污水处理厂污泥减量化技术的探讨

发表时间:2021/2/4   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:韩志鹏
[导读] 摘要:现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,采用传统的污泥处理技术,是对污泥进行浓缩、脱水和干燥处理,使污泥的含水率降低,便于污泥运输和处置,不仅处理费用高,污水处理厂的成本也会提升,而且不能将污泥的干物质量从根本上减少。
        青岛市海泊河污水处理厂  山东省青岛市  266021
        摘要:现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,采用传统的污泥处理技术,是对污泥进行浓缩、脱水和干燥处理,使污泥的含水率降低,便于污泥运输和处置,不仅处理费用高,污水处理厂的成本也会提升,而且不能将污泥的干物质量从根本上减少。污泥减量化污水处理技术的应用,能够有效地排除污泥,成本低,特别能够降低污泥的干物量。将该技术用于污泥处理中,可以获得良好的效果。
        关键词:污泥;减量化;污水处理技术
        引言
        随着我国城市污水处理率逐步提高和新污水处理厂数量的增加,污泥产生量也逐渐增大,与此同时,污泥处理的难题也逐渐凸显出来。我国污泥处理起步较晚,早期的污水处理厂存在“重水轻泥”现象,污泥处理单元不够完善,污泥的安全处理、处置是我国水污染控制领域的薄弱环节。生物处理是目前污水处理厂采用较多的污水处理方式,该方式会产生大量剩余污泥,这些污泥必须及时有效地进行处理,做到减量化、无害化和综合利用,从而保证污水处理厂的正常运行和处理效果,防止污泥造成二次污染。
        1污水处理厂污泥减量化提出的背景
        在过去的一段时间内,我国采取重水轻泥的治理策略,开展污水处理,将污泥处理处置问题,推到了发展“路面”上。随着水十条以及土十条等国策的颁布,对污泥处理,有了更高的标准,截止2020年地级市污泥无害化处理率要达到90%以上。剩余污泥处理问题,已经成为污水处理厂发展面临着的重要课题,制约着污水生物处理技术的应用和发展。解决剩余污泥问题,要坚持污泥减量化原则。具体包括污泥减质和减容。传统的处理方法,成本较高,难以减少污泥的干物质量。基于此,行业人员不断加大污泥减量化技术研究,提出了系列有效处理技术。
        2污水处理厂污泥减量化技术的探讨
        2.1内源呼吸
        污泥的使用寿命延长,或者将污泥的负荷降低,当微生物处于内源性呼吸阶段的时候,就可以减少污泥产量。采用延迟曝气的方法,在处理的过程中,经过较长时间的曝气,就可以使微生物进行内源性呼吸,由此可以降低污泥的产量。这项操作非常简单,由于曝气的时间比较长,建设过程中投入的资金比较高,而且在运行中需要消耗大量的能源。使用MBR装置,可以捕获所有生物污泥,使污泥在反应器中的滞留时间得以延长。这种能装置的占地面积小,出水水质也非常好。当前处理水环境的污泥是一项重要的研究项目,要将污泥氧化降解,起到降低污泥产量的作用。但是,采用这种方法需要投入大量的资金成本高,在水体的污染非常严重的情况下,还要对装置定期维护。将污泥微生物处理技术与MBR装置相结合处理污泥,污泥减少率提高,而且可以实现能源回收。将MBR与内源性呼吸技术相结合,在应用中还可以根据需要使用生物捕食技术,可以获得良好的效果。
        2.2污泥浓缩
        污泥浓缩是指降低污泥的含水率,使污泥浓稠,缩小污泥体积,是污泥脱水前的必要过程。污泥浓缩主要是去除污泥中的间隙水,含水率99.8%的剩余活性污泥,经过浓缩后污泥含水率可降到96%左右,可大大降低污泥的体积和后续污泥处理难度及费用。污泥浓缩的常用方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。重力浓缩主要依靠水与污泥间的密度差,污泥下沉至罐(池)底部排出,水分从泥中分离出来由罐(池)上部排出。重力浓缩是污泥自然压缩沉淀过程,一般需要较长时间,特别是黏度大污泥浓缩效果较差。对此,一般污水处理厂经常采用污泥加温的方式,可加速污泥沉淀过程及效果,实现泥水的良好分层。常见的重力浓缩池有二沉池、污泥浓缩罐等。对于密度与水密度接近的污泥,不易实现重力浓缩,可选用气浮浓缩。

气浮浓缩主要依靠加压空气释放微小气泡与污泥作用,在混凝剂的作用下,污泥与气泡黏附形成较大颗粒,悬浮于池体表面,通过刮渣机去除。对于难于脱水的污泥,可采用离心浓缩法。离心浓缩是利用污泥中固体物质与水的比重不同,利用离心力使泥水分离。离心浓缩处理效率远远高于重力浓缩,重力浓缩池内十几个小时达到的浓缩效果,离心浓缩几分钟即可达到,且离心浓缩出泥含水率可达94%以下。为提高离心浓缩效果,一般须要加入聚丙烯酰胺等絮凝剂。
        2.3化学反应法消臭
        利用化学介质(NaOH、NaClO、H2SO4)与H2S、NH3等气味组分反应,达到消臭的目的。该方法对H2S、NH3等有较好的吸附效果,但难以去除巯基、挥发性脂肪酸等挥发性有机化合物。它不能保证彻底消除气味,而且很可能造成二次污染。不同的气味成分、相应的化学药剂也不同,只有两种或三种以上的吸收系统才能广泛应用于各种异味气体的去除,达到一定程度的去除效率,此外可以通过调节溶液的投加量和循环流量来适应气味流量和浓度的变化。由于化学物质本身也具有一定的气味,因此会增加空气中气味浓度。在处理规模上,超过一定规模将需要建造多个洗涤器,这不适合集中多个气味源一起处理。当设备周围的温度极高或处于最低时,必须采取措施增加设备保温,因此使用频率较低。
        2.4污泥堆肥
        根据我国污泥的相关统计进行分析,我国污泥的有机质平均含量约为37.18%,总氮含量约为3.03%,总磷含量约为1.52%和总钾含量约为0.69%,满足国家堆肥需要养分的相关标准。所以,通过合理堆肥工艺,污泥可以实现在稳定化处置中的资源利用。污泥堆肥有厌氧堆肥和好氧堆肥两种。污泥厌氧堆肥可以有效降低含水量和有机物量,稳定重金属。好氧污泥堆肥利用好氧菌高温发酵,使有机物彻底分解,该方法有周期短,臭味小好控制等优点,可以通过控制外界因素实现好氧堆肥的优化。针对不同污泥处理处置方式,在有机质检测中武汉市各污水处理厂有机物含量在35%~65%之间,均能满足园林绿化、农用,以及土地改良对有机物的需求,各厂污泥肥在6%~7%之间,均能满足土地改良,园林绿化和农用需要。武汉市陈家冲污泥处理厂利用好氧堆肥法,采用“辅料粉碎-混料-发酵车间、筛分、鼓风-通风除臭”等工艺。将污泥与辅料秸秆等混合后送入发酵车间进行堆肥。经过无害化处理后的污泥堆肥产品可作为基质及土壤改良剂。污泥的农用争议不断,但污泥应用在绿化、苗圃、草坪等处避免了食物链上的威胁,提供营养,避免使用过多的化肥。
        2.5生物捕食
        在污水处理中采用生物捕食的方法,就是运用了生态系统平衡的原理。污水是由于大量细菌滋生,加之有机体的侵害,使水环境中产生大量的微动物群,导致水环境污染。细菌和小动物构成了食物链,小动物的排泄物对水环境也会造成污染。
        结语
        污泥处理是保证污水处理厂良好运行的重要环节,降低污泥产量,使污泥能够稳定化、无害化及综合利用是企业追求的最终目标。但在中国无害化及综合利用缺乏最终的处置手段,研究发现污泥农用、污泥堆肥等方法因土地板结、肥效低下等问题,在国内并没有得到推广,中国目前最主要的污泥处置方式为污泥填埋(占90%),而随着污泥产量的增加,填埋场地问题也越来越突出,大多城市已经出现无地填埋的尴尬处境,导致污泥处置的费用越来越高,所以污水处理厂污泥减量化急需一套完整的处理体系,无论是在水处理环节,还是污泥处理环节,均应加大对污泥减量化技术的研究和落实,推动污泥最终资源化进程。污泥焚烧可以作为污泥最大减量化、资源化的一种技术手段,可根据污泥热值情况,进行单独焚烧或者混合掺烧。但污泥焚烧还存在一些弊端,需要市场反复的验证,以及更深一步的研究与探讨。
        参考文献:
        [1]齐永胜,占子杰,肖耀,等.我国污水处理厂污泥减量化及利用研究进展[J].建材世界,2017,38(6):102-105.
        [2]吴雪茜,郭中权,毛维东.生活污水处理厂污泥浓缩技术研究进展[J].能源环境保护,2017(6):5-8.
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