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1、污水处理厂污泥处理处置技术,目录,1 概论2 污泥处理技术3 污泥处置技术4 污泥处理处置新技术5 污泥处理处置十大推荐案例（2010年）6 污泥处理处置特别关注案例（2010年）,1 概论,1.1 基本概念1.2 污泥处理处置现状1.3 污泥处理处置规划和建设,返回目录,城镇污水处理厂污泥（以下简称“污泥”），是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质，不包括栅渣、浮渣和沉砂。,1.1 基本概念,1.1.1 污泥,消化污泥：经消化处理后的污泥，或称熟污泥,统称生污泥或新鲜污泥,按来源不同分为,剩余污泥：来自活性污 泥法后的二沉池,化学污泥：混凝沉淀工艺中形成的污泥,腐殖污泥：来自生物膜 法后
2、的二沉池,初沉污泥：来自初沉池,我省县（市）污水处理厂主要采用氧化沟工艺，污泥主要为剩余污泥,1.1.2 污泥的分类,1.1.3 污泥的组成,污泥经烘干，再经灼烧后，其成分大致可分为水、挥发性固体及灰分水挥发性固体（有机物）或称灼烧减重灰分（无机物）或称灼烧残渣,1.1.4 污泥中水分,污泥中水分示意图,含水率：污泥中所含水分的多少称含水率 剩余污泥含水率99.299.6%脱水后的污泥含水率可达80%脱水性能：不同性质污泥的脱水性能差别很大 污泥比阻用于衡量污泥的脱水性能,1.1.5 污泥的主要指标,污泥比阻测定装置,返回本章,污泥产生量将不断增加 按1万吨污水产生约1-2吨干污泥，5-10吨
3、含水率80%的污泥 我省85座县（市）污水处理厂每天产生污泥量约500-1000吨（含水率80%）。污泥处理处置存在的问题 污泥产量问题 污水浓度低，量少，培菌没完成 污泥处理问题 浓缩脱水设备运行不正常 污泥处置问题 含水率80%污泥外运,1.2 污水厂污泥处理处置现状（江西省）,返回本章,1.3 污泥处理处置规划和建设,目标减量化：便于贮存、运输和消纳，降低其含水率稳定化：采用生物好氧或厌氧消化工艺，使污泥中的有机组分转化成稳定的最终产物无害化：杀死污泥中的病原菌、寄生虫卵及病毒资源化：回收和利用污泥中的能源和资源,同时规划、同时建设、同时投入运行 新建的污水处理设施，应依据污泥处理处置规
4、划，配套建设污泥规范化处理处置设施，并同时投入运行。目前建成并运行，但没有配套污泥规范化处理处置设施的污水处理厂，应加快整改、建设，确保污泥安全处置。,返回本章,2 污泥处理技术,2.1 污泥浓缩2.2 污泥调理2.3 污泥脱水2.4 污泥浓缩脱水一体化2.5 污泥的稳定化2.6 污泥的热处理,返回目录,处理对象：空隙水 目 的：减少污泥的体积，减少后续构筑物或处理单元的压力 含水率从99%降至96%，污泥体积可减少3/4 含水率从97.5%降至95%，污泥体积可减少1/2方 法：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓机械浓缩等,2.1 污泥浓缩,2.1.1 重力浓缩,原理：利用污
5、泥中的固体颗粒与水之间的相对密度 差来实现泥水分离分类：连续式、间歇式优点：维修管理及动力费用低缺点：占地面积大 卫生条件差 浓缩效果较差 富磷污泥在浓缩中释磷,2.1.2 气浮浓缩,原理：微小气泡 污泥颗粒的表面 使污泥颗粒的相对密度降低 上浮 实现泥水分离的目的适用：密度接近于1的污泥 疏水的污泥 易发生污泥膨胀的污泥分类：压力溶气气浮 涡凹气浮,CAF浓缩污泥（含固率6.5%）,CAF污泥浓缩工艺系统,2.1.3 机械浓缩,离心浓缩原理：利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋转的离心机中受到不同的离心力使两者分离，达到浓缩的目的效果指标出泥含固率固体回收率,带式浓缩机浓缩,带式污泥浓缩脱
6、水一体机,螺压浓缩机械浓缩,图右为ROS2.3型螺压浓缩机，图左为ROS3.2型螺压脱水机,化学调理原理：投加调理剂，通过电性中和吸附架桥作用破坏胶体颗粒的稳定，小颗粒聚集成大颗粒，从而改善污泥脱水性能。方式：投加PAM,返回本章,2.2 污泥调理,2.3 污泥脱水,目的：进一步减少污泥的体积，便于后续处理、处置和利用处理对象：毛细水和吸附水分类：自然干化脱水和机械脱水,2.3.1 自然干化脱水,适用于：气候比较干燥、土地使用不紧张、卫生条件允许的地区影响因素：气候条件、污泥性质及污泥调理,干化场,2.3.2 机械脱水,机械脱水及其设备,板框压滤机,板框压滤机 脱水效果好，含水率可达65%以下
7、。操作不能连续运行，脱水泥饼产率低,带式压滤机,带式压滤机 滤带可以回旋，脱水效率高，噪声小，能源消耗省，动力消耗少，附属设备少，可以连续生产,离心脱水原理：与离心分离、离心浓缩相同，即利用转动使污泥中的固体和液体分离,离心脱水机,真空过滤脱水原理 利用抽真空的方法造成过滤介质两侧的压力差，从而造成脱水推动力进行脱水,转鼓真空过滤机,带式污泥浓缩脱水一体机,2.4 污泥浓缩脱水一体机,2.5 污泥的稳定化,污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时，鼓励采用厌氧消化或高温好氧发酵（堆肥）等方式处理污泥厌氧消化：采用污泥厌氧消化工艺，产生的沼气应综合利用；厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前，还应按要
8、求进行无害化处理高温好氧发酵：利用剪枝、落叶等园林废弃物和砻糠、谷壳、秸杆等农业废弃物作为高温好氧发酵添加的辅助填充料，污泥处理过程中要防止臭气污染,污泥以填埋为处置方式时，可采用高温好氧发酵、石灰稳定等方式处理污泥，也可添加粉煤灰和陈化垃圾对污泥进行改性高温好氧发酵后的污泥含水率应低于40%,污泥消化池,污泥的厌氧消化,混合,堆肥：曝气 或搅动供氧,筛分,二次发酵,脱水污泥,成肥回流,调理剂,堆肥的基本流程工艺图,添加剂,污泥的好氧堆肥,污泥好氧堆肥,污泥的石灰稳定化,图污泥石灰稳定化工艺图,返回本章,污泥以建筑材料综合利用为处置方式时，可采用污泥热干化、污泥焚烧等处理方式污泥热干化：利用污
9、泥厌氧消化过程中产生的沼气热能、垃圾和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源；不宜采用优质一次能源作为主要干化热源,2.6 污泥的热处理,污泥焚烧：经济较为发达的大中城市，可采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率；在有条件的地区，污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧污泥焚烧的烟气应进行处理，并满足生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001）等有关规定污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。对符合要求的炉渣进行综合利用，飞灰需经鉴别后妥善处置,焚烧炉大气污染物排放限值1),注：1）本表规定的各项标准限值，均以标准状态下含1
10、1%O2的干烟气为参考值换算 2）烟气最高黑度时间，在任何1h内累计不得超过5min,生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001）,2.6.1 污泥干化技术,按热介质与污泥的接触方式分类：直接加热和间接加热按污泥干化设备类型分类,直接加热式 转鼓、流化床等间接加热式 螺旋、圆盘、薄盘等热辐射加热式 带式、螺旋式,污泥干化中的问题及解决办法,污泥黏结问题 解决方法：干料返混尾气处理与臭味控制 解决方法：气体循环回用设计、设备内部采用适当负压设备安全 解决方法：气体循环回用 氧气超标保护装置 附加氮气保护确保氧气含量2%干料返混,3 污泥处置技术,3.1 污泥的土地利用3.2 污泥的建筑材
11、料综合利用3.3 污泥的填埋,返回目录,综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素，因地制宜地确定污泥处置方式污泥处置：指处理后污泥的消纳过程。处置方式,污泥,土壤表面或土壤中,改善土壤条件或提高土壤肥力,覆盖、喷洒、注射、合并等方式,3.1 污泥的土地利用,污泥土地利用应符合国家及地方的标准和规定，污泥土地利用主要包括土地改良、园林绿化、农用等,投资少、能耗低供给植物养分提高土壤有机质含量改善土壤物理、化学及生物学性质过高的盐分，破坏养分之间平衡，抑制植物对养分的吸收病原微生物和寄生虫卵的危害氮磷等养分造成的污染有机污染物的危害重金属的毒害作用,优点,缺点,3.1.1
12、园林绿化利用,污泥用于园林绿化时，泥质应满足城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质(CJ248-2007)的规定和有关标准要求污泥必须首先进行稳定化和无害化处理，并根据不同地域的土质和植物习性等，确定合理的施用范围、施用量、施用方法和施用时间,理化指标,养分指标,卫生学指标,城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质(CJ248-2007),污染物浓度限值,污泥园林绿化利用时，宜根据污泥使用地点的面积、土壤污染物本底值和植物的需氮量，合理确定污泥使用量污泥园林绿化利用时，应控制污泥中的盐分，避免对园林植物造成损害。污泥施用到绿地后，EC值宜小于1.5mS/cm污泥使用后，有关部门应进行跟踪监测。为
13、了防止对地下水的污染，在地下水水位较高的地点不应使用污泥园林绿化，在饮用水水源保护地带严禁使用污泥园林绿化。,3.1.2 土地改良利用,污泥用于盐碱地、沙化地和废弃矿场等土地改良时，泥质应符合城镇污水处理厂污泥处置-土地改良泥质（CJ/T 291-2008）的规定应根据当地实际，进行环境影响评价，经有关主管部门批准后实施,城镇污水处理厂污泥处置-土地改良泥质（CJ/T 291-2008）,污染物浓度限值,城镇污水处理厂污泥用于土地改良时必须经过稳定化处理在饮水水源保护区和地下水位较高处不宜将污泥用于土地改良在污泥用于土地改良后，其施用地的土壤和地下水相关指标应符合 GB15618 和 GB/T
14、14848 中的相关规定污泥施用频率:每年每万平方米土地施用于污泥量不大于30000kg,3.1.3 污泥的农田利用,污泥农用时，必须进行稳定化和无害化处理，并达到农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）等国家和地方现行的有关农用标准和规定。城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质（CJ/T 309-2009）污泥农用应严格控制施用量和施用期限,农用污泥中污染物控制标准值 mg/kg干污泥,农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）,一般每年每亩用量不超过2000kg（以干污泥计）。污泥中任何一项无机化合物含量接近本标准时，连续在同一块土壤上施用，不得超过20年。为了防止对地下水的污染，在沙
15、质土壤和地下水位较高的农田上不宜施用污泥；在饮水水源保护地带不得施用污泥。生污泥须经高温堆腐或消化处理后才能施用于农田。污泥可在农田、园林和花卉地上施用，在蔬菜地和当年放牧的草地上不宜施用。,在酸性土壤上施用污泥除了必须遵循在酸性土壤上污泥的控制标准外，还应该同时年年施用石灰以中和土壤酸性对于同时含有多种有害物质而含量都接近本标准值的污泥，施用时应酌情减少用量发现因施污泥而影响农作物的生长、发育或农产品超过卫生标准时，应该停止施用污泥和立即向有关部门报告，并采取积极措施加以解决。例如施石灰、过磷酸钙、有机肥等物质控制农作物对有害物质的吸收等,返回本章,3.2 污泥的建筑材料综合利用,有条件的地
16、区，应积极推广污泥建筑材料综合利用污泥建筑材料综合利用：指污泥的无机化处理，用于制作水泥添加料、制砖、制玻璃、制轻质骨料和路基材料等污泥建筑材料利用应符合国家和地方的相关标准和规范要求，并严格防范在生产和使用中造成二次污染,返回本章,3.3 污泥的填埋,不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥，可采用填埋处置。国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。污泥填埋应满足城镇污水处理厂污泥处置-混合填埋泥质（CJ/T 249-2007）的规定；填埋前的污泥需进行稳定化处理；横向剪切强度应大于25kN/m2。填埋场应有沼气利用系统，渗滤液能达标排放。严禁将未做稳定化处理的湿污泥随意简单填埋
17、。,基本指标,城镇污水处理厂污泥处置-混合填埋泥质（CJ/T 249-2007）,污染物浓度限值,用作垃圾填埋场覆盖土的污泥基本指标,用作垃圾填埋场终场覆盖土的污泥卫生学指标,污泥太阳能干化技术（德国WATERLINK德国斯图加特污水厂）红线虫消化污泥技术（浙江菲达宏宇环境发展有限公司）污泥蚯蚓堆肥技术（常熟理文造纸厂处理污泥）污泥与垃圾混合堆肥技术（甘肃省某市污水处理厂）污泥与粉煤灰混合堆肥技术（唐山西郊污水处理厂）污泥热化学液化制油技术（澳大利亚污泥直接热化学液化法制油厂）超声波处理污泥技术（德国巴姆堡市污水厂）臭氧氧化污泥减量化技术（日本Shima污水处理厂）污泥碳化技术,4 污泥处理处
18、置新技术,4.1 污泥太阳能干化技术（德国WATERLINK德国斯图加特污水厂）,工作原理：阳光辐射干化通风加速干化发酵升温加速干化出泥含固率：根据要求的不同，平均60-90%干化前污泥床高度：10-30mm 干化后污泥床高度：5-15mm 有机物去除率：50-70%电耗：太阳能干化每蒸发一吨水需要约20-30度，传统干化则需要70-200度,污泥太阳能干化示意图及实例图,4.2 利用红线虫消解污泥技术（浙江菲达宏宇环境发展有限公司）,原理：在城镇生活污水处理池中引入红线虫，与微生物协同作用，转换消化污泥，使污泥减量技术特点及优势：成本低，除接种费用外，不增加运行成本效果好，污泥减量化可达50
19、%以上，大幅度减少污泥最终处置费用适用范围广，适用于绝大部分城市生活污水处理厂，及部分城市综合污水处理厂,4.3 污泥蚯蚓堆肥技术（常熟理文造纸厂处理污泥）,技术特点：蚯蚓以污泥为食物排出的蚓粪是高效有机肥增殖的蚯蚓具有重要的饲料和药用价值技术优势：造价比常规的污泥处理低运行费用低产出的蚯蚓和蚓粪有很高的利用价值能耗、物耗低，清洁型环保,蚯蚓污泥稳定床示意图,4.4 污泥与垃圾混合堆肥技术（甘肃省某市污水处理厂）,污泥与垃圾混合堆肥工艺图,4.5 污泥与粉煤灰混合堆肥技术（唐山西郊污水处理厂）,技术原理：污泥和粉煤灰中都含有农作物所必需的营养物，另外，粉煤灰含有丰富的CaO、MgO，能钝化污泥
20、中的重金属，堆肥产物更安全,污泥与粉煤灰混合制肥的工艺流程,4.6 污泥热化学液化制油技术（澳大利亚污泥直接热化学液化法制油厂）,技术原理：污泥中的有机物在一定温度压力下进行裂解反应。期间发生低分子化的分解反应和分解物高分子化的聚合反应，大部分有机物转化为低分子油状物，用萃取剂进行分离收集,污泥热化学液化制油基本流程图,4.7 超声波处理污泥技术（德国巴姆堡市污水厂）,技术原理：超声波使污泥不断被压缩和膨胀，产生超高温、高压，破坏污泥絮体结构和微生物细胞壁，使细胞质和酶从细胞中溶出，从而利于污水厂运行及污泥处置,超声波对污泥的作用实际效果图,4.8 臭氧氧化污泥减量化技术（日本Shima污水处
21、理厂）,技术原理：臭氧使部分污泥溶解，溶解后的泥水混合液回流到曝气池等生物氧化 系统被生物二次利用，整个污水处理系统向外排放的生物固体量达到 最少，甚至不排放，从源头上控制污泥量,4.9 污泥低温碳化技术,技术原理：低温碳化处理污泥是将污泥在250的条件下缓慢脱水干燥炭化的过程，使污泥中炭水化合物(甲烷气体的原生物)反应结晶成固体燃料，并固化在物料中提高污泥的发热量,污泥经过低温碳化处理后细胞外聚合物和细胞壁被彻底破坏。所以经碳化处理后的污泥能够采用传统的脱水方法将污泥含水率控制在50以内,污泥经碳化处理前后细胞破坏情况电镜图,返回目录,大连东泰夏家河污泥处理厂 小红门污水处理厂污泥消化技术青
22、岛市麦岛污水处理厂污泥处理处置工程秦皇岛市绿港污泥处理厂唐山西郊污水处理二厂污泥堆肥工程北京水泥厂有限责任公司处置污水厂污泥工程上海石洞口污水处理厂污泥干化焚烧处理工程浙江萧山污泥干化焚烧工程北京市方庄污水处理厂污泥干化工程厦门市城市污泥深度脱水处理和资源化处置利用,5 污泥处理处置十大推荐案例（2010年）,5.1 大连东泰夏家河污泥处理厂,厌氧消化池,5.2 小红门污水处理厂污泥消化技术,卵形消化池,5.3 青岛市麦岛污水处理厂污泥处理处置工程,污泥消化池,5.4 秦皇岛市绿港污泥处理厂,CTB高温好氧堆肥,5.5 唐山西郊污水处理二厂污泥堆肥工程,5.6 北京水泥厂有限责任公司污水厂污泥
23、处置工程,5.7 上海市石洞口城市污水处理厂污泥处理工程,5.8 浙江萧山污泥干化焚烧工程,5.9 方庄城市污水处理厂污泥干化工程,5.10 厦门城市污泥深度脱水处理和资源化处置利用工程,返回目录,上海市白龙港城市污水处理厂污泥处理工程深圳生物质混合污泥处理工程北京排水集团庞各庄污泥堆肥升级改造工程郑州市污泥堆肥处理工程晋中市城区污泥处置试点工程绍兴垃圾和污泥混烧资源综合利用示范电厂华电滕州新源热电有限公司污泥无害化资源化处置工程中科绿色电力垃圾污泥混合焚烧发电项目成都市第一城市污水污泥处理厂污泥干化焚烧工程温州市240t/d污泥集中干化焚烧工程北京小红门污水处理厂污泥石灰处理工程深圳市RRS城市污泥蒸汽热解处理示范工程北京肖家河污水处理厂污泥电渗透脱水工程,6 污泥处理处置特别关注案例（2010年）,
