污泥的處理方式范文

時間:2023-12-25 17:36:18

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篇1

關鍵詞:城市污水 污泥 處理方法

伴隨著人口的增加和經濟的發(fā)展,我國資源相對不足的矛盾將日益突出,必須堅持資源開發(fā)與節(jié)約并舉,把節(jié)約放在首位。生產、建設、流通、消費等各個領域,都必須節(jié)約和合理的利用各種資源,千方百計減少資源的占用與消耗。

一污泥制磚是水處理企業(yè)和社會發(fā)展的需要

污水處理廠產生污泥簡單填埋,是所有污水處理廠處理污泥的主要方法。填埋主要采取兩種方式:一種是付費給垃圾填埋場,由垃圾場填埋處置。且不說昂貴的運輸和堆放成本,即使作了脫水處理,污泥含水量仍超過80%,給垃圾填埋場帶來極大安全隱患。許多垃圾場將污泥拒之門外。另一種是自己置地挖坑填埋,成本更大,還極大地浪費土地資源。一方面因污泥中有機物含量高容易腐化發(fā)臭,另一方面污泥中含有大量細菌,易傳播疾病,給城市生態(tài)環(huán)境構成威脅。污泥中的有害物質經過雨水侵蝕和滲漏,不同程度地污染了地下水環(huán)境。不明原因的大規(guī)模死魚事件接踵發(fā)生就與污泥污染有關,污水處理廠由于數量太大,含水率高難以堆積而被垃圾填埋場拒收,加之歷史堆積的數萬噸,因此常常被環(huán)保部門重罰。這些無路可去的污泥已成為污水處理廠身上的沉重負擔。

二衛(wèi)生填埋處理

污泥的土地填埋技術經過40多年的發(fā)展,已經趨于成熟。但由于填埋技術對污泥的土力學性質要求較高,隨著污泥量的增加,大面積選址更加困難,特別是在人口稠密的國家;同時填埋并沒最終避免環(huán)境污染,而只是延緩了污染產生的時間。例如有害成分的滲漏可能會對地下水造成污染,填埋場廢氣排放等。這都決定了填埋處理不是可以長久依賴的污泥處置方法。

污泥填埋有填地與填海造地兩種。污泥消化后經脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠中常采取的方式,經過消化后的污泥有機物含量減少,性能穩(wěn)定,總體積減少,脫水后作填埋處置是一種比較經濟的處理方式。但由于消化裝置工藝復雜、一次性投資大、運行操作難度大,實際運行經驗表明往往難以達到預期的效果。況且脫水污泥含水率大大高于普通生活垃圾衛(wèi)生填埋場所要求的30%含水率,因此需再經處理才能送生活垃圾填埋場填埋;或者設置專用的污泥填埋場,根據污泥的含水率及力學特性等因素進行專門填埋,但此法有占地較大,選址受阻及存在二次污染隱患等缺點。污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水,必須集中加以處理;污泥填埋場四周應設圍欄,并采取相應的防蚊蠅、防鼠措施,未經干燥焚燒處理的污泥,宜小規(guī)模分層填埋,生污泥泥層厚度應小于0.5m,消化污泥泥層厚度應不大干3m,泥層上面鋪砂土層為0.5m,彼此交替進行填埋,并設置通氣裝置。污泥焚燒灰渣填埋時,可不分層填埋。

三土地利用

城市污泥之所以能利用于土地。主要是因為污泥中含有豐富的有機營養(yǎng)成分氮、磷、鉀等元素,有機物的質量分數一般為60%一70%,其含量高于農家肥,是肥田、改良土壤、園林綠化建設的好材料。但是,污泥中含有大量的病原菌、寄生蟲(卵),以及銅、鋁、鋅、鉻、砷、汞等重金屬和多氯聯(lián)苯、放射性核素等難降解的有毒有害物質。

污泥的土地利用主要有農田回用、園林綠化、改良土壤、堆肥等。城市污水處理廠產生的污泥含有大量的有機物和N、P、K等豐富的營養(yǎng)成份,但經過脫水后,顆粒細微、含水率高,干化后呈硬塊和粉灰狀,直接施肥非常困難,國外常采用高溫干化造?;蚺c工業(yè)廢料、城市垃圾、農業(yè)桔桿混合發(fā)酵處理生產有機肥料。前者工藝簡單,但耗能較高,成本高,只有少數發(fā)達國家采用。后者設備較少,耗能較低,占地面積大,成本低,幾十年來各國普遍采用。

四焚燒處理

焚澆是剩靂污混中宥撬成努蒜,具有一定熱值的特點來處置污泥。以焚燒為核心的污泥處理方法是比較徹底的處理方法。焚燒的優(yōu)點在于其產物為戈菌、無臭的無撬殘渣,逐速實現無菌化程減量詫(減少60%)的目的,引。但由于設備、能源及操作費用所限。而且由于污泥中含有大量的有機物,燃燒時會產生大量的有害物質,如二惡英、二氧化硫、鹽酸等氣體容易造成二次污染。同時,形成的重金屬的煙霧和污泥灰燼沒有好的方法進行利用,有造成二次污染的可能性。另外,焚燒浪費了污泥中的大量營養(yǎng)物質引。這些不利之處都限制了該種方法的廣泛應用。

五處置及利用方法

目前.國內外在污泥制動物飼料、吸附劑、石油化工原料等技術方面也進行了大量研究,但這些技術都處于研究階段,能否推廣,還要等待時日。結合我國的國情和發(fā)展.現在較適用的污泥處置技術是污泥的肥用和制造建材。

⑴污泥堆肥

污泥堆肥是農業(yè)利用的有效途徑.它是在好氧條件下,利用嗜溫菌、嗜熱菌的作用分解污泥中的有機物質并殺滅傳染病菌、寄生蟲卵與病毒,提高污泥肥份。用污泥對農田、林地、草坪施肥或進行土壤改良以及用于市政綠化、育苗等,不僅可改善土壤的理化性質,增加土壤肥力,促進樹木、花卉及草坪等的生長,而且可避免污泥中的重金屬、有毒有機物因食物鏈的生物富集效應對人畜產生的危害。除此之外土壤的自凈能力還可使污泥進一步無害化。因此土地利用是一種積極的、生產性的污泥處置方法。污泥堆肥發(fā)酵在國內的試驗較多,也取得了一定的成果。目前已經成為污泥農田利用的一個重要手段。

污泥堆肥采用的主要方法有:(1)生污泥堆肥•(2)熟污泥堆肥}(3)好氣和厭氣堆肥或綜合堆肥。所謂生污泥即未經過好氧或厭氧消化處理的污泥,其有機物含量較高(大干55%),總堿度較低(小于pH6.5),含有大量活的寄生蟲卵,病原菌等,需要補充的碳源較少。所謂熟污泥是指經過中溫消化處理的污泥,此污泥的有機物在消化過程中被分解了一部分,病原菌絕大部分被消滅,污泥已基本穩(wěn)定。一般情況下脫水、于化可以直接用于林業(yè)、果園。由于消化后污泥纖維素減少,不能直接用于水田和花卉。污泥厭氣堆制的肥料有臭味,適用于農業(yè)、林業(yè)、園林綠化,不適用家庭用肥。污泥好氣堆制的肥料不僅適用農業(yè)等用肥,還適用于家庭用肥。為減少占地面積,加速制肥速度,可綜合厭氣堆肥成本低和好氣堆肥時間短的優(yōu)點,進行綜合堆肥。

⑵合微生物肥

復合微生物肥料是一種很有應用前景的無污染的生物肥料,此類肥料在我國主要依賴于進口。試驗生產剛剛起步。生產工藝主要以脫水污泥作原料,制成固磷菌、解鉀細菌、解磷細菌三種互不產生抵抗作用的微生物肥料。因菌種含有芽孢,所以耐高溫、耐干燥,施入土壤后不僅固氮、還可分解磷鉀,促吸收,比其它生物肥的存活時間要高出2~3倍。

⑶建材利用

污泥可用于制磚和制纖維板。污泥制磚有干化污泥直接制磚和污泥灰渣制磚兩種方法。用干化污泥直接制磚時,當污泥與黏土按質量比l:10時,污泥磚可達普通紅磚的強度,利用污泥灰渣制磚時,灰渣的化學成分與制磚黏土的化學成分是比較接近的,制磚時只需添加黏土與硅砂,比較適宜的配料質量比灰渣:黏土:硅砂為100:50:(15~20)。污泥制纖維板,主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有機物)球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽的水溶液這一性質,在堿性條件下加熱、干燥、加壓后,發(fā)生蛋白質的變性作用,從而制成活性污泥樹脂,使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材,其質量優(yōu)于國家三級硬質纖維板。同時,污泥還可以用來生產水泥。

⑷利用污泥生產沼氣

沼氣是有機物在厭氧條件下經厭氧細菌的分解作用產生的以甲烷為主的可燃性氣體,是一種比較清潔的燃料。.Im3沼氣燃燒發(fā)熱量相當于Ikg煤或是0.7kg汽油,沼氣中甲烷的含量約占50%~60%,二氧化碳的含量占30%左右,另外還有一氧化碳、氫氣、氮氣、硫化氫和極少量的氧氣。污泥進行厭氧消化即可制得沼氣。對日處理能力在10萬m,以上的大型二級污水處理設施產生的污泥,宜采用厭氧消化制沼氣。沼氣的利用途徑很多,在實際工程中主要用于沼氣發(fā)電和用沼氣發(fā)動機帶動鼓風機;在污水處理廠的運行費用中,電費開支始終占了很大部分,而按我國目前的技術水平,利用沼氣解決污水廠30%的能源需求是可以做到的,國內已有不少成功的先例。利用污泥制沼氣,不僅可以解決污泥出路問題,而且對節(jié)約能源和降低污水廠運行費用都有很大意義。通過分析污泥的基本特性,積極開展減量化,無害化、穩(wěn)定化和資源化技術的研究,以降低污泥處置費用,解決污泥的長期出路問題。目前的污泥處置方法由于各自存在的問題,給污水處理帶來了沉重的負擔。污泥處置已從過去僅僅作為污水處理的一個單元發(fā)展成了令污水處理廠不得不優(yōu)先考慮的重要環(huán)節(jié),因為污水處理廠50%的費用是用于污泥處置的。在經過了無害化、資源化階段之后,剩余污泥處置必將進入一個新的減量化發(fā)展階段。對污泥的處置,應堅持:一方面做好污泥的減量化,使得剩余污泥盡量減少,另一方面要做好剩余污泥的處置,真正做到無害化、資源化、走可持續(xù)發(fā)展的道路。城市污水處理廠污泥除了土地利用外,可以經干燥焚燒后,利用其熱值發(fā)電,還可作為建筑材料而派上用場。因此,城市污水處理廠污泥的處理處置與資源化的相結合,必將成為城市污水污泥的最終出路。

篇2

關鍵詞 初中物理;虛擬仿真技術;實驗教學

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2016)05-0159-02

1 前言

隨著現代科技的快速發(fā)展,計算機和互聯(lián)網等技術在教育領域里得到廣泛推廣、普及和應用,這為傳統(tǒng)的初中物理實驗教學注入新鮮的血液,增強了實驗教學的效果。虛擬仿真實驗技術是當前科學前沿技術在初中物理實驗教學中運用的具體體現,可以突破實驗儀器和設備不足等教學限制,幫助學生直觀、形象地模擬各種物理實驗的操作過程,有利于促使學生積極投入實驗教學中來,不斷提升實驗教學效率。

2 虛擬仿真實驗技術軟件分析

仿真物理實驗室 仿真物理實驗室是一款針對中學物理課堂開放性而設計的專業(yè)物理學習軟件,可以為學生提供完善的綜合實驗室,更好地實現各種物理演示實驗,有利于學生更好地驗證自己的實驗猜想。比如可以為學生提供一個包括平面角、凹凸透鏡和棱鏡等物理模型在內的光學實驗室,使師生按照自己制訂的實驗方案來自行構建各種實驗模型,探究有關的物理規(guī)律。學生可以借助光學實驗室來合理構建凸透鏡成像模型,以發(fā)現和歸納出凸透鏡成像的具體規(guī)律。另外,該種虛擬軟件具有較高的集成度,并且易于操作,可以使學生便捷地進行各種物理實驗,真實性比較強。

MATLAB仿真軟件 MATLAB仿真軟件是一款用于數據可視化、分析與計算的計算機軟件,廣泛應用于工程計算以及圖像、通信與信號處理等領域中,并且主要包括MATLAB和Simulink兩個部分。與仿真物理實驗室這款仿真軟件相比,MATLAB仿真軟件具有比較強的靈活性,更加有利于構建有關的實驗模型,同時其界面比較簡潔,有利于編程,另外還有集成度高、數據處理能力強等優(yōu)點,是一款功能非常強大的仿真軟件。

3 虛擬仿真實驗技術軟件的具體應用

在測量型實驗中的應用 測量型實驗是初中物理中一種基本的實驗類型,步驟比較簡單,所用設備也比較容易獲得;但是針對那些比較復雜的測量實驗而言,無法使學生在真實的實驗環(huán)境下進行。借助虛擬仿真實驗技術軟件的合理運用,可以幫助學生更好地觀察有關的物理實驗現象。

以“伏安法測小燈泡電阻”為例,就虛擬仿真技術軟件在物理實驗中的具體運用進行分析和探究,以幫助學生更好地掌握測量小燈泡電阻的方法。首先,在仿真實驗開展之前,物理教師需要先讓學生明確本次實驗課程開展的主要目標,并要使學生掌握電流表和電壓表測電阻的方法,以便學生可以借助歐姆定律的合理運用來測量有關的電阻值。而在具體的模擬仿真實驗開展中,物理教師可以采用邊講解邊進行虛擬實驗的方法和手段,引導學生根據歐姆定律原理來連接軟件中的各種實物電路圖,接著要求學生通過鼠標滑動變阻器的劃片來改變電阻數值,并要記錄對應的電流和電壓數值,最后引導學生繪制出小燈泡電阻的伏安特性圖,從而使學生更好地發(fā)現和掌握有關的物理規(guī)律。

在探究型實驗中的應用 探究型實驗也是高中物理中一種常見的實驗類型,其重在培養(yǎng)學生透過現象看本質的能力,以便讓學生養(yǎng)成科學的探究精神和意識,有助于使學生更好地發(fā)現有關的物理實驗規(guī)律。此外,探究型實驗的開展也可以使學生針對具體的物理問題采用不同的實驗來加以解決。在真實物理實驗開展過程中,因各種外界因素的影響,物理實驗方案有可能無法順利實施,所以可以借助虛擬實驗的引入來解決這一問題。教學實踐表明,虛擬實驗教學的效率更加有利于實驗目標的完成。如在凸透鏡成像規(guī)律的探究型試驗中,光線的影響對于實驗觀察的效果具有較大的影響,而如果沒有準確的實驗結果,更談不上實驗規(guī)律的有效總結。此時可以在實驗開展過程中應用虛擬仿真實驗技術軟件,確保探究實驗開展的質量。

下面以凸透鏡成像規(guī)律的探究為例,就虛擬仿真實驗技術軟件在探究型物理實驗中的運用進行分析和探究[1]。

首先,物理教師可以引導學生觀察在實際生活中存在的各種與凸透鏡有關的現象,并提出有關的探究性問題,比如物距大小是否會對成像產生影響?具體特點是什么?接著物理教師需要引導學生結合自己的猜想來設計有關的探究性實驗。然后,物理教師鼓勵學生將自己的實驗思想借助仿真軟件來進行檢驗,并記錄試驗中的各種數據結果。最后,物理教師讓學生根據分析所得到的各種數據來幫助學生更好地歸納出凸透鏡成像的規(guī)律。另外,通過虛擬仿真實驗技術軟件運用,為學生排除其他影響實驗結果的客觀因素,比如室內光照情況等,從而可以使學生全身心地去探究有關的實驗結論[2]。

在演示型實驗中的應用 演示型實驗也是一種比較常見的物理實驗形式,其可以幫助學生更好地理解有關的物理知識、規(guī)律和原理,深化學生對于這些知識的理解和認識。但是在當前的初中物理教學過程中,因班級人數過多,部分學生可能因距離過遠而無法清晰地觀察教師所做的各種物理實驗,部分甚至可能會因為觀察不清楚而發(fā)牢騷或在課堂上公然睡覺等。虛擬仿真實驗技術軟件可以有效地解決上述學生觀察不清、缺乏學習物理知識興趣的問題,也可以解決那些受外界環(huán)境因素影響大的演示型實驗效果不理想的問題,增強學習的效果。

如針對光的反射實驗,物理教師可以借助光的反射演示實驗來幫助學生更好地了解和掌握反射定律。但是影響自然光的反射實驗效果的因素比較多,物理教師開展演示實驗的效果不是非常理想。虛擬仿真實驗技術軟件在其中的運用則可以有效克服這個問題。首先,物理教師可以引導學生借助仿真軟件平臺來演示光反射現象,激發(fā)學習物理知識的興趣,幫助學生根據有關的現象來自行設計實驗去總結和驗證反射定律,從而提高課堂演示實驗的應用質量。

虛擬仿真實驗技術軟件除了應用于測量型、探究型和演示型等物理實驗中,還可以應用于設計型和操作型等類型的物理實驗中,并均取得良好的教學效果。因此,在平時的初中物理實驗中,物理教師需要以身作則,不斷提升自己的專業(yè)能力,尤其應用虛擬仿真實驗技術軟件開展實驗教學的能力。還要明確虛擬仿真實驗技術軟件在實驗教學中存在的缺陷和不足,以更好地發(fā)揮其教學優(yōu)勢。另外,學校也應該積極進行相關虛擬仿真實驗技術軟件的引進,滿足初中物理實驗教學需求。但是為了確保軟件設計的科學性,希望有關設計人員必須要加強與一線教師的溝通和交流,從而充分發(fā)揮虛擬仿真實驗技術軟件與傳統(tǒng)物理實驗教學摸式二者的優(yōu)勢,不斷提升軟件的應用功能和質量。

總之,虛擬仿真實驗技術軟件在初中物理實驗教學中的運用可以為學生創(chuàng)設一個虛擬的“真實”實驗操作情境,有利于激發(fā)學生參與實驗學習的積極性,調動學生的熱情,同時也有助于實驗的順利開展,免受客觀因素的影響。因此,在初中物理實驗教學過程中,物理教師必須合理運用虛擬仿真實驗技術軟件來開展教學,還要兼顧傳統(tǒng)物理實驗教學,從而不斷提升實驗教學的質量。

參考文獻

篇3

【關鍵詞】污水處理;技術;CASS

眾所周知,水是生命之源,水的質量決定了居民的生活質量和人民的身體健康。無論是在日常生活中還是在經濟生產中,水都是必不可少的,然而,隨著當今經濟的迅猛發(fā)展和人口的不斷增加,水需求量日益增加,導致水資源嚴重短缺;另一方面,在傳統(tǒng)的生產方式和用水模式下,水資源浪費現象也異常嚴峻。除此之外,不合理的污水排放導致水體大幅度污染,不僅使得自然環(huán)境受到破壞,還給居民生活帶來不利影響,進而阻礙了經濟發(fā)展的步伐。傳統(tǒng)的污水處理方式已不再適合當今的具體情況,必須采用先進的處理方式才能降低污水對環(huán)境造成的傷害。

一、CASS工藝概況

CASS工藝是一種較為先進的污水處理方式,是在傳統(tǒng)處理方式的基礎上,增加活性泥工藝的一種先進技術,目前,CASS工藝主要運用在中小型污水處理廠的污水處理之中。該項工藝含有大量高科技因素,擁有自屬的一整套自控系統(tǒng),并結合計算機技術和自動化技術,是一項高端新穎的工藝。CASS工藝在應用時不用建設過多的沉淀池,這是其與傳統(tǒng)污水處理方式的最明顯的區(qū)別,除此之外,此項工藝還有造價低廉、節(jié)約土地、功能強大、抗負荷能力高等優(yōu)點,因此,CASS工藝在污水處理方面越來越受到重視。而在我國,此項工藝主要應用于城市污水的處理方面。

二、CASS工藝運行原理

CASS工藝也被稱為周期性活性污泥處理法。該項工藝最初出現于美國,當前,這項工藝在國內外應用最為廣泛,不僅因為其節(jié)約土地、節(jié)省開支,更因為CASS工藝強大的污水處理能力。

CASS工藝包含這樣幾個污水處理流程,進水、曝氣、沉淀、排水,是一項綜合的技術工藝。CASS工藝采用活性污泥法,與一般的污泥處理方式相比,省去了污泥回流和二次沉淀的流程。CASS工藝采用先進的技術,核心技術區(qū)就是CASS池,這一區(qū)域分為兩大部份,前半部分是生物區(qū),后半部分是主反應區(qū)。在污水處理過程中,污水在進水后,首先沉淀顆粒物質,然后進入生物選擇區(qū),在這一部分活性污泥中有機物質不斷增加,從而形成高濃度的環(huán)境,最后進入主反應區(qū),在這一部分里污水中污染物被徹底分解消滅,隨后水被排出。在這一過程中,生物選擇區(qū)和主反應區(qū)是處理污水的主要環(huán)節(jié),生物選擇區(qū)主要是利用微生物的吸附作用,在強化吸附作用的基礎上增加微生物的繁殖速度,從而增加活性泥的活性;反應區(qū)主要是降解有機物,是污水處理的最關鍵環(huán)節(jié),有機物降解完也就意味著污水處理的結束,水也就變成無污染的水質,可以排放出進入水系統(tǒng)循環(huán)中。

三、CASS工藝的運行方式

CASS工藝在污水處理中主要有這樣幾個流程:進水、曝氣、沉淀、潷水等四個階段,污水依次經過這四個階段,便完成了污水中污染物的處理。

首先是進水階段,污水進入反應池,同時,處理污水的活性泥在主反應區(qū)完成降解后,返回到生物選擇區(qū),開始新一輪的有機物沉淀積累工作。為使污水與活性泥能夠充分融合,生物選擇區(qū)的攪拌器可以打開,水泥充分混合,活性泥可以充分吸附污水中的微生物,使微生物繁殖速度加快,從而形成一個高濃度的環(huán)境,為下一步有機物的降解提供基礎。

其次是曝氣階段,曝氣的作用主要是往反應池中增加氧氣,這樣不僅可以使水泥充分混合,還可以為微生物創(chuàng)造有利條件,分解污水中的有機物。

再次是沉淀階段,在曝氣階段之后,便進入沉淀階段,由于水體中溶解了相當程度的氧氣,這些氧氣不僅可以促進微生物分解有機物質,未消耗完的氧氣還可以繼續(xù)消耗污水中的有機物質。在此階段,微生物開始進入硝化反應階段,同時,污泥也開始沉淀。

最后是潷水階段,此階段的到來,意味著整個污水處理過程的結束,污水中的污染物質被降解完成,污泥開始沉淀,反應池中的自動潷水裝置將上層清水排出,各項裝置回歸原位,整個反應池進入新一輪的循環(huán)當中。

四、CASS工藝的優(yōu)勢

1.節(jié)約土地與成本,流程簡單

傳統(tǒng)的污水處理流程復雜,沉淀池較多,分離池也較多,污水處理工作的操作較為復雜,CASS工藝減少了工藝流程,主要設有沉淀池和排泥系統(tǒng)兩大操作項目。沉淀池沉淀顆粒物質,排泥系統(tǒng)包含了反應池,污水在經過處理以后,不必進入下一個沉淀池,所有的有機物降解和水泥分離工作都在排泥系統(tǒng)中一次性完成,減少了工程建設成本。另外,工藝流程減少了不必要的部分,工程建設主要有格柵、CASS反應池和污泥池等幾個部分,整體布局較為緊湊,減少了土地占用面積。除此之外,流程的簡化使得時間操作較為靈活,同時,該工藝在氮磷的處理上效果突出,因此,不必進行更進一步的處理,與傳統(tǒng)方式相比可節(jié)約一半成本。

2.可以有效抑制污泥膨脹

污泥膨脹是活性污泥處理法中比較常見的現象,這種現象的出現會大大降低污泥活性,不利于污水處理,而CASS工藝可以很好地抑制污泥膨脹。CASS反應池分為前后兩部分,前部分的生物選擇區(qū)是污泥中的微生物繁殖,從而為有機物的降解提供高濃度的環(huán)境,在高濃度環(huán)境下,活性污泥中的菌膠團大量繁殖,抑制了絲狀菌的生長;在后部分的主反應區(qū),菌膠團大量消耗以運用于降解有機物質,而絲狀菌則得到大量繁殖的機會,但由于生物區(qū)的高濃度環(huán)境抑制了絲狀菌的有效繁殖。因此,在設計合理的情況下,污泥可以大量消除有機物質,從而消除污泥膨脹現象。

3.有效去除氮磷等物質

氮磷等物質是溶解于水的物質,去除工藝相當復雜,傳統(tǒng)工藝在水中添加活性酶可以有效去除溶解性物質。CASS工藝中的主反應池在曝氣階段處于厭氧與缺氧兩種環(huán)境的交替狀態(tài),活性泥可以發(fā)生硝化反應,有效去除污水中的氮磷等物質。

4.沉淀效果好,剩余污泥少

CASS工藝進入沉淀階段后,整個反應池都可以進行沉淀作用,與傳統(tǒng)污水處理方式相比,CASS池的表面負荷能力相對較高,即使前部反應池在完成進水階段,也不會對后部分的沉淀階段造成很大的影響,因此,CASS工藝的沉淀效果比較好。實踐可知,即使是在環(huán)境比較惡劣的情況下,CASS工藝的沉淀效果依然十分理想,且沉淀后水中污泥剩余量較少,污泥性質也比較穩(wěn)定,不必再進行下一步處理就可將清水排出。

5.負荷能力高,運行較為方便

CASS工藝的建設容積可以依據實際情況調整且不影響實際運行,同時,CASS工藝的穩(wěn)定性使得水質水量有較大的適應性,即使是在污水容量較大的時候,CASS工藝仍然可以完美適應,可以發(fā)揮很好的去除功效。同時,CASS工藝流程相對簡單,操作起來也較為方便,因此,該工藝擁有較高級的自控能力,減少人員投入。

結語:

經濟的高速發(fā)展使得環(huán)境污染日益嚴重,如何做到經濟與環(huán)境的共同進步是當前亟待解決的重大難題。因此,國家增加了環(huán)保產業(yè)的資金投入,對污水的排放越來越嚴格,通過這種方式改善環(huán)境,提高居民生活質量,CASS工藝作為先進技術,在當前的污水處理中發(fā)揮了重大作用。

參考文獻:

[1]馬艷新.CASS工藝在污水處理中的應用研究[D].遼寧師范大學,2013,3(05):25-36.

[2]徐亞通.廢水中氮磷的去除[M].華東師范大學出版社,2012,5(14):23-37.

篇4

[關鍵詞]AAO工藝,焦化廢水,處理方法

中圖分類號:TG333.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)17-0057-01

一、引言

焦化廢水大多是來自原煤的精加工過程,主要有三種來源途徑:第一種是煤氣凈化處理過程時產生;第二種是在進行原煤精加工過程時制造出的氨水沒有處理干凈;第三種是原煤精加工過程中受其他因素影響而產生的廢水,因此處理焦化廢水是一道十分復雜十分困難的工作,AAO工藝則可以簡便并且有效處理焦化廢水,實現高效性。

二、焦化廢水水質分析

焦化廢水水質是依據凈化處理剩下的氨水、終冷化洗滌水還有粗苯含量的分離水進行分析,焦化廢水主要通過酚氰廢水處理站進行分析檢驗,處理站人員再將其轉運到蒸餾塔統(tǒng)一進行蒸餾,焦化廢水主要成分為廢水污染物,其含水量比較小,而污染物中占比重最大的就是以有機氮或者氨氮形式存在的氮,有機氮可以由廢水中的細菌進行分解或水解作用形成氨氮,焦化廢水進入酚氰處理站經過分析后得到的水質分析。

三、AAO工藝的處理原理

AAO工藝大致分為三個階段:廢水處理焦油處理污泥處理,通過這三個階段的處理之后,可以實現焦化廢水的有效處理。

3.1、廢水處理

可以將AAO工藝劃分為三個環(huán)節(jié)進行焦化廢水處理:焦化廢水的預處理作為第一環(huán)節(jié),主要應用到焦化廢水的除油池和調節(jié)池等工藝場所,還要對除油池和分離池進行二次浮選;第二環(huán)節(jié)是焦化廢水的生化處理,AAO工藝為主的厭氧-缺氧-好氧池以及二沉池作為此環(huán)節(jié)的重要實施場所;第三壞節(jié)則為焦化廢水的后處理,而可應用到的工藝場所包括混合廢水反應池、混凝廢水沉淀池以及廢水污泥處理池。

AAO工藝焦化處理的原理大致為:用酚氰廢水舉例,第一步在除油池中進行輕重焦油的自動處理過程,通過2#吸水井流入浮選除油池來去除乳化油,第二步再通過3#吸水池輸送到進行焦化廢水生化反應的厭氧池,可分為兩種反應方式:一種是降解并處理焦化廢水中的有害物質;還有一種就是將有機物變?yōu)樾滦湍茉丛俅卫?,使得廢水的處理更加綠色與高效,然后在缺氧池進行處理,這個過程的主要目的是對首次處理的廢水硝化和脫碳,利用好氧池二次沉淀,將固態(tài)和液態(tài)進行分層,通過某些處理設備將清液排出去或者回收重新利用,那些無法直接排放的焦化廢水則輸入到混合池進行反應,流到混凝沉淀池后重復固液分離的處理方式,依舊是回流利用或排除,流程大致如下(如圖1)。

3.2、焦油處理

處理在除油池所沉降出來的重、輕油是焦油處理的關鍵環(huán)節(jié),利用蒸汽進行加熱處理提升油泵到油槽進行儲存,儲存完重油之后剩余的輕油就流入輕油槽中自動貯存。在廢水處理廠儲存在重、輕油槽中的焦油或氣浮型油渣每隔一段時間,由罐車運輸到特定地點集中處理,避免堆積現象。

3.3、污泥處理

AAO工藝主要通過兩種形式進行焦化廢水中的污泥處理:一種是污泥濃縮,另一種是污泥脫水。污泥濃縮池是實施這種工藝的主要場所,包含了二沉池和混凝沉淀池中沉淀的無法被消化的污泥,在污泥濃縮池中對污泥提升濃縮,單螺桿泵將濃縮之后污泥進行提升,與板框壓濾機共同運作進行脫水,污泥的含量和產量比較而言不是很高,因此處理污泥時,可將其壓成泥餅,運送到鍋爐房,為其燃料供應提供了便利,還降低了對環(huán)境的影響。

四、AAO工藝處理的影響因素

焦化廢水處理時會有許多內外在的因素,會造成AAO工藝的使用效果,不但會使AAO工藝處理焦化廢水的效率大大降低,還影響了AAO工藝的處理效果,比如污泥的泥齡、有機物和反應物的比值還有反應池中溶解氧氣的能力等

4.2、BOD負荷

BOD負荷會影響活性污泥的增長速率,以及有機底物的降解速率。BOD負荷若是過低會擴大曝氣池的容積,增加建設的成本;反而BOD負荷過高適應經濟的發(fā)展,但不一定會滿足受納水體對水質的要求。\

4.3、溫度

溫度是影響活性污泥微生物生理活動的重要因素,微生物酶促反應的最佳溫度在20~30℃之間。微生物在該溫度條件內生理活動較活躍,若低于10℃或者高于35℃,就會大大影響有機底物的代謝功能,焦化廢水處理站通常將生化池的溫度控制在15℃~35℃之間。像北方這樣較為嚴寒的地域,可通過蒸汽的方式對生物段進行加熱,來促進生化池內微生物的活性,確保出水排放合格。

4.4、DO(溶解氧)

溶解氧含量高,會耗費過多的能量,不適用于目前的經濟狀況。而DO含量過低,適合絲狀菌的生長,就會引起污泥膨脹現象的發(fā)生。某些工程主要采用強化的AAO工藝,一般規(guī)定硝化段溶解氧>2.0mg/L,反硝化段溶解氧

硝化菌的增長速度較慢,繁殖周期長,如果污泥齡較短,就會使得硝化菌未經增殖就被系統(tǒng)排出。為了提高活性污泥的脫氮效果,宜選擇較長的泥齡實施強化AAO工藝,一般選擇的污泥齡在20天左右。

4.7、內回流比

通常而言,若碳源較為充足,內回流比就會增大,脫氮效率也會提高,但內回流比一旦太高會導致動力消耗加大,并增加了被帶入反硝化段的溶解氧,反硝化率反而降低。工程實際運行時,通常將內回流比控制在200-400%范圍內。

五、結束語

AAO工藝對于焦化廢水的處理有十分重要的意義,經過多年實踐,表明AAO工藝在技術管理領域還是在條件控制方面,都是有效的,還能確保焦化廢水的處理做到合理的達標排放。但其缺點就是處理焦化廢水時缺乏抵抗負荷沖擊的能力,廢水處理還不夠穩(wěn)定。我國應加強對AAO工藝研發(fā)的重視程度,全面提高廢水處理質量,在此領域爭取有重大的突破。

參考文獻

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關鍵詞:船舶生活污水;生活污水處理裝置;裝置設計特點

中圖分類號:U672.7 文I標識碼:A 文章編號:1006―7973(2017)04-0044-02

近些年來人類環(huán)保意識的不斷提高,國內外防污染標準要求也越來越嚴格。2006年國際海事組織通過生活污水新排放標準MEPC.159(55),于2010年1月1日強制執(zhí)行,該排放標準相對于老標準嚴格一倍以上。2011年國家海事局出版的《內河船舶法定檢驗規(guī)則》和2013中國船級社出版的《綠色船舶規(guī)范》均要求船舶生活污水處理裝置需滿足IMO.MEPC.159(55)標準。

隨著環(huán)境工程技術的發(fā)展,各種污水處理技術和設備也在不斷發(fā)展,處理方法多種多樣,在各種船舶上均已得到了廣泛的應用。本文結合調研資料及實船設計經驗,著重介紹揚州市海洋環(huán)保設備有限公司的STU型船用生活污水處理裝置的結構特點、性能。

1 船舶生活污水排放規(guī)范和處理方法

1.1 船舶生活污水的定義

船舶生活污水是下列各種水質:任何形式的馬桶、小便池的排出物和其他廢棄物;從醫(yī)務室的面盆、洗澡盆和這些處所排除的污水;裝有活的動物處所的排出物;混有上述排出物的其他廢水。船舶生活污水不僅含有有機物和礦物質,而且還含有大量的細菌、寄生蟲,有時還含有危害人體及水生物的病毒,如不經過任何處理而將其任意排放,就可能造成周圍水域的污染。

1.2 船舶生活污水的排放規(guī)范

為了防止船舶生活污水污染,內河船用生活污水處理裝置主要是依據《內河船舶法定檢驗技術規(guī)則2011》、《船用生活污水處理系統(tǒng)技術條件》GB/T10833-1989和IMO.MEPC.159(55) 決議附件《經修訂的實施生活污水處理裝置排出物標準和性能試驗導則》,如下所示。

1.3 船舶生活污水處理方法

目前,長江江蘇段及內河船舶采用的生活污水處理方式主要有兩種:收集貯存式和處理排放式,即在京杭運河等零排放水域將生活污水收集貯存,到港口再由垃圾站接收;航行非零排放水域如長江再由處理裝置處理排放。

1.3.1 收集貯存式

通過專設的糞便柜收集貯存含糞尿的廁所沖洗水,集中排放到岸上接收裝置。其糞便柜內壁應涂敷環(huán)氧樹脂或采用玻璃鋼襯里,以防銹蝕。采用這種處理方式的裝置,只需從各個廁所匯集糞尿的管路和配備足夠容量的貯存柜即可,所以裝置十分簡單,造價低,但貯存柜的容量往往需要很大,特別是內河岸上這些接受裝置還是配備不到位。同時當糞尿需要長期貯存時,還必須使用化學藥品殺菌、消毒和除臭,增加藥品費用。此外,因必須依靠岸上的接收處理而需支付處理費。這些缺點限制其應用,不宜推廣,只有在內河零排放等特定水域使用。

1.3.2 處理排放式

船用生活污水處理裝置,是利用好氧性微生物為主的活性污泥對污水中的有機物進行氧化分解,使其變成無機物,然后進行大腸桿菌消毒處理,再排放?;钚晕勰鄬τ袡C物具有很強的吸附能力和氧化分解能力。活性污泥所發(fā)酵產生的微生物,在有氧的條件下,能透過細菌的細胞壁將污水中的溶解性有機物吸收,固體和膠體的有機物先附在細菌體外,由細菌所分泌的外酶分解為溶解性物質再加以吸收。細菌通過其自身的生命活動――氧化、還原、合成等過程,將一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物,同時放出能量,供細菌活動、生長、繁殖,而將另一部分有機質軟化為生物體所必須的營養(yǎng)質,組成新的原生質,使細菌生長繁殖。采用此種處理方法,處理效果好,所需糞便柜體積小,比較簡單可靠,已在船舶上廣泛應用。但缺點是需連續(xù)使用,否則微生物就會死亡而失去處理能力,再生處理所需時間長。

2 STU型船舶生活污水處理裝置設計思路

2.1 工藝流程

2.2 設計原理

STU-6型生活污水處理裝置(圖1)日處理量:490 L/d;排水水質滿足IMO.MEPC.159(55) 決議附件《經修訂的實施生活污水處理裝置排出物標準和性能試驗導則》,適用于處理常規(guī)沖洗系統(tǒng)產生的生活污水(4-7 人),該裝置兼有活性污泥和生物膜法處理之特點,設有污泥、殘渣回流再處理系統(tǒng),污泥排放周期長;該裝置由四個柜室組成,即粉碎氧化柜,曝氣柜、沉淀柜、膜生化柜。糞便污水從粉碎柜入口進入處理裝置,在粉碎柜內缺氧區(qū)污水發(fā)生水解酸化反應,草紙等難降解、大顆粒污染物被分解成小顆粒。污水通過溢流管進入接觸氧化柜,接觸氧化柜裝有復合填料,好氧生物在其中大量繁殖,污水中部分有機污染物在填料中被微生物降解為二氧化碳和水。污水在一級接觸氧化柜內被稀釋、降解并停留一定的時間,隨后進入沉淀柜。經沉淀后的“上清液”自動溢流流入膜反應柜,進一步氧化、分離小分子有機物,膜的高效截留作用,使活性污泥及微生物、未經充分生化的小分子污染物被膜絲及表面的生物膜截留在裝置中繼續(xù)進行生化反應,動態(tài)地延長了污水停留時間,實現了水力停留時間與污泥齡的完全分離,使得裝置運行控制更加靈活穩(wěn)定。經過膜件處理過的“清水”一般可以達到國際排放標準,但為了更可靠地保證排放水符合國際標準,“清水”被貯存在清水箱中等待下一步凈化處理,貯存到一定量后由排放泵泵入精濾器中,對清水進行再次凈化過濾,以降低出水有機物含量,最后再經紫外線消毒器殺死出水中可能漏網的大腸菌群,保證出水能夠達標排放。如圖2。

2.2 設計優(yōu)點

(1)本裝置主要采用生物膜接觸氧化工藝處理船舶生活污水,本裝置粉碎柜也采用粉碎加曝氣氧化工藝,且本裝置污泥回流量相當少,主要是將膜柜底部污泥定期回流,如考慮一定的回流量,水力停留時間更長。另外,粉碎柜缺氧區(qū)也可以降解沉淀柜回流污泥,顆保證系統(tǒng)污泥殘渣不會超量積累。

(2)本裝置未用氯藥品殺菌,而是依據飲用水《紫外線消毒器》QB/T1172-99標準中參數選型表,同時飲用水大腸桿菌排放標準(1L水不超過3個)遠遠比船舶合格水排放標準(小于100個/mL)更嚴格。

(3)采用了一種軟性纖維填料,克服了一般采用活性污泥法或以硬性填料作為生物載體的生物膜法的處理裝置的弊病。

(4)在線反沖洗,本裝置如圖1配備了微型自吸泵和清水箱,該泵能在膜絲內外形成一定的壓差,如果膜因污染堵塞,排水量下降,最終高位報警,此時啟動自吸泵反清洗,可增加膜通量,延長膜的壽命。

(5)該處理裝置體積小,主尺寸為1200×600×1000(mm)、結構緊湊,設計為分體式,內河船舶均可通過吊進機艙后再組裝。

(6)該裝置正常工作電源為24V,符合內河船用蓄電池要求,夜間船舶停泊斷電可正常運行。裝置重啟速度快,無需周期性培菌馴化調試。

3 結束語

現在隨著內河運力的增加,國家對船舶防污染補貼力度加大,船用生活污水處理裝置的研究與應用也是層出不窮,但從上述設計介紹可以看出,船用生活污水處理裝置,因船上環(huán)境較為特殊,應力求處理過程穩(wěn)定且效率高、縮小設備尺寸、降低重量、減少能耗、經濟合理、操作管理簡便等。只有達到生產效益與環(huán)保效益兼顧,才能使船用生活污水處理裝置發(fā)揮應有的作用。

參考文獻:

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關鍵詞:含油污泥;熱解;存在問題;解決方案

1、總論

含油污泥熱解處理試驗工程是股份公司2006年重點科研項目,是油田含油污泥無害化處理、資源化利用的工業(yè)化試驗工程,是解決油田開發(fā)固廢排放,突破環(huán)保難題的示范工程,對堅持科學發(fā)展觀、發(fā)展循環(huán)經濟,建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型企業(yè)具有重要意義。

熱解又叫干餾、熱分解或炭化,是比較成熟的化工工藝過程。將熱解工藝應用于城市垃圾、工業(yè)污泥等固體廢物處理與能源回收屬于現代開發(fā)的工藝。含油污泥熱解技術是在隔氧高溫下將蒸餾和熱分解溶為一體,將污泥轉變成三種相態(tài)物質。氣相為甲烷、二氧化碳等;液相以常溫燃油、水為主;固相為無機礦物質與殘?zhí)肌?/p>

工藝流程如圖1所示:

2、含油污泥熱解工業(yè)應用中存在的問題

在遼河油田歡三聯(lián)建設了處理規(guī)模10t/d的含油污泥處理站,該處理站通過100余天的運行試驗,系統(tǒng)工藝與設備設施暴露出不少不完善之處,主要表現在以下及個方面:1)不凝氣回收處理問題;2)熱解殘渣收集問題;3)餾份管道淤積與清理問題。

2.1 不凝氣回收處理問題

不凝氣是污泥熱解過程中的必然產物,其產量和性質與污泥性質有著直接關系,由于污泥的性質(含水量,含油率等)波動較大,導致不凝氣的性質和產量波動較大。

在原設計中,不凝氣的處理方式是:由羅茨風機從熱解爐內筒中把餾份引出來,經過換熱器換熱,冷卻至40℃以下,不凝組分直接返回爐膛內燃燒。在燃燒器點燃的情況下,通過不凝氣引入導管直接吹掃到火焰上,利用燃燒器風機提供的剩余氧氣進行燃燒。通過工業(yè)試驗發(fā)現該處理方式存在以下兩方面的問題:1)由于產量不穩(wěn)定,不凝氣直接回爐燃燒會造成控制系統(tǒng)不穩(wěn)定,有可能發(fā)生局部溫度過高的現象;2)不凝氣的直接回爐燃燒,沒有相應的預處理裝置,會導致一些粉塵及大量水蒸氣同時進入爐膛,從而導致了較嚴重的積碳問題,同時也造成了煙氣尾氣排放不達標(主要是粉塵含量和黑度不達標)。

2.2 熱解殘渣收集系統(tǒng)問題

原設計中,現場的出渣系統(tǒng)采用濕式出渣,但由于現場工業(yè)試驗和實驗室的產出物料粒徑分布和基本形態(tài)不同,殘渣不能沉積在池底,導致了出料輸送器(斜攪龍)不能順利出渣。

2.3 餾份系統(tǒng)淤積問題

經過3個月的長周期運行試驗,并且在運行中進行了較高頻率的起停,發(fā)現餾份處理的相關管線及設備出現了重質組分冷凝及粉塵淤堵問題,需要適時進行清淤操作,并且需要在適當的部位增加清掃口。

3、含油污泥熱解問題的解決策略

該工程針對工業(yè)試驗中出現的問題進行分析研究并提出整改方案,該整改方案經過專家的討論,具體解決方法如下:

3.1 熱解爐出渣系統(tǒng)改為干式出渣

正常運行時,儲渣箱下部的閥門常關,上部的閥門常開;需要清渣時,關閉上部的閥門,打開下部的閥門排渣,將儲渣箱內的將近0.5m3的灰渣排出后,用氮氣置換空氣,然后關閉下部的閥門,打開上部的閥門,閥門采用耐高溫的液壓電動灰渣閥。最終灰渣通過螺旋輸送至地面并人工裝袋。

3.2 羅茨風機前增加不凝氣臥式三相分離裝置

不凝氣由熱解爐出來,經餾分冷凝器至油水分離箱(-350Pa,40℃)后,通過三相臥式分離器把固態(tài)雜質及水分離出來(-250Pa,40℃),再由羅茨風機增壓后(6.5kPa,40℃),把引回熱解爐燃燒器作為燃料氣使用或作為其他加熱裝置的燃料使用。

3.3 餾份出口管線增加坡度并保溫

餾分從熱解爐進料倉上部出口,經垂直向上的軟連接,進入餾分引出總管(DN250),到達最高點,然后再傾斜向下(角度小于60度)經過三通,經過餾分支管(DN250),分別進入餾分冷凝器。設計溫度:200℃,管線保溫。

通過對上述問題的整改后的運行,對進料的運行觀察和數據分析,大大地改善了系統(tǒng)配套設施設備的使用條件和運行效果。

篇7

關鍵詞:城市污泥;處理;資源化利用

Abstract: There is an important research subject of deepening and utilization mode of disposal of sludge, which is of positive significance to protect environment. To avoid extreme waste of resources and rational use of sludge science has very important practical significance and economic value to society. This article mainly elaborated the city sludge treatment and disposal method for reuse, effectively promoted the process of the environmental protection of city sludge treatment.

Key words: city sludge; treatment; resource utilization

中圖分類號:[TU992.3]文獻標識碼:A 文章編號:

城市污泥是一種常見的固態(tài)污染物,但是如果將其進行合理的加工,則會成為一種有用的資源。傳統(tǒng)城市污泥處理方式并沒有一定的規(guī)范化的污泥處理工藝以及科學化的污泥治理制度。 但是污泥堆積不僅會影響城市的面貌也會不利于環(huán)保工程的建設。 為此,我國推出了一系列的污泥處理處置措施、法規(guī)及標準,本文綜合講述了污泥的預處理措施及資源再利用的方式,為污泥處置研究提供了有力的依據。

1.污泥的預處理

污泥主要來源于污水處理廠, 剛排出的污泥中含有諸多的有害成為,且體積龐大,如果直接處理會有一定的難度,因此在對污泥進行環(huán)?;幚碇皶ζ溥M行預處理, 污泥的預處理方法主要包括污泥的穩(wěn)定化、消化、熱處理、脫水等處置方式,最終達到降低污泥中微生物含量、殺菌減量化的目的。 此外,經過預處理的污泥的成分、性質發(fā)生改變,有利于后續(xù)能源和資源的再利用。

1.1 污泥的穩(wěn)定化

常用的 3 種污泥穩(wěn)定的方法有:消化法、堿性穩(wěn)定化和熱處理法。

1.1.1 污泥的消化

污泥的消化是指在人工控制下, 利用好氧或厭氧微生物的代謝作用將污泥中的有機物質分解為氣體和殘余穩(wěn)定物, 主要包括好氧消化和厭氧消化。 好氧消化法的降解程度高,易脫水,運行管理簡單,但運行費用高,消化污泥量少,隨溫度波動污泥的降解程度的波動較大,故相較之下厭氧消化較常用,該方法可以顯著減少污泥體積,消除惡臭,較易脫水,污泥性質穩(wěn)定,更宜作肥料。

1.1.2 堿性穩(wěn)定法

堿性穩(wěn)定法最主要的目的就是控制污泥的酸堿度,當污泥的 PH 值調節(jié)到 11.0~12.0 是,可以直接作為農田中的肥料。 具體的處理方法為:向城市污泥中加入一定量得強堿物質,如石灰、水泥窯灰等。 另外,這種處理方法也能夠殺滅污泥中所包含的病原體,抑制微生物的活性,降低惡臭和鈍化重金屬。

1.1.3 污泥的熱處理

熱處理方法能夠是污泥趨于穩(wěn)定化,污泥中含有大量的水分,通過熱處理工藝的完成能夠是污泥固化,破壞污泥中結合水的結構,對污泥的熱處理的方式包括常壓下 30~75℃和 75~190℃兩個處置階段。 此外,污泥經過熱處理工藝后,可以殺滅其中的微生物和寄生蟲,且能夠除去臭味。 經過熱處理后的污泥能夠達到減量的目的。 但是經該方法處理后,部分可溶性有機物質、有毒重金屬及 NH3-N 易溶出回流到原污水中,從而造成處理出水水質下降。

1.2 污泥的濃縮和脫水

為了便于對污泥的運輸管理, 必須對污泥進行必要的濃縮和脫水處理。 污泥的濃縮技術主要包括重力壓縮、、氣浮濃縮、離心濃縮、轉鼓機械濃縮、帶式濃縮機濃縮等,經過濃縮后污泥的含水率可達到 95%~97%,經過濃縮處理后的污泥大大降低了自身的質量。

經過濃縮處理后的污泥,污泥大部分的質量源于其中所含的水分,因此脫水處理時污泥減量化的最佳途徑。 具體的脫水措施主要包括兩種:自然干化和機械脫水。 自然干化需基于氣候干燥的條件下才能夠發(fā)揮作用。 事實上,機械脫水是一種常見的污泥脫水處理方式,相對于自然干化,機械脫水的處理效率較高。

2.污泥的處理處置方法

污泥處置是根據污泥的最終去向,將污泥進行利用或無害化處理,傳統(tǒng)上大多采用填埋、投海和棄置堆放、焚燒方式,雖然簡單易行,但是會帶來占用土地、污染地下水或海洋環(huán)境、填埋場滲水等問題,并未從根本上解決環(huán)境問題,給生態(tài)環(huán)境埋下安全隱患,這些方法也逐漸被環(huán)境法案和國際公約等制約。 為避免污泥對環(huán)境的二次污染,人們已認識到污泥處理的優(yōu)先順序是減容、利用、廢棄,污泥的利用和資源化成為研究主流。 污泥的有效利用可分為土地利用和熱能利用,具體方法主要包括污泥堆肥、焚燒、生物瀝浸等。 以下我們以污泥焚燒為例做簡要說明。

3.污泥的資源化利用方案

從傳統(tǒng)的意義上講,污泥是一種廢棄物,但是清潔生產的理論中沒有廢物的概念,所謂廢物實際是放錯了位置的資源。 如果對污泥進行合理的處理利用,污泥也可以成為其他過程的原材料,即污泥的根本出路是化害為利、 實現資源化污泥處理方案時需要因地制宜。 目前污泥的資源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、環(huán)保材料、熱能利用等。

3.1 土地利用

污泥的土地利用是一種積極、安全有效的污泥資源化處置方式,主要有農田利用和城市園林綠化或林地利用。

3.2 建材利用

污泥是一種黏土質資源, 同時含有大量的 Si,Al,Ca,Fe 等成分,將其干化、磨細后與黏土或粉煤灰按一定比例摻和,在高溫下烘焙燒結可使污泥穩(wěn)定化,并用于制成建筑材料。 該法可達到處置污泥和創(chuàng)造經濟效益的雙重目的。 以污泥制磚為例,其原理是利用污泥焚燒灰的成分與黏土的化學成分相似。 目前,國內外比較常見的城市污泥制磚技術主要有兩種,一種是城市污泥焚燒灰添加適量輔料成型燒結制磚;另一種方法是直接將城市污泥干燥、 利用方式主要包括土地利用、 建材利用、環(huán)保材料、破碎后與黏土或粉煤灰等輔料以一定比例混合,燒結制磚,同時還可利用污泥的潛在熱值,節(jié)約制磚成本。

3.3 環(huán)保材料

3.3.1 污泥制吸附劑

對于含碳較多的生化污泥, 在一定高溫下, 以污泥為原料通過化學途徑將其制成含碳吸附劑, 為生化污泥的處置和利用提供了一條新途徑。 制得的吸附劑可用于去除污水中的懸浮物和有機物,COD 去除率高,是一種性能良好的有機廢水吸附凝聚劑。 吸附飽和的吸附劑若不能再生,還可以在一定條件下用作燃料進行燃燒,污泥中有害成分被徹底氧化分解。 如日本以脫水污泥濾餅為原料,經過高溫碳化脫水, 酸洗去雜質, 堿活化后制成了高性能的活性炭,其細孔比常規(guī)活性炭比表面積大, 吸附能力強。 也有研究者利用石化污泥成功制備用于吸附溢油的吸附劑,經過碳化和活化處理后,去油率可達 99.6%。

3.3.2 污泥制絮凝劑

從剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌種, 通過微生物技術對其進行發(fā)酵、抽取、精制,合成一種生物高分子化合物,此種高分子絮凝劑能夠將城市污水處理廠的剩余活性污泥消化掉, 此種物質不僅能夠容易加工處理,而且具有很好的經濟性。

4.結 語

污泥經過處理處置后,可以根據不同的情況進行資源化利用。 上述的幾種污泥處理與資源化方法基本上囊括了現今主流的資源化利用處理方法,涵蓋面廣,對各種不同組分組成的污泥具有很強的適應性。 此外污泥的處理還應兼顧環(huán)境生態(tài)、社會和經濟效益平衡,盡可能地提高污泥處理與資源化利用的效率。 所以今后在開發(fā)污泥處理處置與資源化方法的同時應考慮環(huán)境的承載能力、 工程施工的可能性和經濟上的可行性,盡可能使污泥被資源化利用。

【參考文獻】

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譚江月,龍炳清,朱明等.城市污水處理廠污泥的處理處置及有效利用[J].新疆環(huán)境保護,2003,25

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【關鍵詞】污水處理廠;污泥;綜合利用;資源化

目前,我國污水處理率達到80%,污泥產生量隨之越來越多。根據《中國污泥處理處置市場分析報告(2013)》預測,到2015年,全年城鎮(zhèn)污水處理廠濕污泥(含水率80%)產生量將達到3359萬噸,即日產污泥9.2萬噸?,F階段,我國污水處理廠污泥處置仍以原始粗放的填埋為主,數以千億的污水處理的投資是否換來“污染轉移”備受各界媒體關注,由此,污泥的安全處置引來熱議。污泥處理不當排入環(huán)境,不僅造成資源浪費,也會產生二次污染,危害人類。

全國范圍內污泥的處置方式主要有污泥土地利用、焚燒與協(xié)同處置、建材利用、填埋。填埋是我國當前處理污泥的常見方法,污泥是一種資源,如何加以利用變廢為寶,實現污泥資源化將成為污泥處置領域的重點發(fā)展技術。污水處理廠污泥不含Pb、Ag、Hg、Cd、Cu、Pb、Bi、As、Cr、Ni、Co、Ba等,其組成成分具體如表1:

表1 污水處理廠污泥組成成分表

1 污泥土地利用資源化

幾十年來受重金屬風險影響,污泥制成的有機肥曾一度被農業(yè)部禁止施用農田,只能用作填埋土、路基土、綠化土。我國污水處理廠污泥處理方式技術成熟,經過高溫好氧發(fā)酵后各項指標是經得起考驗的,而且轉化成有機肥后腐殖質、有機質能有效改善土壤。污泥的土地利用能促進土壤有機質的回歸。

2 縮減污泥處理處置成本

“重水輕泥”思想仍然存在,污泥的處理處置是每個污水處理廠正常運營過程中的一項重要難題,由于污泥處理未列支于污水處理費用,一般的污水處理廠能夠實現正常運轉主要依靠政府補貼。降低污泥處理處置成本方式是考慮輔料的選擇,行業(yè)內先后選擇鋸末、花生殼、玉米須以及加工粉碎后的玉米棒等均不理想,最終采用腐熟物料作為新的輔料,成本降低了將近三分之一。

3 污泥產品及應用

由于下游產業(yè)鏈不完善,業(yè)外人士對污泥產品認識不清,污泥產品的去向令人堪憂。實際上,污泥的高溫好氧發(fā)酵處理有效的殺滅病蟲卵、雜草種子、穩(wěn)定有機質、脫除水分,而且各項指標均符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 林地用泥質》標準,可以用于園林綠化和處理,根據需要進一步處理也可用于生產有機復混肥料用于農業(yè)生產。隨著各項合作,污泥作為綠化土,作為肥料,得到有效推廣使用,實現了增收。2014年世界園藝博覽會也采用了污泥產品作為栽培基質,尤其是名貴苗木的栽培基質各項指標要求較高,污泥完全符合該指標要求,世園會的植物栽培、育種都選擇了污泥產品作為栽培基質,并給與了充分肯定,植物長得好,又節(jié)約了資源,可謂經濟效益、社會效益和環(huán)境效益的大豐收。

污泥產品已經得到廣泛使用,污泥與垃圾混合堆肥具有經濟簡便的優(yōu)點;污泥消化制沼氣有效減少了污泥數量;污泥燃料化技術主要采取HERS與SF法制成燃料;污泥的建材利用減少了建設焚燒爐的投資,利用自身的熱值節(jié)能了能耗;污泥產品作為粘結劑將無煙煤加工成型煤,降低了灰渣中的殘?zhí)?,防治了污?污泥制成可降解塑料,有效地解決了“白色污染”;污泥低溫熱解制成燃料油是一個能量自給有余的過程,有客觀的發(fā)展前景;污泥生產滅火劑是經濟效益很好的項目得到了推廣及應用。

污泥資源化技術也不免存在各種各樣的問題,因此,污泥產品在使用過程中要注意一些問題,比如土地利用方面,利用前應進行無害化處理,不能在同一地點長期超量施用污泥。

4 結語

污泥的處置一直是處理處理廠正常運行的障礙,在資源和能源日益短缺的今天,能夠將污泥綜合利用資源化將是一件利國利民的重大舉措。土地利用是符合我國現狀的主要利用方式,因此,污泥成分中對重金屬等各項指標的控制尤為重要,各種有機肥的生產能夠消化大量的污泥,亦能夠產生較好的經濟效益。在實際應用過程中應污泥處置標準的出臺將能夠帶動污泥綜合利用產業(yè)的規(guī)范化、規(guī)?;l(fā)展,從而實現污泥的集約化處理。

【參考文獻】

[1]鄒琳.城市污水處理廠污泥最終處置方法研究[J].中機國際工程設計研究院有限責任公司,2011.

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為解決大量堆放的含油污泥可能造成的環(huán)境隱患問題,塔里木石油勘探開發(fā)指揮部沙漠運輸公司(以下簡稱沙運司)對現有含油污泥處理技術進行改進升級,自主研發(fā)“熱洗+萃取+超聲波集成技術(以下簡稱HEU集成技術)”,不僅簡單易行,還能有效回收石油資源,使含油污泥中的石油類含量從處理前的10%~50%降低至處理后的1%以下,達到了標準化、資源化的處理要求。

HEU集成技術目前已在塔里木含油污泥處理廠得到實際應用,年處理能力1萬立方米/年。項目自2011年5月底投入運行以來,運行正常,各項處理數據穩(wěn)定,截至2012年12月,已達標處理含油污泥兩萬多立方米。

熱洗效率怎么才能最優(yōu)化?

現有的含油污泥熱洗技術是將含油污泥加水稀釋后再加熱,使油從固相表面脫附并聚集分離的污泥除油方法,在含油量較高、乳化較輕的落地原油和油砂的原油回收處理中應用較多。

為提高熱洗效率,HEU集成技術在前置處理單元,采用摔打式洗滌原理,設計了一二級粗料洗滌裝置,增加了含油污泥熱洗的接觸面積及效率。當一二級粗料洗滌機在旋轉時,熱水通過洗滌噴淋管道進入裝置內與污泥充分混合,并受到水平方向和垂直方向的兩個作用力。由于洗滌劑與污泥之間的摩擦力,兩個力的作用方向與大小均不斷變化,它們的合成作用力就形成了污泥在洗滌劑內的強烈翻滾,在污泥之間、熱水、洗滌機之間產生了摩擦力與撞擊力。這樣反復的機械運動,使含油污泥的熱洗效果達到了最大化,從而達到洗凈、系統(tǒng)提溫的作用。

如何達到最佳的萃取效果?

通過前置處理環(huán)節(jié)還不能達到標準化處理的要求,為此,后續(xù)還需選擇合適的萃取劑及運用超聲波促進分離技術進行進一步除油。

萃取劑必須能溶解含油污泥中的原油,包括膠質物、瀝青,而且沸程要與含油污泥中污油的沸程無重疊或盡量少重疊,以利于萃取劑通過蒸餾回收。根據“相似相溶”原則,萃取劑在性質上需要與原油相近,但又必須適度的應用“相似相溶”原則。

沙運司自主研究并選用了以有機溶液為主要原料配置的四種藥劑作為含油污泥的萃取劑,通過對不同萃取劑除油率、萃取劑回收率等優(yōu)缺點的綜合考量,以及對溫度、萃取劑用量比例等進行反復試驗比較,選定了萃取劑及最佳萃取條件,即在溫度保持為60攝氏度左右,與油泥質量比為1:1情況下反復三次萃取。同時,再結合超聲波促進分離技術,選取40kHz作為處理含油污泥的最佳頻率,除油率可以達到98.2%。

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關鍵詞:污水廠;污泥處理;現狀;進展研究

前言

為了更多地增大污水處理率,我國相關部門在全國范圍內廣泛的開展了關于污水處理的革命性建設,不僅改善了原有的處理設備及技術,也從根本上實現了污水處理的又一次革新,同時其污水處理程度的深化也引起了社會各界人士的普遍關注。如此一來,污水廠的污泥產量必然會產生本質的增長,由此而來的環(huán)境污染將逐漸發(fā)展成為我國現階段面臨的主要發(fā)展問題。相關技術部門對其發(fā)展現狀進行可行性分析,并在原有污泥處理方法的基礎上做出必要的改善,從而促進我國污泥處理事業(yè)的可行性發(fā)展

1.新時期我國污水廠污泥處理的發(fā)展現狀分析

1.1目前污水廠產生的污泥分類及其特點

由于我們通常的污水處理方法一般為物理法或生物法,這些方法的實施往往不會改變污水中殘留的漂浮物、膠體、微生物等顆粒狀物質的存在。我們平時所說的污泥中的成分也大抵如此。確切的說,污水廠中產生的污泥可定義為含水量豐富,多種有機物、重金屬物質與微生物并存的呈粘稠膠狀物質。其中,需要明確指出的是這里所說的有機物不僅包括蛋白質、淀粉、纖維等可降解的成分,同時也極大地包含了具有苯成分的很長時間難以被降解的有機化合物。而微生物往往指的是各種病原體及細菌的存在,這些都嚴重威脅著人們生產與日常生活活動的進行,阻礙了社會主義和諧社會的穩(wěn)定發(fā)展。就另外一個角度而言,污水廠處理污水產生的污泥中仍保留著氮、鉀等可被我國目前普遍種植的農林作物最大程度利用的元素。同時,由于污泥中有機物的存在使得微生物的降解成為了極大的可能,其降解過程中會產生極高的熱量同時其含水化合物本身也具有較高的可燃性。因而從廣泛的發(fā)展角度來講,污水處理中污泥的產生對人類的發(fā)展又存在著不可或缺的積極作用。

1.2污水廠污泥的現行處理方法及其實施現狀

作為污水處理的核心環(huán)節(jié),我國污泥處置方法的利用在很大程度上決定了其污水處理的可行性及其發(fā)展的可操作性。一旦污泥處理方法不當或者其處理技術存在某種程度的欠缺,那么必然會對人們賴以生存的環(huán)境,諸如水資源、空氣等,產生不可磨滅的影響,從而惡性循環(huán),進而導致我國污水處理技術停滯不前,大大影響著社會經濟的進一步發(fā)展。因此,以全局的觀點來看,污水廠污水處理方法的選取與實施應不僅注重資金、設備等資源的投入產出比,生態(tài)環(huán)境及社會環(huán)境的長期有效發(fā)展,同時也要考慮到人們賴以生存的本土區(qū)域經濟整體規(guī)劃的實施與傳承,平衡經濟、環(huán)境及社會三方面的關系,力爭實現三者總體效益的全方位多角度提升。此外,還要利用污泥中的有效成分,揚長避短的進行可持續(xù)資源的回收與再利用??紤]到這些因素,目前我國污水廠對污泥進行處理的方法主要為土地覆蓋、焚燒進行能源利用、污泥填埋及對其進行科學合理的加工使其應用于建筑物材料中等方面。

首先,一些污水處理廠將污水處理后剩余的污泥進行土地的二次覆蓋或者將農業(yè)使用肥料置于其上。這樣做的目的在于利用微生物將土地中的多種有機物進行適當的發(fā)酵與分解的同時也將這層覆蓋物轉化為可供植物直接吸收的相對自然、無污染、有效的肥料,供給其在自然界中的生存與發(fā)展。其次,將污泥進行焚燒使其作為能源充分利用,從而不斷將碳化的有機肥料以百分之百熱量的形式釋放出來,采用相關的裝置將其收集起來從而真正實現污泥的二次重復利用。據相關調查顯示表明,一些污水治理廠已成功研發(fā)出一種將污泥中的有機物裂解為小分子化合物,并在此基礎上對其進行燃燒進而達到再次利用的方式。這些處于中間的介質即小分子化合物往往呈現為液態(tài)或者氣態(tài),相比較直接將污水進行燃燒而言其燃燒面積更廣,燃燒率也會隨之增加,燃燒率提升的同時其污染程度也會相對減少。此外,由于污泥填埋耗時小、成本低且實施起來較為簡便,因而逐漸發(fā)展成為各個地區(qū)的主流污泥處理方式。從長遠角度來看,我國在目前發(fā)展階段甚至未來的幾十年仍會以這種處理方式為主進行污泥的治理。但污泥填埋的過程直接與地面接觸,物理滲透的存在使得我國水資源受到了嚴重的污染,且污泥量的不斷增大使得土地面積占用的增多也影響到了我國土地面積的有效利用。同時需要我們做到明確認知的是污泥中水的含量也決定了我國污泥處理中填埋法實施的不可靠與不合理性。最后,將污泥中的部分物質脫水并烘干使其作為建筑物的原材料運用于施工建設中,這種方法的實施正在不斷完善且更有發(fā)展前景。

2.我國污水廠污泥處理未來的進展狀況

一個地區(qū)的水資源問題關系著這個地區(qū)居民生活質量的好壞同時也決定著其地區(qū)整體發(fā)展水平的高低。因此,要想進行水資源的可持續(xù)利用就必須針對水資源利用中污水及污泥的處理問題進行定向的規(guī)劃,選取合理有效的方法,遵循一定的科學化的指導方針,同時借助科學技術的主要生產力,從源頭上降低污泥的釋放,盡最大努力防止由污泥引發(fā)的一系列負面問題的產生。

2.1進行污泥源頭量減少的研究

任何事物的發(fā)展與演變過程都要遵循先防治后治理的方針,污水廠的污泥治理也不例外。因此,針對現階段污泥的處理問題,從根源上對其產生量進行有效的控制,這將不可避免的成為我國污泥治理的又一研究方向。

2.2注重污泥處理的技術研發(fā)

科學技術的發(fā)展及經濟實力的不斷增強,使得我國工業(yè)與城市化進程推進的同時產生了更多的污水排放途徑。然而據相關資料顯示表明,百分之八十的社會企業(yè)部門只是針對污水的治理方式做出了改善,而忽略了對污水處理后產生的污泥的處置,從而導致了二次污染的產生。因此,我國應加大力度進行污泥治理制度的實施,并廣泛發(fā)動廣大人民群眾的力量,結合政府的號召及法律法規(guī)制度的強制力進行污水廠污泥的治理工作,逐漸發(fā)展其為規(guī)?;漠a業(yè),注重其技術研發(fā)的實現。

2.3努力實現污泥的高速循環(huán)治理

在現行經濟發(fā)展模式下,資源的浪費與過渡利用嚴重制約了我國社會主義經濟制度的進一步發(fā)展。因此,有必要開展節(jié)能節(jié)源模式,進行資源的循環(huán)利用,并將資源的回收與利用貫穿到整個污泥治理的過程中,使其逐步發(fā)展為產業(yè)鏈式的經營模式。其中主要表現為采用具有循環(huán)經濟效益的污泥治理方法,結合建筑建材的應用、微生物的降解及熱量的有效積累等,從而做到我國污泥治理與生態(tài)環(huán)境的平衡式發(fā)展。

3.結束語

綜上所述,對外開放以來,我國經濟發(fā)展的同時整體綜合國力與國際地位也有了很大程度的提升。但也正是因為工業(yè)經濟的發(fā)展使得工業(yè)廢水、污水、污泥等問題產生的同時阻礙了人們生活的正常進行及身心的愉悅發(fā)展。因此,我國要針對現階段污泥問題的產生進行本質的變革,總結我國污泥治理過程中出現的各種弊端,并參考污泥自身的分類及特點,對其處理方法與發(fā)展現狀研究與探討的基礎上進行污泥源頭量減少的研究、注重污泥處理的技術研發(fā)、努力實現污泥的高速循環(huán)治理。

參考文獻:

[1] 杜佐兵 劉平波.城市污水廠污泥處理與處置現狀及進展[J].科技創(chuàng)新導報,2012,17(21):43-44.