污泥基本類型
污泥是由原廢水中的固體物質(zhì)和在廢水處理過程中所產(chǎn)生的固體物質(zhì)組成的。 [1]
原污泥(raw sludge):未經(jīng)污泥處理的初沉淀污泥。二沉剩余污泥或兩者的混合污泥。
初沉污泥 (primary sludge):從初沉池底排出的初沉污泥含有的固體物質(zhì)濃度約為3%~8%(1%固體物質(zhì)濃度相當(dāng)于100mL體積的污泥中含有1g的固體物)。初沉污泥固體物質(zhì)中有機(jī)物約占70%,因此初沉污泥極易變成厭氧狀態(tài)并產(chǎn)生臭味。 [1]
二沉污泥 (secondary sludge):從二次沉淀池(或沉淀區(qū))排出的沉淀物。
活性污泥(activated sludge):曝氣池中繁殖的含有各種好氧微生物群體的絮狀體。
消化污泥 (digested sludge): 經(jīng)過好氧消化或厭氧消化的污泥,所含有機(jī)物質(zhì)濃度有一定程度的降低,并趨于穩(wěn)定。
回流污泥 (returned sludge):由二次沉淀(或沉淀區(qū))分離出來,回流到曝氣池的活性污泥。
剩余污泥 (excess activated sludge):活性污泥系統(tǒng)中從二次沉淀池(或沉淀區(qū))排出系統(tǒng)外的活性污泥。
污泥氣 (sludge gas): 在污泥厭氧消化時(shí),有物分解所產(chǎn)生的氣體,主要成分為甲烷和二氧化碳,并有少量的氫、氮和硫化氫。俗稱沼氣。
處理設(shè)備
污泥干燥床
在過去,污泥干燥床是常采用的污泥脫水設(shè)備。由于污泥干燥床的操作與維護(hù)均很簡(jiǎn)單,因此特別適用于在一些小型污水處理廠使用。1977年,美國約有2/3的污水處理廠采用污泥干燥床;利用污泥干燥床所產(chǎn)生的脫水污泥量,約占全美國脫水污泥總量的一半。雖然污泥干燥床一般適用于溫暖及日照充足的地區(qū),但也有一些位于北部較寒冷地區(qū)的大型污水處理廠采用污泥干燥床。 [1]
污泥固化拌和站
采用了先進(jìn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了黃土、污泥、水泥和石灰的自動(dòng)配比,具有計(jì)量準(zhǔn)確、可靠性好、攪拌均勻、操作方便、環(huán)保好、生產(chǎn)效率高、故障率低等特點(diǎn),特別適合連續(xù)作業(yè),是污水處理廠處理污泥的理想設(shè)備。
泥漿分離脫水機(jī)
與板框壓濾機(jī)對(duì)比:該機(jī)具有處理能力大、分離性能好、適應(yīng)性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度小、性能穩(wěn)定、安裝操作方便、占地面積小、維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),而且可以實(shí)現(xiàn)密閉的連續(xù)自動(dòng)分離。
臥螺離心機(jī)
臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)(簡(jiǎn)稱臥螺離心機(jī))是利用離心沉降原理分離懸浮液的設(shè)備。對(duì)固相顆粒當(dāng)量直徑=3um、重量濃度比:10%或體積濃度比=70%、液固比重差:0.05g/cm3的各種懸浮液均適合采用該類離心機(jī)進(jìn)行液固分離或顆粒分級(jí)。
帶式污泥脫水機(jī)
帶式污泥脫水機(jī)是中國從美國引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù),經(jīng)消化吸收,開發(fā)成功的一種脫水設(shè)備,可以連續(xù)壓濾,產(chǎn)品采用高強(qiáng)度材料制作,具有處理能力大,脫水效率高,使用壽命長(zhǎng)等顯著特點(diǎn)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于環(huán)境治理、蔬菜加工等需壓榨脫水的行業(yè)。
污泥熔化技術(shù)
針對(duì)污泥焚燒過程中存在的二次污染,科研工作者開發(fā)出了污泥熔化技術(shù),該技術(shù)使污泥處于焚燒灰熔點(diǎn)溫度(通常為1300~1800℃)之上燃燒,不僅可完全分解污泥中的有機(jī)物、滅殺病菌,同時(shí)所形成的熔渣密度比焚燒灰高2/3,達(dá)到了灰渣大幅度減容的效果。污泥中的重金屬因被固定在玻璃態(tài)的熔渣中而具有不熔出的活性,所以污泥熔化后的熔渣可用作建材。
污泥碳化技術(shù)
污水工藝優(yōu)化可降低剩余污泥產(chǎn)量,污泥破壁及強(qiáng)力干化技術(shù)能提高污泥的脫水性能;終通過污泥碳化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)污泥的資源化,從源頭上解決污泥的產(chǎn)量,終達(dá)到污泥零排放的目的。 [6]
所謂污泥碳化,就是通過一定的手段,使污泥中的水分釋放出來,同時(shí)又限度地保留污泥中的碳值,使終產(chǎn)物中的碳含量大幅提高的過程(Sludge Carbonization ),在世界范圍內(nèi),污泥碳化主要分為3種。
⑴高溫碳化。碳化時(shí)不加壓,溫度為649—982℃。先將污泥干化至含水率約30%,然后進(jìn)入碳化爐高溫碳化造粒。碳化顆粒可以作為低級(jí)燃料使用,其熱值約為8 360—12 540 kJ/kg(日本或美國)。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和資源化,但由于其技術(shù)復(fù)雜,運(yùn)行成本高,產(chǎn)品中的熱值含量低,當(dāng)前尚未有大規(guī)模地應(yīng)用,規(guī)模的為30刪濕污泥。
⑵中溫碳化。碳化時(shí)不加壓,溫度為426—537℃。先將污泥干化至含水率約90%,然后進(jìn)入碳化爐分解。工藝中產(chǎn)生油、反應(yīng)水(蒸汽冷凝水)、沼氣(未冷凝的空氣)和固體碳化物。另外,該技術(shù)是在干化后對(duì)污泥實(shí)行碳化,其經(jīng)濟(jì)效益不明顯,除澳洲一家處理廠外,尚無其他潛在的用戶。
⑶低溫碳化。碳化前無需干化,碳化時(shí)加壓至6—8 MPa,碳化溫度為315℃,碳化后的污泥成液態(tài),脫水后的含水率50%以下,經(jīng)干化造粒后可作為低級(jí)燃料使用,其熱值約為15 048~20 482 kJ/kg(美國)。該技術(shù)通過加溫加壓使得污泥中的生物質(zhì)全部裂解,僅通過機(jī)械方法即可將污泥中75%的水分脫除,極大地節(jié)省了運(yùn)行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的徹底穩(wěn)定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值,為裂解后的能源再利用創(chuàng)造了條件14t。