【污水處理技術(shù)】污泥的處理方法
1）污泥濃縮：
污泥濃縮后含水率可降為95%~97%，近似糊狀。濃縮可以達(dá)到污泥的減量化。重力濃縮法用于污泥處理是廣泛采用的一種方法，已有50多年歷史。機(jī)械濃縮方法出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代的美國(guó)，此方法占地面積小，造價(jià)低，但運(yùn)行費(fèi)用與機(jī)械維修費(fèi)用較高。氣浮濃縮于1957年出現(xiàn)在美國(guó)。此法固液分離效果較好，目前應(yīng)用已越來(lái)越廣泛。
污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法、帶式重力濃縮法和離心濃縮法，還有微孔濃縮法、隔膜濃縮法和生物浮選濃縮法等。
重力濃縮：利用重力作用的自然沉降分離方式，不需要外加能量，是一種最節(jié)能的污泥濃縮方法。重力濃縮只是一種沉降分離工藝，它是通過(guò)在沉淀中形成高濃度污泥層達(dá)到濃縮污泥的目的，是目前污泥濃縮方法的主體。單獨(dú)的重力濃縮是在獨(dú)立的重力濃縮池中完成，工藝簡(jiǎn)單有效，但停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)可能產(chǎn)生臭味，而且并非適用于所有的污泥；如果應(yīng)用于生物除磷剩余污泥濃縮時(shí)，會(huì)出現(xiàn)磷的大量釋放，其上清液需要采用化學(xué)法進(jìn)行除磷處理。重力濃縮法適用于初沉污泥、化學(xué)污泥和生物膜污泥。
氣浮濃縮：氣浮濃縮與重力濃縮相反，是依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒的周圍，減小顆粒的比重而強(qiáng)制上浮。因此氣浮法對(duì)于比重接近于1g/cm3的污泥尤其適用。氣浮濃縮法操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行中同樣有一定臭味，動(dòng)力費(fèi)用高，對(duì)污泥沉降性能(SVI)敏感；適用于剩余污泥產(chǎn)量不大的活性污泥法處理系統(tǒng)，尤其是生物除磷系統(tǒng)的剩余污泥。
帶式重力濃縮法：帶式重力濃縮法是利用帶式重力濃縮機(jī)的一種機(jī)械濃縮法。由于其具有投資適中，運(yùn)行費(fèi)適中，效果好，對(duì)各種性能的污泥適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，因此近幾年被廣泛采用；但實(shí)際運(yùn)行中會(huì)受到污泥中高分子的影響，運(yùn)行時(shí)濕度大，因而需要仔細(xì)操作。帶式重力濃縮法適用于各種生物污泥。
離心濃縮法：離心濃縮法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的離心力進(jìn)行濃縮。離心濃縮法的特點(diǎn)是自成系統(tǒng)，效果好，操作簡(jiǎn)便；但投資較高，動(dòng)力費(fèi)用較高，維護(hù)復(fù)雜；適用于大中型污水處理廠的生物和化學(xué)污泥。
2）污泥穩(wěn)定化：
穩(wěn)定處理的目的就是降解污泥中的有機(jī)物質(zhì)，進(jìn)一步減少污泥含水量，殺滅污泥中的細(xì)菌、病原體等，消除臭味，這是污泥能否資源化有效利用的關(guān)鍵步驟。污泥穩(wěn)定化的方法主要有堆肥化、干燥、厭氧消化等。
厭氧消化：在污泥處理工藝中，厭氧消化是較普遍采用的穩(wěn)定化技術(shù)。污泥厭氧消化也稱為污泥厭氧生物穩(wěn)定，它的主要目的是減少原污泥中以碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪形式存在的高能量物質(zhì)，也就是通過(guò)降解將高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿游镔|(zhì)氧化物。厭氧消化是在無(wú)氧條件下依靠各種兼性菌和厭氧菌的共同作用，使污泥中有機(jī)物分解的厭氧生化反應(yīng)，是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程。一般可分為酸性發(fā)酵階段和堿性發(fā)酵階段，酸性發(fā)酵階段又可以分為水解階段和產(chǎn)酸階段，堿性發(fā)酵階段可以分為酸性衰退階段(產(chǎn)乙酸階段)和產(chǎn)甲烷階段。厭氧分解過(guò)程中產(chǎn)生大量氣體，主要成分為甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氫等。但運(yùn)行管理要求高，消化池需密閉、池容大、池?cái)?shù)多。
好氧消化：好氧消化污泥出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，與活性污泥法極為相似。當(dāng)外來(lái)養(yǎng)料被消耗完以后，微生物靠消耗自己的機(jī)體來(lái)產(chǎn)生能量以維持生命活動(dòng)。這就是微生物的內(nèi)源代謝階段。細(xì)胞組織在好氧條件下的內(nèi)源代謝產(chǎn)物為CO2、NH3、H2O，而NH3會(huì)在有氧條件下進(jìn)一步氧化為硝酸鹽。污泥好氧消化的反應(yīng)可以用下面的方程式表達(dá)：
C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
上式中C6H7NO2為細(xì)胞組織的元素組成。
此法降解程度高，無(wú)臭穩(wěn)定，易脫水，肥份高，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，基建費(fèi)用低。但運(yùn)行費(fèi)用高，消化污泥量少，降解程度隨溫度波動(dòng)大。
好氧堆肥：堆肥技術(shù)探討始于1920年，堆肥系統(tǒng)可分為三類：條形堆肥系統(tǒng)、靜態(tài)好氧堆肥系統(tǒng)和裝置式堆肥系統(tǒng)。城市污水處理廠的污泥中含有大量促進(jìn)植物和農(nóng)作物生長(zhǎng)的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，肥效較好，經(jīng)過(guò)堆肥處理可以達(dá)到穩(wěn)定化、無(wú)害化及資源化的目的。堆肥是一個(gè)由嗜溫菌、嗜熱菌對(duì)有機(jī)物進(jìn)行好氧分解的穩(wěn)定過(guò)程，其特點(diǎn)是自身可以產(chǎn)生一定的熱量，并且高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，不需外加熱源，即可達(dá)到無(wú)害化。堆肥的一般工藝流程主要分為前處理，一次發(fā)酵，二次發(fā)酵和后處理四個(gè)過(guò)程。經(jīng)過(guò)堆肥化處理后，污泥的性狀改善，含水率降低(小于40%)，成為疏松、分散、細(xì)粒狀，可殺滅病原菌和寄生蟲(chóng)(卵)，便于貯藏、運(yùn)輸和使用。
石灰穩(wěn)定技術(shù)：石灰穩(wěn)定技術(shù)始于20世紀(jì)50年代，在投加石灰的條件下，保持一定pH值及一定時(shí)間，可以殺滅傳染病菌，并防腐與抑制臭氣的產(chǎn)生。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成本較低，處理后較容易脫水。污泥最終處置可采用農(nóng)用或者衛(wèi)生填埋。
污泥濕式氧化：污泥濕式氧化后，難生物降解有機(jī)物可被氧化，滅菌率高，反應(yīng)在密閉系統(tǒng)內(nèi)無(wú)臭，反應(yīng)時(shí)間短，殘?jiān)可伲梢赃_(dá)到減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化。但此方法設(shè)備昂貴，運(yùn)行費(fèi)用高，需要?dú)怏w脫臭裝置。
3）污泥脫水與干化：
污泥脫水是整個(gè)污泥處理工藝的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，其目的是使固體富集，減少污泥體積，為污泥的最終處置創(chuàng)造條件。為使污泥液相和固相分離，必須克服它們之間的結(jié)合力，所以污泥脫水所遇到的主要問(wèn)題是能量問(wèn)題。針對(duì)結(jié)合力的不同形式，有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脫水效果。污泥脫水與干化包括自然脫水、機(jī)械脫水和熱處理干化。
污泥經(jīng)濃縮、消化后，尚有95%~97%含水率，且易腐敗發(fā)臭，需對(duì)污泥作干化與脫水處理。常用脫水方法有自然干燥和機(jī)械脫水兩種。利用蘆葦?shù)日由参镆部梢赃M(jìn)行較好的脫水。
4)干燥：
為了進(jìn)一步降低脫水后污泥的含水率(75%)，采用干燥工藝。經(jīng)干燥后含水率可降至約20%左右。干燥工藝除了最簡(jiǎn)單的日曬外，常用的是熱干燥技術(shù)。污泥熱干燥開(kāi)始于本世紀(jì)初的英國(guó)，此方法可以完全殺滅病原菌，使污泥處于穩(wěn)定化狀態(tài)。但干燥過(guò)程產(chǎn)生的大量的廢氣凈化費(fèi)用問(wèn)題、運(yùn)行費(fèi)用，都是使用干燥工藝要考慮的問(wèn)題。
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