城市污水处理厂污泥处理与资源化技术研究与应用进展.ppt

城市污水处理厂污泥处理处置与资源化技术研究与应用进展,胡 翔北京化工大学化学工程学院2011-3-24,主 要 内 容,我国城市污水处理厂污泥的来源与成分我国城市污水处理厂污泥处理现状城市污水厂污泥处理处理与资源化技术污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,一、我国城市污水处理厂污泥的来源与成分,污泥产量500多万吨（干泥）（含水率为80%污泥2000多万吨），年增长率10%已成为污水处理厂面临的主要问题主要来源沉砂池初沉池二沉池成分有机物优先控制污染物重金属和无机物病原微生物,二、我国城市污水处理厂污泥处理现状,污泥处理技术难度高、投资大、回报不确定等因素,国内涉足此领域的企业少且规模小我国现有的污水处理设施中,有污泥稳定处理设施所占的比例偏低污泥处理投资只占污水处理厂总投资的20%50%（发达国家污泥处理投资要占总投资的50%70%）,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,污泥处理处置技术污泥稳定化技术厌氧消化好氧消化焚烧处理,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,厌氧消化优点 可回收有价物质沼气提高处理效率的途径操作条件的控制温度中温、常温两相/两步厌氧处理工艺前处理/预处理热处理、酸碱处理等,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,好氧消化优点 反应速度快缺点 运行费用高适用范围 小型污水处理厂,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,焚烧处理优点最彻底的污泥处置方法-有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度的减少污泥体积缺点能耗大,运行成本高在焚烧时会产生大量废气,容易造成环境污染。,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,污泥处理处置技术浓缩污泥调节:降低污泥的亲水性,和提高脱水效率,其任务是增大污泥颗粒的尺寸。常用的调节方法有化学调节法。污泥脱水:常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水,目前国内常用的机械脱水机有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。填埋处理,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,浓缩处理对象：70%的游离水；作用：降低污泥含水率，减容、降低后处理费用。方法：重力浓缩法，气浮浓缩法和离心浓缩法。选择方法时应考虑的因素 污泥的来源、性质以及最终的处置方法等。,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,化学调节法影响因素污泥性质调理剂的品种投加量环境条件：温度，pH调理剂的投加顺序污泥与调理剂的混合,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,填埋处理卫生填埋优点：投资少、见效快、容量大对污泥的土力学性质要求高、所需场地面积大、运输费用高存在污染地下水的风险产生的渗滤液量大、污染物浓度高-处理难,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,污泥资源化技术污泥堆肥制作建筑材料污泥燃料化制备吸附材料等低温热解制油技术,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,污泥堆肥污泥主要的处理、处置方式之一污泥中的N、P、K含量高于农家肥能改善土壤结构、土壤肥力、促进作物生长存在一定的隐患与风险污泥中的重金属迁移污泥中的有机污染物,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,制作建筑材料利用污泥焚烧灰制砖 引进国内先进技术,研究生产出人造空心砖-具有轻质、高强度、保温隔热、抗震等功能污泥制作生化纤维板污泥熔融制得的熔融材料可以做路基、路面、混凝土骨料及地下管道的衬垫材利用污泥作主要辅助原料生产节能型人造轻集料陶粒,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,污泥燃料化方法污泥能量回收系统 使消化后污泥含水率降至80%,加入轻溶剂油,变成流动性浆液,送入四效蒸发器蒸发,后脱轻油成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料污泥燃料 将未消化的混合污泥经机械脱水后,加入重油成流动性浆液送至四效蒸发器蒸发、脱油,制成含水率5%、含油率10%以下的污泥燃用途 发电、水泥生产,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,制备吸附材料等材料制备活性炭 所制备活性炭的性能与采用木材等制备的活性炭性能相当制备微生物絮凝剂粘结剂 在高温下,污泥作为粘结剂可改善型煤的内部孔结构,提高型煤气化反应和炭转化率,三、城市污水厂污泥处理处置与资源化技术,低温热解制油技术 通过无氧加热污泥干燥至一定温度,从而使污泥转化为油、炭等可燃产物优点设备较简单,无需耐高温、高压设备能量回收率高对环境造成二次污染的可能性小 处理后污泥中的重金属绝大多数进入炭和油中,在以后的使用过程中会被进一步氧化达到无害化与焚烧技术投资相当或略低,运行成本仅为焚烧法的30%左右。,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,污泥减量化技术减少剩余污泥的产量的途径 降低细菌的净合成量 增加生物体的自身氧化速率 增强微型动物对细菌的捕食,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,降低细菌的净合成量微生物解偶联生长存在影响ATP 合成的物质(解偶联剂)存在过剩能量,引起能量消耗(高S0/X0条件)在不适宜的条件下生长 升高温度、提高盐浓度和氧量有限制性基质的存在,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,溶胞强化细菌自身氧化速率,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,溶胞强化细菌自身氧化速率具体方法臭氧问题：氮和磷的去除效果不好；需要增加曝气量酸碱H2SO4 的溶胞效果要优于HCl,NaOH 的效果要优于KOH;在改变相同pH 条件下,碱的效果要好于酸物理溶胞技术：加热、超声波、压力,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,溶胞强化细菌自身氧化速率具体方法生物溶胞技术投加能分泌胞外酶的细菌,也可以直接投加酶制剂或抗菌素对细菌进行溶胞费用高,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,溶胞技术的优点技术实现简单,只需要在回流阶段增加处理设施对曝气池和初沉池的污泥分别对待,有利于高有机含量的污泥被生物再次利用可以充分利用曝气池中的溶解氧分解二次基质,所需增加的曝气量不大,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,利用微型动物对污泥减量化原理 利用微型动物在食物链中的捕食作用污泥减量中的微型动物的种类 主要集中在寡毛纲环节动物如仙女虫、红斑瓢体虫、颤蚓等体型较大的后生动物存在的主要问题,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,现有方法的优缺点污泥的物理化学减量法处理效果好、周期短等特点对能量、药剂的需求大、对设备的要求高而使运行费用增大污泥生物减量法应用较多,效率偏低、处理周期较长,造成了其所需基建设施庞大、占地多,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,现有方法的优缺点污泥的材料化存在污泥烧损量大、含杂质和重金属的问题,应用时需有效控制污泥的投加比例及污染物的浸出污泥进行能源化初期需投入相当的能源,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,展望污水处理厂污泥处理处置原则作为污水处理不可分割的部分减量化、稳定化、无害化、资源化污泥“减量化”作为处置重点污泥“资源化”作为发展目标,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,展望目标研究出适合我国国情的,在经济上合理的、技术上稳定的先进实用技术可能的技术路线消化焚烧灰分利用?,四、污水处理厂污泥处理处置及资源化技术展望,展望重要研究方向实现物理化学法与生物法技术集成以提高污泥处理与处置效率、减少基建费用污泥中有度成分去除技术重金属去除技术提高污泥能源化效率,谢 谢!,联系电话,