;德国2000年起要求填埋污泥的有机物含量<5%,许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场;污泥的卫生填埋并不能最终避免环境污染,而只是延缓了产生时间,还应和土地利用规划相结合;以上种种不利因素限制了污泥的卫生填埋场的发展,其不会成为污泥最终处置发展方向;多个城市填埋场超负荷运行4、污泥焚烧技术焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化分解反应,废物中的有毒有害物质在高温中氧化热解而被破坏;焚烧处置的特点是可以实现污泥的无害化、减量化减容70%,最大可到90%和资源化;焚烧的主要目的是尽可能地焚烧废物,并将被焚烧的物质变成无害和最大限度的减容,尽量减少新的污染物产生,以避免二次污染;近年来由于采用了合适的预处理工艺和焚烧手段,达到了污泥热能的自足,并能满足越来越严格的环境要求;以焚烧为核心的处理方法是被认为是污泥处置最彻底、快捷和经济的方法;按照焚烧方式不同分为直接焚烧和干燥焚烧两种;其中直接焚烧是指将高温污泥含水率85%以上在辅助燃料的作为热源的情况下直接在焚烧炉内焚烧;由于污泥含水量大、热值低,需要消耗大量的辅助燃料;直接焚烧下,污泥含水量大,焚烧后的尾气量较大,后续尾气处理需要庞大的设备,操作控制难度大;无论从运行成本和设备投资等方面,污泥的直接焚烧正逐渐被干燥焚烧所代替;干燥焚烧是指将污泥通过干化处理后再进行焚烧的技术手段;当前焚烧工艺包括单独焚烧、热点厂协同处置、水泥窑协同处置;污泥焚烧指标要求5、好氧堆肥发酵——形成生物肥料好氧堆肥是在有氧情况下,通过微生物的发酵作用,将污泥转变为肥料的过程;其中有机物料代谢为二氧化碳、水和热;好氧堆肥的优点包括:1发酵效率高,稳定化时间相对短;2臭味少,实现灭菌;3含水率可降到40%;4污泥成品主要用于修复盐碱地、城市绿化、垃圾场覆盖以及建筑等方面用土;5并衍生出蚯蚓生物堆肥等来强化堆肥效果,比如兴蓉环境和绿山的合作;堆肥的难点主要包括:1能量净支出,通风能耗费用占比80%;2需对好氧堆肥运行的不同阶段的合理通风量加强研究;3缺少C/N 等控制因素的理论研究,致使存在调理添加剂使用过多的情况;堆肥工艺流程图6、碳化技术“碳化”处置技术是通过给污泥加温,使污泥中的微生物细胞裂解,将其中的水分释放出来,同时又最大限度地保留污泥中碳质的过程;碳化工艺特点包括以下几点;1高温;在高温作用下,部分有机质发生解聚,形成可燃气体;2低氧;在高温处理过程中,通过限制供氧量,实现有限燃烧;3低水分;废弃物如污泥应首先降低水分前置干燥,才能进行热解处理;相对于热力干化和焚烧,碳化技术优势在于:能源消耗低,剩余产物中碳含量高,发热量大,炭质利用价值大;这类工艺可能有不同的名称,如碳化、炭化、热解、裂解、干馏、焦化、气化、热裂、热裂解、高温裂解等;碳化技术原理图7、建材和土地利用污泥建材利用是指将污泥作为制作建筑材料的部分原料的处置方式,应用于制砖、水泥、陶粒、活性炭、熔融轻质材料以及生化纤维板的制作;污泥的土地利用是将经过妥善处理至符合一定标准的污泥或其产品作为肥料或土壤改良材料,用于农田利用、园林绿化利用或土地改良等场合,是一种积极、可持续的污泥最终处置模式;土地利用在发达国家取得了良好的效果,主要是与农业实现了紧密联系;反观国内,污泥土地利用的道路走得异常艰难,由于以前工业污水和生活污水长期混同处理,出于对污泥中重金属风险的考虑,污泥制成的“有机肥”被农业部禁止进入农田,只能用作绿化土、填埋土、路基土等;四种污泥处置方法的优缺点8、污泥土壤化污泥土壤化技术介于污泥卫生填埋及污泥土地利用之间,其技术近年来在欧洲迅速发展,已经在德国、瑞士、美国等国开始进行广泛应用;污泥在自然形态的土壤化池经过植物的腐蚀,被转化为一等级的腐植土自然堆肥,再次循环至大自然当中,同时堆肥中不存在重金属等有害物质,非常适合用于堆肥或土地改良剂;优点1、可重复使用,设备的再投资费用低、运行费用极为低廉、防止二次污染、工艺简单、不依赖于掌握高技术的技术人员;2、污泥土壤化技术指,通过自然能量转换,利用植物对土壤的腐蚀作用,把污泥转化为优质土壤;污泥中含有丰富的氮、磷等肥料元素,通过污泥土壤化可减少化肥使用量,有利于农作物栽培,是污泥稳定性与保护土壤集于一体的处理技术;3、建筑适宜的污泥土壤化池,在污泥土壤化池倒入污泥,倒入之后种植芦苇,利用芦苇的强分解能力,经过数年的培养,把污泥转换为优质的腐植土,不仅减少污泥,同时生产出优质的腐植土;4、填坑铺设防渗性能好的材料,用高密度聚乙烯为防渗层,避免了对地下水及土壤的二次污染;5、污泥转换为优质腐植土,非常适合用于堆肥或土壤改良剂;6、解决污泥土地利用时所担忧的重金属、病原体对土壤的侵害;7、可适用于高含水率的污泥处理;缺点1占地面积较大,不宜用于大城市市内,在土地供应充足的地区广受欢迎;2远距离的运输费用高昂是制约污泥土壤化技术的一个重要因素;污泥土壤化技术,总的来说,容易掌握操作,已经在世界各发达国家广泛应用,其应用前景良好;利用污泥土壤化池可以实现资源、能源的充分利用,还可将其中的有毒有害物质充分分解或固化;污泥转换为腐植土的资源化利用具有显著的优势,对于含水率高、不宜农用的污泥是一种有效的处理方式;同时污泥土壤化投资费用与其他处理工艺不上上下,但是运行费用低廉,这是本工艺的最大优点之一;同时处理工艺简单,大部分设备为通用设备无需进口,而且设备的再投资费用很低;处理场的运营不依赖于掌握高技术的技术人员,而且处理工艺容易被理解;因此,污泥的土壤化工艺有广阔的发展前景;三、印染污泥处理的技术手段及综合利用1、印染污泥处理及处置方法印染污泥处置的总目标是确保废物中的有毒有害成分无论现在还是将来均不致对人类环境造成不可接受的危害,污泥处理处置包括厂内处理,污泥出厂运输,污泥减量化、稳定化、无害化等处置,以及资源化利用、销售等一整套运作环节;印染污泥处理的基本要求及目的是使污泥的体积应尽量小,减轻最终处置的负荷;污泥最终处置的目的是将污泥对自然环境的危害降到最低,使污泥无危害性,在满足环境基本要求的前提下资源利用;1.1 印染污泥的减量化处理在处置印染污泥前,对印染污泥进行减量化处理可以从两方面进行:第一,是从源头上减少印染污泥产生的量;第二,是从污泥产生后降低污泥的体积和污泥中的污染物;1.1.1 源头控制污泥量的产生源头控制就是从节水、减排、循环再利用着手,提高水的利用效率,减少污水排放,提高污泥处理技术,进而降低污泥产生量;源头减量化主要依靠降低微生物产率,以及利用微生物自身内源呼吸进行氧化分解等,使整个污水处理系统向外排放的生物固体量达到最少,所以源头减量化从根本上实现污泥的减量3;对印染污泥进行减量化处理,主要措施是选择可以减少印染污泥排放的印染废水处理工艺;现主要采取的工艺有:⑴.膜生物反应器MBR―长污泥龄运行并不影响出水水质,从而减少了剩余污泥量;⑵.水解酸化工艺―将大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物,悬浮和胶体状有机物水解成可溶性物质,从而提高污水中溶解有机物和可生化降解有机物所占的比例,减少剩余污泥的量;⑶.臭氧法―在臭氧化的作用下大部分活性污泥中的微生物被杀灭或被氧化为有机质,这些有机质则在回流后被微生物被降解;据Yasui等人研究研究,当曝气池中的臭氧剂量为10mg/gMLSS•d时,剩余污泥产量可减少50%,达至20 mg/gMLSS•d时,则无剩余污泥产生;⑷.微生物法――大量的微生物在废水处理设施中构成了复杂的微型生态系统,形成细菌→原生动物→后生动物食物链,在食物链的最高端污泥被转化为能量、水和二氧化碳,从而使污泥量减少;王宝贞等人开发的淹没式生物膜污水处理新技术,他们所做的研究表明,其剩余污泥产量仅为常规活性污泥法的1/10~1/5;微生物捕食法能大大减少污泥量,最高可达80%;2 污泥调理浓缩减量化处理在印染污泥的末端处理中,利用污泥调理和高脱水率减少污泥的体积,为后续的处置提供基础;2.1. 污泥调理印染污泥化学调理是被广泛应用于污泥调理的方法,这种方法是先通过投加化学药剂进行污泥调理,改善印染污泥的性质,然后使用机械将污泥压滤,从而将污泥的含水率降低;目前,用于印染污泥脱水的药剂主要是有机聚合物、无机调理剂及微生物絮凝剂等,各种药剂均有其适用范围和优缺点;由于污泥浓缩后的滤液需回废水处理系统进行处理,因此污泥调理要必须对废水处理系统不产生负面影响;且污泥经过减量处理后需考虑最终处置,因此调理剂要求不能造成二次环境污染;有研究显示,对于污泥挤压,无机调理优于有机调理,尤其当泥饼越厚,压力越高时,优势越明显;必要时可使用两种药剂联合调理,如阳离子型表面活性剂和聚合物、阳离子型聚合物和非离子型聚合物、无机金属混凝剂和有机两性聚合物等联用;Chang G R 等8在研究物化污泥和剩余污泥的联合调理时发现两者混合比例为1:1或1:2时,污泥脱水性能提高,这是由于物化污泥起到无机调理药剂的作用,从而减少其他药剂的投加量;而微生物絮凝剂由于其本身具有无毒、高效、可生化性好等优点,不会对环境造成二次污染,是印染污泥调理药剂的应用新领域; 2.2. 污泥脱水污泥的脱水是污泥处理的重要部分,选用不同类型的机械压滤机对污泥脱水有不同的效果;下表是主要脱水设备几种的比较:由于带式压滤机运行费用低,因此被污水处理厂广泛应用,但是经过带式压滤机压滤过的污泥的含水率在80%左右,往往无法使污泥被综合利用,以致只能用填埋、存放的方式对污泥作最好处置;随着对污泥处置的重视,对经过脱水设备压滤的污泥含水率要求就会提高,降低污泥的含水率不仅可以减少污泥的体积,还可以大大降低污泥的恶臭;例如,一次性脱水至60%下,污泥体积就会减少一半,恶臭产生量相应减半,因此,能使出泥含固率高的板框压滤机将是未来用于印染污泥脱水的首选;2.3 热烘干机械脱水后污泥的热烘干是污泥处理与利用的一个关键性工艺,印染污泥经过脱水后,含水率一般在80%左右,这样的含水率不利于污泥的处置,因此在脱水和处置的两个阶段之间必须增加一个阶段,将污泥的含水率降低,而热烘干是目前最常用的方法;印染污泥烘干分为接触式烘干和对流式烘干;接触式烘干的原理是热量通过一固定不变的接触面和导热质蒸汽或热油传向污泥,而对流式烘干的原理则是导热介质热风直接在污泥小颗粒上流动传热,从而产生热对流在接触式烘干中,存在一个固定不变的接触面,热量就通过这个面和导热介质蒸汽或热油传向污泥;对流式烘干的导热介质热风直接在污泥小颗粒上流动传热,从而产生热对流,最终致使污泥干燥;一般烘干过程可以分为两个阶段,第一阶段是半干化,这个阶段最多至粘稠状态,一般大约达到45%干物质,第二阶段是全干化,至少达到90%干物质;但是剩余含水量或者干物质含量并不是唯一的评价干燥效果好坏的标准;不同的烘干技术,能耗大大不同;最终的利用,要求也不同;3 印染污泥的最终处置目前,对污泥处置的一般方法有:投海、土地利用、卫生填埋和焚烧;而对印染污泥而言,投海方式及土地利用方式是不可取的;土地利用处置方法也是不适合用于印染污泥,以下将对印染污泥处置方法进行介绍;3.1 卫生填埋污泥的卫生填埋已是一项相对成熟的污泥处置方法,同时由于是一种较为经济的方法,因而成为目前在我国污泥处置中应用得最多的技术;但是污泥填埋还只是将污泥经过简单的脱水后直接运到填埋场,并没有在作填埋前对污泥采取减量化处理,这样造成了填埋场所需库容极大;而且填埋后的污泥依然存在着会对自然环境造成二次污染的巨大潜在风险;如渗滤液是一种有机污染物含量高、氨氮含。
污泥检测报告
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污泥检测报告
一、检测目的
本次污泥检测旨在评估污泥的成分组成及潜在风险,为污泥处理提供科学依据。
二、检测对象
本次检测的污泥样品来源于某污水处理厂的沉淀池和曝气池。
三、检测方法
1. 采样:从沉淀池和曝气池中分别取样,每处取3份样品,分别将其混合后制备成代表样。
2. 分析:采用ICP-AES仪器分析污泥样品中的多种金属元素,并运用GC-MS仪器分析有机物组分及有害物质含量。
3. 结果归纳及评估:依据检测结果,分析评估污泥的成分组成及潜在风险。
四、检测结果与分析
1. 成分组成
污泥样品中的主要成分为有机物和水分,占总质量的80%左右;其它元素如Fe、Mn、Cu、Zn等均在安全范围内。
2. 潜在风险
(a) 有机物:GC-MS检测结果表明,污泥中有大量的有机物质,其中包括苯、甲苯、二甲苯等可燃性物质,且存在一定的挥发性,若没有处理好将会对周边环境产生潜在的污染和爆炸危险。
(b) 重金属:虽然本次检测结果显示这些元素在安全范围内,
但长期接触会危害身体健康,需要采取科学措施处理。
五、结论与建议
1. 结论:本次污泥检测表明该污水处理厂的污泥成分主要为有
机物和水分,重金属含量低,在处理上需要更加注重对有机物的
处理。
2. 建议:为有效减少有机物的危害,建议污水处理厂加强污泥
的处理技术和设备投入,并通过科学手段对有机物和重金属进行
处理和分离,在达到严格的环保标准的前提下,减少对环境和人
体的危害。
污泥的处理
![污泥的处理](https://img.taocdn.com/s3/m/ef78d62e6c175f0e7dd13731.png)
图8-10 污泥沉降曲线
60 Cu=55.30 55
50
污泥浓度 (kg/m3)
35
40 Ci=37.00
35
30 25 C0=30.76
20
15
10
5
tu =396
沉淀时间t
0
(min) 50 100 150 200 250 300 350 400
图8-11沉淀时间与固体浓度关系曲线
含水率〉99%的状态,属于牛顿流体,流动的特性接近水流
固体浓度高,污泥流动呈塑性或半塑性; 层流时,阻力很大设计时,要用大流速,处于紊流状态时,下 临界速度1.1m/s,上临界速度1.4m/s; ※污泥管道的最小设计流速1.0-2.0m/s。
2、压力输送管道的沿程水头损失 哈森——紊流公式 hf=6.82(L/D1.17)(v/CH)1.85
8.1.1 污泥的分类,性质及性质指标
1、污泥的分类与性质
(1)按成分不同分为:
污泥——以有机物为主要成分,含水率高,不易脱水, 胶状结构,亲水物质
沉渣——以无机物为主要成分,含水率低,易于脱水, 流动性差
(2)按来源不同分为: 初沉池污泥
生污泥 剩余活性污泥 新鲜污泥 腐殖污泥
消化污泥(熟污泥)——经好氧、或厌氧消化处理的污泥 化学污泥——用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物
Ks——半速度常数,质量/底物体积,即在生长速率等于最
大生长速率1/2时的底物浓度;
X——细菌浓度,质量/体积;
dx/dt——细菌增长速率,质量/体积·时间;
Y——细菌产率,细菌质量/底物质量;
b——细菌衰亡速率系数,d-1
1/θ=μ(细菌净化增殖速率)1/d 1式代入2式得
污泥基础知识
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污泥是水处理过程的副产物,包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。
污泥体积约占处理水量的0.3%~0.5%左右,如水进行深度处理,污泥量还可能增加0.5~1倍。
是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。
(1)确保水处理的效果,防止二次污染;(2)使容易腐化发臭的有机物稳定化;(3)使有毒有害物质得到妥善处理或利用;(4)使有用物质得到综合利用,变害为利。
1)按成分不同分:污泥:以有机物为主要成分。
其主要性质是易于腐化发臭,颗粒较细,比重较小(约为1.02~1.006),含水率高且不易脱水,属于胶状结构的亲水性物质。
初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。
沉渣:以无机物为主要成分。
其主要是颗粒较粗,比重较大(约为2左右),含水率较低且易于脱水,流动性差。
沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属沉渣。
(2)按来源不同分:初次沉淀污泥(也称生污泥或新鲜污泥):来自初次沉淀池。
剩余活性污泥(也称生污泥或新鲜污泥):来自活性污泥法后的二次沉淀池。
腐殖污泥(也称生污泥或新鲜污泥):来自生物膜法后的二次沉淀池。
消化污泥(也称熟污泥):生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。
化学污泥(也称化学沉渣):用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物。
例如,用混凝沉淀法去除污水中的磷;投加硫化物去除污水中的重金属离子;投加石灰中和酸性污水产生的沉渣以及酸、碱污水中和处理产生的沉渣等均称为化学污泥。
(3)城市污水厂污泥的特性见表8-1表8-1 城市废水厂污泥的性质和数量(1)污泥含水率:污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。
1污泥中水的存在形式有:空隙水,颗粒间隙中的游离水,约70%,可通过重力沉淀(浓缩压密)而分离;毛细水,是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水,由毛细管现象而形成的,约20%,可通过施加离心力、负压力等外力,破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离;颗粒表面吸附水和内部结合水,约10%。
表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分,起附着力较强,常在胶体状颗粒,生物污泥等固体表面上出现,采用混凝方法,通过胶体颗粒相互絮凝,排除附着表面的水分;内部结合水,是污泥颗粒内部结合的水分,如生物污泥中细胞内部水分,无机污泥中金属化合物所带的结晶水等,可通过生物分离或热力方法去除。
污泥概述
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污泥概述一、污泥的定义污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。
二、污泥的构成污泥也是一种成极其复杂的非均质体,一般由一种由有水、有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体,以及重金属等组成。
来源不同的污泥构成成分也有较大差异。
三、污泥的产生1、废水的处理是由一系列物理化学和生物处理过程组成的:(1)沉淀(使用或不使用化学絮凝剂)、过滤、滤清(2)通过微生物进行好氧和厌氧处理,产生有机复合物(3)生化脱氮和脱磷(4)消化处理并产生沼气2、在废水净化过程中,废水中的污染物经生化降解集中去除。
生物处理可将大部分有机污染物降解为水和气体(好氧处理产生CO2`O2,厌氧处理产生CH4为住的气体),金属污染物(包括重金属)则不能处理而集中到污泥中。
3、污水中的污染物和营养成分在大量繁殖的细菌作用下,在化学药剂的作用下形成聚集,逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来,形成污泥。
污泥是经各级污水处理后产生的固形物,是污水处理厂不可避免的副产品。
四、污泥的分类1、市政污泥,主要指来自污水厂的污泥,这是数量最大的一类污泥。
此外,自来水厂的污泥也来自市政设施,可以归入这一类。
2、管网污泥,来自排水收集系统的污泥。
3、河湖淤泥,来自江河、湖泊的淤泥。
4、工业污泥,来自各种工业生产所产生的固体与水、油、化学污染、有机质的混合物。
在非特指环境下,污泥一般指市政排水污泥。
另外按照污泥从污水中分离的过程,又可将其分为如下几类:1)按来源分污泥主要有:生活污水污泥,工业废水污泥,给水污泥。
2)按处理方法和分离过程分污泥可分为以下几类:1、初沉污泥:是一级处理过程中产生的污泥,也就是在初沉池中沉淀下来的污泥。
含水率一般为96%——98%。
2、剩余污泥:指生化处理等二级处理过程中排放的污泥,含水率一般为99.2%以上。
3、消化污泥:是指初沉污泥、剩余污泥经消化处理后达到稳定、无害化的污泥,其中的有机物大部分被消化分解,因而不易腐败,同时污泥中的寄生虫卵和病原微生物被杀灭。
污泥的来源详解及其成份分类
![污泥的来源详解及其成份分类](https://img.taocdn.com/s3/m/adc8858e84868762caaed5bd.png)
污泥的来源详解及其成份分类污泥(sludge) 是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。
由于各类污泥的性质变化较大,分类是非常必要的,其处理和处置也是不尽相同的。
根据其来源,可以划分为:1.市政污泥(civil sludge,也叫排水水泥sewage sludge,),主要指来自污水厂的污泥,这是数量最大的一类污泥。
此外,自来水厂的污泥也来自市政设施,可以归入这一类。
2.管网污泥,来自排水收集系统的污泥。
3.河湖淤泥,来自江河、湖泊的淤泥。
4.工业污泥,来自各种工业生产所产生的固体与水、油、化学污染、有机质的混合物。
在非特指环境下,污泥一般指市政排水污泥。
在工业废水和生活污水的处理过程中,会产生大量的固体悬浮物质,即使经过污泥浓缩及消化处理,含水率仍高达96%,体积很大,难以消纳处置,必须经过脱水处理,提高泥饼的含固率,以减少污泥堆置的占地面积。
这些物质统称为污泥.污泥即可以是废水中早已存在的,也可以是废水处理过程中形成的.前者如各种自然沉淀中截留的悬浮物质,后者如生物处理和化学处理过程中,由原来的溶解性物质和胶体物质转化而成的悬浮物质.1、生活污水厂二沉池排出的剩余活性污泥污泥分类:属亲水性、维系粒度有机污泥,可压缩性能差,脱水性能差。
2、自来水厂沉淀池或浓缩池排出的物化污泥污泥分类:属中细粒度有机与无机混合污泥,可压缩性能和脱水性能一般。
3、工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥,如造纸厂、印染厂、水洗布厂、石油化工厂、有机化工厂、肉联厂及啤酒厂等等:污泥分类:属中细粒度混合污泥,含纤维的脱水性能较好,其余可压缩性能和脱水性一般。
4、工业废水处理产生的经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化细粒度污泥,如电镀厂、线路板厂等等:污泥分类:属细粒度无机污泥,可压缩性能和脱水性能一般。
5、工业废水处理产生的物化沉淀中粒度污泥,如钢铁厂脱硫除尘污泥、制碱厂盐泥、铝厂赤泥、陶瓷厂污泥、彩管厂污泥、石灰中和沉淀污泥等:污泥分类:属中粒度疏水性无机污泥,可压缩性能和脱水性能较好。
排泥水处理工艺
![排泥水处理工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/db9de4ddd5d8d15abe23482fb4daa58da0111cad.png)
排泥水处理工艺
污泥的主要成分为有机物和无机物,其中有机物主要是合成树脂、塑料、橡胶等高分子化合物,无机物主要是无机盐类。
污泥的含水率较高,一般为95%以上,经脱水后的污泥含水率一般为60%-90%。
在脱水过程中,随着固体颗粒沉降分离,污泥逐渐形成泥饼。
泥饼的成分除了含有固体颗粒外,还含有部分有机物,并且泥饼中还含有大量的重金属离子及磷、硫等元素。
泥饼中有机质含量约为10%-30%左右,其中90%以上是碳、氢和氧的氧化物。
一般污泥含水率为90%左右。
目前国内对于排泥水处理工艺有以下几种:
(1)重力浓缩法:这种方法主要适用于含水较高的排泥水处理,一般采用板框压滤机作为浓缩设备进行浓缩。
对于含水较低的排泥水处理,采用板框压滤机进行浓缩后可以提高排水量和脱水效果。
(2)浓缩池浓缩:将浓缩池出来的污泥用刮板进行刮排,使污泥逐渐从底部向上部排出。
—— 1 —1 —。
污泥成分。。。
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污泥的成分①一般污泥处理过程中,一沉池为较硬的杂质,如泥沙、黏土等不溶与水的物质。
二沉池排出是80%左右最好养的单细胞微生物,该污泥水分含水率为98%,难以脱水,处理成本高,且易造成二次环境污染。
简单地说城市污泥就是可溶性有机生物和不可溶性无机物组成。
②一般污水处理厂产生的污泥通过脱水后成为含水率为65%-85%左右,含不等的固体或半固体状物质,其中的固体主要成分为有机残片,细菌菌体,无机颗粒,胶体及絮凝所有溶剂组成。
是一种以有机物成分为主,组合复杂的混合物。
当然其中也含有潜在利用价值是一种以有机物成分为主,组合复杂的混合物。
当然,其中也含有潜在利用价值的有机质、氨(N1)、磷(P)、钾(K)各种微量元素。
现在市场上有的客户把污泥去堆肥或养蚯蚓,就是合理利用污泥中的有机物成分,剩下的无机物泥可做绿化、植物园林、农田、种草皮等用途。
但是这种方式,依然有不当的地方,因为污泥的有机物是完全消失,用在室外时间长了,便会发酵,产生二次污染,所以政府也不主张提倡。
污泥的分类①生活污泥②城市污泥③印染污泥④电镀污泥⑤氧化铝污泥市政污泥和生活污泥的区别市政污泥有机物少,含砂量多;而生活污泥有机物含量高,含砂量少。
生活污泥的主要成分都是SiO2、CaO、Mg、Zn、Fe(二氧化硅、氧化钙、镁、锌、铁)等元素,而我们现在做的绝大部分以生活污泥为主。
印染污泥印染废水污泥按含有的主要成分来进行分类,分为有机污泥和无机污泥两大类。
生物法污泥为有机污泥,是以有机物为主要成分,典型的有机污泥是剩余生物污泥,此外还有油泥及废水中固体有机物沉淀形成的污泥等。
有机污泥的特性是有机物含量高,容易腐化发臭,污泥颗粒细小,往往呈絮凝体状态,相对密度小,含水率高,持水性强,不易下沉、压密、脱水,流动性好,便于管道输送。
无机污泥是以无机物为主要成分,亦称泥渣,为化学处理方法产生的污泥,如混凝沉淀和化学沉淀物,无机污泥的特性是相对密度大,团体颗粒大,易于沉淀、压密、脱水,颗粒持水性差,含水率低,污泥稳定性好,不腐化,流动性差,不易用管道输送。
污泥的处理
![污泥的处理](https://img.taocdn.com/s3/m/1b31d5ee43323968001c92a3.png)
第8章污泥的处理8.1污泥的分类、性质与排除1分类污泥来源于污水处理过程的不同阶段,含有不同比例的有机物和无机物成分。
来源初次沉淀污泥J卜c_剩余活性污泥J-c 腐殖污泥)肖化污泥或熟污泥)(成份V 污泥) -( 沉渣J化学污泥或化学沉渣)2性质污泥以有机物为主。
易于腐化发臭,颗粒较细,比重较小(约为1. 02〜1 . 006),含水率高(初沉池为95%-97.5%,活性污泥一般都在99%以上,生物膜的为96-98%)且不易脱水,属 于胶状结构的亲水性物质。
初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。
沉渣以无机物为主。
颗粒较粗(大于0.2mm ),比重较大(约为2左右,为1.5),含水率较 低(含水率约为60%)且易于脱水,流动性差。
沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属 沉渣。
栅渣是由格栅截留下来的较大的悬浮物或漂浮物,含水率约为70%-80%容重约为3750kg/m 。
污泥的数量约占处理水量的 0.3%---0.5%左右,但用于处理污泥的费用约占污水处理厂 的全部建设费用的20%-50%甚至70%3性质指标1)污泥含水率污泥的体积、重量及所含固体物浓度之间的关系:—叫內』匕T 阴■角一G式中—污泥含水率为pj 时的污泥体积、重重与固体物浓度; p 2r V 2l W 2.C2—污泥含水率变为p 2时的污泥体积、重量与固体物浓度。
适用条件:含水率大于 65%的污泥。
ex8-1解:污泥含水率水分重量 污泥总重量100%wo-/?! r 100-97.5 1v2=v1100-V| 100-95 ~2l2)挥发性固体(或称灼烧减重)和灰分(或称灼烧残渣)-----挥发性固体近似地等于有机物含量;灰分表示无机物含量。
3)可消化程度----表示污泥中可被消化降解的有机物数量。
一部分是可被消化降解的(或称可被气化,无机化);另一部分是不易或不能被消化降解的,如脂肪、合成有机物等。
可消化程度:R d = 1 - P v2 P si x100I P v i P s2 j式中—可甫化越度*囁=4也、——分别表示生污泥及谓化污泥的无机物含J / —分别表示生污屁罠俏化污泥的有机物含融,喘口因此消牝污据肚皿用下发卄算:責中v d—消化污佻——汛化轲泥含水率,怖,取周平均值:V]——厉相量”曲/乩取同平均價;扒一生活祀含水率,怕.取周平均價;如——生污泥有机物含fi,%;出——可消化程度,瞄,取周平均值。
污泥性能实验报告
![污泥性能实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1250efab846a561252d380eb6294dd88d0d23de8.png)
污泥性能实验报告污泥是指废水处理过程中产生的固体废物,其中含有有机物、无机盐和微生物等成分。
对污泥进行性能实验,可以帮助我们更好地了解污泥的特性和处理方法。
本文将从污泥的成分、处理方法以及实验结果等方面进行探讨。
一、污泥的成分污泥的成分复杂多样,其中主要包括有机物、无机盐和微生物。
有机物是污泥中的主要成分,它们来自于废水中的有机物质,如蛋白质、脂肪和碳水化合物等。
无机盐主要包括氮、磷、钾等元素,它们来自于废水中的无机盐溶解物。
微生物是污泥中的重要组成部分,它们是废水处理过程中的活性生物,能够分解有机物和吸附无机盐。
二、污泥的处理方法为了有效处理污泥,我们可以采用物理、化学和生物等方法。
物理方法主要包括沉淀、过滤和离心等,通过这些方法可以将污泥中的固体颗粒分离出来。
化学方法主要是利用化学药剂对污泥进行处理,如添加絮凝剂和消毒剂等。
生物方法是利用微生物对污泥进行降解和分解,常见的方法有好氧处理和厌氧处理等。
三、污泥性能实验为了更好地了解污泥的性能,我们进行了一系列的实验。
首先,我们对污泥的含水率进行了测定。
结果显示,污泥的含水率在60%左右,这意味着污泥中含有大量的水分。
其次,我们对污泥的有机物含量进行了分析。
实验结果表明,污泥中的有机物含量较高,这说明污泥是富含有机物的。
此外,我们还对污泥的氮、磷、钾含量进行了测试,结果显示,污泥中的无机盐含量较低,需要进一步处理。
为了探究污泥的处理效果,我们进行了一系列的处理实验。
首先,我们采用物理方法对污泥进行了处理,通过沉淀和过滤,将污泥中的固体颗粒分离出来。
实验结果显示,物理处理能够有效降低污泥的含水率,但对有机物和无机盐的去除效果有限。
接着,我们采用化学方法对污泥进行了处理,添加了一定量的絮凝剂和消毒剂。
实验结果显示,化学处理能够较好地降低污泥中的有机物含量,但对无机盐的去除效果有限。
最后,我们采用生物方法对污泥进行了处理,通过好氧和厌氧处理,利用微生物对污泥进行降解和分解。
关于污泥危废
![关于污泥危废](https://img.taocdn.com/s3/m/a3db8a5a6ad97f192279168884868762cbaebb45.png)
污泥危废:六大典型情形分析报告一、污泥的来源与成分污泥是废水处理过程中的产物,主要来源于工业废水、生活污水等处理过程。
由于废水来源不同,污泥中可能含有各种成分,包括有机物、重金属、有害化学物质等。
这些成分的含量与种类因废水来源和处理工艺而异。
二、污泥的污染物特征1.有机物:污泥中通常含有大量的有机物,如纤维素、木质素、蛋白质等,这些有机物在微生物的作用下可分解为简单的有机物或产生沼气。
2.重金属:污泥中可能含有重金属,如铜、镍、铬等,这些重金属主要来源于工业废水。
重金属可在生物体内积累,对环境和人类健康产生潜在威胁。
3.有害化学物质:污泥中可能含有各种有害化学物质,如农药、染料、油脂等,这些物质可能对环境和生物产生负面影响。
三、污泥的排放标准针对污泥的排放,各国均制定了相应的标准。
在我国,根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002),城镇污水处理厂排放的污泥应满足《城镇污水处理厂污泥处置泥质标准》(CJ/T 291-2008)的要求。
该标准对污泥的含水率、有机物含量、重金属含量等指标作出了规定。
四、六大典型情形分析情形一:污泥仅含有一般有机物和水分,不含有重金属和有害化学物质。
分析:此种情形的污泥不属于危险废物。
根据我国相关标准,其可纳入《一般工业固体废物分类与代码》(GB/T 39785-2021)中的“其他废物”。
情形二:污泥含有一定量的重金属,但不满足危险废物判定标准。
分析:此种情形的污泥不属于危险废物。
但需注意,根据《污水综合排放标准》(GB 8978-1996),对于含有的重金属种类和浓度应符合相应的排放标准。
情形三:污泥含有一定量的有害化学物质,但不满足危险废物判定标准。
分析:此种情形的污泥不属于危险废物。
但需注意,对于有害化学物质的种类和浓度应符合相应的排放标准。
情形四:污泥含有较高浓度的重金属和有害化学物质,且经处理后仍无法满足排放标准。
分析:此种情形的污泥属于危险废物。
污泥处置技术
![污泥处置技术](https://img.taocdn.com/s3/m/8cea86117dd184254b35eefdc8d376eeafaa174c.png)
污泥处置技术种类概述污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质体。
它很难通过沉降进行彻底的固液分离。
污水处理产生的污泥是典型的有机污泥,其特性是有机物含量高(60%~80%),颗粒细(0.02~0.2mm),密度小(1002~1006Kg/m³),呈胶体结构,是一种亲水性污泥,容易管道输送,但脱水性能差。
随着污泥水分的减少,污泥从纯液状流动到粘滞状、塑性性状、半干固体状直到纯固体状这一过程进行变化。
通常浓缩可将含水率降到85%(含水状态);含水率在70%~75%时,污泥呈柔软状态,不易流动;通常一般脱水下含水率只可降到60%~65%,此时几乎成为固体;含水率低到35%~40%时,成聚散状态(以上是半干化状态);进一步低到10%~15%则成粉末状。
1、按污水的处理方法或污泥从污水中分离的过程,可以将污泥分为四类:(1)初沉污泥:从初沉淀池排出的沉淀物(来自初沉池)。
(2)剩余污泥(剩余活性污泥):由于微生物的代谢和生物合成作用,使得曝气池中的活性污泥生物量增加,经二次沉淀池沉淀下来的污泥一部分回流到曝气池供再处理污水用,多余的排放到系统之外的部分即剩余污泥。
(来自活性污泥法后的二沉池)。
(3)腐殖污泥:指生物膜法(如生物滤池、生物转盘、部分生物接触氧化池等)污水处理工艺中二次沉淀池产生的沉淀物。
(来自生物膜法后的二沉池)。
(4)化学污泥:用混凝、化学沉淀等化学法处理废水所产生的污泥。
2、按污泥的不同产生阶段,可以将污泥分为五类:(1)生污泥(新鲜污泥):指从沉淀池(初沉池和二沉池)分离出来的沉淀物或悬浮物的总称,未经任何处理的污泥。
(2)消化污泥(熟污泥):初沉污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥经厌氧或好氧消化后的污泥均称消化污泥。
(3)浓缩污泥:指生污泥经浓缩处理后得到的污泥;(4)脱水干化污泥:指经脱水干化处理后得到的污泥;(5)干燥污泥:指经干燥处理后得到的污泥。
2、污泥的特点污泥按其来源分大致可分为给水污泥、生活污水污泥和工业废水污泥三类。
污水处理过程中的污泥处理与处置
![污水处理过程中的污泥处理与处置](https://img.taocdn.com/s3/m/af00f7a86aec0975f46527d3240c844769eaa0d1.png)
污水处理过程中的污泥处理与处置随着城市化的进程,污水处理变得越来越重要。
而在污水处理过程中,产生的污泥也成为一个需要妥善处理与处置的问题。
本文将详细介绍污水处理过程中的污泥处理与处置的方法和措施。
一、污水处理过程中的污泥产生1. 污泥是指在污水处理过程中,通过物理、化学、生物等方法去除污水中的悬浮物质、有机物和无机盐等固体物质后,产生的沉淀物质。
2. 污泥的成分通常包括有机物质、无机物质、微生物和水分等。
二、污泥处理与处置的方法1. 脱水:污泥脱水是将污泥中的水分含量降低的过程。
常用的脱水方法有压滤法、离心脱水法、真空过滤法等。
2. 热处理:通过高温处理污泥,可以将其中有机物质燃烧掉,减少体积和有效杀灭病菌。
热处理方法包括干燥、焚烧和热压等。
3. 堆肥:将脱水后的污泥与其他有机废弃物一同堆积,经过一段时间的发酵,可以得到有机肥料。
这种方法具有资源化利用的特点,并且对环境影响较小。
4. 填埋:将污泥直接埋入地下。
这种方法对土地资源的需求较大,并且容易造成地下水污染,因此需要选择合适的地点进行填埋。
5. 交通灌溉:将脱水后的污泥用于农田灌溉。
这种方法可以有效地利用污泥的养分,但需要控制施用量以避免土壤负荷过重。
三、污泥处理与处置的建议1. 综合利用:在污泥处理与处置过程中,应充分考虑资源化利用的可能性。
例如,将可回收的有机物质进行堆肥处理,将能源可回收的部分进行热处理,通过合理的分析和追踪,实现污泥资源的综合利用。
2. 技术改进:在污泥处理与处置的方法上,应不断进行技术改进,以提高处理效率和降低处理成本。
例如,采用新型的脱水设备、热处理技术和堆肥工艺等,可以有效地促进污泥的处理与处置工作。
3. 监管与管理:在污泥处理与处置过程中,应强化监管与管理。
通过加强对处理设施和方法的审查和监督,规范处理与处置过程,确保其符合环保标准和法律法规的要求。
同时,建立完善的信息反馈和公开透明机制,加强与公众的沟通与合作。
含油污泥中的成分测定原理
![含油污泥中的成分测定原理](https://img.taocdn.com/s3/m/1debdb0d842458fb770bf78a6529647d272834d3.png)
含油污泥中的成分测定原理含油污泥是指油田开采或工业生产过程中产生的一种含油废弃物,其中含有大量的油脂类物质。
对于油田开采和石油工业来说,对含油污泥中的成分进行准确测定是十分重要的,可以帮助确定处理污泥的最佳方法。
下面我将介绍一种常用的含油污泥成分测定原理。
一般来说,含油污泥的成分分析包括以下几个方面:水分、油脂、有机物和无机物。
首先,对于水分的测定,可以采用称量法或干燥法。
称量法是通过称量含油污泥样品后加热,将其中的水分蒸发,再重新称量得到水分含量。
干燥法则是将样品放入高温恒温器中,使用热风对其进行干燥,直至样品重量不再发生变化,就可以计算出水分含量。
其次,对于油脂的测定,可以采用萃取法或溶解法。
萃取法是将含油污泥样品与一种合适的溶剂接触,使溶剂中的油脂与样品中的油脂发生萃取反应,再通过分离、浓缩、干燥等步骤将油脂提取出来,并通过称量或色谱法测定油脂含量。
溶解法则是将样品溶解在适当的溶剂中,利用光学测定等方法测定含油污泥中油脂的浓度。
此外,对于有机物和无机物的测定,一般可以采用元素分析法、红外光谱法、质谱法等。
元素分析法是通过将含油污泥样品进行干燥和破碎处理,然后使用燃烧法或溶解法将样品中的有机物或无机物完全转化为气体或溶液,再使用元素分析仪器测定样品中的元素含量。
红外光谱法是利用有机物分子和无机物晶体对电磁辐射的吸收特性进行测定的一种方法。
质谱法则是将含油污泥样品进行蒸发或溶解后,将蒸发物或溶液中的有机物通过质谱仪器进行分析,得到有机物的分子结构和相对含量。
总之,对于含油污泥成分的测定,需要根据不同的成分选择适当的测定方法。
通常可以采用称量法、干燥法、萃取法、溶解法、元素分析法、红外光谱法和质谱法等。
通过准确测定含油污泥中的成分,可以为处理和利用含油污泥提供科学依据。
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污泥成分污泥的组分复杂,变异性大,组成絮体为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成,结构松散,形状不规则,高度不均匀,比表面积与孔隙率极高,具有分形结构,外观上具有类似绒毛的分支和网状结构,为稳定存在的胶体体系,其主要特征是含水率高。
污泥中所含水分的形态,尽管不同的文献有不同的分类,但一般都认为是有以下四种,即表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水,如图1所示。
图1 污泥中水分的存在形式毛细结合水和内部结合水含量不高,只占污泥中总含水量的10%左右。
因此表面吸附水和间隙水为污泥脱水的主要对象。
浓缩脱水主要是去除污泥的间隙水,缩小污泥的体积,通常使用的方法有:重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩等。
常用的絮凝剂主要分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。
无机絮凝剂中常用的有铁系絮凝剂(、及其聚合物)和铝系聚合物(、及其聚合物)。
常用的有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠。
絮凝效果主要取决于两个因素:(1)电中和作用和吸附架桥的能力,这是由絮凝剂本身性质所决定的。
(2)污泥颗粒的碰撞几率。
城市污泥是污水处理的副产物,以含水率97%计算,体积占处理污水的0.3%~0.5%[1],深度处理产泥量还将增加50%~100%。
目前我国每年排放的干污泥大约1.3×106 t,并以大约10%的速率在增加。
北京市全区域规划污水排放量为330×104 m3/d,其中2003年市区污水排放量约为230×104 m3/d[2]。
规划建设14座污水处理厂,2015年污水处理能力预计将超过320×104 m3/d,处理率将超过90%。
到2008年,北京市将新增9座中水处理厂,深度处理能力将由目前的1×104 m3/d提高到47.6×104 m3/d,届时每年产生含水率80% 城市污泥超过80×104 m3。
北京市最大的污水处理厂--高碑店污水处理厂污泥外运运输费用占到全厂运行费用的1/3[3]。
城市污泥的大量产生,已引起日益严峻的二次污染,并成为城市污水处理行业瓶颈。
污泥处理处置率低,其中非常重要的一个原因就是投资和运行成本方面的限制。
但到目前为止,还未见关于不同污泥处理处置方案的经济分析,导致不同单位和设计人员在方案的选择上存在较大的盲目性。
本文以北京为例,对几种典型的城市污泥处理处置方式进行经济分析,以便为城市污泥处理处置技术的选择提供参考依据。
1 城市污泥处理处置成本估算1.1 估算方法以1 t干污泥(DS)为计算基准,综合成本=运行成本+设备折价成本。
运行成本以目前较为成熟的处理处置方式进行估算。
北京市污泥机械脱水效果通常在80%左右。
各方案中的成本估算涉及或包括焚烧、运输、填埋等3个流程;设备折价成本取15 a使用年限,年折旧7%,社会利率10%,即年折价17%,设备年工作时数以8000 h计。
因此,设备折价=设备价格×指数×0.17/8000。
1.2 估算细则(1)单位成本填埋:生活垃圾卫生填埋的成本约60~70 ¥/t,污泥填埋时按照压实生活垃圾∶土∶污泥容重比为0.8∶1∶1,污泥填埋成本为48~56 ¥/t,取52¥/t。
干化:干燥能耗与脱水量成正比。
燃气加热效率85%、锅炉热效率70%、过程热损失5%时,水的蒸发能耗为150 (kW•h)/t,每小时去除1 t水的设备投资为180×104¥[4]。
焚烧:目前多采用流化床技术,每h焚烧1 t干化污泥的设备成本为528×104¥,污泥按干质量减量60%。
焚烧的运行费用24¥/t,烟气处理消耗NaOH量约为37 kg/t,折价约128¥/t [5]。
电价:北京市工业电价高峰期、平段区、低谷期分别为0.278、0.488、0.725¥/(kW•h)。
按不同补贴方案,将电价设定为0.30、0.60¥/(kW•h)。
运费:北京市运输价格在0.45~0.65¥/(t•km)之间,污泥为特殊固体废物,需特殊箱式货车运送,价格处于高端。
另外,近年运输价格有上涨趋势。
因此,运费取0.65 ¥/(t•km)。
此外,干化及焚烧均按设备成本添加30%物耗人工管理费及土建配套费。
(2)污泥含水率污泥的有机质和水分含量较高,填埋存在一系列问题,当前主要关心的是土力学性能,当含水率高于68% 时需按m(土)∶m(污泥)=0.4~0.6的比例混入土[6-8]。
含水率降低时污泥性状存在突变,因此填埋脱水目标设定为80%、30%。
含水率是污泥焚烧处理中的一个关键因素。
有机质含量高、含水率低利于维持自燃,降低污泥含水率对降低污泥焚烧设备及处理费用至关重要。
一般将污泥含水率降至与挥发物含量之比小于3.5时,可形成自燃[9]。
北京市污泥有机物含量在45% 以下,因此使污泥维持自燃焚烧的水分含量应小于61.2%。
朱南文总结了几种国外污泥热干燥技术,可以将污泥干燥至10%含水率[10]。
污泥焚烧综合成本随干燥程度动态变化,干化程度越高,干化能耗升高,焚烧设备及运行费用随之下降。
简化起见,本文以污泥保持热量平衡燃烧为估算前提,不再进行高水分下加入重油的成本估算。
因此污泥焚烧的干化目标定为:60%和10%。
表 1 北京市填埋场概况[11]及离污水处理厂的最近距离Table 1 Description of landfill sites and wastewater treatment plants 填埋场填埋场位置处理规模/(t•d-1) 预计关闭时间最近的污水处理厂最近直线距离/km 1) 北神树通县次渠乡980 2006 高碑店20 安定大兴区安定乡700 2006 小红门36 六里屯海淀区永丰屯乡1500 2017 清河15 高安屯朝阳区楼梓庄乡1000 2018 高碑店15 阿苏卫昌平区小汤山乡2000 2012 清河、北小河40 焦家坡门头沟区永定镇600 2011 卢沟桥15 1) 最近距离数据为作者实测综上所述,污泥的处理处置方式计有:堆肥,分别干燥至含水80%、30% 时填埋,干燥至含水60%、10%时焚烧。
1.3 填埋成本填埋成本=能耗成本+运输成本+填埋场成本+设备折价成本能耗成本=[1/(1-η0)-1/(1-ηe)]×150×α×Pele 运输成本=0.65×L /(1-ηe) 填埋场成本=βPf /(1-ηe) 设备折价=[1/(1-η0)-1/(1-ηe)]×180×α× 0.17×104/8000 其中,η0、ηe分别为处理处置始、末的含水率;Pele为电价,¥/(kW•h);L为运输距离,km;α为土建及人工配套费指数,1.3;β为体积系数,含水率≥68%时在1.4~1.6之间,取1.5,含水率<68%时取1;Pf为填埋场填埋价格,40~60¥/t,取52¥/t。
污泥填埋运输距离:北京市现有填埋场容量不足以满足生活垃圾处置需求,即使规划中的填埋场建成之后,富余填埋能力也很有限,污泥填埋需另外觅地新建填埋场。
随着城市发展及填埋场地质条件要求,运输距离也将越来越远,参照表1,污泥填埋的运输距离将在40 km以上,因此在估算今后的填埋成本时,分别取50、100 km 作为近期及远期填埋场运输距离。
1.4 堆肥成本及收益城市污泥经过堆肥无害化处理之后进行土地利用,是国际上普遍采用的处理处置方式。
强制通风静态垛堆肥处理是泥堆肥主流技术,其处理成本与污泥初始含水率、处理规模、堆肥厂与污水处理厂之间距离以及设备原产地等因素相关。
堆肥厂宜建在污水处理厂周围,运输成本计为0,堆肥成本主要由鼓风、烘干、筛分能耗,调理剂及设备折价成本组成。
目前,堆肥产品的市场销售价格为350~500¥/t,扣除15%含水率后取500¥/t DS。
利用CTB堆肥自动控制系统[12,13]进行强制通风静态垛堆肥在河南省漯河市城市污泥堆肥厂的应用结果表明,当污泥含水率不高于80%时,鼓风能耗在40~60 (kW•h)/t DS之间,取60 (kW•h)/t DS。
CTB调理剂价格为300 ¥/t,损耗率一般为5% [14]。
经过10~14 d堆肥,污泥干物质减量30%,含水45%。
采用热干燥技术烘干至含水15%,脱水负荷0.45 t/t DS;调理剂在烘干前筛分后自然晾干,需筛分能耗;筛分负荷共9.3 t/t DS,筛分能力1 t/h,功率3 kW。
全程能耗95 (kW•h)/t DS,考虑到未知能耗,取100 (kW•h)/t DS。
设备折价:处理干污泥能力为0.3×104 t/a的污泥堆肥厂设备投资约700万¥,设备折价182 ¥/t DS(含占地成本),取200¥/t DS。
1.5 焚烧成本考虑到焚烧废气排放等问题,外运30 km以上焚烧为佳,取30 km;焚烧按干物质减量60%,烧余物需运至填埋场填埋,运输距离取50 km。
参考表3可知,干燥至10%焚烧成本较干燥至60%低。
干燥程度越高,焚烧厂占地面积也越小,因此焚烧前以干化至10%为宜。
1.6 干化农用成本未经稳定化处理污泥存在施用安全危险,考虑到干化的稳定效果较差,安全性有限,不再估算。
2 讨论与分析2.1 处理成本和经济效益表2 处理处置1 t城市污泥(干质量)所需的成本及其效益T able 2 Comparison of the estimated cost and benefit of sewage sludge treated and/or disposed by different ways 填埋干化运输填埋综合成本/¥目标能耗/¥设备折价/¥距离/km 运费/¥填土比例费用/¥80% 0 0 50 163 50% 390 5531),5532) 30% 2091),4182) 178 50 46 0 74 5071),7162) 80% 0 0 100 325 50% 390 7151),7152) 30% 2091),4182)178****3074 5541),7632) 焚烧干化焚烧烧余物综合成本/¥目标能耗/¥设备折价/¥运行/¥设备折价/¥NaOH/¥运费/¥填埋/¥60% 1461),2932) 124 60 365 128 13 20 8561),10022) 10% 2281),4552) 193 27 162 128 13 20 7711),9982) 堆肥能耗/¥设备折价/¥调理剂损耗/¥总成本/¥销售/¥总效益/¥391),782) 200 75 3141),3532) 410 961),572) 1) 电价取0.30 ¥/(kW·h);2) 电价取0.60 ¥/(kW·h)各种处理方式处理成本估算过程及结果如表2所示。