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城市污水处理厂污泥处理工艺研究

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  • 发布时间:2020-02-21 17:00
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【概要描述】自改革开放的不断深入,我国城市化进程的发展速度与日加快,所以也因此带动了我国城市规模的不断扩大以及人口数量的快速飙升。对于城市污水处理厂来说,城市化进程的加剧,对其污水处理,特别是污泥处理提出了更加严格的要求。因此,作为城市污水处理厂的管理者,其有必要对污泥的危害有着细致的了解,并知晓如何运用现代化的污泥处理工艺来更有效的对污泥加以处理,避免因污泥而导致城市生态环境恶化,对进一步加快城市发展有着积

城市污水处理厂污泥处理工艺研究

【概要描述】自改革开放的不断深入,我国城市化进程的发展速度与日加快,所以也因此带动了我国城市规模的不断扩大以及人口数量的快速飙升。对于城市污水处理厂来说,城市化进程的加剧,对其污水处理,特别是污泥处理提出了更加严格的要求。因此,作为城市污水处理厂的管理者,其有必要对污泥的危害有着细致的了解,并知晓如何运用现代化的污泥处理工艺来更有效的对污泥加以处理,避免因污泥而导致城市生态环境恶化,对进一步加快城市发展有着积

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  自改革开放的不断深入,我国城市化进程的发展速度与日加快,所以也因此带动了我国城市规模的不断扩大以及人口数量的快速飙升。对于城市污水处理厂来说,城市化进程的加剧,对其污水处理,特别是污泥处理提出了更加严格的要求。因此,作为城市污水处理厂的管理者,其有必要对污泥的危害有着细致的了解,并知晓如何运用现代化的污泥处理工艺来更有效的对污泥加以处理,避免因污泥而导致城市生态环境恶化,对进一步加快城市发展有着积极的意义。

  一、污泥的含义、分类与特性

  1、污泥的含义

  所谓污泥,指的是在处理城市污水过程中,其中所形成的固态或半固态物质。对于污泥来说,其中的微生物病原体、有机物以及胶体等是构成污泥的主要成分。此外,在污水处理过程中,不管使用何种处理工艺,均会导致污泥在此期间形成。

  2、污泥的分类

  通常来说,使用自然沉降法难以对固液混合状态下的污泥进行固液分离,所以可依据以下方式来对污泥加以更有针对性的分类,例如依据污泥分离阶段和处理方法的不同,可将污泥分为生物处理污泥与沉淀污泥。现阶段,对于大部分污水处理厂来说,其中所处理的污泥多为沉淀污泥与生物处理污泥。此外,根据处理对象的不同,污泥可分为腐殖污泥、剩余污泥与初次沉淀污泥。最后,按照来源的不同,污泥又可分为河道湖泊淤泥、生活污泥与工业污泥。

  3、污泥的特性

  对于污泥来说,含水率高、有显著臭味以及内部存在各种寄生虫与微生物,同时含有大量的重金属等是污泥最为显著的特性,如不妥善的对其加以处理,则势必会对环境造成严重的污染。

  3.1 重金属污染

  随着我国工业化发展速度的加快,大量重金属在污泥中的含量日益提高,而一旦含有重金属的污泥长期累积于地表层,则一旦渗入到农作物以及动物体内,则势必会对农作物的生长以及动物的生存造成严重的影响,甚至会危害人类的身体健康。因此,重金属的存在将会对污泥在土地中的利用有着严重影响。

  3.2 有机质污染

  对于污泥来说,大量的有机质在污泥中存在,并不断的在其中进行分解腐烂,导致大量的寄生虫、微生物等在其中得以生存,如果不对污泥中所寄生的病原体加以有效处理,而一旦将未妥善处理的污泥排放到自然环境中,并与水体相结合,对人体的健康无疑将有着严重的威胁。

  3.3 含水率较高

  通常来说,在对污泥的含水率进行计算时,主要是用污泥中水的质量与污泥的总质量相除所得出来的。其中,之所以污泥中的含水率较高,主要是因为不同类型的水分在污泥中大量构成所引发的。相关研究表明,呈游离状态的自由间隙水在污泥中的占比可达到65%左右,并且可通过浓缩脱水工艺加以消除,毛细结合水的占比为20%左右,通常可使用离心脱水或者压滤等机械脱水方式进行消除,而剩下的则为表面吸附水与胞内水,通常可使用加热或者生物分离法来进行去除。

  二、城市污水处理厂污泥处理工艺

  在现阶段,我国大部分城市污水处理厂所用的污泥处理工艺主要有三种,即:浓缩脱水处理工艺、污泥厌氧消化处理工艺、污泥好氧发酵处理工艺以及热解(炭化)处理工艺,下面本文将对此一一加以叙述研究。

  1、浓缩脱水处理工艺

  所谓浓缩,指的是运用浓缩的方法来最大限度的降低污泥之中的含水率,有助于进一步减小污泥自身的体积。对于浓缩方式来说,其可分为两种方式,即:机械浓缩与重力浓缩。其中,与重力浓缩相比,机械浓缩的占地面积更小,而且建设投入成本也更具优势,操作环境更为优越。此外,在厌氧条件下,为了避免活性污泥出现二次放磷现象,污水处理长在对污泥进行处理过程中,需要对污泥的停留时间加以严格控制。与此同时,对于脱水来说,其指的是将吸附水与毛细水从污泥中分离出来,以此来使污泥变成半固态或者固体黏土状态。当污泥完成脱水处理环节后,其中的含水量会出现显著降低,并且对于脱水效果来说,其不仅与污泥本身的性质有关,而且也与脱水设备的脱水性能有着直接关系。在进一步脱水过程中,污泥的干燥程度也会加剧,一般来说,污泥在干燥后,其中的含水率不得高于10%。在脱水过程中,大部分污水处理厂所用的方法有机械脱水法、自然干燥法以及造粒法,每种脱水方法均存在一定的适用性,所以城市污水处理厂可根据自身情况来选择更加合理的脱水方法。

  2、污泥厌氧消化处理工艺

  由于污泥中的有机物含量较高,所以对于污泥厌氧消化处理工艺来说,其指的是在厌氧条件下,污泥中可以被生物降解的有机物会被厌氧菌所分解,从而得到二氧化碳、甲烷以及水等,同时产生沼气,而且污泥在此环境下也会变得更加稳定。对于厌氧消化技术来说,其优势在于污泥可以在厌氧菌的分解作用下生成甲烷,而所得到的甲烷便可用来发电,并且也可最大限度的降低污泥中有机物的含量,缩减固体污泥的体积。此外,污泥脱水能力的提升,污泥中的臭味便可得到显著降低,有助于缩减后续处理环节的成本支出。同时,在高温作用下,污泥中的寄生虫卵可以得到有效消除,有助于提升病原体的去除率。然而,厌氧消化处理工艺的缺点也十分明显,例如,处理方法复杂、占地面积大以及建设投入成本高等,所以厌氧消化处理工艺多在大规模的污水处理厂中应用。

  3、污泥好氧发酵处理工艺

  污泥好氧消化也被称作好氧堆肥,是污泥中的嗜热菌、好氧嗜热菌分解有机物的内源代谢过程,最后形成类似腐殖质土壤的物质。通过曝气的方法在污泥堆中充入氧气,活性污泥中有机体自身氧化分解,转化为水、二氧化碳、氨气等。有机降解的过程中产生热量,使堆料层中形成高温,能有效杀灭病原体、寄生虫卵等微生物,使污泥得到稳定,从而实现污泥稳定化、减量化和无害化。好氧发酵阶段通常采用一次发酵方式,有时需要干燥和造粒。

  4、热解(炭化)处理工艺

  热解(炭化)技术是利用有机物的热不稳定性,在缺氧或无氧环境条件下对污泥进行加热,使污泥中的有机物发生热裂解,生成燃料气、裂解油和裂解炭。燃料气和裂解油可以作为燃料再利用,裂解炭可以作为污水、废气处理的吸附剂使用。由于污泥热解是在缺氧或无氧条件下进行,可抑制有害气体二噁英类物质的产生;污泥热解过程可以降低重金属的有效性,可以使碳酸盐结合态和可交换态重金属向残渣态和硫化物结合态转化,从而降低污泥资源化利用的环境风险。因此,污泥热解既能利用自身能源,减少能量消耗,降低污泥林用的环境风险,同时也为污水及烟气处理提供吸附原料,具有较好的市场应用前景。

  三、结语

  城市化进程以及工业发展的加剧,其中所排放污泥的含量也呈现快速提升的状态。因此,对于城市污水处理厂来说,其必须要对污泥的危害有着清楚的认识,并采取更为合理、科学的处理工艺来更加彻底的对污泥加以处理,对提升我国城市污水厂整体污泥处理水平有着积极的帮助作用。

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