污泥處理處置技術現狀分析及發展趨勢
自(zi)上(shang)世紀末國內第一座(zuo)污(wu)水處理廠污(wu)泥消(xiao)化(hua)池落成(cheng)以(yi)來,由于(yu)環保和城市用(yong)水的(de)需要(yao)(yao),污(wu)泥消(xiao)化(hua)池的(de)建設數量急劇增多。但是,國內建設的(de)污(wu)泥消(xiao)化(hua)處理系(xi)統運轉的(de)技術水平至今仍然(ran)相對(dui)較低,這就要(yao)(yao)求我們(men)在以(yi)后的(de)實(shi)際工(gong)作中(zhong)必須(xu)對(dui)其實(shi)現進(jin)一步重視研究。基于(yu)此,本文(wen)將著重分析探討我國污(wu)泥處理處置技術現狀及發展,以(yi)期能為(wei)以(yi)后的(de)實(shi)際工(gong)作起到一定的(de)借鑒作用(yong)。
1我(wo)國污泥(ni)處理(li)處置技術現狀
1.1填埋處置
將需填埋的(de)(de)污泥,采(cai)用高干度離心(xin)(xin)脫(tuo)水后(hou),將其含水率(lv)降(jiang)至約(yue)(yue)65%左(zuo)右,此(ci)時(shi),可按約(yue)(yue)為(wei)5kg/tDS的(de)(de)比例投(tou)加(jia)(jia)絮(xu)凝(ning)劑(ji)的(de)(de)用量;需填埋處(chu)置的(de)(de)污泥通過離心(xin)(xin)脫(tuo)水后(hou),將其含水率(lv)降(jiang)至80%左(zuo)右,此(ci)時(shi),可按約(yue)(yue)為(wei)2.5kg/tDS的(de)(de)比例投(tou)加(jia)(jia)絮(xu)凝(ning)劑(ji)的(de)(de)用量。
1.2污(wu)泥焚燒處置
通常,采用(yong)污泥(ni)(ni)(ni)焚燒(shao)處(chu)理工(gong)藝時,需處(chu)理的(de)污泥(ni)(ni)(ni)必須(xu)經離心脫(tuo)水后,含水率降為(wei)80%左右,按照(zhao)2.5kg/tDS的(de)比例投(tou)加絮(xu)凝劑量(liang)用(yong)量(liang),污泥(ni)(ni)(ni)經焚燒(shao)后,殘(can)余灰分量(liang)約(yue)(yue)為(wei)污泥(ni)(ni)(ni)干重的(de)1/3;焚燒(shao)煙氣處(chu)理需消(xiao)耗約(yue)(yue)37kg/tDS的(de)NaOH量(liang)(NaOH價格約(yue)(yue)為(wei)3450元(yuan)(yuan)/t)。在此過(guo)程中,污泥(ni)(ni)(ni)運(yun)輸(shu)費(fei)用(yong)按照(zhao)0.75元(yuan)(yuan)/(t·km),運(yun)輸(shu)距離為(wei)40km進行(xing)計算(suan)(suan),運(yun)輸(shu)費(fei)用(yong)為(wei)30元(yuan)(yuan)/t。污泥(ni)(ni)(ni)所需填埋費(fei)用(yong),參(can)照(zhao)城市生活垃圾填埋運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)約(yue)(yue)15元(yuan)(yuan)/t計算(suan)(suan)。各處(chu)理流程的(de)耗電量(liang)約(yue)(yue)為(wei):濃縮25kW·h/tDS,脫(tuo)水75kW·h/tDS,消(xiao)化150kW·h/tDS,焚燒(shao)200kW·h/tDS,電費(fei)約(yue)(yue)為(wei)0.7元(yuan)(yuan)/(kW·h)。
根據(ju)上述計(ji)算(suan)(suan)結果,污(wu)(wu)(wu)泥(ni)干固(gu)體處(chu)(chu)(chu)理(li)總成本(ben)約(yue)(yue)為(wei)800元/t,以1×104t的污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)產(chan)生2.0t的污(wu)(wu)(wu)泥(ni)計(ji)算(suan)(suan),1t污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)的污(wu)(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)成本(ben),大約(yue)(yue)為(wei)0.16元/t。按(an)照國(guo)內大型污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)部分成本(ben)0.3~0.45元/t計(ji)算(suan)(suan),約(yue)(yue)占處(chu)(chu)(chu)理(li)成本(ben)的35%~50%。將(jiang)該數據(ju)與發達國(guo)家相比,測算(suan)(suan)結果相差不大。
1.3污泥脫水
目前國內(nei)城市(shi)污(wu)(wu)水處理廠常用的(de)(de)污(wu)(wu)泥脫水方式為機(ji)械(xie)脫水,常用的(de)(de)機(ji)械(xie)脫水設備有(you)真空過(guo)(guo)濾(lv)(lv)機(ji)、離(li)心脫水機(ji)、板框壓(ya)濾(lv)(lv)機(ji)及帶式壓(ya)榨過(guo)(guo)濾(lv)(lv)機(ji)。使用最廣(guang)泛(fan)的(de)(de)帶式脫水機(ji)和離(li)心脫水機(ji),處理后的(de)(de)污(wu)(wu)泥含水率一般只能達到(dao)78%左右。污(wu)(wu)泥經過(guo)(guo)化學藥劑調理后再通過(guo)(guo)板框壓(ya)濾(lv)(lv)機(ji)處理,泥餅(bing)的(de)(de)含水率下限可(ke)達到(dao)60%以(yi)下。
1.4厭氧(yang)消化(hua)
污(wu)(wu)泥厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)消化(hua)(hua)是(shi)一(yi)(yi)個多級過(guo)程階段,利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)兼性菌(jun)和(he)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)菌(jun)進(jin)行(xing)(xing)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)生(sheng)化(hua)(hua)反應(ying),分解污(wu)(wu)泥中有(you)機(ji)(ji)質,并產生(sheng)可以(yi)再次利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)甲烷氣(qi)體,實現污(wu)(wu)泥的(de)(de)穩定(ding)化(hua)(hua)、無害化(hua)(hua)和(he)資源化(hua)(hua)。污(wu)(wu)泥厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)消化(hua)(hua)是(shi)目前國(guo)際(ji)上(shang)常用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)污(wu)(wu)泥生(sheng)物處(chu)理(li)(li)方法,同時(shi)也是(shi)一(yi)(yi)種應(ying)用(yong)(yong)(yong)于(yu)大型(xing)污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)廠中較為(wei)經濟的(de)(de)污(wu)(wu)泥處(chu)理(li)(li)方法。厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)消化(hua)(hua)工藝分為(wei)直(zhi)接(jie)(jie)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)消化(hua)(hua)和(he)預處(chu)理(li)(li)+厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)消化(hua)(hua)兩類。直(zhi)接(jie)(jie)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)消化(hua)(hua)工藝即傳統的(de)(de)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)消化(hua)(hua),不(bu)經過(guo)任何前期處(chu)理(li)(li)而直(zhi)接(jie)(jie)進(jin)行(xing)(xing)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)消化(hua)(hua)反應(ying)的(de)(de)一(yi)(yi)種處(chu)理(li)(li)模(mo)式。通常用(yong)(yong)(yong)于(yu)有(you)機(ji)(ji)質含量較高的(de)(de)污(wu)(wu)泥或摻有(you)高濃度(du)有(you)機(ji)(ji)質廢(fei)物的(de)(de)混合污(wu)(wu)泥。
2我國污泥處(chu)理處(chu)置技術(shu)發(fa)展(zhan)
2.1加大對污泥處理(li)處置的資金投入
政(zheng)府和(he)(he)相關部門(men)要認識到污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理處(chu)置(zhi)對(dui)污(wu)(wu)水處(chu)理廠(chang)日常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)重(zhong)要作(zuo)用,從(cong)根本上加強(qiang)對(dui)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理處(chu)置(zhi)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)重(zhong)視和(he)(he)資(zi)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)投(tou)入力度。政(zheng)府也應該采用多(duo)種(zhong)融資(zi)渠道,確保有充足(zu)的(de)(de)(de)資(zi)金(jin)(jin)對(dui)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理處(chu)置(zhi)工(gong)作(zuo)進(jin)行(xing)支持(chi)。政(zheng)府要根據當地發展的(de)(de)(de)實際情況,制定相應的(de)(de)(de)優惠政(zheng)策(ce),吸(xi)引更多(duo)的(de)(de)(de)企(qi)業(ye)對(dui)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理進(jin)行(xing)投(tou)資(zi),采用投(tou)資(zi)、托管、租賃、承包等多(duo)種(zhong)形式完善(shan)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理處(chu)置(zhi)基礎設施(shi)建設,促(cu)進(jin)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理處(chu)置(zhi)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)順(shun)利進(jin)行(xing)。
2.2完善基(ji)礎設施建設和污(wu)泥處理(li)處置技術
目前,我國污泥(ni)處理處置工作的(de)相(xiang)關基(ji)礎設(she)(she)施建設(she)(she)仍(reng)然(ran)不健全,相(xiang)關部門應該(gai)根據城鎮(zhen)污水處理廠的(de)相(xiang)關情況完善(shan)城鎮(zhen)污泥(ni)處理處置的(de)基(ji)礎設(she)(she)施建設(she)(she)。
對(dui)(dui)(dui)污(wu)泥(ni)處(chu)理(li)處(chu)置(zhi)設(she)施(shi)進行淘(tao)汰、整改(gai)、配套和(he)完善等,確保(bao)污(wu)泥(ni)處(chu)理(li)處(chu)置(zhi)的(de)(de)合理(li)性(xing)和(he)科學性(xing)。同時,相關(guan)部門也要(yao)不斷完善污(wu)泥(ni)處(chu)理(li)處(chu)置(zhi)技術(shu),對(dui)(dui)(dui)污(wu)泥(ni)深(shen)度脫水(shui)、余熱干化、厭氧消化等技術(shu)進行合理(li)的(de)(de)選擇和(he)應用(yong),在對(dui)(dui)(dui)污(wu)泥(ni)進行減量化和(he)穩定化處(chu)理(li)的(de)(de)過程中也要(yao)加強對(dui)(dui)(dui)污(wu)泥(ni)的(de)(de)無害化和(he)資源(yuan)化處(chu)置(zhi)。針對(dui)(dui)(dui)污(wu)泥(ni)廠(chang)的(de)(de)不同情況采用(yong)不同的(de)(de)技術(shu)和(he)工藝(yi)對(dui)(dui)(dui)污(wu)泥(ni)進行科學有效的(de)(de)處(chu)理(li)和(he)處(chu)置(zhi)。
2.3進一步明(ming)確防爆(bao)區域的安全(quan)范圍
確(que)定污(wu)泥消化處理(li)系(xi)統中(zhong)的(de)(de)防爆(bao)區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)十分(fen)重要(yao)(yao),因(yin)為該區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)確(que)定會對(dui)總體的(de)(de)平(ping)面布(bu)置、工藝(yi)設(she)(she)(she)(she)(she)備等各方面的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)、施工造成(cheng)較大(da)的(de)(de)影響,要(yao)(yao)進(jin)行(xing)科學、全面的(de)(de)布(bu)局和設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji),提(ti)高(gao)整體系(xi)統建設(she)(she)(she)(she)(she)以及(ji)運行(xing)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)安(an)全性,要(yao)(yao)對(dui)污(wu)泥消化處理(li)系(xi)統的(de)(de)防爆(bao)區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)進(jin)行(xing)界定,畫出科學合理(li)的(de)(de)安(an)全范圍。在沼氣系(xi)統的(de)(de)防爆(bao)區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)內,相(xiang)(xiang)(xiang)關建筑、設(she)(she)(she)(she)(she)施的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)必須符合甲級防爆(bao)要(yao)(yao)求(qiu)。另外(wai)在防爆(bao)區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)內,相(xiang)(xiang)(xiang)關建筑、設(she)(she)(she)(she)(she)施的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)要(yao)(yao)按照國家相(xiang)(xiang)(xiang)關安(an)全管理(li)部門制(zhi)定的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)關文件進(jin)行(xing)實施。比如,在防爆(bao)區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)內防爆(bao)電氣設(she)(she)(she)(she)(she)備符合GB3836.1~4—2000《爆(bao)炸性氣體環(huan)境(jing)(jing)用電氣設(she)(she)(she)(she)(she)備》、GB3836.9—2006《爆(bao)炸性氣體環(huan)境(jing)(jing)用電氣設(she)(she)(she)(she)(she)備第9部分(fen):澆(jiao)封型(xing)“m”》等一系(xi)列的(de)(de)文件的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu),確(que)保設(she)(she)(she)(she)(she)備的(de)(de)安(an)全運行(xing)。
2.4加強對(dui)污泥處理處置工(gong)作的監管(guan)
政(zheng)府和(he)環保(bao)部(bu)(bu)門都(dou)應該加強對污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)處(chu)置(zhi)工作的(de)(de)監管(guan)(guan)力度,對污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)處(chu)理(li)和(he)運輸過(guo)程進(jin)行(xing)(xing)(xing)有效監管(guan)(guan),促進(jin)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)合理(li)科學處(chu)理(li),減少污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)過(guo)程中的(de)(de)環境(jing)污(wu)(wu)染和(he)大氣污(wu)(wu)染。依據相關(guan)(guan)法律法規(gui)對非法傾倒或者(zhe)違法處(chu)置(zhi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)行(xing)(xing)(xing)為進(jin)行(xing)(xing)(xing)嚴厲的(de)(de)打擊和(he)懲治。污(wu)(wu)水處(chu)理(li)廠在(zai)日(ri)(ri)常(chang)的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)過(guo)程中也要落實相關(guan)(guan)的(de)(de)環境(jing)管(guan)(guan)理(li)規(gui)章制度,設置(zhi)專門的(de)(de)監督人(ren)員(yuan)對污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)過(guo)程進(jin)行(xing)(xing)(xing)日(ri)(ri)常(chang)的(de)(de)監督和(he)監管(guan)(guan),并(bing)對污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)情況進(jin)行(xing)(xing)(xing)明確的(de)(de)記錄和(he)備份,定期向(xiang)環保(bao)部(bu)(bu)門和(he)有關(guan)(guan)部(bu)(bu)門報備,對日(ri)(ri)常(chang)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處(chu)理(li)處(chu)置(zhi)信(xin)息進(jin)行(xing)(xing)(xing)公開化(hua)和(he)透明化(hua)管(guan)(guan)理(li)。
3未來技術(shu)發(fa)展趨勢(shi)
3.1傳(chuan)統(tong)活性污泥法
活性(xing)污泥(ni)(ni)法是(shi)有(you)(you)(you)一百年歷史(shi)的(de)污水(shui)處理(li)方法,其(qi)缺點表現為(wei)(wei)(wei):以傳統概念“消除(chu)污染物(wu)”為(wei)(wei)(wei)主導(dao);基本原理(li)無重(zhong)大突破;效率低、能耗高(gao)(每人(ren)年降(jiang)解(jie)COD和N需(xu)電(dian)耗約2O一25kWh);溫室氣體排放(fang)(CO2、N20等(deng)(deng));污染物(wu)C、N、P等(deng)(deng))資源化利用水(shui)平(ping)低。污泥(ni)(ni)問題(ti)未能解(jie)決,滯后于現有(you)(you)(you)科(ke)技(ji)發(fa)展水(shui)平(ping)。活性(xing)污泥(ni)(ni)法高(gao)能耗問題(ti)無論在中國(guo)還是(shi)全球,都(dou)沒有(you)(you)(you)得(de)到(dao)(dao)解(jie)決,污泥(ni)(ni)也沒有(you)(you)(you)達到(dao)(dao)其(qi)應有(you)(you)(you)的(de)資源化水(shui)平(ping)。在2014年活性(xing)污泥(ni)(ni)一百周年時,全世界(jie)科(ke)學(xue)家都(dou)一致認為(wei)(wei)(wei):資源化是(shi)污水(shui)處理(li)未來(lai)發(fa)展的(de)方向,污泥(ni)(ni)的(de)資源化利用是(shi)未來(lai)需(xu)要(yao)突破的(de)重(zhong)要(yao)環節。
3.2污泥處理(li)處置資(zi)源化背景
過去很多東西,我們認為(wei)是污染物,隨著大數據時代的到來(lai),對資(zi)源和(he)能源的期望也增(zeng)加了(le)。
在此背(bei)景下,現在污泥(ni)中的污染物,將來會(hui)實現最大(da)程度的“資源化(hua)”。從處(chu)理處(chu)置為目標轉(zhuan)變觀念(nian)為以(yi)資源化(hua)利(li)用(yong)為導向,實現科(ke)技創新服務可續發(fa)展(zhan)。
3.3歐盟的污泥(ni)管理(li)原則
歐盟的廢(fei)棄物框架指令(2008/98/EC)提出(chu)“五層倒金(jin)字塔”原(yuan)(yuan)則,指導成員國(guo)按照五層優先順(shun)序制定各(ge)自的政策法規。國(guo)家(jia)發展階段(duan),以處(chu)理處(chu)置為主,然(ran)后(hou)是資(zi)(zi)源(yuan)利(li)(li)用(yong),最后(hou)是源(yuan)頭(tou)(tou)控制的方式,調整為源(yuan)頭(tou)(tou)控制、減量為主,資(zi)(zi)源(yuan)化(hua)利(li)(li)用(yong)處(chu)理,循環(huan)利(li)(li)用(yong),其他途徑再利(li)(li)用(yong),最后(hou)才是處(chu)理處(chu)置的“五層倒金(jin)字塔”原(yuan)(yuan)則。“五層倒金(jin)字塔”原(yuan)(yuan)則的提出(chu)也充分反映了全球對污染物資(zi)(zi)源(yuan)化(hua)利(li)(li)用(yong)的需求和期待(dai)。
3.4污(wu)泥(ni)資源化能源化研究的(de)熱點
未來技(ji)術(shu)都要遵循五個方面的(de)(de)原(yuan)則:第(di)一(yi),以(yi)資源(yuan)循環為主(zhu)導的(de)(de)可持續發展(zhan)趨勢;第(di)二,污(wu)泥生物質(zhi)能源(yuan)的(de)(de)最大化(hua)回收;第(di)三,污(wu)泥營養物質(zhi)(磷(lin)和氮)的(de)(de)回收;第(di)四是溫室氣體排放的(de)(de)控制;第(di)五,健康安全保障。
轉自:慧聰水工業網

登錄
