污泥資源化利用技術及污泥處理處置的“四化”目標
1、污泥(ni)處理行業(ye)概述
污(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)理(li)(li)是城市(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)環境功能的(de)保障和深化(hua)。從(cong)原理(li)(li)上講(jiang),城市(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)是將污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)懸(xuan)浮態(tai)、膠體態(tai)或溶解(jie)態(tai)的(de)物(wu)質(zhi)(zhi)(污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)或營(ying)養物(wu)質(zhi)(zhi)經微(wei)生物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)轉(zhuan)化(hua)為活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)等(deng))轉(zhuan)化(hua)為固體,并從(cong)水(shui)(shui)(shui)(shui)體中(zhong)析出(chu)分離(li)的(de)過(guo)程(cheng)。活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)含(han)(han)有(you)(you)大(da)量(liang)有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)質(zhi)(zhi)及營(ying)養物(wu)、病(bing)原菌、寄生蟲卵、重金屬和某(mou)些有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害難降(jiang)解(jie)有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)質(zhi)(zhi)等(deng)。國內外污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)常規配套的(de)離(li)心(xin)機(ji)(ji)、帶式壓濾機(ji)(ji)等(deng)設備脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)后污(wu)(wu)泥(ni)含(han)(han)水(shui)(shui)(shui)(shui)率一般為80%左右,這類污(wu)(wu)泥(ni)具有(you)(you)含(han)(han)水(shui)(shui)(shui)(shui)率高、易腐敗(bai)、產(chan)生惡臭等(deng)特點。從(cong)某(mou)種意(yi)義上講(jiang),城市(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)只是對污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)一種富集或轉(zhuan)化(hua),而(er)不是完全的(de)處(chu)(chu)理(li)(li)過(guo)程(cheng),任何污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)過(guo)程(cheng)都必然(ran)會產(chan)生污(wu)(wu)泥(ni)。
因(yin)此,污泥處(chu)理是水污染控制和水環境保(bao)護的重要(yao)(yao)部(bu)分,也是污水處(chu)理廠和城市衛(wei)生環境面臨的重要(yao)(yao)問題,與此同時,污泥也是國內(nei)外固液分離領域公認的最難處(chu)理的物料之(zhi)一。
2、影響污泥處理的因素
(1)污(wu)泥性(xing)質(zhi)的(de)影(ying)響污(wu)泥中有機質(zhi)含量(liang)、顆粒粒徑(jing)、粘(zhan)度、荷電性(xing)質(zhi)等因素都會影(ying)響污(wu)泥的(de)性(xing)質(zhi),進而影(ying)響其脫水性(xing)能,具體(ti)如下(xia):
有(you)機質(zhi)含(han)(han)量(liang)(liang):由于有(you)機質(zhi)具(ju)有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)保水(shui)(shui)作(zuo)用,在(zai)(zai)過濾(lv)過程中形成(cheng)的(de)(de)(de)可壓(ya)縮濾(lv)餅在(zai)(zai)受壓(ya)情況(kuang)下(xia)容易(yi)造成(cheng)過濾(lv)通(tong)道阻塞,導致脫(tuo)水(shui)(shui)效率較(jiao)低(di)。另外(wai),因為胞(bao)外(wai)聚(ju)合(he)(he)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)是影響污泥(ni)脫(tuo)水(shui)(shui)性能(neng)的(de)(de)(de)重要因素,而胞(bao)外(wai)聚(ju)合(he)(he)物(wu)(wu)是菌膠團之間連接的(de)(de)(de)媒介,當有(you)機物(wu)(wu)含(han)(han)量(liang)(liang)較(jiao)高時,微生物(wu)(wu)的(de)(de)(de)生長繁殖迅(xun)速(su),胞(bao)外(wai)聚(ju)合(he)(he)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)增加(jia),使(shi)得(de)污泥(ni)菌膠團結構更(geng)加(jia)穩(wen)定(ding)。因此,污泥(ni)中有(you)機質(zhi)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加(jia)會(hui)使(shi)得(de)污泥(ni)脫(tuo)水(shui)(shui)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)困(kun)難。
顆粒(li)(li)(li)粒(li)(li)(li)徑(jing)(jing):污(wu)(wu)泥(ni)(ni)顆粒(li)(li)(li)粒(li)(li)(li)徑(jing)(jing)分布也是(shi)影(ying)響污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫水性能的重要因素。在(zai)機械(xie)壓濾脫水過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong),小(xiao)尺(chi)寸(cun)的顆粒(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)可以透過(guo)孔(kong)隙,大顆粒(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)則會(hui)被濾網(wang)截留在(zai)泥(ni)(ni)餅層,而顆粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)和孔(kong)徑(jing)(jing)相近的污(wu)(wu)泥(ni)(ni)顆粒(li)(li)(li)往往會(hui)阻塞濾布孔(kong)隙,降低(di)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫水效果。另(ling)外,較大的顆粒(li)(li)(li)粒(li)(li)(li)徑(jing)(jing)也有利于污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫水過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)形成(cheng)“導流渠道”,使水分易(yi)被導出。對(dui)于相同性質的污(wu)(wu)泥(ni)(ni)來講,通常顆粒(li)(li)(li)粒(li)(li)(li)徑(jing)(jing)越小(xiao),污(wu)(wu)泥(ni)(ni)越難(nan)以脫水。
粘度:污(wu)水處理(li)廠在污(wu)泥濃縮過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)通(tong)常會(hui)投加(jia)有機高分子絮凝劑,這些有機高分子絮凝劑粘性較大,如果(guo)添(tian)加(jia)過(guo)(guo)量會(hui)導致污(wu)泥粘度增加(jia),在壓濾過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)堵塞濾布,影響脫水效果(guo)。另外,污(wu)泥中(zhong)(zhong)本身含(han)有的(de)物(wu)質(如浮(fu)油、乳化(hua)油及溶解(jie)油等)也可能導致其粘度增大,造成脫水困難。
荷電性(xing)質:污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)羧基(ji)(ji)(ji)、氨基(ji)(ji)(ji)和(he)磷(lin)酸基(ji)(ji)(ji)等基(ji)(ji)(ji)團(tuan)水(shui)(shui)解電離(li)(li)產生(sheng)帶(dai)負電荷的(de)離(li)(li)子基(ji)(ji)(ji)團(tuan),致使(shi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)表面產生(sheng)靜電斥力,不利于污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫穩(wen)。通常采用Zeta電位表征(zheng)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)膠體(ti)(ti)(ti)所(suo)帶(dai)電荷性(xing)的(de)大小,Zeta電位值越(yue)小,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)所(suo)帶(dai)的(de)負電性(xing)越(yue)強,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)絮體(ti)(ti)(ti)間的(de)斥力越(yue)大,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)絮體(ti)(ti)(ti)越(yue)難沉(chen)降,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)狀態穩(wen)定(ding),脫水(shui)(shui)性(xing)能差(cha)。
(2)處置(zhi)要求
污泥(ni)處(chu)(chu)(chu)理與處(chu)(chu)(chu)置是兩個相(xiang)互影響(xiang)的環節,不(bu)同(tong)的污泥(ni)處(chu)(chu)(chu)置路徑對污泥(ni)的性質(zhi)有(you)(you)不(bu)同(tong)的要求,也即對污泥(ni)處(chu)(chu)(chu)理技術有(you)(you)不(bu)同(tong)的要求。以(yi)衛生(sheng)填(tian)埋、土地利用(yong)、焚燒和水泥(ni)窯綜合利用(yong)為例:
衛生填(tian)埋對(dui)污(wu)(wu)泥的(de)(de)橫向(xiang)剪切強度(du)有(you)較高(gao)的(de)(de)要(yao)求,因而(er)要(yao)求在污(wu)(wu)泥處理過程(cheng)中(zhong)加入更多能夠使(shi)得污(wu)(wu)泥固結的(de)(de)藥(yao)劑。土地利用對(dui)污(wu)(wu)泥的(de)(de)含(han)水率(lv)、養(yang)分指(zhi)標(biao)、種子(zi)發芽(ya)指(zhi)數以(yi)及污(wu)(wu)染物指(zhi)標(biao)等有(you)較高(gao)的(de)(de)要(yao)求,并且(qie)有(you)相關法律、法規與標(biao)準限制(zhi),因而(er)要(yao)求在污(wu)(wu)泥處理過程(cheng)中(zhong)加強穩定化、降低污(wu)(wu)泥含(han)水率(lv)。
干泥(ni)(ni)性能需滿(man)足后(hou)續(xu)協同(tong)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)、單獨(du)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)處(chu)置的要(yao)求(qiu)主(zhu)要(yao)有以下方(fang)面:①避免(mian)對(dui)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)系統(tong)設備造(zao)成腐(fu)蝕與影響煙(yan)(yan)(yan)氣處(chu)理,主(zhu)要(yao)是要(yao)嚴格控(kong)制污泥(ni)(ni)中的Cl-、S等含量。②適合(he)不同(tong)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)溫(wen)度要(yao)求(qiu),如流(liu)化(hua)床900℃與粉煤(mei)爐1400℃協同(tong)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)、水泥(ni)(ni)窯1500℃協同(tong)處(chu)理等不同(tong)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)溫(wen)度對(dui)干泥(ni)(ni)的泥(ni)(ni)質(zhi)要(yao)求(qiu)不同(tong),,主(zhu)要(yao)是防止污泥(ni)(ni)中的無機鹽成分高溫(wen)分解后(hou)對(dui)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)煙(yan)(yan)(yan)氣產生(sheng)影響及焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)粉塵(chen)對(dui)后(hou)續(xu)設備、煙(yan)(yan)(yan)道等產生(sheng)磨損與堵(du)塞情(qing)況(kuang)。③須(xu)確(que)保焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)灰渣后(hou)續(xu)可(ke)資源(yuan)化(hua)利用。
(3)其他影(ying)響因素
溫(wen)度(du)(du)是(shi)影響微生(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)長繁(fan)殖的(de)(de)重要因(yin)素(su),具(ju)體(ti)而(er)言,會影響酶活性、細胞(bao)膜的(de)(de)流動(dong)性、物(wu)質的(de)(de)溶解度(du)(du),因(yin)而(er)同(tong)(tong)(tong)一(yi)(yi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)廠不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)季度(du)(du)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫(tuo)水(shui)(shui)效果也存在(zai)差異。春季污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中的(de)(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)長繁(fan)殖速度(du)(du)較(jiao)快,胞(bao)外(wai)聚合物(wu)含量提(ti)高,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫(tuo)水(shui)(shui)性能(neng)下降(jiang)。冬季低(di)溫(wen)條(tiao)件(jian)下絲狀菌(jun)的(de)(de)大(da)量出(chu)現(xian)會導(dao)致污(wu)(wu)泥(ni)(ni)絮體(ti)疏松、密度(du)(du)減小,進一(yi)(yi)步導(dao)致污(wu)(wu)泥(ni)(ni)比(bi)阻和沉降(jiang)指(zhi)數(shu)增大(da)。與常溫(wen)條(tiao)件(jian)相比(bi),低(di)溫(wen)條(tiao)件(jian)下污(wu)(wu)泥(ni)(ni)有更高的(de)(de)親水(shui)(shui)性,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)胞(bao)外(wai)分(fen)泌物(wu)粘性更強,使得污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)壓縮性降(jiang)低(di)、處理(li)(li)(li)難度(du)(du)上升(sheng)。此外(wai),不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)來源、污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝及不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)含水(shui)(shui)率的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)性質、成分(fen)各(ge)有不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong),處理(li)(li)(li)所需(xu)的(de)(de)適(shi)用藥劑或工(gong)(gong)藝也有所差異。因(yin)此,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)混(hun)合后(hou),污(wu)(wu)泥(ni)(ni)成分(fen)、顆(ke)粒(li)粒(li)徑、污(wu)(wu)泥(ni)(ni)比(bi)阻等污(wu)(wu)泥(ni)(ni)特性均將發生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)定變化,對應的(de)(de)處理(li)(li)(li)難度(du)(du)也有所不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)。
3、污(wu)泥的(de)處(chu)理處(chu)置(zhi)目標(biao)
污(wu)泥(ni)含(han)有一(yi)定(ding)量的(de)資源(yuan)(yuan)(yuan)性(xing)成(cheng)(cheng)分,若能(neng)得到妥善(shan)處理可(ke)成(cheng)(cheng)為一(yi)種良好(hao)的(de)資源(yuan)(yuan)(yuan),否則將會對(dui)環境(jing)造成(cheng)(cheng)污(wu)染(ran)(ran):一(yi)方面,污(wu)泥(ni)中通(tong)常含(han)有病原微生(sheng)(sheng)物、寄(ji)生(sheng)(sheng)蟲卵、重金屬和(he)難降解有機(ji)污(wu)染(ran)(ran)物質,如果不能(neng)得到妥善(shan)的(de)處置,容(rong)易造成(cheng)(cheng)水體(ti)(ti)、土壤(rang)和(he)大(da)氣的(de)二次污(wu)染(ran)(ran),對(dui)生(sheng)(sheng)態環境(jing)構成(cheng)(cheng)威脅;另一(yi)方面,生(sheng)(sheng)活污(wu)泥(ni)中含(han)有種類復(fu)雜的(de)有機(ji)物以(yi)及氮、磷等營養物質,經過適當的(de)資源(yuan)(yuan)(yuan)化處理后可(ke)以(yi)用作(zuo)土壤(rang)改良劑,促進(jin)植物生(sheng)(sheng)長。此外(wai),脫水干泥(ni)還含(han)有一(yi)定(ding)的(de)熱值,可(ke)作(zuo)為燃料或建材原料。
為提(ti)高污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)(li)處(chu)置(zhi)水平、保(bao)護和(he)(he)(he)(he)改善生態環(huan)境、促(cu)進經濟社會和(he)(he)(he)(he)環(huan)境可持(chi)續發(fa)(fa)展,根據《城鎮污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)廠污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)(li)處(chu)置(zhi)及(ji)污(wu)(wu)染(ran)防治(zhi)技術(shu)政策(試行)》,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)(li)處(chu)置(zhi)的(de)(de)目(mu)標是實(shi)現(xian)(xian)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)減(jian)(jian)量化、穩(wen)定化和(he)(he)(he)(he)無害化,鼓勵回收(shou)和(he)(he)(he)(he)利用(yong)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中的(de)(de)能(neng)源和(he)(he)(he)(he)資源,堅持(chi)在安全、環(huan)保(bao)和(he)(he)(he)(he)經濟的(de)(de)前提(ti)下(xia)實(shi)現(xian)(xian)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)處(chu)理(li)(li)處(chu)置(zhi)和(he)(he)(he)(he)綜合利用(yong),達到節能(neng)減(jian)(jian)排和(he)(he)(he)(he)發(fa)(fa)展循環(huan)經濟的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
污泥的處理(li)處置目標

(1)污泥的減量化
減量(liang)化處理(li)的(de)(de)目的(de)(de)是大幅縮(suo)減污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)質量(liang)和體(ti)(ti)積(ji)。污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中水分的(de)(de)減少,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)形態(tai)會逐步從半流動狀(zhuang)變化到粘滯狀(zhuang)、塑性性狀(zhuang)、半干固(gu)體(ti)(ti)狀(zhuang)直到純固(gu)體(ti)(ti)狀(zhuang),含水率較(jiao)低的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)有利于運輸(shu)、貯存和后續處置(zhi)。
若無法(fa)在污泥(ni)處(chu)(chu)理(li)環(huan)節大幅減小污泥(ni)的質量和(he)體(ti)積,將會(hui)面臨污泥(ni)難(nan)以(yi)(yi)存放、運(yun)輸(shu)困(kun)難(nan)以(yi)(yi)及易造成(cheng)二次污染的問(wen)題(ti),且不論后續采取(qu)何種處(chu)(chu)置(zhi)方式,都會(hui)增加污泥(ni)處(chu)(chu)置(zhi)過程所需(xu)的人(ren)工、設備、投資(zi)和(he)運(yun)行成(cheng)本。因此,污泥(ni)的減量化是污泥(ni)處(chu)(chu)理(li)處(chu)(chu)置(zhi)過程中(zhong)必(bi)要(yao)的步驟。
(2)污泥的穩(wen)定(ding)化和無害化
污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)穩定化(hua)和(he)無害(hai)化(hua)是指(zhi)降(jiang)解污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中的(de)易腐有機物質,減(jian)少或固(gu)化(hua)、鈍化(hua)重金屬(shu)成(cheng)分,消除惡(e)臭異(yi)味(wei),殺滅污(wu)(wu)泥(ni)(ni)中的(de)細菌、寄生蟲卵(luan)、病(bing)毒(du)及病(bing)原體等,減(jian)輕或消除污(wu)(wu)泥(ni)(ni)對環境(jing)可能造成(cheng)的(de)二次污(wu)(wu)染,通過處理,使其不對環境(jing)造成(cheng)二次污(wu)(wu)染,不對人體健康產生危害(hai)。
(3)污泥(ni)的資源(yuan)化(hua)
污泥“四化(hua)”之(zhi)中,無(wu)害化(hua)處(chu)理是基(ji)本要求,減量化(hua)處(chu)理是基(ji)礎,穩定(ding)化(hua)處(chu)理是核心,資(zi)源化(hua)利用是終極目(mu)標,是實現循(xun)環經濟和生態文明(ming)建設的重要舉措,是污泥處(chu)理處(chu)置技術發(fa)展的重要目(mu)標和未來繼續前進(jin)的動力(li)與方向。
探索污(wu)泥(ni)資源化(hua)利(li)用技術(shu)是污(wu)泥(ni)處(chu)理(li)處(chu)置(zhi)行業創(chuang)新突(tu)破的(de)必經之路,污(wu)泥(ni)資源化(hua)作(zuo)為污(wu)水處(chu)理(li)的(de)“最后一(yi)公里”,只有為污(wu)泥(ni)尋(xun)到(dao)一(yi)條科學合理(li)的(de)資源化(hua)出路才能有效解決污(wu)水污(wu)染問題。
聲明:本(ben)文轉自普(pu)華有策,本(ben)文版權(quan)歸原作者所(suo)有,不代表(biao)本(ben)網站(zhan)觀點,僅供學習交(jiao)流之用,不做商業用途。如文中(zhong)的內(nei)容、圖片、音頻、視頻等存在第(di)三方的在先知識產權(quan),請(qing)及時聯系(xi)我們刪除。

登錄
