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            污泥的定義、性質和處理利用

            來源:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 作者:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 發布時間:2012-05-07 查看次數:1360

            污泥的定義和性質

            在給水和廢水(包括污水)處理中,采用各種分離方法去掉溶解的、懸浮的或膠體的固體物質,從中產生的沉渣稱為污泥。污泥中有機物含量高,容易腐化發臭;顆粒較細,密度較小,含水率高且不易脫水。污泥中還含有氮、磷、鉀等植物營養素,可以作為肥料。干燥污泥具有較高熱值,可以燃燒。由于城市污水中混有醫院排水和某些工業廢水,污泥中常常含有寄生蟲卵、細菌和重金屬等有害物質。

            污泥處理的目的

            污泥處理的主要目的有三個方面。

            (1)是減少污泥的體積,即降低含水率,為后續處理、利用、運輸創造條件,并減少污泥最終處置前的容積。

            (2)使污泥無害化、穩定化。污泥中常含有大量的有機物,也可能含有多種病原菌,有時還含其他有毒有害物質,必須消除這些會散發惡臭、導致病害及污染環境的因素。

            (3)通過處理改善污泥的成分和某種性質,以利于應用并達到回收能源和資源的目的。

            污泥的濃縮

            污泥濃縮就是通過去除污泥顆粒間的自由水分,以達到減容的目的,從而減輕污泥后續處理、處置和利用設備、設施的壓力。由于剩余活性污泥的含水率很高,一般都應進行濃縮處理。污泥濃縮的基本方法有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。

            污泥的消化與調理

            為了改善污泥脫水性能,提高機械脫水設備的處理能力,污泥濃縮或脫水前常采用消化或化學調理等方法進行預處理。

            污泥的消化是在人工控制下,通過微生物的代謝作用使污泥中的有機物穩定化。污泥消化可分為厭氧消化(生物還原處理)和好氧消化(生化氧化處理)兩種,一般說的污泥消化常指厭氧消化。厭氧消化是目前國際上最為常用的污泥生物處理方法,是大型污水處理廠最為經濟的污泥處理方法;好氧消化需添加曝氣設備,能耗大,多用于小型污水處理廠。

            污泥的調理在污泥濃縮或機械脫水前,其目的是改善污泥濃縮和脫水的性能,提高機械脫水設備的處理能力。調理的方法有化學調理、淘洗、加熱加壓調理和冷凍融化調理等。

            污泥的脫水(干化和干燥)

            干化和干燥是污泥深度脫水的一種形式,其所應用的污泥脫水能量(推動力)主要是熱能。干化、干燥是使熱能傳遞至污泥中的水,并使其汽化過程。主要應用自然熱源(太陽能)的干化過程稱自然干化;使用人工能源當熱源的則稱污泥干燥以示區別。由于污泥干燥能耗相當高(每千克水去除的能耗為3000~3500kJ),因此污泥干燥僅適用于脫水污泥的后續深度脫水。

            污泥的焚燒

            焚燒過程是將干化后的污泥與空氣中的氧在高溫下發生燃燒反應,使其氧化分解,達到減容、去除毒性并回收能源的目的。焚燒后的最終產物為化學性質比較穩定的無害化灰渣。污泥焚燒設備主要有立式多段爐(多段豎爐)、回轉窯焚燒爐和流化床焚燒爐。

            污泥的綜合利用

            污泥的綜合利用有農田林地利用、建筑材料應用、填埋、污泥投海和能源回收等。污泥中含有的氮、磷、鉀、微量元素等是農作物生長所需的營養成分,其含量高于常用的農家肥;有機腐殖質(初沉池污泥含33%,消化污泥含35%,活性污泥含41%,腐污泥含47%)可改善土壤結構、提高保水能力和抗侵蝕性能,經過處理的污泥是良好的土壤改良劑。污泥堆肥產品還可以與市售的無機化肥(尿素、氯化銨、碳酸氫銨、磷酸銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥氯化鉀和磷酸鉀等)共同生產有機-無機復混肥。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。污泥可單獨填埋,也可與垃圾等其它固體廢棄物一起填埋。污泥投海最好是經過消化處理的污泥。污泥的主要成分是有機物,其中有一部分能夠被微生物分解,產物是水、甲烷(CH4)和二氧化碳;另外干污泥具有熱值,可以燃燒,所以通過制沼氣、燃燒及制成燃料等方法,可以回收污泥中的能量。污泥進行厭氧消化即可制得沼氣。污泥中含有大量的有機物和部分纖維木質素,脫水后具有一定的熱值。前正在發展一種新的熱能利用技術—低溫熱解,即在400~500℃、常壓和缺氧條件下,借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬(尤其是銅)的催化作用將污泥中的脂類和蛋白質轉變成碳氫化合物,最終產物為燃料油、氣和碳。

            結束語 

            隨著工業和城市的發展,污水處理率的提高,城市污泥產量必然越來越大。目前,污泥已經被認為是一種很有利用價值的潛在資源,由于我國是一個農業大國,將經過穩定化、無害化處理后的污泥進行土地循環利用,應該是我國污泥資源化利用較有前景的一種途徑。鑒于污泥土地利用所涉及的研究與利用等方面的種種問題,要想達到安全有效的目標,需要政府有計劃地組織環境保護部門同農業部門開展污泥土地利用方面的科學研究,以經濟、安全、合理、有效、有益的原則利用污泥,以發揮其巨大的經濟效益、社會效益和生態效益。

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