污泥含有一定量的資源性成分,若能得到妥善處理可成為一種良好的資源,否則將會對環境造成污染:
一方面,污泥中通常含有病原微生物、寄生蟲卵、重金屬和難降解有機污染物質,如果不能得到妥善的處置,容易造成水體、土壤和大氣的二次污染,對生態環境構成威脅;
另一方面,生活污泥中含有種類復雜的有機物以及氮、磷等營養物質,經過適當的資源化處理后可以用作土壤改良劑,促進植物生長。此外,脫水干泥還含有一定的熱值,可作為燃料或建材原料。
為提高污泥處理處置水平、保護和改善生態環境、促進經濟社會和環境可持續發展,根據《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策(試行)》,污泥處理處置的目標是實現污泥的減量化、穩定化和無害化,鼓勵回收和利用污泥中的能源和資源,堅持在安全、環保和經濟的前提下實現污泥的處理處置和綜合利用,達到節能減排和發展循環經濟的目的。
因此,探索污泥資源化利用技術是污泥處理處置行業創新突破的必經之路,污泥資源化作為污水處理的“最后一公里”,只有為污泥尋到一條科學合理的資源化出路才能有效解決污水污染問題。
多源污泥深度脫水系列技術主要針對城市生活污水、工業污水等污水處理企業產生的不同來源、性質的濃縮污泥、濕污泥及上述污泥的不同組合,通過動態的污泥調理藥劑組合進行結合水轉化、穩定化調理與改性調理,在常溫、低壓條件下可將污泥脫水至含水率45%左右(部分污泥可以脫水至40%以下),實現污泥的減量化和穩定化,為后續無害化與資源化創造了條件。
以1.0噸含水率80%左右的濕污泥為例,濕污泥水分含量為800kg。深度脫水技術可將濕污泥含水率降至45%左右,相當于脫除濕污泥中600kg左右水分,含水率80%污泥減量60%左右。
該技術的核心之一是根據多種來源的不同性質污泥,研配動態調理藥劑組合的系列配方:
首先,通過外加結合水轉化藥劑,將污泥中的膠凝態水和部分微生物的體腔水與細胞水轉化為自由態水,使污泥由半固態轉化為流動態,方便污泥低壓輸送與后續調理;
然后,通過投加穩定劑使污泥中的無機物與重金屬等物質轉化為難溶沉淀物質,同時構建了較均勻分布的污泥脫水的出水通道和骨架結構;
最后,通過外加改性劑,吸附污泥中的少量膠凝物質和有機污染物等,構建胞外骨架結構和脫水通道,改善污泥的脫水性能,減少脫水濾液的污染物含量。
經公司處理后的脫水干泥已初步穩定化、無明顯惡臭異味,經燃料化加工處理后可通過熱電、水泥企業等協同焚燒或單獨焚燒處置利用,脫水干泥中的有機物質高溫燃燒過程時產生的熱量可副產蒸汽或發電。
同時,公司在調理藥劑選型時已充分考慮環境友好要求,產生的脫水干泥能夠滿足焚燒、建材利用等要求,焚燒灰、渣可資源利用;全過程廢氣收集處理后達標排放;脫水濾液預處理后納管或可直接返回污水處理廠達標處理,全過程二次污染可控。
工藝流程圖
主要環節
污泥接收及高效濃縮
1、接收來自污水處理廠、經管道輸送至污泥接收釜的含水率80%左右的濕污泥,送入污泥調理系統;
2、接收來自污水處理廠含水率95-99%的濃縮污泥,將其二次濃縮后送入污泥調理系統;
3、接收經密閉車輛運輸至污泥接收料倉內外來污泥送入污泥調理系統;
轉化調理
通過外加結合水轉化藥劑,將污泥中膠凝態水和部分微生物的體腔水與細胞水轉化為自由態水,將污泥由半固態轉化為流動態,方便污泥低壓輸送;
穩定化調理
通過投加穩定劑使污泥中的無機物與重金屬等物質轉化為難溶沉淀物質,同時構建了較均勻分布的污泥脫水的出水通道和骨架結構;
改性調理
通過外加改性劑,吸附污泥中的少量膠凝物質和有機污染物等,構建胞外骨架結構和脫水通道,改善污泥的脫水性能,減少濾液的污染物含量;
壓濾脫水
經調理改性后的污泥,通過專用離心泵低壓送入壓濾機,將污泥脫水至含水率45%左右,部分污泥可脫水至含水率40%以下;
廢氣處理
污泥接收及調理改性過程相對密閉,調理廢氣負壓收集進入廢氣系統集中處理;脫水車間、泥庫等其他過程廢氣高效有序收集后進入分項廢氣預處理系統。廢氣處理工藝采用化學多級吸收與生物除臭系統相結合的方式,并配合離子送新風的空間預防除臭工藝,最終實現廢氣的達標排放。
工程案例
七格污水處理廠承擔了杭州主城區96%以上的生活污水處理量,污水處理規模為150萬m3/日。七格項目系公司首個城市生活污泥深度脫水技術的產業化應用項目,已連續穩定超過10年。經擴建,目前污泥處理規模為1,600噸/日。
紹興水處理污水處理規模為60萬m3/日工業污水、30萬m3/日生活污水,合計規模90萬m3/日。紹興項目已連續穩定運行超過8年,2017年前主要處理含水率80%左右的污泥;2017年開始主要處理紹興水處理提標改造后產生的深度氧化污泥(含水率98%左右的氣浮污泥),目前污泥處理規模為1,000噸/日。