背景:環(huán)保部11月份正式對外發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》征求意見稿,此文件是對《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的第一次修訂。新增近50項控制項目,標準趨嚴,同時制定了污泥穩(wěn)定化和無害化處理的標準。進一步加大對城鎮(zhèn)污水處理污染物排放的控制,對新增或改造污水處理廠具有很大的指導意義,同時也給污泥無害化處置帶來機遇。
污泥是污水處理后的產物,是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥的主要特性是含水率高(可高達99%以上),有機物含量高,容易腐化發(fā)臭,并且顆粒較細,比重較小,呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物。
污泥減容是通過降低污泥的含水率來減少污泥的體積,而污泥中生物固體量幾乎沒有改變的過程。減容化主要包括濃縮、脫水和干化等工藝;
污泥減量是指采用適當的工藝過程和處理方法,使污泥中的有機物含量和污泥產量減少的過程;污泥穩(wěn)定也會使得污泥減量,但主要是針對污泥中有機質而言,可以通過物理、化學或生化反應,使污泥中的有機物發(fā)生分解或降解為礦化程度較高的無機化合物的過程。
污泥穩(wěn)定化,穩(wěn)定方法包括堿(石灰)穩(wěn)定、厭氧硝化、好氧硝化、堆肥、化學穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等過程。
通過化學氧化、高溫分解等殺滅污泥中病原菌和蠕蟲卵等的過程。
主要采用的處理工藝有氧化溝、厭氧-缺氧-好氧工藝(Anaerobic-Anoxic-Oxic ,簡寫A2/O)、序批式活性污泥法(Sequencing batch reactoractivated sludge process,簡寫 SBR)、缺氧-好氧工藝(Anoxic-Oxic,簡寫A/O)、活性污泥法、生物膜法等,這6 種工藝約占污水處理廠數量的89.8%,污水處理量占90.6%。
污泥是污水處理的必然產物,其產生量受到污水處理量、污水來源、處理工藝、處理水平、污泥脫水程度等因素影響。
污水處理廠的建設往往只注意污水處理要達到排放標準。近幾年,由于有脫磷脫氮要求,演變出不少污水生物處理工藝,而對污泥處理和處置,設計中一般只提將脫水污泥外運和綜合利用,未計算其投資和經常費用,這勢必會造成二次污染。
在2013年第八屆水處理行業(yè)熱點技術論壇上,住建部科技發(fā)展促進中心城鎮(zhèn)水務技術辦公室主任孔祥娟披露的一組數據頗為觸目驚心:根據住建部全國污水處理信息系統(tǒng)的統(tǒng)計,我國年產生含水80%的污泥約2500萬噸,其中51.9%的處置方式是填埋。
“這51.9%能否達到國家規(guī)定的衛(wèi)生填埋標準,還要打上一個大大的問號。事實上,大部分污泥被隨意外運,簡單填埋和堆放,沒有得到有效的處置?!?/p>
所了解到的信息與大家提到最多的是一致的,目前污水處理廠,污泥偷排,隨地掩埋,非常嚴重的,造成二次污染。
目前對污泥的處理主要是進行減量化、穩(wěn)定化、無害化處理,其中常用的污泥處理的單元技術:
機械脫水主要有帶式壓濾脫水、離心脫水及板框壓濾脫水等方式。
厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進行厭氧生化反應,分解污泥中有機物質,實現污泥穩(wěn)定化非常有效的一種污泥處理工藝。
好氧發(fā)酵通常是指高溫好氧發(fā)酵,是通過好氧微生物的生物代謝作用,使污泥中有機物轉化成穩(wěn)定的腐殖質的過程。代謝過程中產生熱量,可使堆料層溫度升高至55 ℃以上,可有效殺滅病原菌、寄生蟲卵和雜草種籽,并使水分蒸發(fā),實現污泥穩(wěn)定化、無害化、減量化。
為滿足污泥后續(xù)處置要求,需要進一步降低常規(guī)機械脫水污泥的含水率。污泥的熱干化是指通過污泥與熱媒之間的傳熱作用,脫除污泥中水分的工藝過程。
通過向脫水污泥中投加一定比例的生石灰并均勻摻混,生石灰與脫水污泥中的水分發(fā)生反應,生成氫氧化鈣和碳酸鈣并釋放熱量。
污泥水熱處理技術
其中提出對主要集中在對城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)廢水處理廠排出的剩余污泥和化學污泥進行焚燒處理是一個環(huán)境風險非常高的做法。對于重金屬,無法做到完全無害化,并且產生的廢氣不經過專門的處理,進行排放將引起二次污染。
也有群友提出要從源頭開始控制,減量化+無害化+資源化,這個大原則是對的,但問題是,現實很混亂,政出多門,一類污染物在源頭控制不住,攜帶有毒有害污染物的工業(yè)廢水違規(guī)排放屢禁不止,導致后面的無害化成本很高,資源化土地利用的路徑被堵死。
運行成本:80-110 元/噸
本項目發(fā)酵處理過程采用溫度-氧氣-臭氣耦合智能化控制,可以根據不同條件下的工藝參數變化自動調控和優(yōu)化無害化處理過程。進料污泥含水率80-82%,腐熟物料(發(fā)酵產品)含水率40~45%左右;添加15%秸稈。發(fā)酵產品的發(fā)芽率大約90%,糞大腸桿菌值大于0.01,蠕蟲卵死亡率大于95%;發(fā)酵車間NH3、H2S等臭氣低于國家惡臭污染排放標準(GB-14554-93)。解決了長春市的污泥問題,通過生物好氧發(fā)酵干化后,作為垃圾填埋場的覆蓋土或生產肥料的原料(營養(yǎng)土)。
污水脫泥-自動控制、快速發(fā)酵-有機肥(造粒、干燥)-果樹、蔬菜、糧作、園林等化肥經過嚴格無害化處理后的污泥堆肥可以作為基質及土壤改良劑,直接用于退化土地改良、育苗基質、苗圃、觀賞植物、草皮、草地、公園、高速公路綠化帶和高爾夫球場及尾礦堆、采石場、露天煤坑的復墾等;也可生產復合肥,用于農田、蔬菜、果樹、草坪肥、花卉等。
消化污泥(含水率68%) 47.1萬噸
通過聯(lián)單式管理,保證污水廠污泥產生后立即清運,立即處理,杜絕了污泥長時間存儲和偷排等違規(guī)現象,保證污泥全部得到妥善處理。
目前產氣可滿足近兩萬戶居民用氣需求。
消化污泥中富含硅、鋁、鐵,可替代粘土作為水泥生產原料。
最終產品沼氣發(fā)電or提純燃氣并網、沼液沼渣做肥料or燒磚、做水泥等,不是每個地方都有這資源,因地制宜。
當有機質含量低于50%,甚至更低的時候,很多污泥比重和磨損性能會明顯加大
大連項目比較早,工藝是預處理+中溫厭氧+離心脫水,消化液經過離心脫水分離為沼渣和沼液,其中,沼渣的含水率在70%,經過摸索,目前大連的沼渣主要送到周邊2個水泥廠,替代原料中的黏土,進入水泥窯爐。目前,我們的沼液大部分回流到前段,作為預處理的調配用水,少量進入我們的污水廠,沼液不多。
06年,大連污泥是135元/噸,加上金州新區(qū)的污泥,均價在150元/噸。