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史上最全 | 污水處理廠污泥減量化技術匯總

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/9/29     瀏覽次數:    
大家可曾知道:污水處理廠產生的污泥體積只占相應處理污水體積的一小部分( 1 % ),但是污泥處理費用占污水處理廠總費用(包括運行消耗、人力資源、能源能量和污泥處理〉的20 % ~60 % 。所以,“污泥減量”技術在水處理廠的日常工作中,也是不可忽視的一部分。今天,小編帶大家一起來看污泥減量化技術都有哪些?


首先我們來了解一下污泥產生的主要途徑


污泥產生的主要途徑

(1)初沉污泥: 來源于初沉池,是對可沉降固體的物理分離。

(2)二沉污泥: 在分離活性污泥和處理后出水的最終沉淀池中產生。二沉池污泥是微生物生長和惰性有機難降解物質積累的產物。


污泥的組成

污泥特性通常由TS、VS 、TSS 、VSS、總COD 和非溶解性COD 這些分析指標表征。這些指標的區別在于它們代表的污泥不同組成。

(1)TS(總固體濃度): 可以分為溶解性和顆粒狀固體或是有機和無機組分;

(2) VS (總揮發性固體濃度):包括溶解性和顆粒狀有機物;

(3) TSS (總懸浮物濃度) :除溶解性有機物和無機物之外的顆粒性固體;

(4) ASS (揮發性懸浮物濃度〉: 除溶解性和不溶解性固體之外的顆粒性有機

(5)總COD=包括非溶解性COD和溶解性COD 在內的化學需氧量;

(6)溶解性COD= 溶解化合物的化學需氧量;

(7)非溶解性COD=非溶解性化合物的化學需氧量,可用于評估總COD 與溶解性COD 之間的差值。


污泥處理工藝中污泥減量技術概述


污泥熱水解
技術

污泥熱水解是通過加熱使污泥中的部分微生物細胞體受熱膨脹而破裂,釋放出蛋白質、礦物質以及 細胞膜碎片。該方法是目前研究較多、應用較廣泛 的污泥預處理技術之一 ,其目標是通過污泥中有 機固體的水解,強化污泥的可生物降解性能。經熱 水解處理后,污泥中的一部分懸浮固體水解成為更 容易生物降解的溶解性物質,提高了后續處理工藝 對揮發性物質(Volatile matter,VM)的去除率。


污泥經熱水解處理后粘滯性明顯下降,流動性 顯著增強。在相同干固體(Dry solid,DS)濃度條件下,水解后污泥的懸浮固體含量大大降低,進人中溫消化池的污泥DS濃度可提高到10%~12%。


熱水解前后污泥特性變化


Biothelys工藝

Biothelys工藝由特定反應條件下的污泥熱水解與中溫厭氧消化結合而成。污泥厭氧消化的目的是為了去除熱水解污泥中的VM,使污泥減量最大化并發揮其二次利用價值。


Biothelys工藝流程


添加酶制劑的酶水解技術


污泥處理單元中投加酶制劑的污泥減量工藝


機械破解


污泥處理系統中的污泥機械破解工藝


超聲波破解技術


污泥處理單元中的超聲波破解工藝


熱解處理

在污泥處理單元中采用熱解處理旨在:(a)減少污泥的產量; (b)在厭氧消化過程中增加沼氣產量; ( c)殺滅病原菌 (d)改善污泥的脫水性能


污泥處理單元中的熱解處理工藝


微波處理

近年來,在污水處理廠中常采用微波射線(頻率2450MHz)代替傳統的熱解處理來加熱污泥。微波處理之所以能引起關注,是因為其減少了加熱污泥的時間并且降低了加熱過程中所需能量(因為在能量轉移的過程中損失的能量較少)。


微波處理與污泥處理的組合工藝


化學和熱化學水解

酸堿熱水解常應用于:( 1 )厭氧消化的預處理,來改善污泥的生物降解性能,減小消化池的體積, 提高沼氣的產量; (2)濃縮污泥脫水前的預處理,來減少需處理的污泥量, 同時增加脫水泥餅的含固率。在熱處理工藝中,部分用于熱化學預處理的熱能可以回收,并應用于中溫或者高溫厭氧消化工藝中。


熱化學水解處理與污泥處理的組合工藝


臭氧氧化技術

臭氧氧化技術常應用于中淚厭氧消化池中,旨在減少污泥量,提高沼氣產量,以此來彌補臭氧處理所需的額外成本。因此,臭氧氧化常被用于: ( 1 )消化過程的預處理, ( 2)回流污泥的處理。


臭氧氧化工藝與商泥處理的組合工藝


強氧化劑氧化技術(除臭氧外)

除了臭氧氧化,另一種氧化處理是過氧化反應,其中過氧化氫氧化需要通過熱解處理來提高其處理效率。


 

過氧化反應處理與污泥處理的組合工藝

 

電處理

電壓為20 ~30kV 的脈沖電場< PEF),己運用于污泥中溫厭氧消化的污泥預

處理過程中。


電處理與污泥處理的組合工藝

 


好氧消化

傳統好氧消化(通過通人空氣進行〉,應用較為廣泛,尤其在中小型污水處

理廠中。

好氧消化處理與污泥處理的組合工藝



交替好氧/缺氧/厭氧消化

傳統的好氧消化工藝是連續曝氣的,而該工藝可設置好氧/缺氧(或/厭氧〉段,從而通過硝化反硝化過程進行脫氮(圖6- 12 ) 。在好氧/缺氧段,可通過安裝氮素CN磯和N03 )探頭,氧化還原屯極和pH 電極進行優化。


 

污泥處理單元中交替消化工藝



兩相消化

污泥的好氧消化通常在室溫下進行, 也可以在中溫( 33 ~ 35 ℃〉或高溫( 55~65 ℃) 條件下進行。已提出將高溫好氧過程作為:

(1)厭氧消化的預處理;

(2)兩級自發高溫好氧消化工藝的一段

污泥處理單元中的兩相消化工藝脫水


自熱高溫好氧消化

自熱高溫好氧消化(ATAD) 工藝的特點是在高溫( 55 ~ 70 ℃ )和純氧條件下運行, 因而其在傳統好氧消化器的基礎上進行了一定的改進。

該工藝分為兩段:

第一段在好氧中溫(或高溫〉條件下運行, 溫度范圍為35 ~ 50℃〈標準值為40 "C) ;

第二段在好氧高溫條件下運行,溫度范圍為50~70 ℃ (標準值為5 5 ℃ )。


污泥處理單元中自熱高溫好氧消化技術


厭氧消化

厭氧消化是目前應用最廣的工藝,不僅可以減少初沉污泥和剩余污泥的污泥量,還可以產生沼氣來回收能源,因而具有一定的經濟效益,尤其適合應用于規模為200.00 ~30000PE 的大型污水處理廠中。

污泥處理單元中的厭氧消化工藝


高溫厭氧消化

與中溫厭氧消化相比,高據厭氧消化〈見圖6-16)能夠顯著提高沼氣產率和生物化學的反應速率,并大大降低病原菌的活性。雖然甲皖菌在高溫條件下的活性大于中溫條件,但由于嗜熱性細菌需要更多的能量來維持自身的生長,導致其比生長速率低于嗜溫性細菌。

污泥處理單元中的高溫厭氧消化工藝


微生物捕食

微型動物對微生物的捕食作用可顯著地提高污泥降解率, 且具有運行成本低的特點。

污泥處理單元中的生物捕食反應器


濕式空氣氧化技術

污泥的濕式空氣氧化〈亞臨界水熱氧化)技術(囪6- 1 8 ) 是在150 ~ 320 ℃和1 ~22MPa 的條件下進行,可顯著減少污泥中的有機質: 可氧化80% 的COD,而且剩余部分為溶解性COD (可快速生物降解鈍化)。

濕式空氣氧化工藝


超臨界水熱氧化技術

超臨界液體指處于液態和氣態之間的一種過渡狀態,當水的溫度和壓力超過臨界點( 374. 2·c , 22. 1MPa)時會達到超臨界狀態。


 

超臨界水熱氧化技術

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