俞阜东++吴盛恩
文章编号:2095-6835(2017)10-0116-01
摘 要:简述了常见的废水污泥处理方法,并对其处理过程中的重要工艺条件进行了分析,确保合理利用废水污泥,不会对环境造成二次污染。
关键词:废水污泥;填埋;焚烧;堆肥
中图分类号:X703 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.116
随着人口的增长和工业生产的飞速发展,城市生活污水和工业废水急剧增长,如不及时处理,会产生许多环境污染问题,而处理这些废水会产生大量的污泥,这些污泥如得不到合理处理,又会造成环境的再次污染。因此,高效、可持续地处理废水污泥显得十分重要。废水污泥处理方法大致可以分为初级处理和深度处理2大类。
1 废水污泥的初级处理
填埋是目前使用最为广泛的初级处理方法,处理成本低。图1为填埋处理的基本工艺流程。
该处理方法的主要工艺原理为通过重力浓缩将污泥的含水率由最初的99.2%~99.6%降至97%~98%,再利用脱水机脱水,使污泥的含水率下降至80%左右形成固态污泥,运至当地垃圾填埋场,与生活垃圾一起卫生填埋。
为了使污泥的脱水效果更好,常常在重力浓缩池中加入絮凝剂,使污泥颗粒得到更好的絮聚,改善其脱水性能。
朱鲁华、刘明华等以淀粉、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为主要原料,通过接枝共聚反应,合成了淀粉-甲基丙烯磺酸钠的接枝共聚物(St-SMAS)。生活污泥脱水实验表明:St-SMAS脱水综合性能优于聚丙烯酰胺(PAM)。虽然在生活污泥的脱水实验中,产品St-SMAS的最佳投加量为14.0 mg/L,大于PAM的最佳投加量10.9 mg/L,但是加入St-SMAS后的滤液体积比加入PAM后的滤液体积大,鉴于淀粉和甲基丙烯磺酸钠的价格低于丙烯酰胺单体,因此St-SMAS的性价比优于PAM。
2 废水污泥的深度处理
2.1 污泥焚烧
废水污泥中有将近40%的有机生物质具有可燃性,污泥焚烧就是利用焚烧炉将脱水后的污泥进一步加温干燥,利用高温氧化污泥中的有机物,使污泥变成更小体积的灰分,同时,产生的能量可以综合利用进行发电。污泥焚烧发电是污泥合理开发利用的一个新的发展方向。
在污泥焚烧处理工艺中,燃烧温度基本控制在850~900 ℃,为了确保污泥稳定地燃烧,可适量补充部分辅助染料,比如煤或天然气。污泥燃烧温度越高,燃烧的速度就越快,燃烧反应越完全,焚烧就越彻底。一般情况下,更高的焚烧温度不论是对污泥的干燥和燃烧,还是对污泥中有毒有害物质的分解和破坏,都有更好的效果。但是,污泥焚烧温度并不是越高越好,如果污泥的焚烧温度过高,不仅增加了辅助燃料的消耗量,还会使污泥燃烧废气中氮氧化物的含量升高,从而有可能超过烟气净化系统的处理量,造成空气污染。
李军、王忠民等的研究表明,在燃烧过程中放热速率必须高于散热速率,才能使燃烧反应顺利进行,温度越高,燃烧速度越快,污泥在焚烧炉内的停留时间越短。这种情况下,温度对燃烧速率影响就很小,即使温度升高40 ℃,停留时间仅减少1%;而在燃烧初期温度较低的情况下,污泥燃烧反应受温度的影响较大,如果温度升高40 ℃,停留时间可以减少50%.因此,选择合适的污泥焚烧温度十分重要。
2.2 污泥堆肥
污泥堆肥是让污泥在一定条件下,通过微生物的作用,对有机物进行氧化吸收分解,最终形成稳定、无害化的无机物的过程。污泥堆肥处理后,不仅可以作为营养土出售,还可以减少对环境的二次污染。通常污泥的碳氮比较低,需添加调理剂调节物料的碳氮比,使堆肥时能够快速升温,提高堆肥品质。李明峰、刘永德等利用玉米芯、花生壳和小麦秸秆作为有机调理剂,研究它们的不同配比对污泥好氧发酵过程的参数温度、氧气及初始参数含水率变化的影响。可以看到的是,选择合适的调理剂配比,是保证成功堆肥的基础。
3 结束语
將产量巨大、含水率高、成分复杂的废水污泥进行妥善、安全的处理,使其减量化、无害化,最终得到有效的综合利用,是解决废水污泥的根本出路。污泥的脱水浓缩是废水污泥初级处理办法中最高效的,结合高效的絮凝剂可以得到含水率更低的污泥供深度处理,进而焚烧发电,或是用来堆肥,都是非常不错的处理方法。
参考文献
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〔编辑:刘晓芳〕