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污泥处理最新技术

浏览量:5264 发布时间:2019-08-06


  随着我国污泥产生量的增加,以及随着环保力度的加强和人们对已有污泥处理处置技术局限性的进一步认识,世界各国都在投入重金研发新技术,争取找到更经济、更合理的污泥处理方案。中空纤维膜纺丝机外形像纤维状,具有自支撑作用的膜。它是非对称膜的一种,其致密层可位于纤维的外表面/如反渗透膜,也可位于纤维的内表面(如微滤膜和超滤膜)。对气体分离膜来说,致密层位于内表面或外表面均可。下面介绍以下三种最新技术。
  一、石灰投加技术
  污泥脱水后的污泥进入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量为湿泥量的10%一15%,氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反应过程中产生氨气,增强了整个工艺的杀菌(sterilization)效果,降低了反应温度(temperature)。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后,由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口,通过柱塞泵送入反应器,在70℃下停留30 min,输出的产品可达到美国EPA PART503 CLASS A标准。反应后的污泥泵送至料仓,密封容器中产生的气体经洗涤塔处理(chǔ lǐ)后排放。该工艺的特点:pH>12,延续时间长,杀菌彻底;高pH使大部分金属离子沉淀,降低了其可溶性和活跃程度;污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭气,系统全密封,无环境污染;系统全自动,操作维护简单:加入少量氨基璜酸,减少了石灰用量和反应时间,降低了运行成本。
  二、污泥洗涤工艺处理
  该技术创新采用污泥洗涤工艺,首先洗出污泥中有机物质,分离无机物质污泥土,再将有机污泥浓缩进行高温厌氧消化处理。中空纤维膜纺丝机外形像纤维状,具有自支撑作用的膜。它是非对称膜的一种,其致密层可位于纤维的外表面/如反渗透膜,也可位于纤维的内表面(如微滤膜和超滤膜)。对气体分离膜来说,致密层位于内表面或外表面均可。沉淀(precipitation)污泥经过洗涤洗出污泥中一半固体无机污泥土,减少了一半生物处理量,节省工程(Engineering)投资(意义:是未来收益的累积)和处理费用;单独处理有机污泥,去除了无机污泥土在反应器中的沉淀,减少了设备磨损和反应器的维护;沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中大部分容易沉淀的重金属和无机污泥土,提高了有机肥的品质;洗涤出的污泥土还可生产路面彩砖、透水砖。其他创新工艺:超高温厌氧消化、多级厌氧消化、沼渣漂浮等,污泥生物处理速度提高了几倍和沼气产量提高20%以上。
  沉淀(precipitation)污泥生物处理系统,工程设计创新采用地埋式、紧密型、多级消化反应器设计,几个独立的厌氧消化反应器你中有我我中有你浑然一体,节省建筑材料,采用混凝土结构造价低廉。目前国内外现有的厌氧消化反应器普遍采用地上式结构,地上式结构能使配备设备便于维护和有利沼渣排放预防沼渣沉淀。该生物处理系统工程设计很好地解决了配套设备的维护和沼渣沉淀,系统配备设备少,只需要几台水泵,就是水泵坏了更换一台用不完20分钟,保证设备检修不停产;沉淀污泥经过洗涤去除了容易沉淀的无机污泥土,有机污泥经吹浮系统作用全部漂浮不会沉淀。地埋式厌氧消化反应器不仅投资少、不占用土地,而且还能防地震、防雷击和使用寿命长、减少消化系统的热量损失。
  三、污泥碳(C)化技术
  所谓污泥碳化,就是通过一定的手段,使污泥中的水分释放出来,同时又更大限度地保留污泥中的碳值,使最终产物中的碳包含比重大幅提高的过程(guò chéng) 高温碳化。
  碳化时不加压,温度为649―982℃。先将污泥干化至含水率约30%,然后进入碳化炉高温碳化造粒。碳化颗粒可以作为低级燃料(fuel)使用,其热值约为8 360―12 540 kJ/kg。该技术可以实现污泥的减量化和资源化,但由于其技术复杂,运行成本高,产品中的热值含量低,目前尚未有大规模地应用。
   中温碳化。
  碳(C)化时不加压,温度为426―537℃。先将污泥干化至含水率约90%,然后进入碳化炉分解。工艺中产生油、反应水、沼气和固体碳化物。该技术可以实现污泥的减量化和资源化,但由于污泥最终的产物过于多样化,利用十分困难(difficult)。另外,该技术是在干化后对污泥实行碳化,其经济效益(benefit)不明显,目前实际应用也是很少。
   低温碳化。中空纤维膜纺丝机通过膜技术进行水处理,应用于制药、酿造、餐饮、化工、市政污水回佣、医院、小区污水会用、造纸等生产生活污水处理。膜分离技术是一种广泛应用于溶液或气体物质分离、浓缩和提纯的分离技术。膜壁微孔密布,原液在一定压力下通过膜的一侧,溶剂及小分子溶质透过膜壁为滤出液,而大分子溶质被膜截留,达到物质分离及浓缩的目的。膜分离过程为动态过滤过程,大分子溶质被膜壁阻隔,随浓缩液流出,膜不易被堵塞,可连续长期使用。
  碳(C)化前无需干化,碳化时加压至6―8 MPa,碳化温度(temperature)为315℃,碳化后的污泥成液态,脱水后的含水率50%以下,经干化造粒后可作为低级燃料使用,其热值约为15 048~20 482 kJ/kg。该技术通过(tōng guò)加温加压使得污泥中的生物质全部裂解,仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除,极大地节省了运行中的能源消耗。污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值,为裂解后的能源再利用创造了条件。
  污泥水解热干化技术污泥水热干化技术通过将污泥加热,在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解,破坏污泥的胶体结构,可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。随水热反应温度和压力的增加,颗粒碰撞增大,颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏,使束缚水和固体颗粒分离。经过水热处理(chǔ lǐ)的污泥在不添加絮凝剂的情况下机械脱水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏观上表现为挥发性悬浮固体浓度减少和CO
  D、BOD以及氨氮等浓度增加。水热干化技术采用浆化反应器,通过闪蒸乏汽返混预热浆化、蒸汽与机械协同搅拌,提高了系统的处理(chǔ lǐ)效率;在水热反应器中,采用蒸汽逆向流直接混合加热的方式,强化了传质传热过程,可以避免局部过热结焦碳化:在连续(Continuity)闪蒸反应器中,实现了系统能量的有效回收。
  污泥处理的方式有很多种,综合考虑结合实际情况让污泥做到减量化无害化资源化处理是最终的追求。

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