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污泥的定義、性質和處理利用

信息來源: http://www.zrwsftd.buzz  時間:2016-5-6 17:25:53 

  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。

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