1.污泥碱化稳定技术 该工艺石灰投加量10%,处理后污泥含水率在70%左右,经自然堆放7天左右后,含水率可降低到60%左右,达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889—2008)和《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》标准的要求。
本工艺处理后的污泥可用作垃圾填埋场的覆盖土,因为是碱性处理,pH值很高,可以降低臭味,病原菌和蛔虫卵能基本得到处理。
工程应用:上海大众嘉定污水处理厂,每天处理污泥96t,反应时间30min,经70℃高温消毒,pH值≥12,处理后的污泥不仅达到GB 18918—2002规定的相应标准(即有机物分解率>40%、含水率≤65%),并达到美国EPACFR40 Part503标准中的A级标准。该厂采用的是施维英BIOSETTM污泥碱化稳定技术设备,投资500万元,即处理单方污泥工程投资约5.2万元/t,运行成本(不计折旧)约60元/t。
该工艺处理后的污泥pH值较高,一定程度上限制了后续利用,要进一步考虑与后续处置工艺的衔接,扩大处置途径;对不同石灰掺混量条件下出料污泥的含水率、pH值、热值、重金属含量、杀菌效果、废气排放、浸水试验及运行成本等要进行深入研究。
2.污泥固态处理高温好氧发酵技术 污泥脱水后与添加物质进行1∶1的混合搅拌,双层料仓占地小,自动化程度高,堆肥过程中氧能扩散到污泥颗粒内部,不发生厌氧,一次发酵不需翻垛,产生臭气较少;利用发酵腐熟了的污泥(即堆肥产品)作混合料及覆盖层,能起到生物吸附和脱臭的作用;处理过程中没有污泥储坑,污泥不落地,减少了臭气发生源;污泥最终可用于农业、园林绿化、填埋场覆盖土等。工程投资约18万元/t、运行成本(含折旧)约180元/t、占地40m2/t(以日处理200m3湿污泥为例)。
工程应用:该技术已在上海嘉定、青浦区进行了中试试验,目前正在上海投建,但还未运行。
3.污泥强力挤压脱水技术 含水率80%的脱水污泥进入污泥料仓后要加入少量的添加剂。如供给发电厂,要添加煤矸石,通过分配器进入脱水机滤袋,液压系统约300kg,在压滤机上铺平后,压力25kgf/cm2,通过5min的挤压脱水,处理后污泥的含水率可达60%以下。其特点是机械能够产生高压,完全利用机械能的作用,直接作用在湿污泥上可以快速的脱水;不使用热源,不需加热,没有温室气体产生;设备封闭不会使污泥外溢,臭气集中处理避免了二次污染;自动化程度高,可进行模块式组装;滤后水自动冲洗滤板,无需外接水源。
该技术已在珠海、绍兴等地进行了生产性试验。绍兴污水处理厂(含工业废水80%,工业废水中含印染废水90%)的生产性试验,工程投资约8~10万元/t、运行成本(不含折旧)约80元/t、占地约3m2/t(以日处理50m3湿污泥为例)。
4.泥水一体化处置技术 泥水一体化处置技术将化学调理和机械脱水相结合,在板框压滤机的基础上,进行了多项技术改进。
(1)增加了泥浆螺旋分配器,解决了污泥在滤板内分布不均匀、泥饼厚薄不一、含水率在有些部位很高的问题。
(2)用凸起粒子滤板,增加了注入污泥在滤室里的流动性和在滤板里的均匀性,明显提高了压滤效果,解决了传统滤板易出现的爆裂问题。
(3)用聚丙烯、缎织、锥孔滤布,大幅度降低了滤布介质的阻力,解决了滤孔的堵塞现象,增加了滤布的疏水性。
(4)研发了化学调理添加剂——表面活性剂BH—3,无机/高分子絮凝剂LY—1,助凝剂LY—2,有效解决了污泥“胶体破壁”的问题。(www.daowen.com)
1)表面活性剂:选择季铵盐类表面活性剂。
2)絮凝剂:配成一种新的“无机/高分子絮凝剂”。
3)助凝剂:采用南方容易收集的食品下脚料研制而成的新型助凝剂。
这项技术对污泥稳定性起到了较好的作用,突破了污泥的“粘胶相区”。污泥含水率在60%~65%之间时呈粘浆状,水分子被一层胶体包裹,这个区域称为污泥的“粘胶相区”,是污泥脱水最难的阶段。突破污泥的“粘胶相区”使污泥有了较好的分散性,为污泥无害化处置和资源化利用奠定了基础。此外,污泥含水率降至60%后,如果进行堆肥处理可减少一半的发酵周期,增加经济效益。干泥饼还可以制作固体燃料,经调配后进行焚烧处理,回收能源,或作为制砖和水泥的辅料。
在板框压滤脱水时采用间隔的递增式施压工艺,降低了泥饼形成时的介质阻力,提高了板框压滤的脱水性能,可以直接将污水处理厂含水率为93%以上的污泥(即污水处理厂二沉池或浓缩池中的污泥)一次性脱水至60%以下,脱水后污泥呈干饼状,体积减少了一半,没有恶臭产生。
广州绿由工业弃置废物回收处理有限公司先后投资7000多万元,在引进国外先进设备的基础上,不断消化、吸收和改良,研究开发出以板框压滤机为主体的泥水一体化处理系统,使污泥出厂含水率均可降至60%以下,污泥体积减少一半以上;设备一次性投入成本与现有带式和离心脱水设备持平,处理每吨污泥耗能5~7kWh,改变了传统带式压滤脱水机和离心式脱水机只能使污泥脱水率达到80%左右的状况。
泥水一体化处置技术工程应用实例如下。
工程应用一:广州番禺东涌工业污水处理站的印染污泥处理工程,脱水后干泥的含水率小于50%,并用干泥制成替代燃料。
工程应用二:佛山顺德伦教污水处理厂的生活污水污泥处理工程,脱水后干泥的含水率小于60%,并用干泥制成替代燃料。
工程应用三:广州睿恒石油化工有限公司的污泥脱水项目,印染污泥脱水后干泥的含水率小于50%;造纸污泥脱水后干泥的含水率小于45%;生活污水污泥脱水后干泥的含水率小于60%,并用干泥制成替代燃料。
5.水蚯蚓生物消化污泥技术 在曝气池中投放水蚯蚓,通过食物链的作用在污水处理中首先减量化,节省了二沉池及后续污泥处理系统,可节省成本约30%。
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