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2013-12-05 15:44 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1)污泥濃縮:
污泥濃縮后含水率可降為95%~97%,近似糊狀。濃縮可以達到污泥的減量化。重力濃縮法用于污泥處理是廣泛采用的一種方法,已有50多年歷史。機械濃縮方法出現在20世紀30年代的美國,此方法占地面積小,造價(jià)低,但運行費用與機械維修費用較高。氣浮濃縮于1957年出現在美國。此法固液分離效果較好,目前應用已越來(lái)越廣泛。
污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法、帶式重力濃縮法和離心濃縮法,還有微孔濃縮法、隔膜濃縮法和生物浮選濃縮法等。
重力濃縮:利用重力作用的自然沉降分離方式,不需要外加能量,是一種最節能的污泥濃縮方法。重力濃縮只是一種沉降分離工藝,它是通過(guò)在沉淀中形成高濃度污泥層達到濃縮污泥的目的,是目前污泥濃縮方法的主體。單獨的重力濃縮是在獨立的重力濃縮池中完成,工藝簡(jiǎn)單有效,但停留時(shí)間較長(cháng)時(shí)可能產(chǎn)生臭味,而且并非適用于所有的污泥;如果應用于生物除磷剩余污泥濃縮時(shí),會(huì )出現磷的大量釋放,其上清液需要采用化學(xué)法進(jìn)行除磷處理。重力濃縮法適用于初沉污泥、化學(xué)污泥和生物膜污泥。
氣浮濃縮:氣浮濃縮與重力濃縮相反,是依靠大量微小氣泡附著(zhù)在污泥顆粒的周?chē),減小顆粒的比重而強制上浮。因此氣浮法對于比重接近于1g/cm3的污泥尤其適用。氣浮濃縮法操作簡(jiǎn)便,運行中同樣有一定臭味,動(dòng)力費用高,對污泥沉降性能(SVI)敏感;適用于剩余污泥產(chǎn)量不大的活性污泥法處理系統,尤其是生物除磷系統的剩余污泥。
帶式重力濃縮法:帶式重力濃縮法是利用帶式重力濃縮機的一種機械濃縮法。由于其具有投資適中,運行費適中,效果好,對各種性能的污泥適應性較強等特點(diǎn),因此近幾年被廣泛采用;但實(shí)際運行中會(huì )受到污泥中高分子的影響,運行時(shí)濕度大,因而需要仔細操作。帶式重力濃縮法適用于各種生物污泥。
離心濃縮法:離心濃縮法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的離心力進(jìn)行濃縮。離心濃縮法的特點(diǎn)是自成系統,效果好,操作簡(jiǎn)便;但投資較高,動(dòng)力費用較高,維護復雜;適用于大中型污水處理廠(chǎng)的生物和化學(xué)污泥。
2)污泥穩定化:
穩定處理的目的就是降解污泥中的有機物質(zhì),進(jìn)一步減少污泥含水量,殺滅污泥中的細菌、病原體等,消除臭味,這是污泥能否資源化有效利用的關(guān)鍵步驟。污泥穩定化的方法主要有堆肥化、干燥、厭氧消化等。
厭氧消化:在污泥處理工藝中,厭氧消化是較普遍采用的穩定化技術(shù)。污泥厭氧消化也稱(chēng)為污泥厭氧生物穩定,它的主要目的是減少原污泥中以碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪形式存在的高能量物質(zhì),也就是通過(guò)降解將高分子物質(zhì)轉變?yōu)榈头肿游镔|(zhì)氧化物。厭氧消化是在無(wú)氧條件下依靠各種兼性菌和厭氧菌的共同作用,使污泥中有機物分解的厭氧生化反應,是一個(gè)極其復雜的過(guò)程。一般可分為酸性發(fā)酵階段和堿性發(fā)酵階段,酸性發(fā)酵階段又可以分為水解階段和產(chǎn)酸階段,堿性發(fā)酵階段可以分為酸性衰退階段(產(chǎn)乙酸階段)和產(chǎn)甲烷階段。厭氧分解過(guò)程中產(chǎn)生大量氣體,主要成分為甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氫等。但運行管理要求高,消化池需密閉、池容大、池數多。
好氧消化:好氧消化污泥出現于20世紀50年代,與活性污泥法極為相似。當外來(lái)養料被消耗完以后,微生物靠消耗自己的機體來(lái)產(chǎn)生能量以維持生命活動(dòng)。這就是微生物的內源代謝階段。細胞組織在好氧條件下的內源代謝產(chǎn)物為CO2、NH3、H2O,而NH3會(huì )在有氧條件下進(jìn)一步氧化為硝酸鹽。污泥好氧消化的反應可以用下面的方程式表達:
C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
上式中C6H7NO2為細胞組織的元素組成。
此法降解程度高,無(wú)臭穩定,易脫水,肥份高,運行管理簡(jiǎn)單,基建費用低。但運行費用高,消化污泥量少,降解程度隨溫度波動(dòng)大。
好氧堆肥:堆肥技術(shù)探討始于1920年,堆肥系統可分為三類(lèi):條形堆肥系統、靜態(tài)好氧堆肥系統和裝置式堆肥系統。城市污水處理廠(chǎng)的污泥中含有大量促進(jìn)植物和農作物生長(cháng)的氮、磷、鉀等營(yíng)養成分,肥效較好,經(jīng)過(guò)堆肥處理可以達到穩定化、無(wú)害化及資源化的目的。堆肥是一個(gè)由嗜溫菌、嗜熱菌對有機物進(jìn)行好氧分解的穩定過(guò)程,其特點(diǎn)是自身可以產(chǎn)生一定的熱量,并且高溫持續時(shí)間長(cháng),不需外加熱源,即可達到無(wú)害化。堆肥的一般工藝流程主要分為前處理,一次發(fā)酵,二次發(fā)酵和后處理四個(gè)過(guò)程。經(jīng)過(guò)堆肥化處理后,污泥的性狀改善,含水率降低(小于40%),成為疏松、分散、細粒狀,可殺滅病原菌和寄生蟲(chóng)(卵),便于貯藏、運輸和使用。
石灰穩定技術(shù):石灰穩定技術(shù)始于20世紀50年代,在投加石灰的條件下,保持一定pH值及一定時(shí)間,可以殺滅傳染病菌,并防腐與抑制臭氣的產(chǎn)生。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成本較低,處理后較容易脫水。污泥最終處置可采用農用或者衛生填埋。
污泥濕式氧化:污泥濕式氧化后,難生物降解有機物可被氧化,滅菌率高,反應在密閉系統內無(wú)臭,反應時(shí)間短,殘渣量少,可以達到減量化、無(wú)害化、穩定化。但此方法設備昂貴,運行費用高,需要氣體脫臭裝置。
3)污泥脫水與干化:
污泥脫水是整個(gè)污泥處理工藝的一個(gè)重要的環(huán)節,其目的是使固體富集,減少污泥體積,為污泥的最終處置創(chuàng )造條件。為使污泥液相和固相分離,必須克服它們之間的結合力,所以污泥脫水所遇到的主要問(wèn)題是能量問(wèn)題。針對結合力的不同形式,有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脫水效果。污泥脫水與干化包括自然脫水、機械脫水和熱處理干化。
污泥經(jīng)濃縮、消化后,尚有95%~97%含水率,且易腐敗發(fā)臭,需對污泥作干化與脫水處理。常用脫水方法有自然干燥和機械脫水兩種。利用蘆葦等沼生植物也可以進(jìn)行較好的脫水。
4)干燥:
為了進(jìn)一步降低脫水后污泥的含水率(75%),采用干燥工藝。經(jīng)干燥后含水率可降至約20%左右。干燥工藝除了最簡(jiǎn)單的日曬外,常用的是熱干燥技術(shù)。污泥熱干燥開(kāi)始于本世紀初的英國,此方法可以完全殺滅病原菌,使污泥處于穩定化狀態(tài)。但干燥過(guò)程產(chǎn)生的大量的廢氣凈化費用問(wèn)題、運行費用,都是使用干燥工藝要考慮的問(wèn)題。
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