一、污泥分類
原污泥(rawsludge):未經污泥處理的初沉污泥。 剩余污泥或兩者混合污泥的二沉。
初沉污泥:初沉池排出的泥沙。
二沉污泥(secondeysludge):從二沉池(或沉淀區)排出的泥沙。
活性污泥(活性污泥):在曝氣池中繁殖的含有各種好氧微生物種群的絮狀物。
消化污泥(消化污泥):經過好氧消化或厭氧消化后,污泥中的有機物濃度有所降低,趨于穩定。
回流污泥:從二沉(或沉淀區)分離出來的活性污泥返回曝氣池。
過量活性污泥:從活性污泥系統中的二沉池(或沉淀區)排出的活性污泥。
污泥氣體(sludgegas):污泥在厭氧消化過程中,有機物分解產生的氣體,主要成分是甲烷和二氧化碳,還有少量的氫氣、氮氣和硫化氫,俗稱沼氣。
二、污泥處理技術
⒈污泥處理利用通用技術
⑴污泥堆肥處理技術
⑵污泥建材技術
⑶ 污泥加注技術
⑷污泥厭氧消化(沼氣生產)技術
⒉太陽能污泥干化技術
⒊污泥電離輻射處理技術
⒋微波技術在污泥處理中的應用
⑴微波輻照污泥處理技術
⑵微波化學分析技術
⒌超聲波污泥處理技術
⒍重金屬的生物有效性和植物去除技術
⒎污泥微生物處理技術
⑴微生物浸出技術
⑵微生物吸附處理法
⑶ 微生物除臭技術
⒏新興污泥熱化學處理技術
⑴濕式氧化技術
⑵ 活性污泥作為粘合劑
(3)剩余污泥制成的可生物降解塑料
⑷ 污泥制活性炭
⑸O3/H2O2氧化技術
⑹UV/O3氧化技術
⑺UV/H2O2氧化工藝
三、方法分析
衛生填埋場
這種處置方法簡單,易于實施,成本低,污泥不需要高度脫水,適應性強。 但是,污泥填埋也存在一些問題,尤其是垃圾滲濾液和氣體的形成。 滲濾液是一種嚴重污染的液體。 如果填埋場選擇或操作不當,將會污染地下水環境。 垃圾填埋場產生的氣體主要是甲烷,如果不采取適當的措施,會引起爆炸和燃燒。
土地利用
污泥土地直接利用具有投資少、能耗低、運行成本低、有機部分可轉化為土壤改良成分等優點,被認為是最具發展潛力的處置方式。 科學合理的土地利用可以減少污泥的負面影響。 林地利用和市政綠化由于不易造成食物鏈污染,已成為污泥土地利用的有效方式。 污泥用于嚴重擾動土地(如礦山用地、森林采伐場、垃圾填埋場、嚴重受損地表區等需要開墾的土地)的恢復重建,降低污泥對人類生活的潛在威脅。 污泥得到處理,生態環境得到恢復。
焚化
干燥后的濕污泥直接焚燒更為常見。 不干燥直接焚燒污泥不僅難度很大,而且在能源消耗方面也極不經濟。
以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法之一。 可將所有有機物碳化,殺滅病原體,最大限度減少污泥體積; 但其缺點是處理設施投資大,處理費用高,設備維護費用高,產生強致癌物質二惡英。
污泥干燥
污泥干化是利用工業設備利用人工熱源對污泥進行深度脫水的一種處理方法。 雖然污泥干燥的直接結果是污泥含水量的降低(脫水),但與機械脫水相比,其應用目的和效果都有很大的不同。
污泥機械脫水(也包括污泥濃縮),其應用目的主要是減少污泥處理量(污泥濃縮和機械脫水通常可以減少4倍左右的污泥量),但脫水后的污泥餅除了含水量 以及相關的物理性質,如流動性和未擾動污泥的差異,其化學和生物性質不會因脫水而改變。
污泥干燥需要人工熱源來增加水分蒸發的強度,其操作溫度(對于污泥顆粒)通常大于100℃。 干燥對污泥處理的影響不僅是深度脫水,還有熱處理。 另外,污泥干化處理產物的含水率可以控制在20%以下,即達到抑制污泥中微生物活性的水平,因此污泥干化處理可以同時改變物理、化學和生物 污泥的特性。
新技術
隨著環境保護的加強和人們對現有污泥處理處置技術局限性的進一步認識,世界各國都在大力投資新技術的研發,努力尋找更加經濟合理的污泥處理解決方案。
沉淀污泥生物處理系統
該技術創新采用污泥洗滌工藝,先將污泥中的有機物洗出,分離無機污泥,再將有機污泥濃縮,進行高溫厭氧消化處理。 沉淀污泥經洗滌后,污泥中一半的固體無機污泥泥土被沖掉,生物處理量減少一半,節省工程投資和處理費用; 有機污泥單獨處理,去除反應器中無機污泥泥土的沉淀。 減少設備磨損和反應器維護; 洗滌沉淀的污泥,去除污泥中大部分易沉淀的重金屬和無機污泥,提高有機肥質量; 洗滌后的污泥還可生產路面彩磚、透水磚。 其他創新工藝:超高溫厭氧消化、多級厭氧消化、沼渣浮選等。污泥生物處理速度提高數倍,沼氣產量提高20%以上。 工程設計創新采用埋地、緊湊、多級消化反應器設計,多個獨立的厭氧消化反應器,有我有我,一體,節約建筑材料,采用混凝土結構,造價低。 國內外現有的厭氧消化反應器普遍采用地上結構,使設備易于維護,便于沼渣的排放,防止沼渣沉淀。 生物處理系統的工程設計很好的解決了配套設備的維護和沼渣沉淀。 系統設備少,只需要幾臺水泵,即水泵壞了,20分鐘以上更換一臺,保證設備檢修不停機; 沉淀的污泥經洗滌去除易沉淀的無機污泥泥土,有機污泥經吹浮系統完全上浮不沉淀。 埋地式厭氧消化反應器不僅投資少,不占土地,還能防地震、防雷擊,使用壽命長,減少消化系統熱量損失。
污泥發酵有機肥
傳統的污泥處理方法有焚燒、填埋和資源化利用三種。 國外常采用焚燒工藝,但投資巨大,易造成大氣污染; 國內垃圾填埋場較多,但需要大量土地,會對環境造成二次污染; 國內上海等大中城市土地更新資源極少,難以長期采用這種方式。 陳立橋表示,利用微生物處理污泥前景廣闊。 通過污水處理廠的現場試驗和實際應用,每處理一噸污泥可獲得約150元的經濟效益。 上海每年排放污泥約140萬噸。 如果20%的污泥采用微生物好氧發酵處理,直接經濟效益約4200萬元。 此外,利用微生物好氧發酵還可以消除污泥的異味,有效控制污泥的二次污染,環境效益也顯著。