城镇污水处理厂污泥处置现状及污泥处置方法介绍.docx

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1、污水污泥随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水厂的污泥产生量将有较大的增长，由此引起的二次污染问题已不容无视。因此如何合理地处理、处置污泥，已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。国内外污泥处理与处置的方法很多，一般承受浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及燃烧等，或用其中几个方法组合处置。应当说，对污水厂污泥的处理和处置，我们与先进国家相比，差距较大。城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等，不加处理任意排放，会对环境造成严峻的污染。对污泥处理总的要求是稳定化、无害化和减量化。国家对城

2、市污水污染掌握的技术政策及公布的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 189182023)，对城市污水厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际状况是，污水处理厂的建设往往只留意污水处理要到达排放标准。近几年，由于有脱磷脱氮要求，演化出不少污水生物处理工艺，而对污泥处理和处置，设计中一般只提将脱水污泥外运和综合利用，未计算其投资和常常费用，这势必会造成二次污染。处理厂建得越多，污泥的二次污染亦越广泛。未经稳定处理的污泥，因有机物含量高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播。一、污水污泥的处理和处置通常把污水厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率

3、达 7080)称作污泥的处理；将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用，称为污泥的处置。如脱水污泥中有毒有害物质超过农用标准，就要考虑卫生填埋和污泥干化燃烧技术。从国外污泥处理的进展来看，无论在欧洲、日本或美国对污泥用于农田掌握越来越严，而对污泥进展干化和加热处理的比例正逐年增加。1. 污水污泥的处理污泥稳定处理有好氧稳定和厌氧稳定，好氧稳定有很多优点，但能耗很高，只有当污泥量较少时才承受。污泥厌氧稳定处理通常承受中温(35)厌氧消化方法。国内已有十几座大型污水处理厂承受此方法，污泥经消化后，有机物含量削减，性能稳定，总体积削减，污泥消化过程中还产生大量沼气(消化降解 1kgCOD 可产生

4、 350L 沼气)可以回收利用。但由于消扮装置工艺简单，一次性投资大，运行有难度。污泥厌氧消化和沼气利用装置费用， 约占污水处理厂投资和运行费的 30左右，而且大多需进口技术和设备。从调查已建消化池的实际运行看，只有少数到达预期的效果。有治理、设计问题，亦有沼气利用的经济性和安全性问题。比较好的如天津市东郊污水处理厂，该厂设计规模为处理城市污水40 万 m3/d，污泥日产2460m3(含水率 96)，产生沼气 13300m3，供 4 台 248kW 发电机发电，日可发电 27000 度， 并与市电并网。污泥的稳定问题，除了实行污泥厌氧消化外，还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案

5、。例如污水处理工艺设计中承受延长污水曝气时间，削减污泥的产量；设计参数中增加污泥泥龄(如泥龄 20 天以上)，尽量使污泥趋向稳定的污水处理工艺。对中小型污水处理厂来说，承受带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟等处理工艺)是可取的。有的污水处理工艺投资低(如 AB 法的 A 段)，而污泥量较多，增加了污泥的处理本钱。故应当把污水处理和污泥处理统一考虑，一并计算投资和运行费用。污泥的稳定并不等于污泥无害，用于农田还需要符合国家标准中关于污泥农用时污染物掌握标准限值。见下表。其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的，应当通过严格掌握工业废水源头的排放，来掌握污泥的性质。国外在污泥稳定方面，除

6、了用生物法(包括中温消化、高温消化及利用微生物和某些添加剂) 外，还承受了化学法，有的将脱水后的污泥加盐酸调 pH 值至 23，反响 60 分钟再加硝酸钠；有的对脱水污泥添加石灰。后者在欧洲应用较多。2. 污水污泥的处置(1)制复合肥按我国目前的经济条件，对多数污水厂(特别是大量小型污水厂)来说，污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素，对农作物有增产作用；污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改进剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥，是很多污水厂承受的方法。但农田施肥有季节性，不需要泥肥时，污水厂会泥满为患，影响正常运行。于是一些污水厂支付费用，让农民把污

7、泥拉走，而不问其去向，这会造成二次污染。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。北京市环境科学争论院和北京市农业科学院合作，对北京市密云县污水处理厂的污泥，通过堆肥加工成复合肥，进展了用于农田的试验。该厂每天处理 15000m3 城镇污水，污泥产量 5 6t/d(含水率 80)，由于承受酸化好氧污水处理工艺，污泥质量不错。添加肯定数量的N、P、K 做成复合肥(N、P、K 的比为 10904)，并直接造粒为污泥颗粒肥。通过在北京市大兴县庞各庄冬小麦田试验以及在温室内进展的油菜和玉米苗期盆栽施肥试验，均取得可喜的结果。由于是制成颗粒状污泥肥料，便于运输和贮存。(2) 卫生填埋上海市对污水厂的污

8、泥处置提出“处理一点，填埋一点，利用一点”的原则，上海市水务局组织对污泥处理、处置和利用的专题争论，提出污泥用作农田、卫生填埋和污泥燃烧点的布局和具体的分期实施方案，防止产生二次污染。这无疑是正确的举措。上海白龙港大型污水厂，按卫生填埋要求建设污泥填埋场，依据污泥性质、含水率及力学特性等因素进展设计。填埋厂使用期为七年，填埋场底部设有盲管将渗滤液再回到污水厂处理。此法占地大，运行工作量大，遇雨季污泥更难以压实，到使用期限后仍需另选场址。对大型污水厂承受污泥卫生填埋，是不得已的权宜之计。卫生填埋场的造价不低，国外对卫生填埋场还要有沼气安全收集系统，对分层复盖的泥土和排水、绿化有特地的要求。鉴于地

9、价上升和填埋场有臭味， 近几年来，无论欧盟国家或美国、日本，污泥卫生填埋的比例越来越小，美国已有的填埋场还将逐步关闭。有些城市(如成都市)拟将污水厂污泥运至城市垃圾填埋场一并处置，这存在两个实际问题： 一是治理体制上的问题。垃圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资，属环卫局治理，而污水厂的污泥属市政系统治理，设计垃圾填埋场使用年限和布点距离未考虑接纳污水厂污泥；二是脱水污泥含水率过高。运往垃圾填埋场的污泥，要求含水率不大于 30，而目前污水厂的脱水污泥含水率在 7080，这类污泥不易碾压填埋，除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种填埋，污泥宜实行高干度脱水方案。(3) 干化、燃烧国

10、内近几年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾燃烧场。但污水厂的污泥作燃烧处置，只有上海市石洞口污水处理厂(设计规模为 40 万 m3/d)设有污泥燃烧炉装置，打算今年年底投产。燃烧炉承受国外技术在国内制造，污泥的干化和燃烧设备总投资为人民币 8000 万元，费用并不算高。由于污泥干化和污泥燃烧相结合比单污泥燃烧一次性投资少，处理本钱低，故污泥干化往往是燃烧的前处理。北京市清河污水厂二期工程和天津市咸阳路污水厂，拟先建污泥干扮装置。污泥干化可使污泥含水率掌握在 1040，削减了污泥的体积和重量，降低了运输费和填埋费， 而且污泥的臭味大为削减。干扮装置分直接干化和间接干化，其能量消耗与污泥成份和水分

11、有关。间接干化(利用沼气通过热交换器)一般推举用立式干扮装置，并选用流化床工艺。干化与燃烧串联工艺中，干化的程度取决于污泥的热值和回收燃烧炉的热能，使干化的能量尽量平衡，不另外添加燃料。上海石洞口设计污泥的干化和燃烧，污泥热值高，能源平衡有余。污泥流化床燃烧炉，温度在 800以上， 炉内有砂粒循环使用，外排气体要适当处理。污泥燃烧炉远比垃圾燃烧炉的工艺简洁得多，且污泥燃烧不会产生二恶英。以下图是法国巴黎塞纳河旁 Colombes 污水处理厂的污泥燃烧炉和燃烧灰的除尘装置。如脱水污泥与垃圾一并燃烧，国外的阅历是每吨垃圾添加 1520含水率为 30的污泥。污泥的干化和燃烧，可能将是一些大城市大型污

12、水处理厂的进展方向。固然，由于国外对燃烧炉排尘有严格的要求，除了承受电除尘，还要降温加温，加酸加碱，到达无烟尘的排放。(4) 填埋与燃烧的比较上海和浙江一些单位作过污泥卫生填埋及燃烧处置的方案比较。其主要工艺流程为： 原污泥浓缩消化脱水卫生填埋原污泥浓缩(消化)脱水燃烧燃烧灰填埋对于燃烧处理工艺，为了避开消化后污泥热值削减，也可以不作污泥消化处置。上述两个工艺的经济性比较结果，无论承受国产设备或进口设备，二者的处置工程费用根本一样。按国产设备对污泥进展处置，运行费用折成污泥干固体，处理总本钱约为 800 元/t。以 10000m3/d 污水厂产生 2 吨 DS 计，每吨污泥处理本钱约为 016

13、 元，与国内大型污水处理厂污水处理本钱(不计折旧和还贷利息)03045 元/m3 相比，需增加本钱 3550，这与国外的实例相当。既然污泥的卫生填埋与污泥的燃烧其工程费和运行本钱大致相当，那么，从污泥无害化和减量化看，燃烧方案有明显的优点。这亦是国外(特别是西欧和日本)污泥燃烧进展较快的缘由。荷兰的污泥是 100承受燃烧处置的。燃烧后少量的泥灰可用于混凝土、砖瓦制品、路基路面的骨料和工程建设的回填土。二、污水污泥处理和处置应留意的问题1. 设计城市污水处理设施时，要把工业污染源掌握、污水处理工艺和污泥的处理和处置，作为一个系统来考虑。上海市对全市大小污水厂的污泥成份、数量进展分析，在此根底上，

14、对污泥的处置作全面规划，协调多方关系，落实分期实施方案，这是正确的。不认真处置污水厂的污泥， 污水处理是不完整的。2. 对污泥的最终处置，我们缺乏阅历，如污泥的干化和燃烧装置的设计，比污水处理工艺简单得多，我们应认真学习、引进、消化、吸取国外的技术和阅历，同时要制订和完善污泥处置有关的法规和标准。我国一些污水处理厂的污泥消化、沼气利用装置，根本上都是引进国外的技术和设备。3. 承受多途径来解决污泥问题。大厂与小厂不一样，南方与北方亦不一样。有的地方污泥可与垃圾处置相结合，有的地方污泥可与发电厂燃煤相结合。对量大面广的小型污水厂的污泥，要总结农用的阅历。在污泥干化和加热技术上，还可考虑利用太阳能

15、、微波和湿式氧化等多种方案。有的污泥可与工业废水治理中的污泥一并处理。要擅长总结各地的阅历和教训，大力进展国产化设备，这是一项朝阳产业。要乐观探究适合国情的低本钱、无害化、多用途的污泥处理和处置途径。三、某城市污水处理厂污泥处理处置方案的选择1 城市污水处理厂现状1.1 污水处理厂该污水处理厂处理规模为 16 万 m3d-1(分两期建设完成，其中一期为 3 万 m3d-1，一期已经稳定运行 4 年，现在正进展二期建设)，以城市生活污水为主,效劳面积 62km2，效劳人口30 万人。二级处理,承受 DE 氧化沟工艺为污水处理的主要工艺。1.2 污泥根本状况1.2.1 污泥的来源与性质污泥主要来源

16、于氧化沟工艺产生的剩余污泥，污泥颗粒细、比重小，含水率在 99.2%99.6% 之间。污泥中含有促进植物生长的氮、磷、钾等养分元素，还含有寄生虫卵和病原菌等微生物， 有机物含量约为 50%60%。受进水水质影响，污泥中还有重金属离子和有毒有害物质,但该城市规划区内工业企业较少，污水中工业污水所占比例一般不超过 10%，污泥中金属离子以及有害物质较少。1.2.2 污泥产量污泥干重 25.6td-1, 含水率为99.4% 时体积为4266.7m3d-1 ，脱水后，泥饼含水率为76%80%，体积约为 106.7128 m3d-1 左右。2 污泥处理方案的比选污泥处理的目的主要有以下几点：稳定化使之消

17、退恶臭；无害化杀死虫卵及病菌；减容化， 运输降低含水率使之易于运输处置、利于实现污泥资源化。城市污水厂污泥稳定化技术主要有厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥以及污泥燃烧等2。污泥浓缩、脱水以及燃烧是污泥减容的主要技术。无害化中主要承受生物法与化学药剂稳定法，国内外普遍承受生物法。生物法中主要有厌氧稳定，好氧稳定。结合污泥最终处置，该城市污水处理厂污泥处理有以下两种方案可供选择：污泥脱水方案，污泥消化后脱水方案。两种污泥处理方案的工艺流程见图 1、2。由于该城市地处西北地区，一方面污水治理迫在眉睫，另一方面建设资金紧缺，如何确定污水处理的近期、远期目标就显的格外重要。传统活性污泥法(一般曝气法)、AB

18、 法工艺、由于泥龄短，污泥没有到达好氧稳定，须承受污泥消化脱水方案，以到达稳定化，无害化的目的。而该污水处理厂承受的 DE 氧化沟工艺中产生的剩余污泥由于泥龄长，已初步得到好氧稳定，剩余污泥中有机物含量较少，因此本厂拟承受污泥脱水方案，这样就大大降低了近期建设资金及运行资金， 同时简化操作治理工作量。固然随着环保要求提高，经济实力增加，可以通过进一步延长污泥泥龄或增加厌氧消扮装置来完成污泥稳定化，无害化处理。综上所述，目前该城市污水处理厂污泥处理推举污泥脱水方案，同时可以查看中国污水处理工程网更多关于污泥处置方案的技术文档。3 污泥处置方案选择为避开污水处理厂污泥对环境的二次污染，各国政府对污

19、泥的最终处置格外重视，并依据各国的国情制定出污泥处置的法规和具体方案。欧美国家依据各自具体状况制定城市污泥土地利用技术标准。欧共体将污水厂和自来水厂污泥划为“特别垃圾”(不是“危急垃圾”)，必需具有资格的企业依据规定的程序进展妥当处理，不得弃置。填埋、燃烧、作农肥、投海和制造建筑材料等是目前污泥处置和综合利用的主要途径3。卫生填埋始于 20 世纪 60 年月，是在传统填埋的根底上经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格治理制度的科学的工程操作方法4。污泥填埋是一项比较成熟的污泥处置技术，其优点是处理容量大、见效快、操作简洁,但也存在一些问题，如适宜的场地不宜查找，污泥运输和填埋场地建设费用较

20、高,有害成分的渗漏对地下水的污染，填埋场的卫生、臭气问题造成二次污染等。可见,填埋并没有最终消退污染，只是起到延缓的作用。该城市属于中等正在进展的城市，随着城市的进展城市人口不断增长，产生的生活垃圾量也随之增多，在该城市近郊正在筹建垃圾填埋厂，该垃圾填埋厂的容量只够该城市 15 年的生活垃圾填埋量，而没有多于的容量用来填埋污水处理厂的污泥，近郊也没有适宜的地方能够用来做污泥填埋厂。所以卫生填埋这种污泥处置方式在这个城市不能选择。一般状况下，当污泥不符合卫生要求，有毒物质含量高，不能作为资源化利用，同时污泥自身的燃烧热值较大时，才考虑承受污泥燃烧并回收热量。污泥经燃烧后，产生的热能可用于发电、取

21、暖等。燃烧的技术优势在于其处理的彻底性，可达最大限度减量化的目的，减量率可到达 9% 左右，其有机物被完全氧化5， 重金属几乎全被截留在灰渣中。但燃烧存在以下几个问题：(1) 燃烧所需投资大，设备需引进，运行治理简单；(2)在燃烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气，争论觉察，在燃烧的灰渣中，尤其是飞灰属于危急废弃物，假设处理不当简洁渗漏而污染地下水体、四周地表水体和土壤，进而危害人类安康；(3)在排放的烟气中含有二恶英和呋喃等剧毒物质，产生二次污染；(4)污泥中的有用成分未得到充分利用, 铺张了大量有利于植物生长的养分元素。该城市污水处理厂在建设初期资金还比较紧急，还没有力量投资污泥燃烧，另外该污水处

22、理厂产生污泥本身含有的有毒物质含量低，污泥有机成分低，自身燃烧值不大，所以不选择燃烧法作为其最终处置方式。历史上，某些沿海地区，承受污泥投海的方法。而该城市地处内陆根本不行能实行投海的处置方式。对于制造建筑材料由于污泥是一种型的原料，当地还没有具有这样技术的企业合作， 所以也不行取。我国是农业大国，无论从经济因素还是从肥效利用因素动身，污泥农用资源化都是一种符合我国国情，具有宽阔前景的处置方法。由于连续耕作，植物根系对养分成分的不断猎取，土壤的有机质和矿物质都很缺乏。土地长期超量施用化肥，使土壤板结，盐渍化程度高，今后假设连续无视施用有机肥，土地有机肥力将进一步降低而导致生产力下降。城市污泥含有大量的有机质和 N、P、K 以及 Ca,M g,Cu ,Zn ,Fe 等植物生长所需元素，是一种很好的肥料和土壤改进剂。假设将污泥进展堆肥化，则可解决土壤有机肥力降低的问题6。目前该城市规划区内工业企业较少，依据城市总体规划，今后城区内也不兴建大的工厂，因此污水中工业污水所占比例不大，重金属离子及有害物质不会太多，污泥量可到达农用污泥标准，而该城市四周又有大量农田菜地，因此城市污水处理厂污泥的最终处置暂定为农用施用。固然，能否安全施用，有待于污水厂投产后对污泥作定性、定量分析后再确定。污泥处置为农肥施用7，其施用范围依据投产后实测污泥性质后确定。