㈠ 污水處理工藝有哪幾種
污水處理工藝:
一、不溶態污染物的分離技術:
1、重力沉降:沉砂池(平流、豎流、旋流、曝氣)、沉澱池(平流、豎流、輻流、斜流);
2、混凝澄清;
3、浮力浮上法:隔油、氣浮;
4、其他:阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
二、污染物的生物化學轉化技術:
1、活性污泥法:SBR、A/O、A/A/O、氧化溝等
2、生物膜法:生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
3、厭氧生物處理法:厭氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然條件下的生物處理法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法
三、污染物的化學轉化技術:
1、中和法:酸鹼中和
2、化學沉澱法:氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
3、氧化還原法:葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
4、化學物理消毒法:臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
四、溶解態污染物的物理化學分離技術:
1、吸附法
2、離子交換法
4、其他分離方法:吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
㈡ 常用的水處理方法有哪些
水處理」抄便是通過物理的、化學的手段,去除水中一些對生產、生活不需要的物質的過程。
是為了適用於特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。
由於社會生產、生活與水密切相關,因此,水處理領域涉及的應用范圍十分廣泛,構成了一個龐大的產業應用。
常說的水處理包括:污水處理和飲用水處理兩種。經常用到的水處理葯劑有:聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、鹼式氯化鋁,聚丙烯醯胺,活性炭及各種濾料等。
常用的水處理方法有:(一)沉澱物過濾法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等,現在將這些處理法之原理及功能在此一一說明。
㈢ 綜合生活污水如何處理
通常情況下城市的生活污水分為兩大類,第一類是工業污水,而第二類則是生活污水,這些污水會通過城市管道匯集到一個指定地方,並進行集中污水處理,從而讓污水可以達到我國指定標准。下面就跟著小編一起去了解一下生活污水處理方法有哪些吧!
常用的生活污水處理法有以下四種處理方法:
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1.生物處理法:這一種方式就是利用微生物來進行污水處理,使得污水中的有機物凈化成為無害並穩定的生活污水處理方法。同時會根據物生物不同可以分為厭氧和需氧兩種類型,其中污水處理廣泛會使用這一種方式來解決問題,並且按照傳統也可以分為生物膜法和活性污泥法這兩種。
2.化學處理法:這是一種利用了化學反應的形式來解決污水問題的方式,通過分離、溶解、膠體等手段來將污水中的有機物凈化為無害穩定的物質。我們需要投入葯劑來促進轉化,其中反應基礎為:中和、混凝、還原等。
3.物理處理法:這是一種利用了物理性質來解決污水問題的方式,通過回收、分離等手段來進行,可以分為離心分離法、重心分離法、過濾等方式。
4.生物接觸氧化法:這一種方式解釋起來較為困難,簡單來說就是使用生物接觸氧化法的工藝並提供填料,將已經充氧的廢水融入到填料中並以特定流速流經填料。
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㈣ 污水怎麼處理
1、物理處理法:
通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法,可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法。
2、化學處理法:
通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。
3、生物處理法:
通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物,轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根據作用微生物的不同,生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。
(4)少量污水處理方法擴展閱讀
污水處理的注意事項:
一、 從水質角度和處理技術角度來講,城市生活污水,特別是不含沖廁排水的生活污水水質較好,有機物含量較髙。
城市中許多用途的用水,如冷卻用水、沖洗用水、建築用水、灌溉用水等對水質要求不高。污水利用技術已經發展成熟,水處理技術完全可以滿足其技術支持。
二、 從水量角度來講,城市污水量與用水量幾乎相當,雨水具有季節性和隨機性等特點,均可以作為城市的再生水利用。
三、 從工程建設角度來講,城市污水和雨水利用所需要釆用的設備遠比使用自來水所需的工程量要小得多。
四、 從經濟角度講,既節省了純凈水資源,又降低了排污等費用,降低了成本,有顯著的經濟效益。
㈤ 污水處理的基本方法
針對於現階段的污水處理,總結出以下幾點方法。
1、物理法
物理法污水處理就是利用物理作用,分離污水中主要呈懸浮狀態的污染物,在處理過程中不改變水的化學性質。
⑴沉澱(重力分離)
污水流入池內由於流速降低,污水中的固體物質在中立的作用下進行沉澱,而使固體物質與水分離。
這種工藝分離效果好,簡單易行,應用廣泛,如污水處理廠的沉砂池和沉澱池。沉砂池主要去除污水中密度較大的固體顆粒物,沉澱池則主要用於去除污水中大量的呈顆粒狀的懸浮固體。
⑵篩選(截流)
利用篩濾介質截流污水中的懸浮物。屬於砂濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機(後兩種主要用於污泥脫水)等。
⑶氣浮(上浮)
對一些相對密度接近於水的細微顆粒,因其自重難於在水中下沉或上浮,可採用氣浮裝置。此法將空氣打入污水中,並使其以微小氣泡的形勢由水中析出,污水中密度 近於水的微小顆粒狀污染雜質(如乳化油)黏附到氣泡上,並隨氣泡升至水面,形成泡沫浮渣而去除。根據空氣打入方式的不同,氣浮設備有加壓溶汽氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為提高氣浮效果,有時需要向污水中投加混凝劑。
⑷離心與旋流分離
使含有懸浮固體或乳化油的污水,由於懸浮固體和廢水的質量不同,受到的離心力也不同,質量大的懸浮固體被拋甩到污水外側,這樣就可使懸浮固體和污水分別通過各自的排出口排出設備之外,從而使污水得以凈化。
2.化學法
污水的化學處理方法就是向污水投加化學物質,利用化學反應來分離回收污水中的污染物,或是其轉化為無害物質。屬於化學處理法的有以下幾種。
⑴混凝法
混凝法是向污水中投加一定量的葯劑,經過脫穩、架橋等反應過程,使污水中的污染物凝聚並沉降。水中呈膠體狀態的污染物質通常帶有負電荷,膠體顆粒之間互相排 斥形成穩定的混合液,若水中帶有相反電荷的電解質(混凝劑)可使污水中的膠體顆粒改變為呈電中性,並在分子引力作用下,凝聚成大顆粒下沉。
⑵中和法
用化學方法消除污水中過量的酸和鹼,使其pH值達到中性左右的過程稱為中和法。處理含酸污水以鹼作為中和劑,處理含鹼污水以酸作為中和劑,也可以吹入含 CO2的煙道氣進行中和。酸和鹼均指無機酸和無機鹼,一般依照「以廢制廢」的原則,亦可採用葯劑中和處理,可以連續進行,也可間歇進行。
⑶氧化還原法
污水中呈溶解狀態的有機物和無機物,在投加氧化劑和還原劑後,由於電子的遷移而發生氧化和還原作用形成無害的物質。常用的氧化劑有空氣中的氧、純氧、漂白 粉、臭氧、氯氣等,氧化法多用於處理含氰含酚廢水。常用的還原劑則有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等,還原法多用於處理含鉻、含汞廢水。
⑷電解法
在廢水中插入電極並通過電流,則在陰極板上接受電子。在水的電解過程中,陽極上產生氧氣,陰極上產生氫氣。上述綜合過程使陽極上發生氧化作用,在陰極上發生還原作用。目前電解法主要用於處理含鉻及含氰廢水。
⑸吸附法
污水吸附處理主要是利用固體物質表面對污水中污染物質的吸附,吸附可分為物理吸附和生物吸附等。 物理吸附是吸附劑和吸附質之間在分子力作用下產生的,不產生 化學變化,而化學吸附法則使吸附劑和吸附質在化學鍵力作用下起吸附作用的,因此化學吸附選擇性較強。此外,在生物作用下也可產生生物吸附。在污水處理中常 用的吸附劑有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。
⑹化學沉澱法
向污水中投加某種化學葯劑,使它和某些溶解物質產生反應,生成難溶鹽沉澱下來。多用於處理含重金屬離子的工業廢水。
⑺離子交換法
離子交換法在污水處理中應用較廣。使用的離子交換劑分為無機離子交換法(天然沸石和合成沸石)、有機離子交換樹脂(強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強 鹼性陰離子樹脂、弱鹼性陰離子樹脂、鰲和樹脂等)。採用離子交換法處理污水時,必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的,這主要取決於各 種離子對該種樹脂親和力的大小,又稱選擇性的大小,另外還要考慮到樹脂的再生方法等。
⑻膜分離法
滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等通過一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子的技術,統稱為膜分離法。電滲析法主要用於水的脫鹽,回收某些金屬離子等。 反滲透作用主要是膜表面化學本性所起的作用,他分離的溶質粒徑小,除鹽率高,所需的工作壓力大;超濾所用的材質和反滲透相同,但超濾是篩濾作用,分離溶質 粒徑大,透水率高,除鹽率低,工作壓力小。
3、生物法
污水的生物膜法就是採取一定的人工措施,創造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有機污染物被降解並轉化為無害物質,使污水得以凈化。
生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。前者處理效率高,效果好,使用廣泛,是生物處理的主要方法。屬於生物處理法的工藝有以下幾種。
⑴活性污泥法
是當前應用最廣泛的一種生物處理技術。將空氣連續鼓入含有大量溶解有機污染物的污水中,經過一段時間,水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝體—活性污 泥,
活性污泥能夠吸附水中的有機物,生活污水在活性污泥上的微生物以有機物為食料,獲得能量,並不斷省長增殖,有機物被分解、去除,使污水得以凈化。 一般經曝氣池處理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液,經沉澱分離,水被凈化排放,沉澱分離後的污泥作為種泥,部分迴流到曝氣池。活性污泥法自出現以來,經過80多年的演變,出現了各種
活性污泥法的變法,但其原理和工藝過程沒有根本性的改變。
(2)普通活性污泥法
這種方法已被廣泛使用,是許多污水處理廠的常用工藝。傳統活性污泥法是將污水和迴流污泥從曝氣池首段引入,呈推流式至曝氣池末端流出,此法適用於處理要求高、水質較穩定的污水,但對負荷的變動適應性較弱,後來在此基礎上產生了一些改良形式。
⑶多點進水法
為了使槽內有機負荷接近一定值,把污水從幾個點分開流入,有利於解決超負荷問題。
⑷吸附再生法
接觸槽內活化的活性污泥吸附污染物質,污泥與水分離後,在曝氣槽內把吸附的污染物質進行氧化。該法有利於增加污水處理量,有一定的抗擊沖擊負荷能力。
⑸延時曝氣法
污水在曝氣池內延長曝氣時間,有利於完全氧化,污泥量少,該法適用於小型污水處理廠。
⑹厭氧-缺氧
- 好氧活性污泥法 在常規活性污泥法去除有機污染物的同時,為了能有效的去除氮磷等營養物質,人們把厭氧、缺氧、好氧狀況組合到活性污泥法中,使厭氧-缺氧-好氧狀況在反應曝氣池內同時存在或反復周期實現,形成了厭氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工藝流程採用厭氧-好氧活性污泥法。
⑺間歇式活性污泥法
污水流至單一反應池中,按時間通過程序控制各過程。在反應池的一個工作周期,運行程序依次為進水、反應、沉澱、出水和待機等過程。該法適用於中小水量和出水水質較高的場合,有利於自動化控制;通過對運行的調整,該法也可進行除磷脫氮和化學處理,有利於污水回用。
㈥ 污水是怎樣處理的
污水一級處理又稱污水物理處理。通過簡單的沉澱、過濾或適當的曝氣,以去除污水中的懸浮物內,調整容pH值及減輕污水的腐化程度的工藝過程。這是污水處理的大步驟。通過一級處理之後的污水暫時還達不到排放標准。
污水二級處理:污水經一級處理後,再經過具有活性污泥的曝氣池及沉澱池的處理,使污水進一步凈化的工藝過程。經過二級處理後的污水一般可以達到農灌水的要求和廢水排放標准。但在一定條件下仍可能造成天然水體的污染。
污水三級處理是進一步去除污水中的其他污染成分(如;氮、磷、微細懸浮物、微量有機物和無機鹽等)的工藝處理過程。使用的工藝方法有生物脫氮法、反滲透法、離子交換法等。三級處理後的污水可以達到排放標准。
㈦ 污水處理最好的方法有哪些
1. 傳統活性污來泥法
傳統活自性污泥處理法是一種最古老的工業污水處理工藝,其工業污水處理的關鍵組成部分為沼氣池與沉澱池,主要處理部分關系框圖如圖所示。
㈧ 污水處理的主要處理工藝及原理介紹
不溶態污染物的分離技術:
1、重力沉降:沉砂池(平流、豎流、旋流、曝氣)、沉澱池(平流、豎流、輻流、斜流);
2、混凝澄清;
3、浮力浮上法:隔油、氣浮;
4、其他:阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
污染物的生物化學轉化技術:
1、活性污泥法:SBR、AO、AAO、氧化溝等
2、生物膜法:生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
3、厭氧生物處理法:厭氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然條件下的生物處理法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法
污染物的化學轉化技術:
1、中和法:酸鹼中和
2、化學沉澱法:氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
3、氧化還原法:葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
4、化學物理消毒法:臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
溶解態污染物的物理化學分離技術:
1、吸附法
2、離子交換法
3、膜分離法:擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾
4、其他分離方法:吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
根據常見污水處理方法分類
物理法:物理或機械的分離過程。過濾,沉澱,離心分離,上浮等
化學法:加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程。中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉澱等
物理化學法:物理化學的分離過程。氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等
生物法:微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程。活性污泥,生物濾池,生物轉盤,氧化塘,厭氣消化等
根據常用處理廢水的化學方法分類
混凝
向膠狀渾濁液中投加電解質,凝聚水中膠狀物質,使之和水分開
混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等
含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等
中和
酸鹼中和,pH達中性
石灰,石灰石,白雲石等中和酸性廢水,CO2中和鹼性廢水
硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等
氧化還原
投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質
氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等
含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫院廢水等
電解
在廢水中插入電極板,通電後,廢水中帶電離子變為中性原子
電源,電極板等
含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水
萃取
將不溶於水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質溶於此溶劑中,然後利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來
萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設備有脈沖篩板塔,離心萃取機等
含酚廢水等
吸附(包含離子交換)
將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理
吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生裝置
染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理。
編輯本段污水處理工藝流程
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者砂濾器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
㈨ 污水治理的新方法是什麼
隨著現代工業技術的迅速發展和社會人口的日益增長,工業污水和生活污水源源不斷地排入河流湖泊等流域,對水資源造成了嚴重的污染,對水生動植物的生存也早成了一定的威脅。針對污水處理的問題,各個國家也制定了相應的應對措施和改善方案,如把城市中嚴重污染水資源的企業「請」到偏遠地帶,或者是對其加強污水處理工作;還利用一些污水處理設備和化學試劑對污水進行凈化處理;還在水裡種植一些對水有凈化作用的植物等等,總之,有關治理污水的方法數不勝數,但都是威力甚小,都沒有達到理想的效果。針對這個日益需要解決的問題,有科學家又找到了一個污水治理的新方法——細菌治理方法。
隨著人們對細菌的深入研究,各種有益於人類的細菌也相繼被發現,其中有些細菌對治理廢水污染有奇特的功效。
科研人員在土壤中發現了一種細菌,這種細菌能把工業廢水中的三氯乙烯分解成二氧化碳和其他的無害物質,從而使濃度極高的廢水得到凈化。據科學家介紹,這種細菌是迄今為止最有效的分解含氯溶劑。有的科研人員還在一座銅礦中發現了一種被稱為「氧化鐵硫桿菌」的細菌,這種細菌能將大量珍貴的重金屬從廢水中分離出來,使這些珍貴重金屬能再次得以重新利用。而廢水經過細菌凈化後,再用一些特殊的方法將這種細菌殺死,這樣,經處理後的廢水就不會對環境造成任何危害了。
另外,科學家在研究中還發現了一種能獨立分解有毒化學物氯苯的細菌,這個發現為清除污水中的氯苯污染開辟了新的途徑。此外,還發現了一種愛吃工業染料的細菌。這種在工廠排水管中發現的腐敗細菌喜歡吃染料,而且還能將染料完全徹底地分解。研究人員在試驗室中進行的測試顯示,只需要少量的細菌就可以在一天內凈化25升含染料的廢水。
美國研究人員還發現了一種能清除水中放射性污染物質的無害細菌。這種細菌並不是吃掉放射性污染物質,而是從核廢水中分離出放射性物質,並使之全部聚集在自己身上,經過濾以後,所有的雜質就都留在沉澱物中了。這一發現有可能有利於對核電站廢水進行生物過濾處理。
眾所周知,如果含油污水不進行合理的處理回注和排放的話,不僅會使油田的地面設施不能正常運行,而且還會發生地層堵塞而對生產和生活帶來嚴重的危害,同時也會造成生態環境的污染。因此必須合理的處理利用含油污水。另外,污水也會對金屬設備和管道產生嚴重的腐蝕作用,由於油田含油污水的礦化度高,會使不同程度的硫化氫、二氧化碳等酸性氣體的溶解氧,這樣的污水如果回收處理和回注地層的話,還會對處理設施和回注系統產生嚴重的腐蝕。
另外,由於現代工業的迅速發展和城市人口的不斷增加,導致工業用水核生活用水量急劇增加,為此不少國家頗感水源不足。因此,解決水源短缺的方法之一就是提高水的循環利用率,而對污水進行有效地凈化處理,達到再次利用的標准才能提高水的循環利用率。
目前,科學家針對這一問題進行實驗研究時發現,將兩三片拇指大小的片片劑投入到千餘平方米的魚塘中後,在10~20小時以後發現水面開始變得清澈透明,而且,它還殺滅了水中的黴菌、阿米巴蟲、卵囊、芽孢等細菌、真菌、病毒等有害物質。經專家介紹,這種拇指大小的片片劑就是用於魚塘污水處理的活菌生物凈水劑。科學家們是在研究中,篩選出了這種特殊的細菌,採用一種特殊的培養基去除其中的氨氮,在生產流程中使活菌數達到10億/克以上,從而製作出了這種用於魚塘水處理的活菌生物凈水劑。
按照這樣的思路方法,科學家們又分別找到了治理景觀污水、工業污水、生活污水和綜合污水的菌種,都有效地治理了污水。經處理後的污水沒有異味,清澈透明,達到了國家一級污水排放標准。而且,更令人驚奇的是,用這種菌治理後的污水幾乎很少產生污泥。據稱,這些特殊菌種在污水中要麼是吞噬污染物質,要麼是與污染物質發生作用後生成氣體進入到大氣中。
目前,世界各個國家正在利用細菌治理污水這一方法對本國的生活污水、工業污水等各種污水進行凈化處理,也都取得了卓越的成績,同時科學家們也在積極尋找更多對人類有益的細菌,相信一定會有更多驚人的發現。
㈩ 小型污水處理廠的污泥該怎樣處理
污泥的處理和處置
通常把污水廠污泥的穩定和脫水(一般脫水至含水率達70%~80%)稱作污泥的處理;將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及最終利用,稱為污泥的處置。如脫水污泥中有毒有害物質超過農用標准,就要考慮衛生填埋和污泥干化焚燒技術。從國外污泥處理的發展來看,無論在歐洲、日本或美國對污泥用於農田控制越來越嚴,而對污泥進行干化和加熱處理的比例正逐年增加。
1.污泥的處理
污泥穩定處理有好氧穩定和厭氧穩定,好氧穩定有很多優點,但能耗很高,只有當污泥量較少時才採用。污泥厭氧穩定處理通常採用中溫(35℃)厭氧消化方法。國內已有十幾座大型污水處理廠採用此方法,污泥經消化後,有機物含量減少,性能穩定,總體積減少,污泥消化過程中還產生大量沼氣(消化降解1kgCOD可產生350L沼氣)可以回收利用。
但由於消化裝置工藝復雜,一次性投資大,運行有難度。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費用,約占污水處理廠投資和運行費的30%左右,而且大多需進口技術和設備。從調查已建消化池的實際運行看,只有少數達到預期的效果。有管理、設計問題,亦有沼氣利用的經濟性和安全性問題。比較好的如天津市東郊污水處理廠,該廠設計規模為處理城市污水40萬m3/d,污泥日產2460m3(含水率96%),產生沼氣13300m3,供4台248kW發電機發電,日可發電27000度,並與市電並網。
污泥的穩定問題,除了採取污泥厭氧消化外,還應結合污水處理工藝中考慮少產生污泥和穩定泥質的方案。例如污水處理工藝設計中採用延長污水曝氣時間,減少污泥的產量;設計參數中增加污泥泥齡(如泥齡20天以上),盡量使污泥趨向穩定的污水處理工藝。對中小型污水處理廠來說,採用帶有延時曝氣功能處理工藝(如氧化溝等處理工藝)是可取的。有的污水處理工藝投資低(如AB法的A段),而污泥量較多,增加了污泥的處理成本。故應當把污水處理和污泥處理統一考慮,一並計算投資和運行費用。
污泥的穩定並不等於污泥無害,用於農田還需要符合國家標准中關於污泥農用時污染物控制標准限值。見下表。其中對鎘、汞、砷、苯並芘、多氯聯苯的要求是比較高的,應該通過嚴格控制工業廢水源頭的排放,來控制污泥的性質。
國外在污泥穩定方面,除了用生物法(包括中溫消化、高溫消化及利用微生物和某些添加劑)外,還採用了化學法,有的將脫水後的污泥加鹽酸調pH值至2~3,反應60分鍾再加硝酸鈉;有的對脫水污泥添加石灰。後者在歐洲應用較多。
2.污泥的處置
(1)制復合肥
按我國目前的經濟條件,對多數污水廠(特別是大量小型污水廠)來說,污泥用於農田是比較可行和現實的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素,對農作物有增產作用;污泥中的有機質、腐殖質是良好的土壤改良劑。污泥經適當濃縮、脫水後運至市郊或鄰近省份作為農肥,是許多污水廠採用的方法。但農田施肥有季節性,不需要泥肥時,污水廠會泥滿為患,影響正常運行。於是一些污水廠支付費用,讓農民把污泥拉走,而不問其去向,這會造成二次污染。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
北京市環境科學研究院和北京市農業科學院合作,對北京市密雲縣污水處理廠的污泥,通過堆肥加工成復合肥,進行了用於農田的試驗。該廠每天處理15000m3城鎮污水,污泥產量5~6t/d(含水率80%),由於採用酸化—好氧污水處理工藝,污泥質量不錯。添加一定數量的N、P、K做成復合肥(N、P、K的比為1∶09∶04),並直接造粒為污泥顆粒肥。通過在北京市大興縣龐各庄冬小麥田試驗以及在溫室內進行的油菜和玉米苗期盆栽施肥試驗,均取得可喜的結果。由於是製成顆粒狀污泥肥料,便於運輸和貯存。
(2)衛生填埋
上海市對污水廠的污泥處置提出「處理一點,填埋一點,利用一點」的原則,上海市水務局組織對污泥處理、處置和利用的專題研究,提出污泥用作農田、衛生填埋和污泥焚燒點的布局和具體的分期實施方案,防止產生二次污染。這無疑是正確的舉措。
上海白龍港大型污水廠,按衛生填埋要求建設污泥填埋場,根據污泥性質、含水率及力學特性等因素進行設計。填埋廠使用期為七年,填埋場底部設有盲管將滲濾液再回到污水廠處理。此法佔地大,運行工作量大,遇雨季污泥更難以壓實,到使用期限後仍需另選場址。對大型污水廠採用污泥衛生填埋,是不得已的權宜之計。衛生填埋場的造價不低,國外對衛生填埋場還要有沼氣安全收集系統,對分層復蓋的泥土和排水、綠化有專門的要求。鑒於地價上升和填埋場有臭味,近幾年來,無論歐盟國家或美國、日本,污泥衛生填埋的比例越來越小,美國已有的填埋場還將逐步關閉。
有些城市(如成都市)擬將污水廠污泥運至城市垃圾填埋場一並處置,這存在兩個實際問題:一是管理體制上的問題。垃圾的中轉站和填埋場的布點、設計和投資,屬環衛局管理,而污水廠的污泥屬市政系統管理,設計垃圾填埋場使用年限和布點距離未考慮接納污水廠污泥;二是脫水污泥含水率過高。運往垃圾填埋場的污泥,要求含水率不大於30%,而目前污水廠的脫水污泥含水率在70%~80%,這類污泥不易碾壓填埋,除非將污泥作適當干化或加石灰、絮凝劑處理。無論作何種填埋,污泥宜採取高幹度脫水方案。
(3)干化、焚燒
國內近幾年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚燒場。但污水廠的污泥作焚燒處置,只有上海市石洞口污水處理廠(設計規模為40萬m3/d)設有污泥焚燒爐裝置,計劃今年年底投產。焚燒爐採用國外技術在國內製造,污泥的干化和焚燒設備總投資為人民幣8000萬元,費用並不算高。
由於污泥干化和污泥焚燒相結合比單污泥焚燒一次性投資少,處理成本低,故污泥干化往往是焚燒的前處理。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽路污水廠,擬先建污泥干化裝置。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%,減少了污泥的體積和重量,降低了運輸費和填埋費,而且污泥的臭味大為減少。
干化裝置分直接干化和間接干化,其能量消耗與污泥成份和水分有關。間接干化(利用沼氣通過熱交換器)一般推薦用立式干化裝置,並選用流化床工藝。干化與焚燒串聯工藝中,干化的程度取決於污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能,使干化的能量盡量平衡,不另外添加燃料。上海石洞口設計污泥的干化和焚燒,污泥熱值高,能源平衡有餘。污泥流化床焚燒爐,溫度在800℃以上,爐內有砂粒循環使用,外排氣體要適當處理。污泥焚燒爐遠比垃圾焚燒爐的工藝簡單得多,且污泥焚燒不會產生二惡英。下圖是法國巴黎塞納河旁Colombes污水處理廠的污泥焚燒爐和焚燒灰的除塵裝置。
如脫水污泥與垃圾一並焚燒,國外的經驗是每噸垃圾添加15%~20%含水率為30%的污泥。污泥的干化和焚燒,可能將是一些大城市大型污水處理廠的發展方向。當然,由於國外對焚燒爐排塵有嚴格的要求,除了採用電除塵,還要降溫加溫,加酸加鹼,達到無煙塵的排放。
(4)填埋與焚燒的比較
上海和浙江一些單位作過污泥衛生填埋及焚燒處置的方案比較。其主要工藝流程為:
原污泥→濃縮→消化→脫水→衛生填埋
原污泥→濃縮→(消化)→脫水→焚燒→焚燒灰填埋
對於焚燒處理工藝,為了避免消化後污泥熱值減少,也可以不作污泥消化處置。上述兩個工藝的經濟性比較結果,無論採用國產設備或進口設備,二者的處置工程費用基本相同。按國產設備對污泥進行處置,運行費用折成污泥干固體,處理總成本約為800元/t。以10000m3/d污水廠產生2噸DS計,每噸污泥處理成本約為016元,與國內大型污水處理廠污水處理成本(不計折舊和還貸利息)03~045元/m3相比,需增加成本35%~50%,這與國外的實例相當。
既然污泥的衛生填埋與污泥的焚燒其工程費和運行成本大致相當,那麼,從污泥無害化和減量化看,焚燒方案有明顯的優點。這亦是國外(特別是西歐和日本)污泥焚燒發展較快的原因。荷蘭的污泥是100%採用焚燒處置的。焚燒後少量的泥灰可用於混凝土、磚瓦製品、路基路面的骨料和工程建設的回填土。