污泥处理原则范例6篇

污泥处理原则

污泥处理原则范文1

关键词:城市污水处理厂;污泥综合利用;资源化;

中图分类号:U664 文献标识码: A

城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,不加

处理的任意排放会对环境造成严重的污染。随着城市化的进展和环境质量标准的日益提高,污水处理率和污水处理程度也日益得到提高和深化,因此污泥的产量也大大提高。2003年全国每年的污泥产量约为130×104t,而且以每年10%的速度递增。如果大量的污泥不加处置任意堆放和投弃会对环境造成新的污染,研究技术上先进、经济上合理的污泥处理方法是十分重要的,如何妥善处置这些污泥已成为全球共同关注的课题。当今的共识是将污泥视为一种资源加以有效利用,在治理污染的同时变废为宝。

一、污泥处理处置应遵循的原则

1.污泥处理处置工程与污水处理工程“四同步”的原则

(1)城市污水厂污水处理与污泥处理与处置是两个独立的不同阶段又相互紧密联系的完整体系。污水处理是把城市原生污水通过“物化”处理与“生化”处理等措施, 把原生污水中固相污染物质从污水中分离出来, 被分离的污染物质称为原生污泥。污泥处理是把含水率较高的原生污泥通过浓缩、脱水“减量”化处理, 和后续通过“生化”处理, 进一步减少污泥中有机物含量达到“稳定”化处理, 上述两个阶段统称为污泥处理, 污泥处置则在污泥处理后, 最终进行“无害化”和“资源化”处置。由此可见, 污水处理是搞好污泥处理与污泥处置的前提与基础, 而污泥处理与处置是污水处理的实现的最终目标的保证措施,这两者缺一不可。一个完整的城市污水处理工程、污泥处理处置工程必须同步规划、同步建设、同步投产、同步运行。只有这样才能充分发挥污水治理工程整体功能, 达到保护环境造福人类的目的。

(2)目前在污水处理的项目立项, 设计, 建设、初期阶段往往没有综合考虑污泥处置的设施、资金、政策以及后处置的方案,所以当污水处理厂投入运行以后, 产生了污泥往往没有处置的出路, 全国大多数污水处理厂污泥是拉到农田、填埋或弃置的, 没有做到稳定化、无害化和资源化。因此, 为了达到污水、污泥同时处理的目的, 必须坚持污泥处理处置工程与污水处理工程“四同步”?的原则。

2.坚持污泥“四化”的原则。目前的经济增长模式已经由传统的单向线型模

式(即资源--产品--废弃物--直接排放) 转变成循环型经济模式( 资源--产品--废弃物--再生资源利用)。 循环经济是一种新的、符合可持续发展理念的模式, 在一些发达国家取得了明显成效。当前我国正处在一个全面建设小康社会关键历史时期, 因此在城市污水厂污泥的处理处置过程中, 必须坚持污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化处置原则。

二、城市污水处理厂污泥的综合利用

1.农田林地利用。污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题, 污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法, 但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染, 甚至可能含有一些致癌物质。因此,在作农田林地利用前, 应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵, 同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求, 处理成本无法和经济效益相平衡, 化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等, 这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。为提高污泥的农用量可以采取一些措施:一是把污泥制成有机-无机复合肥料, 适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足, 这样可以提高肥效、降低有害物的含量;二是在经济政策上优惠使用污泥复合肥料的单位或个人, 如免费提供试用肥料样品,免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。

污泥处理原则范文2

关键词:离心脱水机;污泥;泥饼含固率

中图分类号:TD433文献标识码: A

随着国民经济的高速发展,水污染治理的重要性更为突出,建成运行的城市污水处理厂数量不断增多。城市污水处理厂每天产生大量的湿污泥,湿污泥必需经过脱水使其含水率达到75%左右,才能进行下一步深度处理。机械脱水是污泥脱水最常用的方法,按原理可分为三种:真空过滤脱水、压滤脱水、离心脱水,其中离心脱水机是污泥离心脱水常用的设备,其具有体积小、自动化操作、运转可靠、环境卫生、生产能力大等特点。在此,以污水处理厂某品牌离心脱水机为例,详细介绍污泥脱水过程中离心脱水机的运行调控方法及维护注意事项。

1污泥离心脱水机的主要指标及其选择

1.1 主转速、差速和液池深度

污泥离心脱水机主要由转鼓和螺旋输送器组成,其主要参数包括主转速、差速和液池深度。主转速即是转鼓转速,主转速直接决定了污泥在离心机内部受到的离心力的大小,决定了污泥的沉降速度和处理量。差速即是转鼓和螺旋输送器的转速差。生产中需要的主转速、差速高低主要与泥质有关。活性污泥及泥龄较长的污泥需要高的主转速和较低的差速,初沉污泥需要低的主转速和较高的差速。液池深度是污泥在离心力的作用下,在转鼓体内壁形成的固渣与液体的混合圆环的厚度。初沉污泥可相对薄一些,活性污泥相对厚一些,否则很难保证一定的固体回收率。

1.2进泥量及进泥含固率

每台污泥离心机都有一个最大进泥量和最大固体物浓度,实际运行中若超过该值,可能导致离心机损坏,因而应严格控制离心机的进泥量及最大固体物浓度在允许的范围内。当进泥含固率升高时,要相应的降低进泥量,以获得最佳的处理效果。离心机使用中,可寻到一个最佳投泥量,此时固体回收率和泥饼含固率都会比较理想,达到最佳的处理效果。另外,离心机的处理量会随着机器的老化磨损而逐渐降低。

1.3絮凝剂

使用阳离子絮凝剂对污泥进行调质,才能实现离心脱水。一般是经过小试、上机试验、批量使用三个过程。批量使用过程中要计算出干污泥投药量和干污泥处理成本。干污泥投药量小于5时为合格。干污泥投药量越小,该药品处理效果越好。相同处理效果的絮凝剂产品,干污泥处理成本越低就越经济。絮凝剂的用量受温度的影响很大,就干污泥投药量来说,冬季要比夏季高出近30%左右。

2污泥离心脱水机的日常维护保养

2.1轴承的

前轴承:每24小时加1次。在机器运行的情况下需拉两下油脂泵手柄,拉手柄时要感觉有力,否则可能是油脂泵内无油脂。若无油脂,新加满油脂时要排出罐内空气。后轴承:每2000小时用油脂枪打20下。刚加完油的轴承,在半小时内会出现轴承温度上升的现象,若不超过130度,都属正常情况,随着时间延长会逐步下降至正常工作温度。

2.2齿轮箱的

在工作500小时后第1次换油,以后每10000小时或每年换油1次。设备运行过程中注意观察,要求油压不小于3bar 以及油温不高于80℃。在运行过程中要通过玻璃观察油面高度,若油位降低,则拧紧螺母控制漏油;若出现污物指示标记,则换油和过漏器。

2.3皮带松紧度的调整

在脱水机使用过程中,要注意检查皮带的松紧度。随着设备运行,皮带会出现松弛,如果皮带太松,可能影响设备正常运行,出现不排泥或者震动过大的情况。皮带松紧度可使用专用的测力仪检测。新皮带使用的第一个月,每周检查一次,紧一次。从第二个月开始,每500小时检查一次,紧一次。如果皮带磨损严重,只能成组更换新皮带。

3污泥离心脱水机运行中的常见故障及解决方法

3.1 泥饼含固率低

泥饼含固率低主要原因及解决方法如下:离水机主转速太低,应提高主转速;差速太高,应降低差速;进泥量太大,应减少进泥量。如果出现泥饼含固率突然下降,污泥随地流的情况,则需检查絮凝剂配制系统是否正常。若异常,可能原因是没有及时添加絮凝剂造成原料短缺、不配药造成药箱没药剂或只配水不配药造成药液浓度过低。

3.2 分离液浑浊,固体回收率降低

分离液浑浊,固体回收率降低的主要原因及解决方法如下:差速太低,应提高差速;主转速太低,应提高主转速;进泥量太大,应降低进泥量;螺旋输送器磨损严重,应维修或更换;絮凝剂效果不好,应更换絮凝剂。

3.3 转轴扭矩太大

转轴扭矩太大的主要原因及解决方法如下:进泥量太大,应降低进泥量;进泥含固率太高,应加大稀释水量;差速太低,应增大差速;浮渣进入脱水机,造成缠绕或堵塞,应立即停车检查,予以清除。

3.4 离心机过度振动或太大的噪声

离心机过度振动或太大的噪声的主要原因及解决方法如下:浮渣进入脱水机,造成缠绕或堵塞,应立即停车检查,予以清除;开机时过度振动,可能是上次停机时没有清洗干净,有不均匀的污泥沉降在转鼓内,可降低主转速后加清水清洗;机座松动,应立即停机修复;轴承损坏或转鼓损坏,应由专业维修人员维修。

3.5能耗增加,电流增大

如果能耗突然增加,则离心机出泥口被堵塞,其原因可能是差速太低,导致污泥在机器内大量积累,这时可通过增大差速解决。如仍然存在问题,则停机检修。

污泥离心脱水机是个自动化程度很高的设备,在生产运行中需要勤于观察,善于分析,不断总结经验。掌握正确的调控方法,则可使污泥离心脱水机取得良好的脱水效果。

[参考文献]:

[1] 王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理[M]. 北京:科学出版社, 1997.

污泥处理原则范文3

关键词:污泥处置;水泥处置;园林处置;热干化

Abstract: The city zone of Chongqing city sewage plant sludge discharge outlet problem is one of the most serious environmental problems in Chongqing city. Based on the analysis of the sludge disposal present situation and existing problems, this paper puts forward three ways and the specific implementation programs that applied to the Chongqing municipal sludge disposal.

Key words: sludge disposal; cement disposal; garden disposition; heat drying

目前重庆主城区城市污水处理率已达到93%,但随着城市污水厂建设进程的加快,城市污水厂污泥的排放出路问题日渐突出,成为重庆市面临的主要环境问题之一,也是创模达标的主要瓶颈问题之一,迫切需要提出切合主城区实际的污泥处理处置实施方案。

1.重庆主城区污泥处置现状

2010年重庆市建成污水处理厂17座,设计总规模140.2万吨/日,平均污水日处理量123.5万吨/日,污水厂污泥产生量579.30吨/日。

主城区采取的处置方式主要是:水泥窑协同处置污泥100吨/日,占污泥总量的17.26%;污泥制园林营养土20吨/日,占3.45%;填埋100吨/日,占17.26%;热干化80吨/日,占13.81%;外运279.3吨/日,占48.22%。主城区污泥无害化处理率很低。

2.重庆主城区污泥处置存在主要问题分析

污泥中含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒,可能造成传染病的传播,需要经过处理杀灭病原菌、寄生虫卵及病毒,提高污泥的卫生指标。当前国内污泥无害化处置工艺包括干化焚烧、污泥预干化、堆肥利用、晾晒、卫生填埋、水体消纳等技术[1]。受经济和技术等因素制约,重庆主城区污水厂污泥大多采用处理成本和效率较低的浓缩脱水的工艺技术,多数污泥经简单的机械脱水便实施外运处置。由于缺乏污泥综合利用的相关技术,主城区内的污泥处置尚以与生活垃圾混合填埋为主[2]。目前主城区污泥处理处置设施建设滞后,远不能满足污泥无害化处置的需要,仍有近260吨/日污泥外运。

3.主城区污泥处理处置方式和处置点的选择

3.1 处置方式

主城区污泥处理处置方式选择原则:一是必须满足污泥处理处置“减量化、稳定化、无害化、资源化”的四化要求,技术多元化;二是因地制宜,充分利用主城区现有设施协同处置污泥;三是按照节能减排和生态循环的理念,采用低碳生态的污泥处置方式;四是污泥处理处置费用相对较低。

《重庆市城市污水处理厂污泥处理处置专项规划》明确了“主城区大型城市污水处理厂污泥的处理应以集约化为主,处置应以园林绿地和建材化等资源化利用方式为主,卫生填埋等处置方式为辅”的原则。

3.1.1 水泥窑协同处置湿污泥方式(以下简称水泥处置)

重庆市城市化扩张速度加快,已经形成了规模化的水泥产业。2007年以来,拉法基水泥公司采用新型干法旋窑水泥生产工艺在南山水泥厂处置污泥,从试验至今运行三年多,日处置量最大达到120吨,同时达到环保要求。重庆长寿润江环保建材公司于2009年10月利用水泥窑协共处置污泥项目取得成功。水泥窑共处置污泥是值得推荐的污泥最终消纳途径之一。

3.1.2 污泥制园林营养土的处置方式(以下简称园林处置)

有关研究表明,污泥经堆肥化处理能提高肥效,降低毒性和臭味,使污泥成为无害无臭产品,可以安全使用。考虑到污泥在园林植物中使用后不进入食物链等优点,污泥的利用也被扩展到园林绿化[3]。

主城区自2005年开始研究污泥制营养土以来,经历了研究、中试和生产性试验等阶段,目前处置规模为20吨/日。由于园林土市场需求很大,经济效益较好,平均处置成本相对较低,加之“森林重庆”的建设,使重庆市园林绿化产业进入高速发展时期,导致园林栽培营养土的需求量激增。因此,城市污水厂污泥通过高温好氧发酵,制成的园林用营养土是适合主城区污泥处理处置的有效途径之一。

3.1.3 污泥热干化后综合利用方式

热干化是利用热能将污泥中水分快速蒸发的一种处理工艺。

采用污泥热干化工艺作为污泥中间处理手段,可以最大限度地降低污泥含水率、减少污泥体积,从而可避免运输过程中对环境产生的二次污染,减少污泥运输成本、简化后续处置工序,为污泥的最终消纳创造更加有利的条件。干污泥进行制水泥、陶粒和森林、园林等综合利用。

唐家沱污泥干化工艺方案采用两段式组合干燥工艺,综合考虑无害化、减量化及最终处置方式的要求,确定最终干化污泥颗粒的含固率为90%。污泥干化车间按污水处理总规模40万m3/d设计,分两阶段实施。一阶段配置3条生产线,满足目前需要。干化能力为:脱水污泥量180t/d(含水率75%),蒸发水量为5919 kg/h。污泥经过消化和干化处理后能达到卫生填埋的要求,消除了污泥直接填埋给填埋场的安全和运行管理带来的隐患[4]。

3.2 处置点选择

按照污泥处置企业自愿选择、就近处置、合理调配、减少运输污染等原则,优化选择污泥处置点。根据主城区拟参与污泥处置的水泥企业和园林单位的意愿,拟在主城区范围内实施(新建)污泥处置点5个,包括拉法基瑞安水泥公司地维水泥厂和特水水泥厂,重庆市富皇水泥有限公司水泥厂、重庆小南海水泥厂和重庆市富丰水泥集团富华水泥有限公司水泥厂等,以及重庆市园林科研所白市驿园林处置点 (示范工程)1个。

4.主城区污泥处理处置能力需求预测

4.1 污泥产生量预测

根据《重庆市城市污水处理厂污泥处理处置专项规划》、《重庆市“十二五”排水专项规划》,预测2012年和2015年主城区城市污水处理厂污泥产生量为:

2012年:主城区建成污水处理厂达到24座,设计总规模198.2万吨/日,预计平均污水日处理量141.90万吨/日,污水厂污泥产量701.83吨/日,。

2015年:主城区建成污水处理厂达到33座,设计总规模255.7万吨/日,预计平均污水日处理量204万吨/日,污水厂污泥产量1162.8吨/日。

4.2 污泥处置能力需求预测

污泥处理原则范文4

关键词:污泥;处理;处置;污泥焚烧

1主要问题分析

2005年全国661座设市城市共有污水集中处理厂792座,设计能力5725万立方米/日。由此每年排放的干污泥量大约为140万吨,而且还以每年大于10%的速率增加。根据相关的调查分析,目前我国污泥处理处置主要方法中,污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31%、其它处置约10.5%、没有处置约13.7%。而没有得到任何处置的污泥给环境带来的污染危害是巨大的,这部分污泥处于一种无序的、混乱状态,大量污泥随意堆放、填埋,造成地表水和地下水污染;尤其是污泥中的病原菌、重金属和有毒有害有机物对人类健康和生存环境存在潜在的威胁。

1.1污泥农用比例过大,存在风险

我国污泥土地利用起步较早,根据资料显示,目前我国的污泥农用比例约44.8%,是主要的处理方式之一,污泥农用项目存在隐患和风险。而目前,我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全,对于污泥处置的风险研究主要涉及污泥土地施用对植物的影响、重金属从土壤到植物的迁移和重金属、氮、磷在土壤中的迁移,可用数据不充分,这些数据通常是基于短期(1-3年)的实验获得,而长期(10年以上)的田间实验数据较为缺乏。

1.2污泥填埋环境问题比较多

目前城市污水厂污泥填埋问题最突出。一是消耗大量土地资源,不少城市很难找到新的填埋场;二是产生大量渗沥液,由于含水率较高,污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染,大部分和垃圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象;三是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少,填埋气体污染大气,并存在安全隐患。

1.3污泥综合利用良莠不齐

污泥建材利用是污泥资源化方式的一种,其内容包含了利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥、陶粒、玻璃、生化纤维板等。目前,污泥的建材利用已经被看作是一种可持续发展的污泥处置方式,并在日本以及欧美国家逐渐发展起来。相比较而言,我国在污泥建材利用发展方面有些落后,虽然在污泥制砖方面的研究确实不少,但缺乏实际的工程应用。

2思路的调整

2.1对污泥特性的再认识

污泥是污水处理的副产物,污泥一词并不是一个严格的科学定义,简单来说污泥是由可沉淀的固体颗粒物组成的,也只有沉淀下来的固体才形成污泥。

我国是一个发展中国家,城市居民食品结构与发达国家不同,因此造成城市污水厂污泥的有机物含量较低。城市污水厂污泥的这些特性,使我们面临的问题比发达国家更加棘手。一是污泥填埋产生的渗沥液量大,污染物浓度高;二是污泥脂肪和蛋白质含量低,污泥厌氧消化时,分解单位质量有机物的沼气产量低;三是污泥有机物含量低。

2.2对技术路线的反思

多年来,我们的技术研究和资金投入着重在两方面,一是在引进国外技术和设备的基础上,进行必要改造和国产化,使之适用于中国污泥处理处置;二是强化末端污染的治理,使之达到环境标准的要求。在这样思想下我们出现两种不同的技术方向,并且直接影响到了后续的污泥处置工作成效:

一、是以污泥消化为主导的技术方向;

二、以资源化为主导的技术方向。

从以上我国的污泥处理处置技术路线来看,我国借鉴国外经验和加强污染治理是一种尝试和摸索,原则上正确的。但是一味引进不消化吸收,不结合实际,一味强调污染的末端治理已经不符合当前国家的要求和实际的情况。我们当前的技术路线值得我们反思。

2.3关于资源化利用

污泥的资源性不可否认。因为谈到污泥的资源化,人们往往认为仅仅是肥料的应用,资源化首先是能源化利用、其次是有机质资源,其中也包括氮磷等营养元素的肥料利用。肥料利用现在的问题才比较多,尤其在当前的体制下造成了分配和管理的不平衡,尤其是污泥土地利用,涉及到农业、园林、市政、卫生等多个部门资源分配、利益分配和管理权限分配,使得本来复杂的问题更加复杂,实施后问题也比较多。

3污泥焚烧的思路

比较于污泥的其它处置方法,污泥焚烧可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化,是一种一劳永逸的方法,而其它的如污泥土地利用、污泥填埋、污泥建材利用等后续问题比较多,往往在监管和污染控制方面存在漏洞,问题更突出。

而且随着技术的提高,污泥预处理工艺和和焚烧手段也在逐步提高,污泥可以到达热能的自持,并能满足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的污泥。由于其在恶劣的天气条件下不需存储设备,对于经常降雨量较大的南方城市比较适合,对于经济比较发达,土地资源比较紧张的大城市,使用焚烧法处置应该是经济有效的。

污泥焚烧主要有两种方式:一种是单独焚烧,一种是混合焚烧。单一污泥焚烧时,采用最多的是流化床焚烧炉。混合焚烧可以是与垃圾混合焚烧,利用水泥窑掺烧以及热电厂掺煤混烧等。

4污泥焚烧需解决的问题

污泥焚烧应该控制的污染主要是大气污染。焚烧所产生的废气中含有被人关注的二恶英污染问题,含有悬浮的未燃烧或部分燃烧的废物、灰分等少量颗粒物。未完全燃烧产物有CO、H2、醛、酮和稠环碳氢化合物,还有氮氧化物、硫氢化物等。

废物燃烧时不可避免会产生烟尘,包括黑烟和飞灰两部分。由于废物中含有金属,因此它们在燃烧过程中常以金属化合物或金属盐的形式被部分混到烟气中排放,造成污染;或沉积在管道、室壁的表面,加速了设备的腐蚀,影响传热。防止烟尘的方法有:

①加大氧浓度,使其燃烧完全,常采用通入二次空气的办法;

②提高炉温,利用辅助燃烧;

③采用恰当的炉膛尺寸和形状,使焚烧条件合适;

④对烟气进行洗涤、除尘等处理。

二恶英的控制可以采取以下措施:

①改善燃烧条件,有效控制炉温;

②在烟气净化系统中,设置活性碳喷入装置,喷入活性炭以吸附二噁英,并在袋式除尘器中截留去除。

③在袋式除尘器,采用聚四氟乙烯覆膜优质滤袋,将粉尘与二噁英一同截留去除。

污泥焚烧解决好以上问题后,将是一种一劳永逸的好办法,对我国有效控制污泥污染将起到积极的作用。

5建议

对于我国的污泥问题,不是一天两天或者任何一种技术就可以解决的,污泥问题的解决更多的是人们观念的转变。在污泥处置问题上,建议做到以下几个方面:

①污泥处置以无害化为主,以资源化为辅应该是我们今后的方向。采用污泥焚烧无害化的方式处置污泥尤其是采用混合焚烧应该是我们提倡的思路。

②积极利用目前现有的大规模的焚烧窑炉(如热电厂焚烧系统)和水泥厂焚烧窑炉进行,利用废弃的水泥焚烧窑炉焚烧污泥,既利用原有资料,又解决了污泥问题。

③将污泥与垃圾、水泥以及热电厂掺混焚烧应充分考虑余热的回收利用。

污泥处理原则范文5

2006年10月至2007年7月间,北排集团污泥外包承包人、环保科技公司的法定代表人何涛,将6000吨污泥倾倒在门头沟区永定镇上岸村村东的砂石坑内,被检出多种重金属和粪大肠菌群数,对当地空气和群众生活造成影响。该案件被人们称为北京“污泥第一案”。检察机关提出8000万元巨额的刑事附带民事赔偿要求,在给环境违法人员敲响警钟的同时,如何推进环境风险与损害鉴定评估,也引起了广泛关注。

污泥处理,第一次进入了大众的视线――这些污泥是从哪里来的?污泥最终应该如何处理?2010年此案结案判决。大多数人很快就将这些问题忘记了。

2013年来自《财经》杂志的记者调查又一次将污泥带回了人们的眼前。据《财经》记者的调查表明,2009年至2012年的4年中,北排集团皆通过公开招标的方式,为其下属的6至9家污水处理厂外包污泥处理业务。而外包污泥倾倒地主要为郊区农村村集体耕地或林地。《财经》记者在报道中写道:“承包者倾向于拿钱赚短期利益,对土地的长期损害并不在意……污水厂的利益是通过外包污泥有效控制了企业成本。接受倒泥的土地承包者的利益是每吨20元至35元的‘倒泥费’。而承包运输者则每吨拿走35至50元,扣留运输成本后还有10多元至30余元的利润……在前述‘污泥第一案’中,中国气象科学研究院评估了6000吨污泥所造成的环境污染影响,在污泥中检出多种重金属,氨氮、粪大肠菌群数等项目均严重超标,而且均检出乙类传染病病原体志贺氏菌。”

这些利益背后的数据显示着一个重大的问题――北京市的污泥处理存在着严重的缺陷。

新环境法的呼唤

2015年元旦开始实施的新环境法,对于污水处理和污泥处理有着愈加严厉的实施细则。污水处理厂和需要进行污水污泥处理的企业必须更加重视环保,要想避免处罚,污水污泥排放需先达标。除具体数据外,新环境法对污泥排放标准作如下解释:

1.城市污水处理厂的污泥应本着综合利用,化害为利,保护环境,造福人民的原则进行妥善处理和处置。

2.城市污水处理厂的污泥应因地制宜采取经济合理的方法进行稳定处理。

3.在厂内经稳定处理后的城市污水处理厂污泥宜进行脱水处理。

4.处理后的城市污水处理厂的污泥,用于农业时,重金属及其他有害物质含量应符合规定。

5.城市污水处理厂的污泥不得任意弃置。禁止向一切地面水体及其沿岸、山谷、洼地、溶洞以及划定的污泥堆场以外的任何区域排放城市污水处理厂污泥。

那么,污泥来自哪里?污泥与污水处理厂是什么样的关系?污泥的处理为什么关乎着每一位百姓的生存?

污泥处理关乎百姓

污泥是相伴于污水处理产生的。目前,城市污水主要来源为:生产区、生活区的生活污水、卫生间冲洗水,雨季时部分雨水管网未分流而造成的雨污混合水。污泥――由污水处理过程所产生的固体沉淀物质组成,是水处理过程中不可避免的副产物。污泥中的寄生虫、病原菌、重金属等随意弃放,势必带来较严重的二次污染,对污泥进行减量、无害化处理处置是整个净化系统不可或缺的环节。 污泥与百姓的关系,并不是直接的,而是间接的、未来化的。正因为如此,一般人更会在意污水处理后污水去了哪里、污水的排放问题等等,而很少注意到污水的伴生物污泥的去向。污水造成的污染是可视的、直接的,而污泥的危害则往往是二次污染,是间接的,而受害者是在不知不觉中被污染上的。

以前,污泥大多是被送往垃圾填埋场或者干脆找个地方堆放。过去几年,由于污泥中含有大量的有机营养物质,一些农民曾经将污泥作为肥料还田。随着人们对污泥危害认识的提高,污泥不仅不受欢迎而且受到抵制。

据《中国污泥处理处置市场分析报告(2013)》预测,到2015年,全年城镇污水处理厂湿污泥(含水率80%)产生量将达到3359万吨,即日产污泥9.2万吨。根据《北京城市总体规划(2004―2020年)》预计2020年,北京市污水排放量18亿立方米,污水处理率达90%,污泥产量将达200万吨(含水率80%)。

自从2008年北京成功举办奥运会以来,人们可以深刻地感受到北京市政府对推广“绿色北京”的决心。从污水处理厂的增设,污水处理技术的提高,人们明显地感觉到北京的污水处理做得很好。有数据表明,不仅北京,全国的污水处理率达到了80%以上。然而,正是由于一直以来在污水处理上的“重水轻泥”,随之产生的污泥也越来越多。

由于城市的不断扩大,农村的城镇化趋势,农田范围大幅度缩小,导致填埋地面积不断萎缩。其次,因污泥填埋后的不稳定性等造成的二次污染,使过去那种简单的填埋式处理越来越不可行。

目前,污泥处理方法有填埋法、焚烧法、直接烘干法、厌氧消化法、生物处理法(堆肥)等。北京山水青环保科技有限公司总经理贾小庆日前在接受本刊专访时说:“我国目前主要采用污泥填埋的方法处理脱水后污泥,但随着社会发展,可用作填埋的场地越来越少;干化焚烧是污泥最终处置的最有效和最彻底的方法,但污泥焚烧处理工艺的投资和处理成本往往是其他处理成本的数倍;有机污泥农用可起到改良土壤的作用。但如果没有经过严格处理,病原微生物往往会经过各种途径传播,从而危害人类健康;污泥大量排入近海中,会导致海水受到严重污染,破坏海洋生态系统,进而影响人类的身体健康。”

污泥处理迫在眉睫

与污水处理率的快速提升相比,我国污泥处置问题却一直未能得到有效解决。不少媒体甚至认为我国千亿元污水处理的投资换来的是“污染转移”,80%的污泥没有得到安全处置而流入环境。环保部在2010年11月发出的《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》中指出:多数污泥未得到妥善处置,随意抛弃、倾倒现象普遍存在,由此引起的二次污染问题,在一定程度上甚至抵消了部分“污染减排”的成果。

目前北京市仅有6家污泥处理厂:清河热干化厂、方庄和小红门石灰干化厂、庞各庄堆肥厂、昌平区堆肥厂、北京水泥厂干化焚烧处理设施、高碑店污泥干化工程。其处理规模总量为29.6万吨/年,仅占全市污泥总产量的38.6%。其余污水处理厂污泥处理上虽采用浓缩―脱水工艺处理,但未经过稳定化、无害化处理,并且污泥含水率仍高达80%~83%,不能满足最终处置要求。

未经稳定化、无害化处理的污泥的细菌总数、大肠杆菌、蛔虫卵含量比较高,并且含有一定数量的重金属离子、有毒有害的有机污染物及氮磷等植物营养元素。这些物质进入土壤,产生新的污染,并随降水不断迁移、积累,对当地土壤、地表水、地下水及农作物等将产生严重的安全影响。存在污染环境及威胁食物安全的风险。

如此大量的污泥亟待处理,各种处理方式也在不断进行论证、分析、实验。作为城市污染的重要方面,污泥处理迫在眉睫。

一方面是政府要求、民间的呼声,而另一方面则是污水处理厂的心病、难题。由于污泥处理费并没有包含在污水处理费里,一些污水处理厂的负责人不禁大呼:本来污水处理厂就存在运营经费困难的情况,加上要处置污泥,亏损的状况将更加严重。一般的污水处理厂正常运营依靠政府补贴。但是如果单纯依赖政府,污泥处理永远不可能有改进。在这方面,更应该借鉴国外的很多做法。

污泥,作为污水的伴生物,一方面采用物理、生物及化学的方法,对工业废水和生活污水进行处理,以分离水中的固体污染物,并降低水中的有机污染物和富营养物(主要为氮、磷化合物),从而减轻污水对环境的污染。另一方面,实现污泥资源化,将污泥应用于农业、园林绿化、土地修复等领域,污泥土地利用将成为污泥处置领域的重点发展技术。

污泥治理上台阶 就地循环再处理

大量污泥处理处置面临的严峻形势,以及日益严重的二次污染已经受到相关部门的重视。污泥处理处置问题成为北京市政府重要的议事日程。北京市迫切需要安全、环保的污泥处理处置技术及产业政策支持。污泥的无害处理与资源化利用,正成为北京实现城镇污水截流净化目标后凸显的另一急切的重大任务,也是水污染控制技术体系中的一个重要环节和难点问题。

由于以前工业污水和生活污水长期混合处理,出于对污泥中重金属风险的考虑,污泥制成的“有机肥”被农业部禁止进入农田,只能用作绿化土、填埋土、路基土等。这些年,各地对污染企业的控制力度加大,对城市污水处理的标准提高,使得城市污水处理厂产生的污泥重金属含量在持续降低。尤其是北京市重工业企业的搬家,污泥多数来自生活用水的处理物。这使得处理后的重金属含量比10年前降低了很多,基本不超标。

污泥的土地利用将有利于有机质的回归,但同时土地利用之前必须经过严格的无害化处理。另外,不能在同一地点长期超量施用污泥,即使是有机肥,也不能过量。

2014年在青岛举办的世界园艺博览会采用了活性污泥法。处理发酵后的产物作为栽培植物的基质,总量共2000立方米。采用这种技术处理后的世界园艺博览会主场馆和园区的植物不仅长得好,也节约了资源,创造的不仅是经济效益,更是社会和环境效益。

世界园艺博览会的新技术采用是对污泥产品品质的肯定,也让污泥处理有了新的出路。

不过,从污泥的产出量来看,使用生物科技技术处理也只能解决一部分问题。随着社会进程的推进,污泥产量越来越多,走绿化之路也不过是杯水车薪。

污泥处理原则范文6

关键词:电镀废水;重金属;电镀污泥;资源化

中图分类号:X781.1

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8010502

1引言

电镀污泥是电镀行业产生的主要固体废弃物,因电镀废水处理过程中大部分重金属附着在电镀污泥中而使电镀污泥的重金属严重超标,因此,电镀污泥被列为危险固废。就目前而言,我国的污泥处置发展落后于污水处理设施,在污水处理厂建设的初期,往往只重视污水的处理而忽略了因处理而产生的大量污泥的处理[1]。

电镀污泥作为固体废弃物也应遵循固废处理的3R原则:无害化、减量化、资源化。根据环境保护部的《城镇污水处理厂污泥处置及污染防治技术政策》,污泥处置的首要目标是“减量化”、“无害化”和“稳定化”,“资源化”,且作为更高层次的要求存在。但是作为污泥,它具有的污染性和资源性双重特性,在保证无害化的前提下对其进行一定的资源化是目前电镀污泥研究的重点。

2电镀污泥的特性

电污泥因电镀工艺的不同存在一定的区别,这也是阻碍电镀污泥的资源化的一个重要原因。而污泥的理化性质是决定其处理方式的关键[2]。陈永松[3]等分析了12种来源不同的电镀污泥试样发现:电镀污泥的pH值在6.70~9.77之间(偏碱性);水分(一般在75%~90%之间)、灰度含量高(>76%);污泥组分十分复杂而且分布极不均匀;重金属含量很高,远远超过国家相关标准。在电镀污泥中的常规化合物有Al2O3、Fe2O3、CuO、SiO2、CaO、SO3、Na2O、MgO等[4]。

总的来说,电镀污泥具有含水率高、重金属质量分数大且热稳定性高、极易造成二次污染的特性。

3电镀污泥资源化的方法

目前,国内外对于电镀污泥资源化的方法研究主要集中在重金属回收技术和材料化技术这两大方向[4]。

3.1重金属回收技术

重金属回收技术通过化学、物理、生物等方法收集回收电镀污泥中的有价金属从而实现污泥的资源化。其主要的方法途径如下。

3.1.1浸提法

浸提法是指通过浸提剂与电镀污泥中的重金属反应来收集有价金属的方法。根据浸提剂的不同分为酸浸法、氨浸法和生物浸取法。酸浸法用硫酸、盐酸等作为浸提剂,主要针对铜、铁、镍等[5,6]有价金属的回收;氨浸法常用氨水作为浸提剂,主要针对铬[7]的回收利用;生物浸取法主要是利用化能自养微生物[8]的生化作用将电镀污泥中的重金属由固相变为游离态进入液相,再进行回收利用。

3.1.2熔炼法和熔烧浸取法

熔炼法主要用于回收电镀污泥中的铜、镍重金属[9],但因回收的效率不高且能耗大,并未得到广泛运用。熔烧浸取法是先在高温下熔烧,去除电镀污泥中的一些杂质,然后用酸、水等介质提取有价金属的资源化方法。

3.1.3焚烧-回收法

焚烧-回收法是在电镀污泥经焚烧的基础上,对焚烧渣中的重金属进行回收利用的一门技术。裔兆君[10]等通过对电镀污泥焚烧残渣中的Cu、Ni形态分析发现焚烧处理能明显达到减量化。国内外研究表明焚烧-回收法能有效实现电镀污泥的“减量化”和“无害化”。此法不仅有效的减少了电镀污泥的体积,还能产热给其他产业提供热能,而且最后残渣中的重金属也有很好的去处――回收利用。

3.1.4复合法

目前,电镀污泥中重金属的回收多是采用复合方法,例如顾冬梅[11]等对电镀污泥进行还原焙烧―酸浸处理得出还原焙烧比直接焙烧更有利于电镀污泥中铜的选择性浸出:煤粉投加量为10%、碳酸钙投加量为0.5%、温度为700℃、焙烧时间为20 min时,电镀污泥中铜的浸出率可达98.3%,含量达到15.07%。郑顺[12]等对电镀污泥氯化焙烧-弱酸浸出工艺的研究表明:盐酸为1 mol/L、浸出时间为45 min、浸出温度为318 K、液固比为4∶1时,镍的浸出率为97.48%,铜的浸出率为87.65%。

3.2材料化技术

材料化技术是指利用经过无害化处理的电镀污泥,将其作为原料或者辅料用于生产建筑材料、有机化肥材料等的技术[4]。丁庆生等[13]用钢铁废水污泥、钡泥、铜渣和电镀污泥作为主要原材料,掺入页岩、淤泥等校正原料制成防辐射功能集料,其重金属浸出浓度达到GB5080.3―2007的要求。

3.3其他资源化技术

3.3.1电镀污泥铁氧体化处理法

李磊等[14]采用酸浸―铁氧体化―毒性浸出分析工艺实现了电镀污泥的资源化。经过TCLP毒性鉴别,发现残渣及合成铁氧体都达到无害化。残渣可以用于安全填埋或者作为材料化技术的安全原料;铁氧体则可以作为工业产品被运用于生产实践中。

3.3.2电镀污泥的生物处理法

曾猛等[15]利用嗜酸性氧化硫硫杆菌(A,t)进行生物淋滤,经处理后的电镀污泥适合于农田施用。电镀污泥之所以不能用于农田回用的一个主要原因就是重金属含量过高,而P、S、K等营养元素又极度匮乏。通过这种生物处理法,能够有效的改善这种情况,实现了电镀污泥回用农田的可能。

4分析与展望

电镀污泥的成分和性质十分复杂[16],如何经济高效地将其资源化一直是研究的重点和难点。在对电镀污泥资源化的过程中应注意避免二次污染的产生。就目前电镀污泥资源化存在的问题分析,其资源化方法与技术在今后主要集中展现在以下几个方面。

(1)复合化:单一的重金属回收技术产生的二次污染对环境污染极大。重金属回收技术应多采用复合方法来减弱对环境的不利影响,进而有效避免二次污染的产生。这也是将来电镀污泥中重金属回收的发展趋势。

(2)无害化:是材料化技术电镀污泥资源化的前提;也是重金属回收技术的目标,只有做好无害化,才能更好的利用电镀污泥。

(3)生物化:生物法在处理环境问题中的优势愈加明显,如何更好地利用微生物处理电镀污泥是将来研究的重点。

参考文献:

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岳宝,陈淼.“产业协同、循环利用”城市污泥处置新模式探讨[J].中国给水排水,2013,29(10):1~4.

[2]Viguri J.Andrés A.Ibanez R, et al. Characterization of metal finishing sludges: influence of the pH[J].Jacrnal ofHazardous Materials,2000,79(1-2):63~75.

[3]永松,周少奇.电镀污泥的基本理化特性研究[J].中国资源综合利用,2007,25(5):2~6.

[4]季文佳,黄启飞,王琪,等.电镀污泥资源化与处置方法的研究[J].电镀与环保,2010,30(1):42~45.

[5]Asavapisit S, Naksrichum S, Harnwajanwong N.Strength.leachability and microstructure characteristics of cementbased solidified plating sludge[J].Cement and concrete Research,2005,35(6):1042~1049.

[6]陈凡植,陈庆娇,吴对林,等.铜镍电镀污泥的资源化和无害化处理试验研究[J].环境工程,2001,19(3):44~46.

[7]Magalhàes J M,Silva J E,Castro F P,et al.Role of the mixing conditions and composition of galvanic sludges on the inertization process in clay-based ceramics[J].Journal of Hazardous Materials,2004,106(2):169~176.

[8]易龙生,冯泽平,王洲,等.电镀污泥资源化处理综述[J].电镀与精饰,2014,36(2):16~20.

[9]李红艺,刘伟京,陈勇.电镀污泥中铜和镍的回收和资源化技术[J].中国资源综合利用,2005,23(12):7~10.

[10]裔兆君,严金龙,丁成.电镀污泥焚烧残渣中的Cu、Ni形态分析[J].环境工程,2012,30(4):80~82.

[11]顾冬梅,邓开宇,陈娴,等.电镀污泥的还原焙烧―酸浸[J].环境工程学报,2013,7(7):2721~2727.

[12]郑顺,李金辉,李洋洋,等.电镀污泥氯化烘焙―弱酸浸出工艺研究[J].矿业工程,2014,34(6):105~109.

[13]丁庆军,王承,刘凯,等.利用富含重金属污泥制备防辐射功能集料[J].武汉理工大学学报,2015(12):17~22.

[14]李磊,唐伟,朱渊博,等.电镀污泥的铁氧化研究[J].电镀与现代化工,2013,33(10):62~65.