污泥减量化技术汇总

                   

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大家可曾知道:污水处理厂产生的污泥体积只占相应处理污水体积的一小部分( 1 % ),但是污泥处理费用占污水处理厂总费用(包括运行消耗、人力资源、能源能量和污泥处理〉的20 % ~60 % 。所以,“污泥减量”技术在水处理厂的日常工作中,也是不可忽视的一部分。今天,小编带大家一起来看污泥减量化技术都有哪些?

首先我们来了解一下污泥产生的主要途径。

污泥产生的主要途径

(1)初沉污泥: 来源于初沉池,是对可沉降固体的物理分离。

(2)二沉污泥: 在分离活性污泥和处理后出水的最终沉淀池中产生。二沉池污泥是微生物生长和惰性有机难降解物质积累的产物。

污泥的组成

污泥特性通常由TS、VS 、TSS 、VSS、总COD 和非溶解性COD 这些分析指标表征。这些指标的区别在于它们代表的污泥不同组成。

(1)TS(总固体浓度): 可以分为溶解性和颗粒状固体或是有机和无机组分;

(2) VS (总挥发性固体浓度):包括溶解性和颗粒状有机物;

(3) TSS (总悬浮物浓度) :除溶解性有机物和无机物之外的颗粒性固体;

(4) ASS (挥发性悬浮物浓度〉: 除溶解性和不溶解性固体之外的颗粒性有机物;

(5)总COD:包括非溶解性COD和溶解性COD在内的化学需氧量;

(6)溶解性COD: 溶解化合物的化学需氧量;

(7)非溶解性COD:非溶解性化合物的化学需氧量,可用于评估总COD与溶解性COD 之间的差值。

污泥处理工艺中污泥减量技术概述

污泥热水解技术

污泥热水解是通过加热使污泥中的部分微生物细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质、矿物质以及细胞膜碎片。该方法是目前研究较多、应用较广泛的污泥预处理技术之一 ,其目标是通过污泥中有机固体的水解,强化污泥的可生物降解性能。经热水解处理后,污泥中的一部分悬浮固体水解成为更容易生物降解的溶解性物质,提高了后续处理工艺对挥发性物质(Volatile matter,VM)的去除率。

污泥经热水解处理后粘滞性明显下降,流动性显著增强。在相同干固体(Dry solid,DS)浓度条件下,水解后污泥的悬浮固体含量大大降低,进人中温消化池的污泥DS浓度可提高到10%~12%。

热水解前后污泥特性变化

Biothelys工艺

Biothelys工艺由特定反应条件下的污泥热水解与中温厌氧消化结合而成。污泥厌氧消化的目的是为了去除热水解污泥中的VM,使污泥减量最大化并发挥其二次利用价值。

Biothelys工艺流程

添加酶制剂的酶水解技术

污泥处理单元中投加酶制剂的污泥减量工艺

机械破解

污泥处理系统中的污泥机械破解工艺

超声波破解技术

污泥处理单元中的超声波破解工艺

热解处理

在污泥处理单元中采用热解处理旨在:(a)减少污泥的产量; (b)在厌氧消化过程中增加沼气产量; ( c)杀灭病原菌 ;(d)改善污泥的脱水性能。

污泥处理单元中的热解处理工艺

微波处理

近年来,在污水处理厂中常采用微波射线(频率2450MHz)代替传统的热解处理来加热污泥。微波处理之所以能引起关注,是因为其减少了加热污泥的时间并且降低了加热过程中所需能量(因为在能量转移的过程中损失的能量较少)。

微波处理与污泥处理的组合工艺

化学和热化学水解

酸碱热水解常应用于:( 1 )厌氧消化的预处理,来改善污泥的生物降解性能,减小消化池的体积, 提高沼气的产量; (2)浓缩污泥脱水前的预处理,来减少需处理的污泥量, 同时增加脱水泥饼的含固率。在热处理工艺中,部分用于热化学预处理的热能可以回收,并应用于中温或者高温厌氧消化工艺中。

热化学水解处理与污泥处理的组合工艺

臭氧氧化技术

臭氧氧化技术常应用于厌氧消化池中,旨在减少污泥量,提高沼气产量,以此来弥补臭氧处理所需的额外成本。因此,臭氧氧化常被用于: ( 1 )消化过程的预处理, ( 2)回流污泥的处理。

臭氧氧化工艺与商泥处理的组合工艺

强氧化剂氧化技术(除臭氧外)

除了臭氧氧化,另一种氧化处理是过氧化反应,其中过氧化氢氧化需要通过热解处理来提高其处理效率。

过氧化反应处理与污泥处理的组合工艺

电处理

电压为20~30kV 的脉冲电场,已运用于污泥中温厌氧消化的污泥预处理过程中。

电处理与污泥处理的组合工艺

好氧消化

传统好氧消化(通过通人空气进行〉,应用较为广泛,尤其在中小型污水处

理厂中。

好氧消化处理与污泥处理的组合工艺

交替好氧/缺氧/厌氧消化

传统的好氧消化工艺是连续曝气的,而该工艺可设置好氧/缺氧(或/厌氧〉段,从而通过硝化反硝化过程进行脱氮(图6- 12 ) 。在好氧/缺氧段,可通过安装氮素CN矶和N03 )探头,氧化还原屯极和pH电极进行优化。

污泥处理单元中交替消化工艺

两相消化

污泥的好氧消化通常在室温下进行, 也可以在中温( 33 ~ 35 ℃〉或高温( 55~65 ℃) 条件下进行。已提出将高温好氧过程作为:

(1)厌氧消化的预处理;

(2)两级自发高温好氧消化工艺的一段。

污泥处理单元中的两相消化工艺脱水

自热高温好氧消化

自热高温好氧消化(ATAD) 工艺的特点是在高温( 55 ~ 70 ℃ )和纯氧条件下运行, 因而其在传统好氧消化器的基础上进行了一定的改进。

该工艺分为两段:

第一段在好氧中温(或高温〉条件下运行, 温度范围为35 ~ 50℃(标准值为40 "C) ;

第二段在好氧高温条件下运行,温度范围为50~70 ℃ (标准值为5 5 ℃ )。

污泥处理单元中自热高温好氧消化技术

厌氧消化

厌氧消化是目前应用最广的工艺,不仅可以减少初沉污泥和剩余污泥的污泥量,还可以产生沼气来回收能源,因而具有一定的经济效益,尤其适合应用于规模为200.00 ~30000PE的大型污水处理厂中。

污泥处理单元中的厌氧消化工艺

高温厌氧消化

与中温厌氧消化相比,高温厌氧消化(见图6-16)能够显著提高沼气产率和生物化学的反应速率,并大大降低病原菌的活性。虽然甲皖菌在高温条件下的活性大于中温条件,但由于嗜热性细菌需要更多的能量来维持自身的生长,导致其比生长速率低于嗜温性细菌。

污泥处理单元中的高温厌氧消化工艺

微生物捕食

微型动物对微生物的捕食作用可显著地提高污泥降解率, 且具有运行成本低的特点。

污泥处理单元中的生物捕食反应器

湿式空气氧化技术

污泥的湿式空气氧化(亚临界水热氧化)技术(囱6- 1 8 是在150 ~ 320 ℃和1 ~22MPa 的条件下进行,可显著减少污泥中的有机质: 可氧化80% 的COD,而且剩余部分为溶解性COD (可快速生物降解钝化)。

湿式空气氧化工艺

超临界水热氧化技术

超临界液体指处于液态和气态之间的一种过渡状态,当水的温度和压力超过临界点( 374. 2·c , 22. 1MPa)时会达到超临界状态。