污泥無害化處理方式精選(九篇)
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第1篇：污泥無害化處理方式范文
關(guān)鍵詞: 污泥 減量化 無害化 污泥處理 污泥處置 方法探究
引言
目前,我國(guó)污水處理廠每年排放的污泥量(干重)約 140 萬噸,且以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。污泥產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益突出,已造成極大的安全隱患、環(huán)境壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。由于污泥中含有大量的重金屬物質(zhì)、病原菌等有毒有害物質(zhì),如果這些污泥得不到安全、環(huán)保處理處置,就會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大危害。因此,采用切實(shí)可行的對(duì)污泥處理處置技術(shù),按照污泥處理、處置工藝 “減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,加強(qiáng)污泥處理處置的全過程管理,并在堅(jiān)持“安全、環(huán)保”的原則下,實(shí)現(xiàn)污泥的綜合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等資源物質(zhì),從而達(dá)到節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。
1.城市污水處理廠的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水處理廠產(chǎn)生的污泥為含水量在75～99%不等的固體或流體狀物質(zhì)。其中的固體成分主要由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體及絮凝所用藥劑等組成,是一種以有機(jī)成分為主,組分復(fù)雜的混合物,其中包含有潛在利用價(jià)值的有機(jī)質(zhì)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)和各種微量元素。
⑴ 物理特性
污泥組成為水中懸浮固體經(jīng)不同方式膠結(jié)凝聚而成,結(jié)構(gòu)松散,形狀不規(guī)則,比表面積與孔隙率極高(孔隙率常大于99%),含水量高,脫水性差。外觀上具有類似絨毛的分支與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
⑵ 化學(xué)特性
生物污泥以微生物為主體,同時(shí)包括混入生活污水泥沙、纖維、動(dòng)植物殘?bào)w等固體顆粒以及可能吸附的有機(jī)物、金屬、病菌、蟲卵等物質(zhì)。污泥中也含有植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的氮、磷、鉀及維持植物正常生長(zhǎng)發(fā)育的多種微量元素和能改良土壤結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì)。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性質(zhì)
污泥中的水分有四種形態(tài):表面吸附水、間隙水、毛細(xì)結(jié)合水和內(nèi)部結(jié)合水。表面張力作用吸附的水分為表面吸附水。間隙水一般要占污泥中總含水量的65%～85%,這部分水是污泥濃縮的主要對(duì)象。毛細(xì)結(jié)合水:濃縮作用不能將毛細(xì)結(jié)合水分離, 分離毛細(xì)結(jié)合水需要有較高的機(jī)械作用力和能量,如真空過濾、壓力過濾、離心分離和擠壓可去除這部分水分。各類毛細(xì)結(jié)合水約占污泥中總含水量的 15%~25%。內(nèi)部結(jié)合水:指包含在污泥中微生物細(xì)胞體內(nèi)的水分,含量多少與污泥中微生物細(xì)胞體所占的比例有關(guān)。去除這部分水分必須破壞細(xì)胞膜,使細(xì)胞液滲出,由內(nèi)部結(jié)合水變?yōu)橥獠恳后w。內(nèi)部結(jié)合水一般只占污泥中總含水量的10%左右。
1.2 污泥對(duì)環(huán)境的危害
污泥有機(jī)物含量高、易腐爛,有強(qiáng)烈的臭味,并且含有寄生蟲卵、病原微生物和銅、鋅、鉻、汞等重金屬以及鹽類、多氯聯(lián)苯、二英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì),如不加以妥善處理,任意排放,將會(huì)造成二次污染;污泥對(duì)環(huán)境的二次污染還包括污泥鹽份的污染和氮、磷等養(yǎng)分的污染。污泥鹽分含鹽量較高,會(huì)明顯提高土壤電導(dǎo)率,破壞植物養(yǎng)分平衡,抑制植物對(duì)養(yǎng)分的吸收,甚至 對(duì)植物根系造成直接的傷害;在降雨量較大地區(qū)且土質(zhì)疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,當(dāng)有機(jī)物的分解速度大于植物對(duì)氮、磷的吸收速度時(shí),氮、磷等養(yǎng)分就 有可能隨水流失而進(jìn)入地表水體造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化,進(jìn)入地下引起地下水的污染。
2.城市污水處理廠的污泥處理
2.1污泥處理
根據(jù)污泥所在處理單元不同,采用的不同的方法達(dá)到污泥減量化的目的。在污水處理單元操作過程中產(chǎn)生的污泥通過減容、減量、穩(wěn)定以及無害化的過程稱為污泥處理。污泥處理工藝單元主要包括污泥濃縮、脫水、消化(厭氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工藝過程。
2.1.1城市污泥處理的減量化方法
2.1.1.1調(diào)整污水處理工藝實(shí)現(xiàn)污泥減量化
在污水處理過程中,可以通過調(diào)整污水處理工藝,增設(shè)污泥濃縮池或適當(dāng)增加污泥濃度和延長(zhǎng)污泥齡,使污泥自身氧化分解的能力增強(qiáng),減少微生物的數(shù)量,達(dá)到污泥減量化的目的。
2.1.1.2利用膜處理裝置化技術(shù)實(shí)現(xiàn)污泥減量化
污水處理中的活性污泥微生物一般由細(xì)菌(菌膠團(tuán))、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等組成,其中以細(xì)菌為主,且種類繁多。微型動(dòng)物中以固著類纖毛蟲為主,如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等原生動(dòng)物,以細(xì)菌為食料;后生動(dòng)物如纖毛蟲、線蟲、輪蟲等,以細(xì)菌、原生動(dòng)物為食料。采用填料裝置化設(shè)施,在氧化溝、二沉池中設(shè)置利于原生動(dòng)物和后生動(dòng)物寄生的生物膜,利用生物接觸氧化法技術(shù),減少污泥的產(chǎn)量。通過膜裝置化技術(shù)在氧化溝、二沉池中的應(yīng)用,使活性污泥中的微生物通過系統(tǒng)內(nèi)部的生物鏈的物質(zhì)循環(huán),消化部分污泥,達(dá)到污泥減量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技術(shù)或超聲波實(shí)現(xiàn)污泥減量化
利用紫外線高級(jí)氧化功能而發(fā)展起來的光化學(xué)氧化和光催化氧化都是近年來新興的水處理技術(shù)。光化學(xué)氧化法是在光的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),采用臭氧或過氧化氫作為氧化劑,在紫外線的照射下使污染物氧化分解,從而達(dá)到水中污染物質(zhì)的高效降解。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,能破壞存在于空氣中或水中的微生物的細(xì)胞壁,使微生物立刻死亡。通過在回流污泥中,利用臭氧發(fā)生器加入一定量的臭氧或紫外線照射,可使部分污泥分解再利用,達(dá)到污泥減量化的目的。超聲波使得污泥中的部分細(xì)胞體受熱膨脹而破裂,釋放出蛋白質(zhì)和膠質(zhì)、礦物質(zhì)以及細(xì)胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,從而達(dá)到污泥減量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化處理、污泥消化、污泥發(fā)酵技術(shù)實(shí)現(xiàn)污泥減量化
脫水后剩余污泥污泥的干化處理,一是通過晾曬蒸發(fā)水分,是最簡(jiǎn)單的減量方法,但所需場(chǎng)地大,且受天氣的影響太大,不適合大規(guī)模的處理污泥;二是在污泥產(chǎn)生量比較大,且難以有效利用其它熱源的情況下,采用干化焚燒方式可稱為可行技術(shù)。污水污泥干化,最好是利用回收的焚燒熱量,在裝置正常運(yùn)行工況條件下,通常不需要添加輔助燃料(如:在此情況下,除開機(jī)、停機(jī)和偶爾使用輔助燃料維持燃燒溫度)。
通過污泥的消化降解,建設(shè)污泥厭氧發(fā)酵池,由于建設(shè)費(fèi)用高,運(yùn)行不安全,運(yùn)行費(fèi)用高,再則厭氧后的污泥還需進(jìn)一步處理,以達(dá)到進(jìn)一步減量化和穩(wěn)定化的目的。因此,大、中型城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)優(yōu)先選用厭氧消化工藝處理污泥,產(chǎn)生的沼氣宜優(yōu)先考慮綜合利用;有條件進(jìn)行土地園林利用的小型城鎮(zhèn)污水處理廠可優(yōu)先考慮選用好氧堆肥處理工藝。
通過污泥的好氧發(fā)酵,建陽光大棚發(fā)酵池、靜態(tài)發(fā)酵池或使用立式發(fā)酵器、臥式發(fā)酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的達(dá)到減量的目的,且通過高溫發(fā)酵,分解內(nèi)部的高分子有機(jī)物、纖維素、木質(zhì)素,增加有機(jī)質(zhì)含量,對(duì)污泥中的細(xì)菌、病毒、蛔蟲卵進(jìn)行了高效滅活,起到了污泥穩(wěn)定化、無害化的處置目的。
2.1.1.5通過污泥焚燒實(shí)現(xiàn)其減量化、無害化的目的
另外,通過污泥焚燒,也可實(shí)現(xiàn)其減量化、無害化的目的。建設(shè)專門的污泥焚燒廠,對(duì)產(chǎn)生的城市污泥進(jìn)行高溫焚燒,廢渣可用來制磚或填路;也可對(duì)現(xiàn)有的熱電廠、火電廠進(jìn)行改造,把污泥當(dāng)做添加料進(jìn)行焚燒,可節(jié)約大部分投資。因此,污泥熱干化工藝宜選在就近可持續(xù)穩(wěn)定獲得余熱熱源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚燒發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、水泥廠等,利用其廢熱、煙氣余熱作為干化熱源。不宜單獨(dú)設(shè)置污泥干化設(shè)施,也不宜選用優(yōu)質(zhì)一次能源作為熱源。由于污泥燃燒產(chǎn)生Hg、二英等,影響鎮(zhèn)內(nèi)生活空氣質(zhì)量,不宜采用自然干化技術(shù)。
2.1.1.6污泥處理從污泥的穩(wěn)定化、無害化著手。
2.1.1.6.1污泥處理穩(wěn)定化原理概述.
好氧發(fā)酵是在有氧條件下,好氧微生物對(duì)廢棄物進(jìn)行分解、轉(zhuǎn)化并生產(chǎn)出發(fā)酵產(chǎn)品的過程。微生物通過自身的生命活動(dòng),把一部分被吸收的有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單的無機(jī)物,同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量,而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì),使微生物不斷生長(zhǎng)繁殖,產(chǎn)生出更多的生物體的過程。在有機(jī)物生化降解的同時(shí),伴有熱量產(chǎn)生,因發(fā)酵工藝中該熱能不會(huì)全部散發(fā)到環(huán)境中,就必然造成發(fā)酵物料的溫度升高,這樣就會(huì)使一些不耐高溫的病原菌及蟲卵死亡,而達(dá)到無害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥處理的好氧發(fā)酵工藝應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)
好氧發(fā)酵后污泥的含水率 35～45%;
污泥的有機(jī)物降解率>50%;
蠕蟲卵死亡率>95%;
糞大腸菌群菌值>0.01;
種子發(fā)芽指數(shù)≥75%。
在污泥處理工藝選擇上應(yīng)遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強(qiáng)有毒有害物質(zhì)的源頭控制。根據(jù)污泥最終安全處置要求和污泥特性,選擇適宜的污水和污泥處理工藝,在安全、環(huán)保的前提下實(shí)現(xiàn)污泥的妥善處置。
只要污泥中的重金屬不超標(biāo),利用好氧發(fā)酵堆肥法處置污泥,無論從污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化哪方面考慮,無異議是一種優(yōu)良的污泥處置方式。
2.2.最佳工藝技術(shù)路線的選擇
在污泥處理工藝選擇上應(yīng)遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強(qiáng)有毒有害物質(zhì)的源頭控制。根據(jù)污泥最終安全處置要求和污泥特性,選擇適宜的污水和污泥處理工藝,在安全、環(huán)保的前提下實(shí)現(xiàn)污泥的妥善處置。同時(shí),國(guó)家鼓勵(lì)回收和利用污泥中的能源和資源,達(dá)到節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。
統(tǒng)一技術(shù)路線,因地制宜確定污泥處置方式,以往,由于污泥處理處置技術(shù)路線的不統(tǒng)一造成了很多建設(shè)運(yùn)營(yíng)方面的混亂,明確對(duì)污泥處置的技術(shù)路線,就是綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平等因素,因地制宜地確定污泥處置方式。鼓勵(lì)采用土地利用方式處置符合標(biāo)準(zhǔn)的污泥。污泥土地利用主要包括園林綠化、土地改良、農(nóng)用等,泥質(zhì)不但應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),還需進(jìn)行場(chǎng)地環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
3.城市污水處理廠的污泥處置
污泥處置以自然或人工方式使經(jīng)處理后的污泥或污泥產(chǎn)品污泥能夠達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定綜合利用的方式來處置和消納污泥,并對(duì)生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式是污泥處置的過程。污泥處置主要包括土地利用、污泥農(nóng)用、填埋和焚燒以及綜合利用(建材利用)等。
3.1 污泥處理處置工藝
一般而言,在污水處理廠內(nèi)污泥經(jīng)過預(yù)處理(濃縮、脫水及相關(guān)輔助設(shè)施)后,在廠內(nèi)(或廠外)根據(jù)后續(xù)處置的不同,采用不同的處理方式,主要處置污泥的方式有土地利用、焚燒等。
3.1.1污泥土地利用方式
污泥土地利用的方式主要包括城市園林綠化、苗圃、林地利用以及土壤修復(fù)及改良。污泥城市園林綠化指處理后的污泥用于行道樹、灌木、花卉、草坪等栽培過程中作為肥料、基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)土。
苗圃及林地利用是將處理后的污泥用于為城市綠化提供幼樹、苗、草坪、花卉的生產(chǎn)基地的介質(zhì)土以及大片的林地等。
土壤修復(fù)及改良堆肥處理后的污泥用于嚴(yán)重?cái)_動(dòng)土地的改良,包括采煤場(chǎng),各種采礦業(yè)開采場(chǎng)(金屬礦、粘土礦、砂子的采掘場(chǎng)等)、矸石場(chǎng)、露天礦坑、尾礦堆、取土坑、城市垃圾填埋場(chǎng)等。粉煤灰堆積場(chǎng)以及森林采伐地,森林火災(zāi)毀壞地,滑坡和其它天然災(zāi)害需要恢復(fù)植被的土地等。
3.1.2污泥的焚燒
污泥焚燒最佳可行技術(shù)主要技術(shù)關(guān)鍵內(nèi)容為“干化+焚燒”技術(shù),同時(shí)包含污泥預(yù)處理過程、煙氣處理、煙氣余熱利用、廢水收集處理以及灰渣、飛灰收集處理環(huán)境管理實(shí)踐等相關(guān)內(nèi)容。
污泥焚燒關(guān)鍵技術(shù)包含:干燥器、干污泥貯存?zhèn)}、焚燒爐、煙氣處理系統(tǒng)、煙氣再循環(huán)系統(tǒng)、廢水收集處理系統(tǒng)、灰渣、飛灰收集處理系統(tǒng)等。
4. 結(jié)論
污水處理廠通過脫水后的剩余污泥,含水率在80%左右,長(zhǎng)期放置不但占用大量的土地,而且會(huì)厭氧消化,產(chǎn)生的廢水影響地下水質(zhì),散發(fā)的氣味影響空氣質(zhì)量,同時(shí),又造成細(xì)菌在空氣中的傳播。嚴(yán)重的可能會(huì)造成二次污染,與我們的環(huán)境治理背道而馳。所以,污泥的穩(wěn)定化、無害化處理和處置非常重要,不能簡(jiǎn)單的一埋了事,2004年發(fā)生的“SARS”事件應(yīng)在我們環(huán)保人耳邊警鐘長(zhǎng)鳴!因此,對(duì)污水處理廠污泥的穩(wěn)定化、無害化處置,連同污泥的減量化處置一并考慮,找到最適合本身污水廠污泥處置的最佳技術(shù)路線和途徑,結(jié)合資源化的目的,以達(dá)到共贏的效果。
第2篇：污泥無害化處理方式范文
關(guān)鍵詞：生活污泥處理處置；存在問題；對(duì)策建議
中圖分類號(hào)：R126.2
一．生活污泥產(chǎn)生和處理處置現(xiàn)狀
據(jù)調(diào)查，截至2008年底，我省共建成城鎮(zhèn)生活污水處理廠175座，設(shè)計(jì)日處理能力達(dá)1091.5萬噸，居全國(guó)首位。實(shí)際日處理量為891.1萬噸，達(dá)產(chǎn)率81.6%，日產(chǎn)生生活污泥3925噸（含水率80%）。全省生活污泥主要集中在污水處理率較高、處理規(guī)模較大的珠三角地區(qū)，其生活污泥產(chǎn)生量占全省總量的90.1%。其中廣州和深圳兩市污泥產(chǎn)生量幾乎占了全省的一半。
我省污泥無害化處置率較低，污染防治形勢(shì)不容樂觀。處置方式較為單一，以填埋為主，占69.84%，且大多數(shù)填埋達(dá)不到無害化處置的要求，污泥在填埋之前沒有穩(wěn)定化處理，也達(dá)不到污泥填埋含水率小于60%的填埋場(chǎng)入場(chǎng)要求。堆肥和建材利用(制磚)所占比例較小，分別僅占8.93%和2.79%。仍有18.43%的污泥簡(jiǎn)單堆存，帶來較大的污染隱患，嚴(yán)重影響了我省污染減排的成果。
二．污泥處理處置技術(shù)
污泥處理處置應(yīng)以“減量化、穩(wěn)定化、資源化、無害化”為最終目的，現(xiàn)在大多的污水處理廠所采用的污泥處理的流程，主要采用四個(gè)階段：污泥的濃縮、穩(wěn)定、脫水和處置。
污泥濃縮主要是為了降低污泥中的空隙，常用的方法有重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等。他它們均采用物理處理方法。其中，采用氣浮濃縮、離心濃縮則設(shè)備復(fù)雜，費(fèi)用高，并不適合中國(guó)國(guó)情，此外，重力濃縮法貯存污泥的能力高，操作簡(jiǎn)單，所以重力濃縮法是我國(guó)目前最主要的污泥濃縮手段。幾種濃縮法在國(guó)內(nèi)作戰(zhàn)比例如下圖1
污泥穩(wěn)定目前最常采用的方法是厭氧消化。隨著技術(shù)的進(jìn)步，厭氧消化又發(fā)展為兩相消化和兩級(jí)消化。此外還有好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用。厭氧消化約占到46%，而好氧消化則占18%。
污泥脫水是為了降低污泥含水率，減少污泥的體積。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的污泥脫水的措施主要是機(jī)械脫水，其中帶式壓濾方式是主要采用的污泥脫水工藝，比重達(dá)64%。
污泥處置是指經(jīng)過處理后的污泥或污泥產(chǎn)品在環(huán)境中或長(zhǎng)期利用中達(dá)到穩(wěn)定，并對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生有害影響的最終消納方式。下圖2為我國(guó)目前采用的污泥處置方案的比例。
圖1 我國(guó)污泥處置方案占比
由上圖知，污泥農(nóng)用占到了44.83%的比例，因?yàn)槲勰嘀泻写罅坑袡C(jī)物和氮、磷等元素，這些都是植物所必須的營(yíng)養(yǎng)元素。污泥用于農(nóng)業(yè)投資少、耗能低，而且可以充分利用污泥中的營(yíng)養(yǎng)元素，故被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。但由于污泥中往往重金屬超標(biāo)，而且病原微生物難以消除。故污泥農(nóng)用必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《農(nóng)用污泥中污染物的指標(biāo)》。
土地填埋是國(guó)內(nèi)比較普遍的污泥處置方式，也是目前我省采用的最主要的污泥處置方式。填埋操作相對(duì)簡(jiǎn)單、處理費(fèi)用較低、適用性較強(qiáng)。但填埋處置不能最終避免環(huán)境污染，只是延緩了環(huán)境污染產(chǎn)生的時(shí)間，因此，污泥填埋由于作業(yè)難度大和滲濾液對(duì)環(huán)境的污染終將被淘汰。
污泥焚燒可以迅速和較大程度使污泥達(dá)到減量化，并且可以將有機(jī)物徹底分解，產(chǎn)生的熱量還可以回收利用真正實(shí)現(xiàn)了“節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的理念。尤其適合經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、土地資源緊張的地區(qū)。
此外，目前還有一些用于建材利用，以作為水泥添加料和制磚為主。但由于工藝先天缺陷，存在著臭氧擾民的問題。而臭氣問題一直位列我省十大“民生問題”之列。
三、 目前污泥處理處置存在的主要問題分析
由于我省污泥處理處置起步較晚，且初期并未得到重視，故存在著許多方面的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）污泥處理率低、工藝不完善
污泥處理率低，首先是由于我省長(zhǎng)期存在這種廢水處理、輕污泥處理的傾向。并未把污泥處理最為污水處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，忽略了污泥的處理處置。往往等到污水處理廠建立以后，經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間才開始建立污泥的處理廠，最終導(dǎo)致污泥處理的進(jìn)度滯后，且處理效率地下的情況。此外，即使建立了污泥處理體系，往往也不能將污泥妥善處理，究其原因，很大程度是由于污水廠的污泥處理工藝很不完善。有數(shù)據(jù)顯示，不具有污泥穩(wěn)定處理的污水廠占55.70%，不具有污泥干化脫水處理的污水處理廠占48.65%，這些未經(jīng)完全穩(wěn)定、脫水處理的污泥在后續(xù)的處置中會(huì)帶來很多不便，甚至將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，可謂徒勞無功。
(2)污泥處理技術(shù)落后
由于起步晚，我省目前所采用的技術(shù)都是一些傳統(tǒng)技術(shù)，較國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，技術(shù)明顯處于中下水平，甚至遠(yuǎn)不及發(fā)達(dá)國(guó)家70、80年代時(shí)的水平。此外這些技術(shù)并未結(jié)合我省實(shí)際情況而對(duì)污泥進(jìn)行有效的處理，只是單一的使用某種技術(shù)，這極大的限制了我省污泥處理處置的發(fā)展。而在一些污水處理廠，依舊使用較為落后，性能差，效率低，耗能高的污泥處理設(shè)備，未能實(shí)現(xiàn)高效化。
(3)污泥處理管理水平低
由于我省污泥工作開展的較晚，管理人員經(jīng)驗(yàn)尚淺，再加之有的技術(shù)人員、操作人員素質(zhì)較差，故不能有效的組織工作，出現(xiàn)問題時(shí)，不能快速有效的解決，更談不上系統(tǒng)化管理整個(gè)污泥處理處置的整個(gè)環(huán)節(jié)。
(4)污泥處理處置投資較低
相比發(fā)達(dá)國(guó)家污泥投資要占總投資的50%——70%相比，我省由于長(zhǎng)期輕污泥處理，在資金的投入上也有發(fā)達(dá)國(guó)家存在不小的差距。
四． 我省污泥處理處置的對(duì)策建議
(1)強(qiáng)化污泥處理處置工作的監(jiān)督和管理
各有關(guān)部門要加強(qiáng)對(duì)污泥處理廠的污泥處理處置的監(jiān)管工作，督促其完善制度，建立合理的管理機(jī)制，保證其工作順利開展，嚴(yán)格控制污泥中重金屬和有毒有害物質(zhì)，并且要從源頭上減少污泥的產(chǎn)生量。同時(shí)，政府應(yīng)制定一系列關(guān)于污泥處置的法律法規(guī)，對(duì)于亂排亂倒污泥等違法行為要依法嚴(yán)肅處理，做到有法必依、違法必究、執(zhí)法必嚴(yán)。真正實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的無害化、資源化的處理。
(2)建立污泥處理處置經(jīng)費(fèi)保障機(jī)制
在核定和調(diào)整污水處理費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)將污泥處理處置費(fèi)用納入污水處理成本，建立處理處置經(jīng)費(fèi)保障機(jī)制，可以對(duì)未達(dá)到污泥處理處置指標(biāo)的企業(yè)適當(dāng)加收排污費(fèi)，以提高企業(yè)對(duì)于污泥無害處置的自覺性。而對(duì)于要求提高污泥處理設(shè)備或技術(shù)的企業(yè)，可提供相應(yīng)的優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)并倡導(dǎo)采用先進(jìn)技術(shù)隊(duì)污泥進(jìn)行無害處置。政府在資金投入方面也可適當(dāng)提高，以保證污泥處理的工作更加有效快速的開展。
(3)推廣污泥處置實(shí)用技術(shù)
在污泥處置技術(shù)方面，應(yīng)加大對(duì)先進(jìn)處置技術(shù)的示范、扶持和推廣。除了采用土地利用、焚燒、建材利用、熱干化等示范工程的建設(shè)和改造外，還可以就我省目前的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平，通過引進(jìn)一些國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，積極借鑒和推廣應(yīng)用污泥深度脫水、厭氧消化、好氧發(fā)酵、余熱干化等工藝技術(shù)，最大限度的實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無害化和資源化處置。
(4)加強(qiáng)污泥源頭控制
對(duì)于印染、造紙等重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)可以實(shí)行強(qiáng)制行清潔生產(chǎn)審核，以從源頭上減少污泥的排放量。對(duì)于產(chǎn)生的污泥可以按照處理方式或地域進(jìn)行分類，以便做后續(xù)的污泥處理工作。尤其要注意與生活污水處理管網(wǎng)分隔排放，以減輕城鎮(zhèn)生活污水處理廠的壓力。
(5)污水與污泥同時(shí)并行處理
針對(duì)以前“重水輕泥”的錯(cuò)誤觀念，應(yīng)提倡污水處理廠新建、改建和擴(kuò)建時(shí)，污泥處理設(shè)施應(yīng)當(dāng)與污水處理設(shè)施同時(shí)規(guī)劃、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)投入運(yùn)行。而現(xiàn)在還不具備污泥處理能力的污水處理廠應(yīng)該盡快進(jìn)程污泥處理設(shè)施。以保證污泥處理工作快速有效的開展。
五．結(jié)束語
我省應(yīng)加快污泥處理處置實(shí)施的步伐，結(jié)合我省目前的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)情況尋求解決對(duì)策，貫徹落實(shí)《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要（2008-2020年）》和《廣東省環(huán)境保護(hù)規(guī)劃綱要（2006－2020年）》，鞏固污染減排成效，有效防止城鎮(zhèn)生活污水處理廠污泥的環(huán)境污染，切實(shí)保護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量。
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第3篇：污泥無害化處理方式范文
關(guān)鍵詞：污泥；處理處置；節(jié)能減排；研究現(xiàn)狀
中圖分類號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-9944（2012）12-0001-04
1污泥現(xiàn)狀
近年來，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和節(jié)能減排政策的作用，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)得到迅速發(fā)展，水環(huán)境治理取得顯著成效。生物法是污水處理最常用的方法，而剩余污泥是其過程中的必然產(chǎn)物。剩余污泥易腐爛，有惡臭，并含有大量病原微生物、寄生蟲卵或重金屬等有害物質(zhì)，如果不能得到有效的處理處置，很容易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染，威脅環(huán)境安全和公眾健康，影響國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略實(shí)施的積極效果[1～4]。隨著近年來我國(guó)環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，污水處理率的增加，污泥產(chǎn)生量也不斷地增加。2009 年，全國(guó)投入運(yùn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠1992 座，處理污水量共計(jì)280 億m3，產(chǎn)生污泥約2005 萬t（含水率約80%）[5]。住建部《關(guān)于全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施2011年第4季度建設(shè)和運(yùn)行情況的通報(bào)》顯示，截至2011年年底，全國(guó)各市、縣累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠3135座，污水日處理能力達(dá)1.36億m3。全國(guó)正在建設(shè)的城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目達(dá)1360個(gè)，總設(shè)計(jì)能力約2900萬m3/d，城市污水處理率達(dá)82.6% 。我國(guó)的剩余污泥處理處置壓力十分巨大。另據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有小部分進(jìn)行衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒和建材利用等，大部分未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置。上海市的污泥處理處置只約占總污泥產(chǎn)生量的25%。因此，我國(guó)污水處理廠的污泥處理處置問題日趨嚴(yán)峻，研究污水污泥的處理處置對(duì)策迫在眉睫。
污泥處理處置的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化[6]。從技術(shù)和操作層面上，污泥處理處置可以分為兩個(gè)階段：第一階段是在污水處理廠區(qū)內(nèi)對(duì)生污泥進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化處理，其目的是為了降低污泥外運(yùn)處置造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)；第二階段是對(duì)處理后的污泥進(jìn)行合理的安全處置，實(shí)現(xiàn)污泥無害化和資源化的的最終目的。
針對(duì)我國(guó)目前的污泥現(xiàn)狀，本文對(duì)污泥的處理處置技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、污泥預(yù)處理技術(shù)的研究進(jìn)展及存在的問題進(jìn)行了綜述，并提出幾點(diǎn)建議，對(duì)于我國(guó)城市污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥的有效處理處置，具有重大的實(shí)際意義和參考價(jià)值。
2污泥處理處置技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1污泥處理技術(shù)
污泥處理就是對(duì)污泥進(jìn)行濃縮、調(diào)理、脫水、穩(wěn)定、干化等的加工過程[7]。隨著我國(guó)污泥產(chǎn)生量的不斷提高，污泥處理處置逐漸成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。有效適當(dāng)?shù)奈勰嗵幚砜梢允刮勰嘣谔幹弥袦p少對(duì)環(huán)境造成的有害影響。
2.1.1污泥濃縮/脫水
目前，城市污水處理廠最常用的污泥濃縮方法主要為重力濃縮池和浮選濃縮池，其中重力濃縮池應(yīng)用最多[8]。我國(guó)水處理工藝技術(shù)發(fā)展較快，與國(guó)際先進(jìn)水平差距不大，其中污泥脫水技術(shù)也有了較大的提高，但污泥濃縮技術(shù)較為落后，相對(duì)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的專用污泥濃縮機(jī)，“兩池”占地大、效率低、投資高、建造工期長(zhǎng)、管理控制難，差距顯著。
污泥脫水的傳統(tǒng)方法主要是利用污泥干化場(chǎng)，使其自然干化，其主要缺點(diǎn)為占地面積大、環(huán)境衛(wèi)生條件惡劣、適用地區(qū)范圍小。目前在大型、開放性城市，已很少使用。由于環(huán)保要求，在我國(guó)污泥脫水技術(shù)研究已得到各方面的逐步重視，各種型式的脫水機(jī)械也在逐步開發(fā)制造，但仍不成熟，需要進(jìn)一步提高脫水機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和管理水平。目前常用的污泥脫水設(shè)備主要有真空過濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、板框壓濾機(jī)和回轉(zhuǎn)脫水機(jī)等[9]。對(duì)于污泥脫水型式選擇的條件，主要根據(jù)污泥的理化性質(zhì)、進(jìn)泥含水率、脫水后泥餅含水率、占地、一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用等，進(jìn)行綜合比較考慮確定。
為便于污泥進(jìn)一步處理處置，目前，我國(guó)有關(guān)部門要求將城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥的含水率控制在60%以內(nèi)。然而，目前尚缺少能耗較低、添加劑用量少、產(chǎn)能大且能對(duì)污泥連續(xù)進(jìn)行處理的深度脫水設(shè)備。當(dāng)前市場(chǎng)上出現(xiàn)的板框式深度脫水處理機(jī)在脫水方面能滿足相關(guān)的要求，但其壓榨時(shí)間較長(zhǎng)（一個(gè)循環(huán)周期時(shí)間約3h45min）、不能連續(xù)出料、單臺(tái)設(shè)備處理能力小、設(shè)備使用壽命較短、技術(shù)有待完善等缺點(diǎn)限制了其進(jìn)一步的推廣使用。
上海市城市排水有限公司與上海交通大學(xué)結(jié)合目前污泥深度脫水壓濾機(jī)存在的問題，開發(fā)了一套可使污泥易于脫水的預(yù)處理技術(shù)（添加相當(dāng)于脫水污泥總量為5%～6%的污泥改性劑）和一套可連續(xù)對(duì)污泥進(jìn)行脫水的新型帶式壓濾試驗(yàn)機(jī)（處理能力為20～30t/d）。污泥通過改性劑預(yù)處理并經(jīng)過連續(xù)帶式壓濾后，含水率可從80%～85%降低到50%～55%左右，能滿足與后續(xù)污泥處置銜接的要求。該設(shè)備是在原有帶式壓濾設(shè)備基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其構(gòu)成具有如下特點(diǎn)。
（1） 濾帶。要求其具有較高的抗拉強(qiáng)度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度變化等特點(diǎn)，同時(shí)還應(yīng)考慮污泥的具體性質(zhì)，選擇國(guó)外進(jìn)口的適合的編織紋理，具有良好的透氣性能及對(duì)污泥顆粒的攔截性能的污泥濾帶。
（2）輥壓筒的調(diào)偏系統(tǒng)。通過氣動(dòng)裝置自動(dòng)糾偏。
（3）濾帶的張緊系統(tǒng)：由氣動(dòng)系統(tǒng)來控制，濾帶張力一般控制在0.3～0.7MPa，常用值為0.4MPa。
（4）帶速控制。不同性質(zhì)的污泥對(duì)帶速的要求各不相同，即對(duì)任何一種特定的污泥都存在一個(gè)最佳的帶速控制范圍，在該范圍內(nèi)，脫水系統(tǒng)既能保證一定的處理能力，又能得到高質(zhì)量的泥餅。
（5）連續(xù)帶式壓濾脫水機(jī)受污泥負(fù)荷波動(dòng)的影響較小，并具有出泥含水率較低、運(yùn)行穩(wěn)定、管理控制相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)人員的素質(zhì)要求不高等特點(diǎn)。
（6）運(yùn)行電耗。該設(shè)備能耗較小，每噸脫水污泥從含水率80%降到55%以下時(shí)，電耗約為9～12kW·h。
2.1.2污泥消化穩(wěn)定技術(shù)
在我國(guó)，存在著“重水輕泥”的現(xiàn)象，所以與國(guó)外相比，我國(guó)污水處理廠污泥穩(wěn)定化程度低，據(jù)調(diào)查，2600多座污水處理廠中只有近60座配有污泥厭氧消化設(shè)施，而其中正常運(yùn)行的不到20座[10]。
污泥消化穩(wěn)定技術(shù)主要有好氧消化和厭氧消化兩種，在設(shè)備方面，厭氧消化主要依靠國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，污泥好氧堆肥技術(shù)和設(shè)備主要為自主開發(fā)，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。厭氧消化是目前國(guó)際上最為常用的污泥生物處理方法，適用于大型污水廠，通?？墒刮勰鄿p量30%以上，使污泥穩(wěn)定易于脫水，具有良好的有機(jī)物降解率（40%～60%），回收能源，運(yùn)行成本低，總污泥量減少， 凈能量消耗低，病原體活性低，消化后產(chǎn)品適合農(nóng)用，應(yīng)用性廣；但也存在操作難度高、初次投資高、安全問題等缺點(diǎn)。
2.2污泥處置方式
污泥處置是指污泥以某種形態(tài)在環(huán)境中消納的方式。常見的污泥處置方式主要有：衛(wèi)生填埋、焚燒、土地利用、建材利用等[11，12]。在我國(guó)，污泥的土地填埋占了較大比例，且最終出路是進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)，也有填海，有的進(jìn)入水塘堆放，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染[12]。最適合我國(guó)的污泥處理方式是土地利用。
2.2.1衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋是目前我國(guó)普遍采用的污泥處置方法，但由于脫水污泥的含水率較高及填埋場(chǎng)對(duì)污泥剪切力的要求，污泥進(jìn)填埋場(chǎng)的含水率必須小于40%，有機(jī)質(zhì)含量低于30%[11]，并且現(xiàn)在很多垃圾填埋場(chǎng)拒收污泥入場(chǎng)。近年來很多處置污泥的填埋場(chǎng)增設(shè)了深度脫水/固化或石灰穩(wěn)定設(shè)施，來實(shí)現(xiàn)污泥有效衛(wèi)生填埋。
污泥衛(wèi)生填埋始于20世紀(jì)60年代，到目前為止已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)。按 2004 年我國(guó)的污水處理能力統(tǒng)計(jì)，我國(guó)各個(gè)污水廠每天產(chǎn)生約7000 t 的污泥餅，70%以上是棄置，20%是填埋，不到10%的是通過堆肥等技術(shù)處理后回用于土地[13]。該種污泥處置方法的主要優(yōu)點(diǎn)有：操作簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用小、處理費(fèi)用低、適應(yīng)性強(qiáng)；但是也存在占地面積大、潛在地污染土壤和地下水等缺點(diǎn)。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)帶來的對(duì)土地的大量需求和污泥產(chǎn)生量的劇增，造成目前剩余污泥填埋難以找到適宜的場(chǎng)所。此外，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸成本越來越高。種種不利因素都限制了污泥填埋，致使其不會(huì)成為污泥最終處置的發(fā)展方向。
2.2.2污泥干化
近年來污泥干化系統(tǒng)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展很快，但投產(chǎn)主要干化項(xiàng)目如北京、上海、重慶、深圳、蘇州等地均采用進(jìn)口設(shè)備。干化焚燒現(xiàn)在采用的主要工藝有流化床工藝（如上海石洞口污水處理廠）[14]和污泥噴霧干化焚燒（如浙江紹興和蕭山）[15]。污泥協(xié)同焚燒是污泥熱處理的發(fā)展趨勢(shì)之一，國(guó)內(nèi)已在北京、嘉興、廣州等地的水泥廠和發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；こ淌痉稇?yīng)用[15]。
污泥的常見熱干化系統(tǒng)主要有直接干化（流化床干化、轉(zhuǎn)鼓干化）、間接干化（薄層干化、漿式干化）和輻射干化（帶式干化、螺旋式干化）等[16]。污泥通過焚燒（鼓泡流化床）實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定燃燒，使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，使污泥徹底實(shí)現(xiàn)無害化，但其系統(tǒng)復(fù)雜，專業(yè)技術(shù)要求高。污泥干化焚燒與其他方法相比具有的突出優(yōu)點(diǎn)是：污染物最終處理效果好，污泥體積最小化，不存在重金屬和合成有機(jī)物污染問題，處理速度快，干化后可就地焚燒，減少長(zhǎng)距離運(yùn)輸，污泥焚燒爐渣制磚比干化污泥制磚更安全。但是也存在一些缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，牽涉多個(gè)行業(yè)，設(shè)備不成熟，成本高，可能產(chǎn)生二噁英等有毒氣體，焚燒煙氣處理成本較大。目前，國(guó)內(nèi)工程實(shí)例主要有上海石洞口污水廠、浙江富陽市污泥焚燒廠、深圳寶安污泥干化焚燒廠、重慶市污泥干化焚燒廠（與水泥混燒）、北京市污泥干化焚燒廠（與水泥混燒）、成都市污泥干化焚燒廠。
2.2.3土地利用
污泥的土地利用主要是指將經(jīng)過脫水和無害化處理的污泥用于農(nóng)田、林地和園林綠化，還可以用于土地的復(fù)墾以及沙化或荒漠化土地的改良等，是污泥資源化的一種處置方式。
污泥土地直接利用因投資少、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式?？茖W(xué)合理的土地利用，可減少污泥帶來的負(fù)面效應(yīng)。一方面，污泥的肥效可以有效改善土壤的肥力，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，將處理后的污泥作為肥料或土壤改良劑，不但可以節(jié)省大量的污泥終端處置費(fèi)用，而且可以為肥力低下的農(nóng)田增添有機(jī)質(zhì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。因此，污泥的土地利用是一種符合我國(guó)國(guó)情的污泥處置方法，在我國(guó)污泥農(nóng)用應(yīng)具有比較好的前景[17]。另一方面，林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。污泥用于嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的土地（如礦場(chǎng)土地、森林采伐場(chǎng)、垃圾填埋場(chǎng)、地表嚴(yán)重破壞區(qū)等需要復(fù)墾的土地）的修復(fù)與重建，減少了污泥對(duì)人類生活的潛在威脅，既處置了污泥又恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境，也是污泥土地利用的一個(gè)重要方面。
但由于污泥中含有的有害物質(zhì)，如不經(jīng)嚴(yán)格的無害化處理，容易對(duì)人體以及環(huán)境造成較大的影響。如污泥中的一些難降解有機(jī)污染物，且毒性很強(qiáng)，一旦進(jìn)入土壤，勢(shì)必對(duì)土體造成危害。另外，污泥中的重金屬，隨著污泥施加次數(shù)的增加逐漸會(huì)在土壤中累積，我國(guó)幾個(gè)較大污水廠的污泥都存在個(gè)別重金屬含量超出農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)的問題[18]，廢水污泥中的病原體存活時(shí)間一般不超過一年，而重金屬（ 如鎘、鉛、砷） 將可能在環(huán)境中長(zhǎng)期存在。因此，如果要實(shí)現(xiàn)污泥農(nóng)用，需要經(jīng)過嚴(yán)格無害化處理才可以大面積推廣。
由于我國(guó)關(guān)于污泥土地利用的政策法規(guī)還不明確，真正意義上的土地安全利用比例還十分有限。
2.2.4建材利用
污泥建材利用是提高污泥利用附加值和物理處置利用率的最佳方式之一，可以有效減少污泥中的有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的危害，具有極大的發(fā)展?jié)摿蜆O高的研究?jī)r(jià)值，是未來污泥資源化利用的重要方式。污泥中除了有機(jī)物外還含有20%～30%的無機(jī)物，主要是含Ca、Si、Al、Fe 等元素的礦物質(zhì)[19]，與許多建筑材料原材料的成分非常相近，因此可以分別利用污泥中的無機(jī)成分和有機(jī)成分制造建筑材料。目前污泥建材利用主要有污泥制瀝青、制磚、制陶粒、制混凝土、制生態(tài)水泥、制生化纖維板等[18，19]。在重慶、上海等地已經(jīng)建設(shè)了利用污泥制備陶粒和燒結(jié)磚的生產(chǎn)線，有力地推動(dòng)了污泥建材資源化。
從可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來看，污泥建材資源化是污泥利用的重要甚至是根本方向，因?yàn)槲勰嗟慕ú馁Y源化不僅利用污泥量大，而且污泥建材生產(chǎn)和利用過程對(duì)環(huán)境影響最小。如果能在排污末端將污泥的處理工藝與建筑材料生產(chǎn)前端的原材料制備工藝結(jié)合起來，使經(jīng)過處理的污泥能夠直接用于燒制建筑材料，將會(huì)極大地降低污水污泥的利用成本并促進(jìn)污水污泥的建材資源化利用。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，污泥燒成制品將是污泥建材資源化非常重要的方向。
3污泥預(yù)處理技術(shù)的研究進(jìn)展
從20世紀(jì)70年代起，包括物理、化學(xué)、生物以及其聯(lián)用的方法對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理的研究報(bào)道開始相繼出現(xiàn)[20]：物理法主要有高溫水解[21]、凍融處理 [22]、超聲波[23]、電子束[24]、高壓射流及球磨[20]等；化學(xué)法主要有Fenton[25]、濕式氧化法[25]、酸堿處理[26，27]、臭氧氧化法[20]、雙氧水氧化法[28]等；生物法主要有高溫微好氧消化[29]、高溫好氧消化[30]等。其中，物理、化學(xué)法及其聯(lián)用措施大多能大幅提高污泥消化性能，但從目前情況看，其處理成本較高，操作難度大，離實(shí)際應(yīng)用尚有較大距離，而生物法預(yù)處理盡管也具有類似作用且運(yùn)行費(fèi)用較低，但存在處理時(shí)間較長(zhǎng)、效率較低等缺點(diǎn)[20]。因此，在如何大幅提高污泥處理處置效率的前提下，選擇合適的預(yù)處理方式對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理，是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)之一。
4污泥處理處置存在的問題和原因
從目前污泥處理處置的情況來看，主要存在著以下幾個(gè)方面的問題：（1）污泥處理率及污泥設(shè)施配套率低。僅從上海市來看，污泥處理設(shè)施的規(guī)模僅占目前污泥量的25%左右[31]， 且大部分設(shè)施因?yàn)槟昃檬?、老化及?biāo)準(zhǔn)低下等原因已經(jīng)停止運(yùn)行；
（2）現(xiàn)今城市污水廠的污泥多采用簡(jiǎn)單的濃縮、脫水技術(shù)處理，且大都未進(jìn)行無害化處理；
（3）我國(guó)農(nóng)村，農(nóng)民更加習(xí)慣于施用化學(xué)肥料，致使污泥土地農(nóng)用等具有較好前景的處置方式得不到推廣和應(yīng)用。因此，如何更好地處理處置剩余污泥已成為城市管理部門提高管理水平的重要研究?jī)?nèi)容之一。
另一方面，由于我國(guó)污水處理廠的污泥最終處置技術(shù)路線不明確、投資和運(yùn)行資金不到位、法規(guī)監(jiān)管體系不完善等原因，導(dǎo)致污泥處理處置未真正實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。且由于長(zhǎng)期的“重水輕泥”認(rèn)知錯(cuò)誤，使污泥處置問題被長(zhǎng)期擱置，發(fā)展相當(dāng)滯后，污泥造成的二次污染問題日顯突出，污泥的問題已到了不容忽視的地步。
5對(duì)污泥處理處置發(fā)展的幾點(diǎn)建議
污泥處理處置方法的選擇，需要綜合考慮環(huán)境生態(tài)效益與處理處置成本經(jīng)濟(jì)效益之間的均衡。從發(fā)達(dá)國(guó)家污泥處理處置的發(fā)展趨勢(shì)分析，今后污泥處理處置的方向?qū)⒁酝恋乩煤湍茉蠢脼橹?，污泥填埋的比例將大幅度降低。我?guó)的污泥處理處置可以在參考國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)污泥處理處置的穩(wěn)定減量化和資源化，并做到以集約化處理為主，分散處理為輔，處置以填埋、焚燒、資源化利用為主，近遠(yuǎn)期相結(jié)合，分期、分步實(shí)施。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，污泥的農(nóng)田林地利用可以作為主要的有效利用途徑，同時(shí)，也要發(fā)展研究其他的資源化途徑，如直接或間接作為燃料、熱分解制油等能源化利用途徑。污泥焚燒作為最徹底的處理處置方式，在國(guó)外，特別是西歐和日本已得到了廣泛的應(yīng)用，歐洲將來有30%的污泥土地利用、70%熱能利用。在國(guó)內(nèi)，由于其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進(jìn)一步處理等問題而一直未得到應(yīng)用。
在我國(guó)， 污水廠污泥傳統(tǒng)的處置方式是將污泥適當(dāng)濃縮或脫水處理后直接進(jìn)行農(nóng)用等處置，這種處理處置方式的弊端是顯而易見的，目前正面臨著往安全、可靠、可持續(xù)的方向轉(zhuǎn)變。因此，借鑒國(guó)外目前有關(guān)經(jīng)驗(yàn)十分必要。
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第4篇：污泥無害化處理方式范文
油氣集輸是指油田礦場(chǎng)原油和天然氣的收集、處理和運(yùn)輸過程。其主要任務(wù)是通過一定的工藝流程，把分散在油田各油井產(chǎn)出的油、氣、水等混合物集中起來，經(jīng)過必要的處理，使之成為符合國(guó)家或行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的原油、天然氣、輕烴等產(chǎn)品和符合地層回注水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或外排水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的含油污水，并將原油和天然氣分別輸往長(zhǎng)距離輸油管道的首站(或礦場(chǎng)油庫)和輸氣管道的首站，將污水送往油田注水站或外排。它主要包括氣液分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、天然氣凈化、輕烴回收、污水處理和油、氣、水的礦場(chǎng)輸送等環(huán)節(jié)。
二、油氣集輸工藝過程
油井產(chǎn)出的多項(xiàng)混合物經(jīng)單井管線(或經(jīng)分隊(duì)計(jì)量后的混輸管線)混輸至集中處理站(集中處理站也稱為油氣集輸聯(lián)合站)，在聯(lián)合站內(nèi)首先進(jìn)行氣液分離，然后對(duì)分離后得到的液相進(jìn)一步進(jìn)行油水分離，通常稱原油脫水，脫水后的原油在站內(nèi)再進(jìn)行穩(wěn)定處理，然后輸送至礦場(chǎng)油庫暫時(shí)儲(chǔ)存或直接輸送至長(zhǎng)輸管道的首站；在穩(wěn)定過程中得到的石油氣輸送至輕烴回收裝置進(jìn)一步處理；從油水混合物中脫出的含油污水及泥砂等，進(jìn)合站內(nèi)的污水處理站進(jìn)行除油、除雜質(zhì)、脫氧、防腐等一系列處理，使之達(dá)到油田地層回注或環(huán)境保護(hù)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)需要，回注地層或外排，對(duì)從氣液分離過程中得到的天然氣(通常稱為油田伴生氣或油田氣)，進(jìn)行干燥、脫硫等凈化處理后，再進(jìn)行輕烴回收處理，將其分割為甲烷含量90％以上的干氣和液化石油氣、輕質(zhì)油等輕烴產(chǎn)品，其中干氣輸至輸氣管道的首站，液化石油氣和輕質(zhì)油等輕烴產(chǎn)品可直接外銷。
三、油氣集輸過程污染物分析
油氣集輸過程中產(chǎn)生的污染物為廢水、廢氣、噪聲和固體廢棄物。
(1)廢水：主要為地層采出液經(jīng)分離器分離出的采油污水，具有高濃度的COD、BOD、SS、礦化度及石油類等，
(2)廢氣：主要為燃燒廢氣和大罐呼吸產(chǎn)生的工藝廢氣。燃燒廢氣主要污染成分為S02、NOX、煙塵等，大罐呼吸工藝廢氣污染成分主要為無組織揮發(fā)的烴類，
(3)噪聲：主要是集輸站場(chǎng)內(nèi)輸送泵、消防泵、電機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備噪聲，噪聲源強(qiáng)范圍在68分貝～100分貝之間；
(4)固體廢物：主要是地層采出液攜帶的大量泥砂在處理、儲(chǔ)運(yùn)過程中形成的含有污泥和原油儲(chǔ)運(yùn)過程中發(fā)生跑冒滴漏等事故造成土壤污染形成的油泥，統(tǒng)稱為油泥砂，其具有高含油的特性，已被國(guó)家列為危險(xiǎn)固體廢物。
四、污染物的控制與治理技術(shù)的應(yīng)用
目前，石油集輸過程中產(chǎn)生的污染物都具有較成熟的處理工藝，并得到廣泛應(yīng)用。下面將詳細(xì)介紹集輸過程中所產(chǎn)生的廢水、廢氣、噪聲和固體廢物的防控與治理技術(shù)。
(1)廢水污染防控與治理技術(shù)
目前油田對(duì)采出廢水的處理主要在聯(lián)合站內(nèi)進(jìn)行，常用的處理工藝有“氣浮+過濾”和“混凝沉降+過濾”兩種工藝，通過處理大量去除廢水中的SS、石油類等污染物，滿足回注(灌)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，回注(灌)地層。部分經(jīng)聯(lián)合站處理后的污水再經(jīng)過反滲透、膜過濾等方法處理后，用作注聚配水，實(shí)現(xiàn)綜合利用的目的。不能回注(灌)和綜合利用的污水，通過“隔油+氣浮+生物氧化塘”工藝處理后，滿足相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)排放。
(2)廢氣污染防控與治理技術(shù)
①燃燒廢氣
油氣集輸過程中加熱爐染料盡可能使用凈化后的天然氣等清潔能源，燃燒后廢氣經(jīng)過脫硫、除塵等措施后達(dá)標(biāo)排放。
②工藝廢氣
油氣集輸儲(chǔ)運(yùn)盡量采用密閉流程，儲(chǔ)罐安裝呼吸閥、抽氣裝置，減少大罐呼吸引起的烴類氣體的無組織排放。
(3)噪聲污染防控與治理技術(shù)
噪聲污染防治首先要選用低噪音設(shè)備，并做好減振措施，從源頭降低噪聲級(jí)，其次時(shí)通過合理布局，加裝隔聲裝置，通過隔聲、距離衰減來消減噪聲級(jí)。盡量減少噪聲對(duì)站內(nèi)職工和周邊環(huán)境的影響。
(4)固體廢物污染防控與治理技術(shù)
目前油泥砂常用的處理方式主要有摻燒焚燒法、分離法、生物降解法、回注法、掩埋法、堆放法等，其中比較成熟的治理工藝為焚燒法、分離法。
第5篇：污泥無害化處理方式范文
關(guān)鍵詞：污水處理廠 污泥 處理處置 新技術(shù)
Abstract:e The author of this article on the sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology are discussed, for reference.
Key words: sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology
中圖分類號(hào)：U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
一、污泥的概念
污水處理廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，含有大量的有機(jī)物、豐富的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物、重金屬以及致病菌和病原菌等。
二、污泥對(duì)環(huán)境的污染
主要的污染包括以下幾種：
2.1 污泥鹽分污染
污泥含鹽量較高，會(huì)明顯提高土壤電導(dǎo)率，破壞植物養(yǎng)分平衡、抑制植物對(duì)養(yǎng)分的吸收， 甚至對(duì)植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會(huì)加速有效養(yǎng)分的流失。
2.2 病原微生物
污水中的病原體（病原微生物和寄生蟲）經(jīng)過處理會(huì)進(jìn)入污泥，新鮮污泥中檢測(cè)到的病原體多達(dá)千種，其中危害較大的是寄生蟲。
2.3 氮磷等養(yǎng)分的污染
在降雨量較大地區(qū)的土質(zhì)疏松土地上大量施用富含 N、P 等養(yǎng)分的污泥后，當(dāng)有機(jī)物分解速度大于植物對(duì)N、P 的吸收速度時(shí)，N、P 等養(yǎng)分就有可能隨水土流失而進(jìn)入地表水體造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，進(jìn)入地下引起地下水的污染。
2.4 重金屬污染
在污水處理過程中，70％～90％的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉(zhuǎn)移到污泥中。重金屬是限制污泥大規(guī)模土地利用的重要因素， 因?yàn)槲勰嗍┯糜谕寥篮螅?重金屬將積累于地表層。另外，重金屬一般溶解度很小，性質(zhì)較穩(wěn)定，所以其潛在毒性易于在作物和動(dòng)物以及人類中積累。
三、污泥處理處置的常用方法
3.1 拋棄型技術(shù)
拋棄型技術(shù)的主要方法是污泥的填埋和投海造地兩種。
3.1.1 填埋
污泥消化后經(jīng)脫水再進(jìn)行填埋是目前國(guó)內(nèi)許多大型污水處理廠主要采取的方式，經(jīng)過消化后的污泥，有機(jī)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(jīng)濟(jì)的處理方式。
污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場(chǎng)的滲濾液屬高濃度有機(jī)污水，必須集中加以處理；污泥填埋場(chǎng)四周應(yīng)設(shè)圍欄，并采取相應(yīng)的防蚊蠅、防鼠措施，未經(jīng)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(yīng)小于 0.5m，消化污泥泥層厚度應(yīng)不大于3m，泥層上面鋪砂土層為0.5m，彼此交替進(jìn)行填埋，并設(shè)置通氣裝置，污泥焚燒灰渣填埋時(shí)，可不分層填埋。
這種處置方法簡(jiǎn)單、易行、成本低，污泥又不需要高度脫水，適應(yīng)性強(qiáng)。但是污泥填埋也存在一些問題，占地多，潛在生物可利用率低，填埋滲濾液和氣體的形成，滲濾液是一種被嚴(yán)重污染的液體，如果填埋場(chǎng)選址或運(yùn)行不當(dāng)會(huì)污染地下水環(huán)境，后續(xù)處理管理費(fèi)用高等問題，填埋場(chǎng)產(chǎn)生的氣體主要是甲烷，若不采取適當(dāng)措施會(huì)引起爆炸和燃燒。
3.1.2 投海
沿海地區(qū)，尤其是有大江、大河入?？诟浇?，可考慮把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經(jīng)過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運(yùn)，其中管道輸送較為經(jīng)濟(jì)。在污泥投海工程實(shí)施前，必須搞好投海區(qū)的選擇（離海岸10km以外， 水深25m 左右），以保證海水的稀釋與自凈作用。污泥填海造地，應(yīng)遵守下列要求：①必須設(shè)護(hù)堤，滲水也必須集中進(jìn)行處理，以防污泥和污水污染海水；②污泥或灰渣中的重金屬含量應(yīng)符合填海造地標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 資源化技術(shù)
3.2.1 農(nóng)業(yè)綜合利用
①污泥堆肥化利用
污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等植物需要的養(yǎng)分，同時(shí)污泥中也含有大量有害成分，因此在土地利用之前，必須對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、無害化處理，如好氧與厭氧消化、堆肥化等，其中堆肥化處理是較多采用的一種方法。
堆肥化是利用微生物的作用，將不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)，并使得揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)含量降低，減少臭氣；物理性狀明顯改善，便于貯存、運(yùn)輸和使用；高溫堆肥還可以殺滅堆料中的病原菌、 蟲卵和草籽，使堆肥產(chǎn)品更適合作為土壤改良劑和植物營(yíng)養(yǎng)源。
②污泥消化后利用
厭氧消化較其他穩(wěn)定化工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1 產(chǎn)生能量（甲烷），有時(shí)超過廢水處理過程所需的能量；
2 使最終需要處置的污泥體積減少30%～50%；
3 消化完全時(shí)，可消除惡臭；
4 殺死病原微生物，特別是高溫消化時(shí)；
5 消化污泥容易脫水，含有有機(jī)肥效成分，適用于改良土壤。
當(dāng)處理廠規(guī)模較小，污泥數(shù)量少，綜合利用價(jià)值不大時(shí)，也可采用污泥好氧消化。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行操作比較方便和穩(wěn)定、處理過程需排出的污泥量少。但運(yùn)行費(fèi)用大、能耗多。在具體工程實(shí)踐中，污泥處理采用哪種工藝，厭氧消化還是好氧消化，應(yīng)視具體情況而定，如污泥的數(shù)量、有無利用價(jià)值、運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平的要求、運(yùn)行管理與能耗、處理場(chǎng)地大小等。
3.2.2 低溫?zé)峤庵迫】扇嘉?/p>
污泥熱化學(xué)處理因其無害化和減量化徹底，地位已逐漸增強(qiáng)。它通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度（小于500℃）、由干餾和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為油、反應(yīng)水、不凝性氣體和炭等可燃產(chǎn)物，最大轉(zhuǎn)化率取決于污泥組成和催化劑的種類，正常產(chǎn)率為 200～300L（油）/t（干泥），其性質(zhì)與柴油相似。
四、污泥處理處置的新方法
4.1 污泥燃料化技術(shù)
污泥燃料化方法目前有兩種，一種是污泥能量回收系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱HERS法（Hyperion Energy System），第二種是污泥燃料化法,簡(jiǎn)稱SF法（Sludge Fuel）。
（一）、HERS法
它是將剩余活性污泥和初沉池污泥分別進(jìn)行厭氧消化，產(chǎn)生的消化氣經(jīng)過脫硫后，用作發(fā)電的燃料?；旌舷勰嗔?、離心脫水至含水率80%，加入輕溶劑油，使其變成流動(dòng)行漿液，送入四效蒸發(fā)器蒸發(fā)，然后經(jīng)過脫輕油，變成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料。輕油再返回到前端做脫水污泥的流動(dòng)媒體，污泥燃料燃燒產(chǎn)生的蒸汽一部分用來蒸發(fā)干燥污泥，多余用來蒸汽發(fā)電。
HERS法所用的物料是經(jīng)過機(jī)械脫水的消化污泥。污泥干燥采用的多效蒸發(fā)法一般是用蒸發(fā)干燥法，不能獲得能量收益，而采用CG法可以有能量收益；污泥能量回收兩種方式，即厭氧產(chǎn)生消化氣和污泥燃燒產(chǎn)生熱能，然后以電力形式回收利用。
（二）、SF法
第6篇：污泥無害化處理方式范文
印染行業(yè)屬于化工行業(yè)的一個(gè)重要分支。研究資料表明：在實(shí)際每生產(chǎn)一頓布料所產(chǎn)生的工業(yè)廢水就可以達(dá)到100-200噸。通常對(duì)于印染行業(yè)的廢水處理而言，通常有兩種處理方式一種是回收利用，另外一種就是經(jīng)過無害化處理，排入生態(tài)環(huán)境之中。對(duì)于回收利用而言，經(jīng)常采用的方法包括對(duì)漂白煮煉廢水和染色印花廢水進(jìn)行分流；其次可以進(jìn)行堿液回收利用，進(jìn)行污水蒸發(fā)回收；最后對(duì)燃料進(jìn)行回收，比如凡士林染料可以進(jìn)行不同程度的酸化，懸浮于殘留廢液中，進(jìn)行沉淀后回收利用。無害化處理措施可以含有物理沉降法、化學(xué)處理法以及微生物活性污泥處理法。
2如何做好工業(yè)廢水排放的監(jiān)控和管理工作
2.1加強(qiáng)控制化工廠污染物總量的排放，做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作首先要結(jié)合各行各業(yè)實(shí)際用水的情況，制定出帶有強(qiáng)制性的滾動(dòng)式年污水處理效率和工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率?，F(xiàn)場(chǎng)取樣調(diào)查是制定污水處理具體方案的基本前提之一。在具體的調(diào)查工作中，應(yīng)該做到化工單位的生產(chǎn)工藝的過程、原料、染料的消耗種類，分析污水具體的成分，以及企業(yè)相關(guān)廢水處理設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。從而確定出合理的廢水采樣點(diǎn)位、時(shí)間和采樣的頻率，制定出合理的方案。
2.2提高工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)人員的業(yè)務(wù)水平，做好儀器設(shè)備的更新工作化工廠工業(yè)廢水的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)技術(shù)性的工作，專業(yè)性比較強(qiáng)，所以提高專業(yè)人員的素質(zhì)來說是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作。所以筆者建議采取多項(xiàng)措施進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作。另外對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)部門，應(yīng)該對(duì)工業(yè)廢水的監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行不斷的更新，提高其先進(jìn)程度，更好的為環(huán)境管理服務(wù)。筆者認(rèn)為應(yīng)該首先強(qiáng)化混凝設(shè)備，研制經(jīng)濟(jì)適用的強(qiáng)化混凝強(qiáng)化設(shè)備。其次，不斷研發(fā)效率較高的光催化設(shè)備，最近幾年隨著太陽能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，光催化處理方法正在受到人們的廣泛關(guān)注，并取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)。最后，工業(yè)廢水的處理設(shè)備還應(yīng)該朝著一體化的方向發(fā)展。
2.3進(jìn)一步完善廢水排放的質(zhì)量控制體系化工廠應(yīng)該嚴(yán)格按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證管理規(guī)定》的規(guī)定，根據(jù)廢水監(jiān)測(cè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)境監(jiān)測(cè)部門應(yīng)該制定一套完整的規(guī)章制度，落實(shí)崗位的目標(biāo)責(zé)任制，從而能夠有效的使得監(jiān)控人員進(jìn)行廢水監(jiān)測(cè)工程的全過程控制，強(qiáng)化質(zhì)量控制措施，進(jìn)一步完善控制手段。
3結(jié)語
第7篇：污泥無害化處理方式范文
關(guān)鍵詞：底泥 修復(fù) 資源化利用
中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（a）-0226-02
Abstract：A large number of pollutants in the river sediment，as a secondary pollutant sources seriously affect the aquatic environment. This paper analyzes of the major types of pollutants in the sediment，systematic introduction to the various treatment technologies and resource utilization means.The purpose is to achieve sediment reduction，harmless and resource utilization while exploring a cost-effective，environment-friendly and sustainable development path for China.
Key Words：Sediment；Repair；Resource Utilizing
隨著社會(huì)和化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，近二十幾年來河道、湖泊等水體的污染嚴(yán)重，尤其是河道底泥，底泥中含有大量的污染性物質(zhì)，特別是致病（癌）、破壞生態(tài)的持久性的難分解有機(jī)物、嚴(yán)重超標(biāo)的重金屬離子。這些有害物質(zhì)經(jīng)過食物鏈的累積和擴(kuò)大效應(yīng)，將會(huì)影響人類的健康，破壞自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)。此外，水體富營(yíng)養(yǎng)化的解決關(guān)鍵也仍與底泥密切相關(guān)。水體底泥污染是世界范圍內(nèi)的一個(gè)環(huán)境問題，其污染加劇主要是人為因素造成的，污染物通過大氣沉降、廢水排放、雨水淋溶與沖刷進(jìn)入水體，大量難降解污染物相當(dāng)一部分積累在水體底泥中并逐新富集，溶解于水中的污染物濃度在很大程度上受到底泥的影響。污染底泥的治理已刻不容緩，勢(shì)在必行。
1 底泥中污染物的種類
疏浚底泥具有泥量大，成分復(fù)雜，含水率較高，含有污染物，并且既含有益物質(zhì)又含有害成分等特點(diǎn)。其成分對(duì)處理方案的選擇具有重要意義，主要含有三類：一是重金屬，一般指Hg、As、Zn、Cu等，是環(huán)境中普遍存在的一類污染物，具有難降解性、生態(tài)毒性和可累積性等特點(diǎn)。可通過生活污水及生產(chǎn)廢水的排放、降水徑流等途徑進(jìn)入水體，通過沉淀、吸咐、絡(luò)合等作用而沉積到底泥中。河流底泥中有重金屬與不同載體相結(jié)合，以多種形態(tài)存在，大致有可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)和金屬殘片等，不同形態(tài)的重金具有不同的生物有效性[1]。其與水相保持一定的動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)環(huán)境發(fā)生水力沖刷、外界擾動(dòng)等變化時(shí)，可再次進(jìn)入水體，成為二次污染源。二是有機(jī)物，底泥中有毒有機(jī)物通過富集作用在生物體內(nèi)達(dá)到較高的濃度，從而對(duì)生物體產(chǎn)生較強(qiáng)的毒害作用，并通過復(fù)雜的污染生態(tài)化學(xué)過程，即在氣―水―生物―底泥等多介質(zhì)環(huán)境體系中的遷移、轉(zhuǎn)化和暴露，影響人和動(dòng)物的健康，從而對(duì)人類未來的生存發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅[2]。三是含有N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化。
2 污染底泥修復(fù)與處理技術(shù)
底泥處理的主要目的是降低受污染底泥對(duì)水體的污染，使其對(duì)生態(tài)和環(huán)境無害。污染底泥的治理，經(jīng)過多年的實(shí)踐，已取得一定效果。
2.1 原位生物修復(fù)技術(shù)
底泥原位生物修復(fù)是指在基本不破壞水體底泥自然環(huán)境件下，對(duì)受污染的環(huán)境對(duì)象不作搬運(yùn)或運(yùn)輸，在原場(chǎng)所進(jìn)行生物修復(fù)。分為原位工程修復(fù)和原位自然修復(fù)。原位工程修復(fù)通過加入生物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)來提高生物活性或添加實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的具有特殊親合性的微生物來加快環(huán)境修復(fù)；原位自然修復(fù)是利用底泥環(huán)境中原有微生物，在自然條件進(jìn)行生物修復(fù)。對(duì)底泥進(jìn)行生物修復(fù)，促進(jìn)底泥微生物繁殖，底泥有機(jī)質(zhì)在微生物作用下，迅速分解，釋放出氨氮、硫化氫等有害氣體，使得底泥好氧層加厚，泥層減薄，加快底泥微量營(yíng)養(yǎng)的釋放。有利于提高藻類多樣性，同也可以阻隔下層黑臭底泥有毒物質(zhì)的釋放，加強(qiáng)在泥水界面間的好氧微生物對(duì)機(jī)污染物分解能力，加快水體生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán)，提高水體的自凈能力。
2.2 原位掩蔽技術(shù)
掩蔽是在污染底泥上放置覆蓋物，使污染底泥與水體隔離，防止底泥污染物向水體遷移的物理修復(fù)技術(shù)方法。掩蔽作為底泥的一種原位修復(fù)技術(shù)，對(duì)持久性有毒污染物污染底泥的修復(fù)效果非常明顯，工程造價(jià)低，能有效防止底泥中的持久性有毒污染物污染物進(jìn)入水體而造成的二次污染。但是，掩蔽會(huì)增加底泥的量，使水體庫容減小，不適于河流、湖泊、港口和水庫，只適用于深海底泥修復(fù)。目前使用較多的掩蔽材料有未污染的底泥、清潔砂子、礫石、鈣質(zhì)膨潤(rùn)土、灰渣、人工沸石、水泥和其它人工合成材料等。這種掩蔽技術(shù)在國(guó)內(nèi)鮮見應(yīng)用。
2.3 污染物與疏浚物固相分離技術(shù)
淋洗可以是原位修復(fù)也可以是異位修復(fù)，淋洗是將水、油或其它能夠促進(jìn)污染物溶出、溶解遷移的溶劑摻入或注入到污染的底泥中，主要用于重金屬污染土壤，具體是將土壤中的固相重金屬轉(zhuǎn)移至液相中，再進(jìn)行深度處理的過程，土壤經(jīng)清水洗滌后歸原位再利用。底泥淋洗技術(shù)推廣應(yīng)用和修復(fù)效果的好壞關(guān)鍵在于高效淋洗劑的篩選和研制，既能提取重金屬，又不破壞土壤的結(jié)構(gòu)，不能造成二次污染。目前應(yīng)用較為廣泛的疏浚底泥淋洗劑主要有酸、堿、表面活性劑、植物油和EDTA絡(luò)合劑等。淋洗在美國(guó)、日本和德國(guó)等一些國(guó)家已經(jīng)得到應(yīng)用，其在發(fā)展中國(guó)家推廣應(yīng)用面臨的最大問題是費(fèi)用太高，經(jīng)濟(jì)上難以承受。
2.4 清淤疏浚后衛(wèi)生填埋
底泥疏浚，以改善水體環(huán)境質(zhì)量為目的，用機(jī)械手段清除水體底床上層一定范圍內(nèi)富含有機(jī)質(zhì)、氮、磷和重金屬的污染底泥并妥當(dāng)處置，一定程度上去除污染內(nèi)源， 為水體水質(zhì)的好轉(zhuǎn)和穩(wěn)定創(chuàng)造條件。為防止造成二次污染、破壞水體正常生態(tài)層， 因此要著重考慮疏挖及輸送方式的選擇，一般采用水采水運(yùn)方式，即用絞吸式挖泥船進(jìn)行水下疏挖，用加壓管道將泥漿送至堆場(chǎng)。
衛(wèi)生填埋對(duì)于水體底泥處置而言，其優(yōu)點(diǎn)是投資較少、容量大、見效快，且能夠通過產(chǎn)生填埋氣獲取新能源。但填埋不當(dāng)也會(huì)造成新的污染，主要是有害物質(zhì)溶出對(duì)地表水和地下水帶來的污染，所以要借鑒城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)建設(shè)，這種廢物填埋場(chǎng)底部鋪有襯層，可防止溶出液體滲透入土壤并污染地下水，溶出液體經(jīng)管道收集后，送污水處理廠進(jìn)行處理。
2.5 干式熱處理
底泥的干式熱處理包括污泥干化、焚燒、熔融三種方式。
底泥的干化處理，是指通過直接或間接加熱方式，進(jìn)行低溫處理，使污泥脫水、減容，同時(shí)使泥性趨于穩(wěn)定化，它是多種處理工藝中重要的第一步，包括機(jī)械脫水、土工管袋脫水及自然干化脫水等。
焚燒是目前最終處置含有毒物質(zhì)的有機(jī)底泥最有效的方法，適用于土地資源緊張的大中城市采用。將底泥作為固體燃料投入焚化爐中，使其與氧發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成高溫的燃燒氣和少量性質(zhì)穩(wěn)定的固定殘?jiān)?。目前?yīng)用最廣的焚燒設(shè)備是流化床焚燒爐，一般有機(jī)污泥應(yīng)保證燃燒溫度在815℃左右，焚燒過程中所有的病原體、病菌均被殺滅，有毒有害的有機(jī)殘余物被氧化分解，但會(huì)產(chǎn)生二惡英等空氣污染物。
熔融燃燒溫度與產(chǎn)生底灰與焚燒不一樣，熔融的燃燒溫度高達(dá)攝氏1800℃至2400℃，焚化爐的溫度即便在二次燃燒室也僅有攝氏1600℃～2400℃；而熔融燃燒后的灰渣可回收制造路基，焚化爐底灰利用則相對(duì)較為困難[3]，其發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)取代焚化爐。
干式熱處理成本都較高，都有可能產(chǎn)生二次污染，并且處理產(chǎn)物焚燒灰雖可減容90%以上，還需與其他方法結(jié)合使用進(jìn)行最終處置。
3 底泥資源化技術(shù)
3.1 土地利用
此技術(shù)操作簡(jiǎn)單能耗低，較適合作為低污染底泥的處理方式，疏浚的底泥需經(jīng)測(cè)定達(dá)到《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GIM284-84）及《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。主要有農(nóng)業(yè)園林利用、濕地及棲息地建設(shè)、修復(fù)受擾動(dòng)的土地區(qū)三種方式。
底泥的土地利用是一種符合中國(guó)國(guó)情的安全積極的底泥處置方式，此方法需底泥有機(jī)質(zhì)的含量要比較多，需去除有害的病菌、病原體、重金屬、難分解的持久性有害有機(jī)物等物質(zhì)，避免長(zhǎng)期使用對(duì)人體及土地的毒副作用。底泥中含有豐富的有機(jī)物和氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及植物生長(zhǎng)必需的各種微量元素鈣、鎂、鐵等施用于農(nóng)田能夠改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)。但是底泥中也含大量病原菌、寄生蟲，以及銅、鋁、鋅、鉻、汞等重金屬和多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性元素等難降解的有毒有害物[3]。所以，底泥要作土地處置必須經(jīng)無毒無害處理，否則底泥中的有毒有害物會(huì)導(dǎo)致水體或土壤二次污染。
3.2 建筑材料
底泥中除了有機(jī)物和重金屬外，還含有20%左右的礦物無素，如硅、鐵、鋁、鈣等，其組成與粘土基本相似。以往技術(shù)都是以污泥焚燒灰作為原料生產(chǎn)建材，現(xiàn)在可直接利用污泥來原料來生產(chǎn)建材，這樣可充分利用污泥自身的熱值，節(jié)省能耗，節(jié)約投資，目前相關(guān)方面的技術(shù)已開發(fā)成功。污泥制水泥的原料有三種形式：脫水污泥、干燥污泥、污泥焚燒灰?，F(xiàn)已確認(rèn)以污泥為原料生產(chǎn)水泥時(shí)，水泥窯排出的氣體中NOx含量減少40%，這是因?yàn)槲勰嘀械诟邷叵聯(lián)]發(fā)，與氣體中的NOx反應(yīng)，使之分解，從而起到脫硝劑的作用[4]。另外還有污泥制輕質(zhì)陶瓷、污泥制微晶玻璃、污泥制生化纖維板。選取適當(dāng)?shù)睦猛緩剑赡軐?shí)現(xiàn)清淤底泥不脫水直接利用，成功在把污泥處理費(fèi)用轉(zhuǎn)移到有用的產(chǎn)品生產(chǎn)上來，因此，污染底泥用于建筑材料有著顯著的節(jié)能效果，但其適用于性質(zhì)穩(wěn)定、有機(jī)質(zhì)的含量比較低、粘土成份的含量高，無毒害且不含具有放射性的元素的污染底泥。
3.3 填方材料
疏浚底泥可以通過脫水、固化和熱處理等預(yù)處理方法使其滿足作為填方材料的要求，固化土有透水性小、強(qiáng)度高、不易固結(jié)沉降的特點(diǎn)，一般應(yīng)用道路路基、低洼地區(qū)的回填、筑堤材料。
3.4 污水處理材料
疏浚底泥能制備污水處理填料與其自身性質(zhì)有關(guān)，含有大量的腐殖質(zhì)，對(duì)金屬離子有吸附交換和絡(luò)合的作用，并且其吸附能力與底泥表面積有關(guān)，表面積越大，吸附能力越強(qiáng)，所以粉狀底泥較顆粒狀底泥具有更強(qiáng)的吸附能力和富集能力。此技術(shù)制備的產(chǎn)品應(yīng)用于污水處理，具有良好的環(huán)保效益[5]。
4 結(jié)語
由于河流河段不同，污染源差異較大，因此底泥的污染程度和成分也有一定的區(qū)別。所以應(yīng)加強(qiáng)底泥性質(zhì)及處理技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的相關(guān)性研究，以確保取得最佳的處理方式。就是要結(jié)合我國(guó)國(guó)情，實(shí)現(xiàn)底泥減量化、無害化和資源化利用，降低或者減少底泥對(duì)環(huán)境和對(duì)人體的危害，走一條適合我國(guó)國(guó)情的經(jīng)濟(jì)有效型、環(huán)境友好型的底泥可持續(xù)發(fā)展道路[6]。
參考文獻(xiàn)
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第8篇：污泥無害化處理方式范文
【關(guān)鍵詞】石油化工 污泥 脫水性能
1 石油化工的污泥標(biāo)準(zhǔn)
污泥是污水處理中形成的一種含固液體，在石油化工中行業(yè)中處于生產(chǎn)工藝的重要環(huán)節(jié)。這些污泥和傳統(tǒng)的污水處理不一樣，含水率很高，同時(shí)溶積也較高，是所含固體溶劑的數(shù)倍，一旦處置不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生二次污染，導(dǎo)致整個(gè)工藝流程無法正常進(jìn)行，甚至造成人畜死亡和土地污染，造成慘重的經(jīng)濟(jì)損失。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)保要求的規(guī)范化，污泥處理技術(shù)本身也得到了很大的提高。在這個(gè)行業(yè)中制定了嚴(yán)格的處理標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放。在下面的表格中，我們將取樣的污泥技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)排放指標(biāo)做個(gè)比較（如表1所示）：
從上述表格中我們可以得到以下結(jié)論：
（1）石油化工中的污泥通常有很高的含水率，需要進(jìn)行壓縮處理。
（2）石油化工中的污泥含油量和含鹽量都很高，所以需要處理到安全標(biāo)準(zhǔn)才能排放。
（3）石油化工的各種重金屬含量都很高，需要經(jīng)過特殊的處理工藝才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)深加工的過程需要提純和去害化。
2 石油化工的污泥處理方式和流程
石油化工中的污泥主要采用隔絕油污染，浮選或者生物降解的方式進(jìn)行處理，總的說來分為油泥、浮渣泥和活性泥三個(gè)部分。上述三種泥的處置方式都有比較大的差異，油泥的含水率超過百分之九十九，浮渣泥含有很多的重金屬，經(jīng)過處理后可以產(chǎn)生進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；活性泥含水量最大，內(nèi)中有很多細(xì)菌和微生物，用來進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化。
常見的污泥處理主要有四個(gè)流程，第一個(gè)流程是污泥濃縮，目的是將污泥初步壓縮，這樣一來的話，污泥的體積就會(huì)小很多，這方便我們對(duì)污泥進(jìn)行深加工；第二個(gè)流程是對(duì)污泥進(jìn)行分析，將污泥中的有機(jī)物分解出來做進(jìn)一步的處理；第三部是將污泥進(jìn)行脫水處理，這樣一來污泥中的水分含量就為大為降低；最后一步是污泥焚燒，將這些污泥進(jìn)行處理甚至可以作為肥料。
3 常見的脫水壓縮技術(shù)
在發(fā)達(dá)國(guó)家，主要采用溶劑萃取金屬物，固液分離等技術(shù)對(duì)石油化工的污泥進(jìn)行處理，這些處理方式十分復(fù)雜，不僅花費(fèi)巨大，而且流程的設(shè)計(jì)也十分的復(fù)雜。由于受到經(jīng)濟(jì)成本和操作人工的限制，所以這些在發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛流傳的技術(shù)，在我們國(guó)家其實(shí)并不實(shí)用。我們過去往往采用焚燒的方式進(jìn)行處置，但是這樣的處置會(huì)造成二次污染，同時(shí)經(jīng)濟(jì)也很昂貴，所以現(xiàn)在已經(jīng)不怎么采用了。而我們現(xiàn)代所采用的，主要還是通過一些生化試劑來完成這些壓縮脫水和脫硫脫磷等去金屬化的分離技術(shù)。
3.1 初步處理
現(xiàn)代石油化工工藝中，污泥濃縮技術(shù)主要采用濃縮的方式去水。因?yàn)槲勰酀饪s是污泥處置方式的基本單元，主要的作用就是除去懸浮顆粒中的水分。為了節(jié)約生產(chǎn)的成本，也為了操作的方便，現(xiàn)代濃縮只要采用重力濃縮的方式，即將污水放置在處置設(shè)備中，通過重力沉淀幫助污泥中比較重的顆粒下沉，在容器中底部會(huì)形成含水量比較低的重污泥。這樣一來，污泥的含水量就會(huì)下降到90%左右，便于我們進(jìn)一步的壓縮處理。
另外一種常見的沉淀方式是加入藥物進(jìn)行攪拌，使得藥物充分的發(fā)揮作用，同樣的等待幾個(gè)小時(shí)后，這些沉淀物就會(huì)下沉到容器的地步，這種壓縮方式相比較前一種放置方式而言，濃縮率比較的高，含水量大約能夠降低到85%左右，不過經(jīng)濟(jì)成本比較高，生產(chǎn)工藝也較為復(fù)雜。
3.2 進(jìn)一步處理
污泥經(jīng)過了初步濃縮后，大約含水量保持在85%左右，體積較大，而且運(yùn)輸困難，處置成本高。這些污泥需要進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
在進(jìn)一步處理前，已經(jīng)對(duì)污泥進(jìn)行了預(yù)處理，污泥中已經(jīng)沒有什么鹽分了，油分也基本清除了，但是還需要做進(jìn)一步的處理，我們國(guó)內(nèi)的做法是進(jìn)行機(jī)械處理，常用的機(jī)械裝置 比如說是真空過濾機(jī)器、壓濾機(jī)和帶式壓濾等脫水設(shè)備。我們認(rèn)為，經(jīng)過了這些機(jī)器的壓縮后，幾乎能夠?qū)⑦@些污泥壓縮為原有體積的三分之一，不僅堆放節(jié)約空間，而且連運(yùn)輸也方便多了。
經(jīng)過了機(jī)械設(shè)備進(jìn)行壓縮后，這些污泥的水分比較的少，重金屬設(shè)備可以提純后產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)效益，這些壓縮的水分經(jīng)過了凈化處理后，可以循環(huán)使用。有的油田比如克拉瑪依大油田處于沙漠地帶十分缺水，這些經(jīng)過處理過的水分，可以補(bǔ)充生產(chǎn)企業(yè)用水的不足。3.3 結(jié)論
污泥經(jīng)過兩次脫水處理后，能夠很好的壓縮水分，體積壓縮三分之二以上，含水率下降到30%左右。污泥脫水后產(chǎn)生的水分可以做循環(huán)水使用。
4 脫水壓縮技術(shù)的結(jié)論
（1）脫水壓縮技術(shù)是國(guó)內(nèi)油田生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要技術(shù)，可以推廣進(jìn)行；
（2）污泥處理效率較高，能夠很好的保護(hù)環(huán)境；
（3）污泥處理技術(shù)減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件；
（4）污泥處理技術(shù)可以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
第9篇：污泥無害化處理方式范文
關(guān)鍵詞:焦化廢水;生化法;超臨界水氧化;傳統(tǒng)生化處理技術(shù);新型焦化廢水處理技術(shù)
中圖分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)20-0121-02
一、當(dāng)前國(guó)內(nèi)外焦化廢水的治理技術(shù)及其存在問題
(一)焦化廢水的處理技術(shù)主要分為生化法、化學(xué)氧化法和物理化學(xué)方法
生化法方面主要有活性污泥法,SBR法,A-O(缺氧-好氧)法,以及新興的生物強(qiáng)化技術(shù)、生物膜、生物流化床技術(shù)和各種生物脫氮組合工藝?；瘜W(xué)氧化法主要有催化濕式氧化法、光化學(xué)氧化法、化學(xué)藥劑氧化、臭氧氧化法等,因焦化廢水處理量大,這些方法處理工業(yè)廢水目前更多的是實(shí)驗(yàn)研究或者處理中試階段,尚未真正投入工業(yè)運(yùn)用。物理化學(xué)方面有混凝、萃取、活性炭吸附、膜分離以及超聲波聲化學(xué)法等,一般作為生化法的預(yù)處理或后處理方法。
(二)焦化廢水的處理方式雖然很多,但目前各國(guó)應(yīng)用最廣泛的還是生化法
1.它利用微生物的新陳代謝使廢水中的有機(jī)物分解。然而,生化處理法雖然有處理量大,適用范圍廣,維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但也因焦化廢水水質(zhì)水溫波動(dòng)較大而處理效果受到影響。如細(xì)菌等微生物對(duì)廢水的溫度要求特別高,一般水溫需控制在10℃～40℃之間,而地處我國(guó)南方的夏季進(jìn)水水溫通常在50℃左右。也同時(shí)受廢水的pH值,污染物濃度的影響,所以對(duì)操作條件要求比較嚴(yán)格。
2.國(guó)內(nèi)外所采用的生化處理技術(shù)大體相同,只不過國(guó)外在二級(jí)生化處理之前采取了更為復(fù)雜的預(yù)處理和其他方法控制進(jìn)入生化系統(tǒng)的水質(zhì),防止有毒污染物濃度過高,并在生化處理流程之后采取三級(jí)凈化系統(tǒng)。如美國(guó)美鋼聯(lián)的加里公司煉焦廠將生產(chǎn)的焦化廢水收集后,再用等量的湖水稀釋。該系統(tǒng)包括脫焦油、游離蒸氨、后蒸氨、調(diào)節(jié)槽、廢水調(diào)節(jié)儲(chǔ)存槽以及活性污泥處理系統(tǒng)等。加拿大Dofasco和Stelco公司的焦化廠采用經(jīng)蒸氨去除游離氨和加堿去除固定銨后進(jìn)行生化處理與深度處理。日本大部分焦化廠的廢水使用活性污泥法,由于日本特有的排海優(yōu)勢(shì),因此在焦化廢水處理時(shí),首先考慮降低廢水中的有毒物質(zhì),在調(diào)節(jié)池中先加3～4倍稀釋水,以降低NH4+-N和COD濃度。在進(jìn)入曝氣池之前,再進(jìn)行pH值調(diào)整,加入磷酸鹽,然后進(jìn)行約10h的曝氣,再經(jīng)沉淀后的水排入海洋水體。歐洲的焦化廢水處理工藝普遍采用以預(yù)處理去除油與焦油,氣提法除氨,生物法去除酚、氰化物、硫氰化物、硫化物,并進(jìn)行深度處理后排放。
3.當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)焦化廢水的處理普遍采用預(yù)處理加生化處理的二級(jí)處理工藝,國(guó)外進(jìn)一步利用活性炭、生物膜技術(shù)等進(jìn)行三級(jí)的深化處理。我國(guó)在20世紀(jì)60年代末,冶金部冶金研究總院環(huán)境保護(hù)研究所開展了焦化廢水生化處理研究,而后在馬鋼、武鋼等工程中得到了應(yīng)用,至今仍為大多數(shù)鋼鐵企業(yè)在焦化廢水中所采用。20世紀(jì)70年代末與80年代初,寶鋼從日本全部引進(jìn)焦化廢水三級(jí)處理技術(shù)。所謂三級(jí)處理,是采取脫酚、蒸氨、生物處理和活性碳吸附等組成的以生物處理為中心的多種物理化學(xué)方法組成的工藝流程。目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)廢水處理系統(tǒng)都是采用一級(jí)處理和二級(jí)處理工藝。一級(jí)處理是指高濃度廢水中污染物的回收利用,其工藝包括氨水脫酚、氨水蒸餾、終冷水脫氰等。二級(jí)處理主要是指一級(jí)預(yù)處理后的出水與其他焦化廢水混合,將酚氰廢水無害化處理,進(jìn)入以生化法為主的處理系統(tǒng),如活性污泥法,A-O池,SBR池等。三級(jí)深度處理是指生化處理后的排水仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)采用再次深度凈化。其主要工藝有活性碳吸附法、炭生物膜法、混凝沉淀法和氧化塘法。
4.作為生化法處理焦化廢水的代表,活性污泥法是一種應(yīng)用最為廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術(shù),占地小,處理效率高,工藝流程如圖1所示。該方法采用曝氣池活性污泥與廢水中的有機(jī)物充分接觸,溶解性的有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸附、降解,最終形成代謝產(chǎn)物(主要是CO2、H2O);非溶解性有機(jī)物先被轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物,然后被代謝和利用。但是,對(duì)于焦化廢水中的難降解有機(jī)物,如多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物,其處理效果并不理想,出水CO濃度較高,難以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)COD的要求。因而各廢水站采用延長(zhǎng)曝氣池水力停留時(shí)間來提高處理效果,tHRT分別延至24h、36h甚至48h。由于焦化廢水中多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其降解過程需要較長(zhǎng)時(shí)間,延長(zhǎng)水力停留時(shí)間對(duì)處理效果起到了一定的改善作用,但出水水質(zhì)仍難以達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)COD的要求。此外,常規(guī)生物處理對(duì)氨氮無明顯去除作用,無法滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氨氮的控制要求。
現(xiàn)有的生化處理工藝對(duì)當(dāng)中酚、氰、油類等物質(zhì)的脫除較為有效,但對(duì)氨氮和CODCr的去除效果非常有限。國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)焦化廠外排廢水CODCr均未能達(dá)標(biāo)排放。我國(guó)焦化廢水通常所占比例最大的為苯酚及其衍生物,約占總質(zhì)量的60%以上,而雜環(huán)化合物、多環(huán)芳烴、喹啉、苯類等難降解的毒性物質(zhì)占1/3以上。難降解性有機(jī)物的比例越高,越難于實(shí)現(xiàn)好的生化處理效果。
二、傳統(tǒng)生化處理技術(shù)進(jìn)展
近年來,人們從微生物、反應(yīng)器及工藝流程幾方面著手,研究開發(fā)了生物強(qiáng)化技術(shù)、生物流化床、固定化生物處理技術(shù)及A/O/O、O/A/O等包含生物脫氮技術(shù)的工藝流程等。這些技術(shù)的發(fā)展使得大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)了生物降解,出水水質(zhì)得到了改善。
生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn),改進(jìn)后的新工藝在一定程度上提高了焦化廢水的外排水質(zhì),因而也在國(guó)內(nèi)外得到廣泛使用。但是生物法對(duì)進(jìn)水污染物含量有嚴(yán)格要求,稀釋水用量大,廢水的pH值、溫度、營(yíng)養(yǎng)、有毒物質(zhì)濃度、進(jìn)水有機(jī)物濃度、溶解氧量等多種因素都會(huì)影響到細(xì)菌的生長(zhǎng)和出水水質(zhì),這也就對(duì)操作管理提出了較高要求。另一方面,生化處理設(shè)施規(guī)模大,停留時(shí)間長(zhǎng),投資費(fèi)用較高等方面的缺點(diǎn)也使人們急切地尋找合適的替代方法。于是一些新的方法應(yīng)運(yùn)而生。其中包括以超臨界水氧化法,濕式氧化法為代表的新型氧化技術(shù),微波與超聲波法、芬頓試劑處理法、光催化納米材料處理等高級(jí)氧化技術(shù),藥劑絮凝的新物化法、電化學(xué)法氧化技術(shù)、等離子體處理技術(shù)以及一些以廢治廢的方法如煙道氣處理剩余氨水或者焦化廢水等。
三、新型焦化廢水處理技術(shù)
(一)超臨界水氧化技術(shù)概述
超臨界水氧化(super crtical water oxidation,SCWO)是一項(xiàng)新興的有機(jī)廢水處理技術(shù),它利用超臨界水表現(xiàn)出的極性或者非極性有機(jī)溶劑的特性,與氧化物反應(yīng),將廢水中的有機(jī)物分解成完全氧化的產(chǎn)物如二氧化碳等。在水的臨界點(diǎn)(Tc=374.3℃,Pc=22.1MPa)以上,水的密度、黏度、介電常數(shù)、離子積的降低,水分子間的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)消失,水的介電常數(shù)降低到與有機(jī)溶劑近似,此狀態(tài)下的超臨界水具有一系列特殊性質(zhì)。通過調(diào)整超臨界水體系溫度和壓力,可以控制體系中所進(jìn)行的反應(yīng)的速度和反應(yīng)進(jìn)行的程度。
超臨界水的這些特性使超臨界水氧化反應(yīng)與生化處理法、濕式空氣氧化法、燃燒法等傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)相比具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如,在有機(jī)污染物的處理過程中,超臨界水特殊的溶解性能使得本來在液相和(或)固相中有機(jī)物與氣體(通常為氧氣)之間發(fā)生的多相反應(yīng),轉(zhuǎn)化為超臨界水中的均相反應(yīng),消除了相間的傳質(zhì)阻力;超臨界水特殊的傳質(zhì)、傳熱和擴(kuò)散性質(zhì),使得超臨界水氧化過程的反應(yīng)速度比較快,通常在幾秒到幾分鐘內(nèi),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率就可達(dá)到100%小分子氣體。超臨界水氧化并不針對(duì)某種或某類有機(jī)物,而是對(duì)幾乎所有的有害有機(jī)物均有效,因而是一種常用的有機(jī)物處理技術(shù),尤其適合于高毒性、難降解的污水、污泥處理。經(jīng)處理后的污水可達(dá)標(biāo)排放或零排放,無二次污染,處理時(shí)間短,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。相對(duì)于傳統(tǒng)方法難以處理的廢水體系,超臨界水氧化技術(shù)已成為一種具有很大潛在優(yōu)勢(shì)的環(huán)保新技術(shù)。美國(guó)國(guó)防部和能源部已用SCWO 技術(shù)處理化學(xué)武器、火箭推進(jìn)劑、炸藥等高能廢物。此外,廢水產(chǎn)生的余熱還可用于發(fā)電和供熱。超臨界水氧化處理廢水的工藝最早是由Modell提出的,1985年由Modar公司建成超臨界水氧化的中試裝置,其流程如圖2所示:
超臨界水氧化處理過程如下:首先,用廢水泵將廢水壓入反應(yīng)器,在此與一般循環(huán)反應(yīng)物直接混合而加熱,提高溫度。其次,用壓縮機(jī)將空氣增壓,通過循環(huán)用噴射器把上述循環(huán)反應(yīng)物一并帶入反應(yīng)器。有害有機(jī)物與氧在超臨界水相中迅速反應(yīng),使有機(jī)物完全氧化,氧化釋放出的熱量足已將反應(yīng)器內(nèi)的所有物料加熱至超臨界狀態(tài),在均相條件下,使有機(jī)物和氧進(jìn)行反應(yīng)。離開反應(yīng)器的物料進(jìn)入旋風(fēng)分離器,在此將反應(yīng)中生成的無機(jī)鹽等固體物料從流體相中沉淀析出。離開旋風(fēng)分離器的物料一分為二,一部分循環(huán)進(jìn)入反映器,另一部分作為高溫高壓流體先通過蒸汽發(fā)生器,產(chǎn)生高壓蒸汽,再通過高壓氣液分離期,在此氮?dú)馀c大部分二氧化碳以氣體物料離開分離器,進(jìn)入透平機(jī),為空氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力。液體物料經(jīng)排出減壓閥,進(jìn)入低壓氣液分離器,分出的氣體進(jìn)行排放,液體則為潔凈水,而作為補(bǔ)充水進(jìn)入水槽。
(二)超臨界水氧化法的特點(diǎn)
1.氧化效率高,水溶液中有機(jī)物的去除率可達(dá)到99.9%以上。
2.水溶液中有機(jī)物濃度達(dá)到 5%以上時(shí),有機(jī)物氧化釋放出的反應(yīng)熱可以維持反應(yīng)所需熱量,在正常運(yùn)行中無需外界供熱,實(shí)現(xiàn)自燃。
3.反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,密封條件極好,有利于有毒、有害物質(zhì)的氧化處理,不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來二次污染。
4.有機(jī)物氧化徹底,處理后的排水可以直接排放,不需要后續(xù)處理過程。
5.幾乎對(duì)所有有機(jī)污染物均可進(jìn)行氧化分解。
6.由于均相反應(yīng)停留時(shí)間短,反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用較小體積的反應(yīng)器就可以處理較大流量的有機(jī)污染物,有利于工業(yè)實(shí)際運(yùn)行。
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