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浅谈优化污泥处理系统的对策
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-04 14:33:46

         摘要:本文就优化污泥处理系统的对策谈几点意见。 

  关键词:优化;污泥处理;系统;对策 

  Key words: optimization; sludge disposing; system; solution 

  中图分类号:X53 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)36-0235-02 

  0引言 

  污泥的处理在污水处理过程中是不可忽视的重要环节。在污水处理过程中污染物一部分被微生物降解,一部分以污泥的形式存在。污泥中含有有机物、重金属、病原菌等,若处理、处置不当很容易造成对环境的二次污染,使污水处理厂不能发挥其应有的功能。污泥处理和处置费用在整个污水处理厂处理费用中约占40%左右。无论在污染控制上还是在运行费用上,污泥处理和处置在整个污水处理过程中都起到十分重要的作用。污泥的处理和处置主要有减量化、稳定化和资源化。城市污水处理厂污泥的稳定化技术主要有厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥以及污泥焚烧等。污泥浓缩、脱水以及焚烧是污泥减容的主要技术。填埋、焚烧、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。 

  1污泥处理的主要方式 

  1.1 卫生填埋 

  这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。 

  1.2 土地利用 

  污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。 

  1.3 焚烧 

  湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高。 

  2污泥处理系统中的新技术 

  2.1 石灰投加技术 

  脱水后的污泥进入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量为湿泥量的10%-15%,氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反应过程中产生氨气,增强了整个工艺的杀菌效果,降低了反应温度。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后,由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口,通过柱塞泵送入反应器,反应后的污泥泵送至料仓,密封容器中产生的气体经洗涤塔处理后排放。该工艺杀菌彻底;污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭气,系统全密封,无环境污染;系统全自动,降低了运行成本。 

  2.2 污泥碳化技术 

  所谓污泥碳化,就是通过一定的手段,使污泥中的水分释放出来,同时又最大限度地保留污泥中的碳值,使最终产物中的碳含量大幅提高的过程。该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解,仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除,极大地节省了运行中的能源消耗。污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。 

  2.3 污泥水热干化技术 

  污泥水热干化技术通过将污泥加热,在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解,破坏污泥的胶体结构,可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。随水热反应温度和压力的增加,颗粒碰撞增大,颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏,使束缚水和固体颗粒分离。经过水热处理的污泥在不添加絮凝剂的情况下机械脱水的含水率大幅度降低。水热干化技术采用浆化反应器,通过闪蒸乏汽返混预热浆化、蒸汽与机械协同搅拌,提高了系统的处理效率;在水热反应器中,采用蒸汽逆向流直接混合加热的方式,强化了传质传热过程,可以避免局部过热结焦碳化。在连续闪蒸反应器中,实现了系统能量的有效回收。 

  3污泥处理系统的优化对策 

  3.1 固体内循环 

  造成固体内循环现象主要是原因是污泥处理系统的运行与水处理系统的运行不同步。浓缩池的排泥应该作为消化池的进泥,因为种种原因,消化系统的启动滞后于脱水系统,就造成泥区从一开始运行,浓缩排泥均需要脱水系统来消纳。因为缺少消化系统的污泥减量化的环节,引起脱水机的处理量超过设计值,脱水机长期疲劳运转造成设备的老化和磨损严重,同时部分污泥不能及时脱水,日积月累就形成了一段时间的固体内循环现象。由于固体内循环造成初沉池污泥量增加,使浓缩池进泥量大于设计污泥量,超过了浓缩池的浓缩能力,从而导致上清液浓度较高,同时排泥浓度较低,污泥含水率到不了标准的设计值,使得后续处理单元的运行效率也受到影响。由于消化池进、出泥含水率高于设计值,故其单位湿泥产气量低于设计值,即总沼气产量低于设计值,造成发电机组非满负荷运行,其后续余热利用也受到了影响。由于消化池出泥含水率偏高,即脱水机进泥含水率偏高,造成脱水机干泥产量低于设计值。为了使污泥系统正常运行,必须消除固体内循环现象,这就要求增加后续脱水等设备数量或更换能力更高的脱水设备,使其脱水能力大于目前每天产生的新鲜固体,逐渐减少内循环的固体量,从而使运行逐渐恢复正常。 

  3.2 沼气脱硫 

  沼气脱硫效果不理想,引起后续处理设备的腐蚀(如球罐出现漏点、发电机系统内的汽水热交换器发生腐蚀穿透等现象)以及堵塞等,影响了发电机的发电效率及余热利用效率。由于目前工业结构调整,进水水质发生很大变化,工业用水减少,生活污水含量逐渐升高,粪便污水大量排入,导致沼气中H2S含量升高。设计中应充分考虑沼气中H2S的含量,适当考虑硫的回收。沼气脱硫十分重要,它将影响后续工艺的运行效果及设备的使用寿命。 

  3.3 消化池运行 

  浮渣是造成上清液管路堵塞的主要原因,应加强破渣措施,并适当增大上清液管的管径。由于消化池溢流排泥管入口在消化池底部,加之消化池底部一般沉砂较多,使得溢流排泥起始阶段容易排泥不畅,可考虑通过泵辅助来改善溢流排泥效果。 

  3.4 水封罐 

  由于进行污水处理厂设计时,国内沼气管路中水封罐设置经验也比较少,设计是参考相似规范进行的,并均在低点设置了水封罐,但设置的数量还是偏少,使沼气中冷凝水排除不够充分,容易导致了沼气管路的堵塞并加重了其腐蚀。气管路中水封罐的设置十分重要,它在降低H2S对管道及设备的腐蚀中起着举足轻重的作用。管路中应尽可能多设置水封罐,并加强其管理。 

  参考文献: 

  [1]叶凤薇.自来水厂污泥处理系统设备选型方法[J].机电产品开发与创新,2005,3. 

  [2]曹光.污水处理厂污泥处理系统改造[J].环境保护科学,2003,3.  

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