污水处理厂污泥水处理技术研究进展论文_吴秀芳,陈琦

污水处理厂污泥水处理技术研究进展论文_吴秀芳,陈琦

黑龙江省城市规划勘测设计研究院 黑龙江哈尔滨 150040

摘要:对处理提升污水处理效率,实现污水处理厂稳定运行与污泥水处理息息相关。污泥水主要是指污水处理厂污泥浓缩、消化、脱水等环节产生的污水。污泥水颗粒和磷元素去除是污泥水处理过程当中的关键问题。随着科技的发展,越来越多的处理污泥水方式逐渐产生,相较于原本较为原始的处理方式,新时代的处理方式越来越多样性,同时效率与利用率也逐渐提升。

关键词:污泥水;污水处理;污泥脱水;深度脱水

前言:污水厂的污水在经过处理过程后所产生的多形态废弃物就是污泥水。污泥处理就是降低污泥含水率使污泥减容化、稳定化的过程,其工艺通常由污泥浓缩、稳定和脱水等单元组成,污泥稳定多采用厌氧消化和石灰稳定(深度脱水)法。伴随着污泥含水率的降低,污泥处理会产生大量污水,即污泥水。污泥水主要包括浓缩池上清液、厌氧消化池排出的上清液和脱水车间排出的滤液。污泥水具有体积小(水量仅为污水处理厂进水的1%至2%)、污染物浓度高、温度高(30℃左右)等特点,分别占全厂COD、氮和磷负荷的5%至20%、10%至80%和10%至50%。污泥水直接回流至进水口,既会造成污染物重复处理,又易导致出水难以达标,因此,明确污泥水水质特性,是十分重要的工作。

1 国内污泥处置的现状

1.1 填埋法

国内利用当前的城市生活垃圾场进行填埋是对污泥水最常见的方法.它具有低消耗、高效率的特点.但是缺点也十分明显且严重:污泥中含有的有毒有害物质会污染地下水和大气;而且由于污泥的数量越来越多,可利用填埋的土地也越来越少,导致很多的城市无法利用此法进行处理污泥水。同时,污泥水的填埋法处理并不能解决污染问题,相反,还会给填埋的土地和水资源留下隐患。但是由于国情的限制,现在国内大部分城市都还在用填埋法处理污泥,而无法使用其他的解决污染的方式。而且随着时间的积累,可用于填埋的土地越来越少,这个处理方式最终将会被淘汰。

1.2 土地利用、堆肥

污泥的土地利用是污泥处理的一种有效方式。污泥中含有丰富的有机物和和各种不同的微量元素和营养元素。这些物质可以有效的改变土地,增强土地的营养价值,并且借此来为农作物的生长提供足够的营养物质,加快生长。

借由污泥的这个性质,也有部分地方将污泥加工成肥料,来当作农用材料使用,以此来减少污泥所带来的污染,同时更好的利用其价值来提高经济效益。

与此同时,为了更好的保护土地环境以及群众的人身安全,以污泥为原材料所制作的肥料一般不在改造土地环境领域以及粮食生产生活领域进行运用。但随着技术的进步,为了充分利用剩余污泥中的营养物质,有部分领域开始使用污泥作为原材料,将这种材料与其他原料进行混合使之成为复合肥料。这样的复合肥料已经逐渐被各行各业所认可,以此来作为国内其他农业肥料的补充。与此同时,这种复合肥料也逐步开始用于粮食生产生活方面,并且其各项指标都已经符合国家标准。因此,污泥的多重处理所制作的复合肥料,是一个很好的污泥经济化处理的方法,有良好的发展前景。

1.3 焚烧法

污泥污染物通过城市内部的卫生处理场所脱水后具有大量的有机物和木质纤维,污泥脱水后热值仍然比较高,能够进行焚烧。污泥脱水焚烧的优点是可以十分彻底的将污泥污染物给处理掉,借此来实现使污泥实现最大程度的减量化。焚烧过程是将脱水后的污泥放入焚烧炉内,同时加入大量的空气,进而将污泥污染物进行完全焚烧处理,将污泥当中所蕴含的有机物全部碳化,最大限度地减少了污泥体积,使污泥接下来的污泥处理过程变得极为便利。与此同时,焚烧脱水后的污泥污染物所产生的能量可以作为能源加以利用。污泥焚烧有4 种方法:利用垃圾焚烧炉对脱水污泥进行焚烧处理、利用能源工业场所的工业用炉焚烧脱水污泥、利用火力发电厂设备焚烧污泥、直接对污泥进行单独焚烧。

焚烧法在具有这些优点的同时也不可避免的产生一些缺点,其主要问题是就是一次性投资金额较为庞大,维护和运转成本过高,不具备优良的经济性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且,有机物燃烧温度如果无法达到应有水平的话,在焚烧过程中就会不可避免的产生一些剧毒物质。焚烧过程中产生的炉渣和烟气中含有的重金属和一些有毒有害物质可能会形成二次污染。

1.4 污泥建材利用

污泥建材化是指利用污泥中的无机成分与建筑材料的成分相似的原理,通过添加合适比例的固化物质和必要的辅料材料,在使用高温烧灼或其他的低污染甚至无污染的工艺,以污泥污染物为原材料进行加工,以此来制作成建筑材料。污泥可制成的建材有生态水泥、轻质陶粒、微晶玻璃、生化纤维板和空心砖等。污泥制建材不但实现了有用物质的回收,而且运用各种不同的无害制造过程的工艺技术来防止污染物的有毒有害部分污染大气或者其他自然环境。,借此来将污泥对环境的污染及危害降低到最小程度。然而,就目前的技术而言,无法将污泥污染物当中的有害物质彻底隔绝,只能在一定范围内进行控制,更有危险的情况下,造成各种各样的建筑材料品质不过关,导致有毒物质超标或是质量硬度不过关。

2.污泥水处理技术

2.1 SS去除技术

污泥水SS浓度高,波动范围大,而化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)主要以颗粒态和胶体态存在,SS去除是降低污泥水中污染物的关键。刘范嘉等研究了混凝沉淀对污泥浓缩池上清液和脱水滤液的处理效果,发现聚丙烯酰胺(PAM)比聚合氯化铝(PAC)产生的絮团大,更容易沉淀,PAM 混凝对SS、COD 和BOD5的去除率在90%以上。周振等比较了PAC、聚合氯化铁(PFC)和PAM对浓缩脱水污泥水的预处理效果,发现投加廉的除磷剂是今后的主要研究趋势。PAC会导致污泥沉降性能恶化。而投加PFC和PAM均能改善污泥水沉降性能。

2.2污泥水生物脱氮技术

荷兰应用水研究基金会的研究表明,与回流至污水处理工艺相比,单独处理高氨氮的污泥水对污水处理厂升级和节省处理费用具有重要意义

2.3生物的强化硝化技术

(1)接种强化硝化技术。

接种强化硝化技术是向生物处理系统中引入具有特定功能的微生物,改善原有系统对目标污染物的去除效果。瑞典皇家工学院开发的污泥水单独处理污泥回流生物强化技术,通过侧流反应器处理污泥水,将富集培养的硝化菌以一定的浓度连续投加到主流污水处理系统以增强其硝化能力,实现短污泥龄硝化。与传统活性污泥法相比,接种强化不但能增强难降解COD和氨氮的去除效果,还能改善污泥性能。

结语:(1)污泥水主要来自污水处理厂污泥浓缩、消化、脱水等环节,浓缩脱水和厌氧消化污泥水具有SS含量高、氮磷含量高、脱氮除磷碳源和碱度相对不足的特点。

(2)化学混凝能够有效去除污泥水中的SS和总磷,根据污泥水水质确定合适的混凝剂和成本低廉的除磷剂是今后的主要研究趋势。

(3)利用污泥水的高氨氮实现侧流富集硝化菌强化主流污水处理系统硝化在污水处理厂升级改造中具有良好的应用前景。SHARON和ANAMMOX工艺能够有效解决污泥水脱氮存在的碳源不足的问题。

(4)随着深度脱水技术在国内的广泛应用,通过深度脱水污泥水补充污泥水脱氮所需的碱度和碳源,以及除磷所需的钙源能够大幅度降低污泥水脱氮除磷的运行成本。

参考文献:

[1]谢小青,黄珍艺,戴兰华,等.厦门城市污泥深度脱水处理及资源化利用研究.中国给水排水,2010,26(5):138~140

[2]刘范嘉,李玉庆,刘烨,等.城镇污水处理厂污泥水特性研究进展.中国给水排水,2009,25(18):23~26

[3]刘范嘉,付华平,刘建阔,等.混凝沉淀法处理城镇污水厂污泥水的研究.中国给水排水,2011,27(5):96~98

论文作者:吴秀芳,陈琦

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/19

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