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(biāo)準(zhǔn)》征求意見稿,此文件是對《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的第一次修訂。新增近50項(xiàng)控制項(xiàng)目,標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán),同時(shí)制定了污泥穩(wěn)定化和無害化處理的標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)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(dǎo)意義,同時(shí)也給污泥無害化處置帶來機(jī)遇。
污泥是污水處理后的產(chǎn)物,是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高(可高達(dá)99%以上),有機(jī)物含量高,容易腐化發(fā)臭,并且顆粒較細(xì),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(dāng)?shù)墓に囘^程和處理方法,使污泥中的有機(jī)物含量和污泥產(chǎn)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(jī)質(zhì)而言,可以通過物理、化學(xué)或生化反應(yīng),使污泥中的有機(jī)物發(fā)生分解或降解為礦化程度較高的無機(jī)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(xué)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等過程。
通過化學(xué)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(shù)量的89.8%,污水處理量占90.6%。
污泥是污水處理的必然產(chǎn)物,其產(chǎn)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(shè)往往只注意污水處理要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。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(shè)計(jì)中一般只提將脫水污泥外運(yùn)和綜合利用,未計(jì)算其投資和經(jīng)常費(fèi)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(diǎn)技術(shù)論壇上,住建部科技發(fā)展促進(jìn)中心城鎮(zhèn)水務(wù)技術(shù)辦公室主任孔祥娟披露的一組數(shù)據(jù)頗為觸目驚心:根據(jù)住建部全國污水處理信息系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì),我國年產(chǎn)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(dá)到國家規(guī)定的衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn),還要打上一個(gè)大大的問號。事實(shí)上,大部分污泥被隨意外運(yùn),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(yán)重的,造成二次污染。
目前對污泥的處理主要是進(jìn)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(shù):
機(jī)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(jìn)行厭氧生化反應(yīng),分解污泥中有機(jī)物質(zhì),實(shí)現(xiàn)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(jī)物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過程。代謝過程中產(chǎn)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(shí)現(xiàn)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(jìn)一步降低常規(guī)機(jī)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(yīng),生成氫氧化鈣和碳酸鈣并釋放熱量。
污泥水熱處理技術(shù)
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(xué)污泥進(jìn)行焚燒處理是一個(gè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)非常高的做法。對于重金屬,無法做到完全無害化,并且產(chǎn)生的廢氣不經(jīng)過專門的處理,進(jìn)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(gè)大原則是對的,但問題是,現(xiàn)實(shí)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(dǎo)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(yùn)行成本:80-110 元/噸
本項(xiàng)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(jù)不同條件下的工藝參數(shù)變化自動調(diào)控和優(yōu)化無害化處理過程。進(jìn)料污泥含水率80-82%,腐熟物料(發(fā)酵產(chǎn)品)含水率40~45%左右;添加15%秸稈。發(fā)酵產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)(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(chǎn)肥料的原料(營養(yǎng)土)。
污水脫泥-自動控制、快速發(fā)酵-有機(jī)肥(造粒、干燥)-果樹、蔬菜、糧作、園林等化肥經(jīng)過嚴(yán)格無害化處理后的污泥堆肥可以作為基質(zhì)及土壤改良劑,直接用于退化土地改良、育苗基質(zhì)、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(fù)墾等;也可生產(chǎn)復(fù)合肥,用于農(nóng)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(chǎn)生后立即清運(yùn),立即處理,杜絕了污泥長時(shí)間存儲和偷排等違規(guī)現(xiàn)象,保證污泥全部得到妥善處理。
目前產(chǎn)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(chǎn)原料。
最終產(chǎn)品沼氣發(fā)電or提純?nèi)細(xì)獠⒕W(wǎng)、沼液沼渣做肥料or燒磚、做水泥等,不是每個(gè)地方都有這資源,因地制宜。
當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量低于50%,甚至更低的時(shí)候,很多污泥比重和磨損性能會明顯加大
大連項(xiàng)目比較早,工藝是預(yù)處理+中溫厭氧+離心脫水,消化液經(jīng)過離心脫水分離為沼渣和沼液,其中,沼渣的含水率在70%,經(jīng)過摸索,目前大連的沼渣主要送到周邊2個(gè)水泥廠,替代原料中的黏土,進(jìn)入水泥窯爐。目前,我們的沼液大部分回流到前段,作為預(yù)處理的調(diào)配用水,少量進(jìn)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(jià)在150元/噸。