宋乃乾
(肥城康達環保水務有限公司,山東 泰安 271605)
隨著我國城市化進程的加快,城市污水處理廠的污泥產量急劇增加。要滿足污泥土地利用、污泥填埋、污泥建材利用、污泥焚燒等污泥處置方式的需求,污泥處理后的含水率需要達到30%~40%。目前所采用的的處理方式處理后的含水率要達到這樣的含水率要求,其處理的能耗勢高,給污水處理廠正常運行帶來壓力,所以需要采用節能的污泥處理方式予以解決。
隨著我國城市污水處理率逐年提高,城市污泥產量也急劇增加,污泥的處理與處置已成為一個亟需解決的問題。污泥處理的難點在于其高含水率,降低其含水率已成為污泥處理處置的關鍵一步。我國目前常用的污泥處理辦法是在建立污水處理廠的同時在廠內建立相應的污泥處理設施,就地將污泥濃縮、脫水和干燥成含水量較少的濾餅后,外運進行其他處理處置。而目前的處理處置方法普遍存在能耗偏高的現象,污泥噸處理處置全成本在 150~500 元/t或更高。
根據污水污泥的組成成分特征,在處理工藝上可以進行材料化使用處理,城市污水污泥中包含有機物和無機物,其中無機物的含量為20%-30%,主要包含硅、鋁、鐵、鈣等元素,因此,通過焚燒的污水污泥去掉了有機物,無機物仍然以焚燒后的形式存在,需要對焚燒灰進行填埋工作。對污泥焚燒灰的使用主要指建筑工程中使用的材料,包括污泥水泥、生化纖維板、生物陶粒等材料。
熱干化系統是污泥實現干化的主要場所,由熱源供給設備送來的低溫熱風在其中與污泥直接接觸,帶走污泥的水分,實現干化。污泥水分的去除要經歷兩個 過程,一是蒸發過程,由于污泥表面的水蒸氣壓高于低溫熱風的水蒸氣分壓,水分從污泥表面移入熱風中;二是擴散過程,當污泥表面水分被蒸發掉,形成污泥表面的濕度低于污泥內部濕度時,需要熱量的推動力將水分從內部移到表面;這兩個過程的持續、交替進行,逐漸把污泥的水分轉移到熱風中,實現污泥干化。(三)污泥工藝化處理
污泥工藝化處理主要包含污泥濃縮技術、污泥調理技術以及污泥脫水技術等處理方式,其中污泥濃縮技術主要采用離心濃縮技術與重力濃縮技術,其中離心濃縮主要運用離心機械調節不同的沉降速度,對污泥中包含的不同比例的固體、液體進行分離,達到濃縮處理的效果,而重力濃縮技術主要運用重力的作用力實現對污泥的分離與自然沉降,由于該方法的應用無需添加外力,在應用上較為節能;污泥調理技術是指在污泥中投入陽離子聚丙烯酰胺,對污泥進行絮凝處理,使污泥的脫水性進一步增強,處理后的污泥顆粒變大,易于泥水分離;污泥脫水技術則主要采用機械脫水、自然干燥等工藝手段,將污泥中的間隔水分離出來,使得污泥中的含水率降至 75%~80%,其中機械脫水主要采用有帶式壓濾機、離心脫水機和板框壓濾法,在實際應用中脫水時間段,占地面積小,對機械的折損較為嚴重,動力方面的成本消耗較高,但依然是目前污泥脫水處理應用最為廣泛的處理方法,而自然干燥處理法占地面積較大,脫水時間較長,更適合在地廣人稀、氣候干燥的地區使用。
好氧發酵控制指標由耗氧速率、糞大腸菌群、種子發芽指數、溫度與指時等指標組成。耗氧速率指的是氧氣的消耗速度,限值應當小于0.1,這樣可以保證有效的分解有機物,提高有機物降解質量,高溫發酵階段還要提高耗氧的速度,能夠在升溫階段和高溫階段維持耗氧速率指標的穩定性,高溫好氧發酵處理后,還要保證污泥耗氧的速率應當小于0.1。在糞類大腸菌群方面應當保證菌群數小于1000MPN/gDS。種子發芽指數主要用來衡量未穩定的污泥對土壤中的植物產生的危害作用。該指標每隔10%,從高到低依次是高度腐熟、腐熟、未腐熟等。我國現行的腐熟指標介于60%-70%,種子發芽指數應當大于70%,綠化或者林地的腐熟應當大于 60%,從而保證污泥的穩定屬性。
厭氧消化指標是衡量污泥質量的具體指標,也是反映污泥使用情況的具體指標。我國規定污泥厭氧消化能力應當大于40%,高溫水平的污泥厭氧消化應當大>0.5X10-8,還要保證厭氧操作的溫度控制在35攝氏度左右,因定停留的時間應當大于20天,脂肪酸應當保證<300mg/l,總堿度應當在5000以下mg/l,糞類大揚菌方面,污泥的病源體主要分為A級和B級標準,滿足A級標準的污泥大腸菌群應當小于1000MPN/gDS。厭氧消化的溫度應當保持在35℃左右,保證厭氧消化的穩定性。
好氧消化指標主指的是有機物的去除率,糞大腸菌群的菌值,以及高溫好氧消化有機物穩定邊界值等,一般強調控制在 40% 左右,好氧消化指標是控制病原體數的重要指標,要求污泥在經過高溫處理后提高有機物的處理質量,提高有機物的去除率,高溫處理的溫度應當達到 60℃左右,固體停留時間應當在 10 天以上,該處理可以達到處理穩定的效果。
污泥處理系統的滿負荷運行主要是依靠密集的設備進行支撐,只有掌握設備的運行規律,開展設備問題排查,提出優化改造方案并加以實施,經過近幾年的摸索與實踐,使污泥處理系統的主要設備處于計劃維修之中,及時有效地保障了污泥處理系統的運行。