污泥的深度处理概述

1、PAGE PAGE 8污泥的深深度处理理概 述水是是人类生生存的基基本条件件，是影影响和制制约社会会发展的的最关键键因素。一方面面，世界界上的大大部分地地区水资资源都严严重短缺缺；另一一方面，人口的的急剧增增长、工工业的不不断发展展，人类类又在不不断制造造大量的的污染物物，污染染着本已已稀缺的的水资源源。水资资源短缺缺与水 污染是是当前社社会和人人类共同同面临的的两大难难题。上个个世纪以以来，随随着人与与自然关关系的不不断激化化，人们们逐渐认认识到只只有污水水处理和和污水回回用才是是解决水水资源短短缺与 水污染染的最有有效方法法。众所周周知，目目前的污污水处理理厂是先先对污水水进行各各种物理理

2、、化学学或生物物的方法法把污染染物从水水中分离离出来，分离水水变成“清洁水水”排入水水体；再再集中处处理浓缩缩了污染染“精华”的分离离“固体”污污泥。显显然，不不彻底解解决污泥泥的处理理问题，污泥中中的污染染物就会会再通过过各种途途径回到到大自然然，则再再好的水水处理效效果对环环保而言言都只是是掩耳盗盗铃。将污污染物从从污泥中中彻底去去除是解解决水污污染问题题的关键键步骤。1污泥泥处理的的任务与与方法1.1污污泥在实实际中的的表现干净净的水经经使用后后因其中中含有有有机物、重金属属、病毒毒、细菌菌等对人人类和自自然界会会造成危危害而称称为污水水。污水水的净化化处理一一定意义义上讲是是部分地地把

3、这些些污染物物分离转转移至污污泥中。相相对于污污水，污污泥的污污染成分分近似而而浓度则则要高得得多，在在实际中中表现为为：（1）臭味大大：众多多易腐化化的有机机物在污污泥的处处理、运运输、储储存中发发出各种种恶臭 的气味味影响环环境；（22）危险险性高：污泥中中含有大大量的病病毒、细细菌、原原生动物物及高浓浓度的锌锌、铜、铬、铅铅、镉等等重金属属、有毒毒的有机机合成物物等，对对水资源源和人体体健康都都是 一一种潜在在的危险险；1.2污污泥处理理的几大大任务污泥泥处理就就是要对对污泥进进行深度度无害化化处理，彻底解解决污泥泥对环境境的污染染及对人人类的危危害，通通常有以以下几大大任务：（1）减减

4、少污泥泥体积： 在水水处理工工艺中采采用生物物或化学学的方法法直接减减少污泥泥的产生生，避免免和减少少污泥的的产生； 在污污泥处理理系统中中提高污污泥的含含固率；（2）污污泥性质质稳定：去除污污泥中易易腐化变变质的有有机物；（3）污污泥无害害化：去去除污泥泥中对人人体或自自然界有有危害的的病毒、细菌、原生 动物 和重金金属等；（4）污污泥的资资源化利利用： 利用用污泥中中富含的的N、PP、K等等回收有有机肥料料，改善善土壤条条件，促促进作物物的生长长； 利用用污泥中中大量有有机物储储藏的热热量进行行焚烧，回收热热能。目前前，为达达到污泥泥的最终终无害化化处理，完整的的工艺如如下图所所示：由上上

5、图可知知：污泥泥处理包包括污泥泥浓缩、机械脱脱水、干干化或焚焚烧及最最终废弃弃物处置置四个主主要阶段段，其中中前三个个阶段为为污泥处处理阶段段主要特特性如下下： 处理方式式作用处理后污污泥的含含固率处理后污污泥的主主要成分分浓缩减小污泥泥体积38%与原污泥泥同机械脱水水减小污泥泥体积15%35%与原污泥泥同干燥减小污泥泥体积、稳定污污泥性质质、无害害化40993%少量有机机物和无无机灰焚烧减小污泥泥体积、稳定污污泥性质质 、无无害化及及热能回回用99%无机灰1.3 污泥处处理最终终废弃物物的处置置及要求求（11）农业业利用： 去除除病原体体，重金金属等避避免长期期使用对对人体及及土地的的副作用

6、用； 具有有施用期期短，储储存期长长的特点点，应使使肥料易易于运输输、储存存、操作作，提高高卫生条条件； 制定定全面的的施用标标准，减减少对环环境的不不良影响响，消除除用户的的不信任任；（2）填埋： 尽可可能小的的体积； 防止止二次污污染；（33）建筑筑材料：材料性性质稳定定，无毒毒害；（44）投海海：已禁禁止使用用。1.4污污泥深度度处理的的必要性性污泥泥处理工工艺的选选择与污污泥性质质、最终终污泥处处置方式式、地方方行政法法规的限限制、经经济性、处理规规模、处处理技术术、现场场条件等等息息相相关。从以以上所述述可知，目前只只做的浓浓缩、机机械脱水水并不能能减少污污染，也也不能满满足卫生生需

7、要，因此不不能满足足污泥处处置的要要求，进进行污泥泥干燥或或焚烧的的深度处处理是污污泥处理理发展的的必然选选择。（11）污染染去除的的要求：浓缩、脱水不不能去除除污染物物，干燥燥或焚烧烧是彻底底去除污污染负荷荷的有效效途径；（2）地地方法规规的要求求：欧洲洲有些国国家禁止止没有深深度处理理的污泥泥进行处处置；（33）最终终污泥处处置的要要求：污污泥农业业回用、污泥填填埋、建建筑材料料的使用用都要求求污泥无无毒、满满足卫生生要求；（4）经经济性的的要求：深度处处理后的的污泥，其体积积仅为脱脱水污泥泥的一半半至五分分之一，减少运运输、储储存费用用，同时时减少填填埋的费费用（欧欧洲国家家填埋的的费用

8、以以体积计计，且价价格非常常贵20003300欧欧元立立方米）。（5）工艺发发展的保保证：污污泥干燥燥和焚烧烧技术的的发展成成熟减少少了投资资和运行行费用，提高了了处理效效率。2污泥泥的干燥燥处理工工艺干燥是利利用热源源加热脱脱水后的的污泥，进一步步去除污污泥中的的毛细水水，使污污泥固体体含量达达到700%990%的的过程，目前，昂帝欧欧得利满满公司已已开发使使用了多多种干燥燥工艺，如利用用太阳能能加热的的HELLIANNTS工艺，利用高高温氧化化有机物物的MIINERRALIIS工艺及及各种形形式的加加热干燥燥工艺。2.11 HEELIAANTSS太阳能能干燥工工艺将脱水水后的污污泥放置置于

9、温室室中，利利用太阳阳能蒸发发污泥中中的水份份即可获获得百分分之600800的干化化污泥，运行中中可利用用搅拌轮轮将污泥泥翻转平平铺在地地板上或或增加强强制通风风以提高高蒸发效效率。这这种工艺艺设计简简单，投投资运行行费用低低，但需需要很大大的占地地面积，适合于于产泥量量较低，污泥用用作农业业应用，并需长长期储存存的场合合。2.2 MMINEERALLIS高温湿湿氧化工工艺将污泥泥和纯氧氧同时导导入温度度为29900CC压力为为801000巴的反反应容器器中，纯纯氧在高高温、高高压情况况下不需需使用催催化剂即即可将绝绝大部分分有机物物氧化成成CO22和水，剩余污污泥通过过机械脱脱水干度度即可达

10、达5060%以上。湿氧化化的工艺艺适用于于污泥非非农业利利用的场场合，脱脱水泥饼饼可以填填埋或作作为建筑筑原材料料。2.3 NNARAATHEERM桨式加加热干燥燥工艺干燥燥工艺中中应用更更广泛的的还是加加热干燥燥系，所所有的加加热干燥燥均需要要热源。结构上上，除了了干燥器器以外，还应包包括污泥泥进料器器，辅助助热源、送气系系统，热热量回收收装置，灰尘 控制、灰烬排排出、控控制系统统等。目前前的热干干燥系中中已使用用的有转转鼓式、圆盘式式、螺旋旋桨式、薄膜式式、管式式等多种种干化系系统。干干化系统统的选择择与最终终产品的的要求、处置方方式、污污泥类型型等密切切相关如如下图所所示。2.3.1 工

11、工艺流程程NAARATTHERRM工艺是是由得利利满公司司和GOOUDAA公司共共同开发发的桨式式加热干干燥工艺艺，是欧欧洲目前前使用最最广泛的的加热工工艺，其其流程简简述如下下：2.3.2 NNARAATHEERM工艺主主要包括括以下几几个步骤骤（11）进料料用用螺旋输输送器将将1535%的脱水水污泥送送至干燥燥器的进进口，有有时会根根据污泥泥的性质质，选择择是否将将筛分后后的细小小干化污污泥与待待干化的的污泥进进行预混混合。（22）热源源产生NAARATTHERRM可使用用热蒸汽汽或油经经锅炉加加热作为为热交换换的热源源。一般般热流体体的温度度为18802200。热流流体被分分别引入入中空

12、的的干燥器器壳体和和转动的的轴、桨桨叶等所所有与污污泥接触触进行热热交换的的加热金金属表面面。（3）污泥干干燥加热的的金属表表面与污污泥均匀匀接触，加热污污泥，蒸蒸发污泥泥中的水水份。沿沿干燥器器的轴向向长度，水蒸汽汽蒸发会会经历恒恒定蒸发发效率和和低蒸发发率两个个阶段；污泥干干化经历历塑化、破塑、块化、颗粒化化四个步步骤；污污泥的温温度呈快快速上升升、稳定定、快速速上升的的趋势，最后出出口污泥泥温度为为10001110左右（见下图图）。干干燥时间间3至77小时，出口污污泥含固固率达到到90%以上。（44）冷却却筛分冷却却有直接接冷却和和间接冷冷却两种种方式。两种方方式单独独使用或或组合使使用

13、，使使干污泥泥温度从从1100减至440左右，冷却后后进入细细格栅进进行筛分分，或经经过造形形机造型型后达到到所要求求的干污污泥形状状。（5）冷凝回回收干燥器器内的热热蒸汽送送至冷凝凝器冷凝凝处理。冷凝溶溶剂回收收；不可可凝气体体送至锅锅炉再加加热成热热源；冷冷凝水回回污水处处理厂。2.33.3 工艺的的优势NAARATTHERRM工艺采采用巧妙妙设计的的桨式干干燥器，可对污污泥进行行彻底搅搅拌并使使污泥一一直处于于干净接接触面进进行热交交换，解解决了一一般间接接传热工工艺传热热效率低低的问题题，同时时用汽量量比直接接加热又又大为减减少。整整个工艺艺系统的的组合使使其具有有明显的的优势：（1）

14、适适应性强强：适用用于各种种类型和和性质的的脱水污污泥；（22）消耗耗低： 用汽汽量小，部分热热能回收收，减少少热耗； 消除除粉末，臭味产产生减少少，末端端处理变变得容易易；（3）高品质质干化污污泥： 有机机含量极极低，污污泥性质质稳定； 足够够长的加加热时间间，消除除病毒、细菌等等，满足足卫生标标准； 具有有农业利利用价值值； 含固固率高（900%），可成粒粒便于储储存、运运输及灵灵活处置置；（4）安全操操作：用用汽量小小，温度度较低，且无直直接接触触，安全全性能较较高。（55）易操操作：系系统全自自动控制制，对系系统的OO2、COO、惰性性气体等等能实时时检测，并有自自动安全全保护。NNA

15、RAATHEERM工工艺的优优越性能能主要得得益于其其独特的的桨式干干燥器（如下图图所示）：干燥燥器包括括一个可可加热的的中空槽槽、两根根或四根根成对安安装中空空的传动动轴、装装于轴上上许多楔楔形搅拌拌桨、桨桨顶端的的刮板等等。工作作中，污污泥从干干燥器的的一端进进入，通通过重力力缓慢流流至另一一端。传传热流体体从同一一侧进入入中空槽槽、轴和和桨的内内部对所所有可能能与污泥泥接触的的金属进进行加热热。同时时，成对对的两根根轴转向向相反，桨叶齿齿形配合合，可调调转速的的轴带动动搅拌桨桨将污泥泥缓慢均均匀的翻翻转搅拌拌。此设计计体现了了如下优优点：（11）接触触面积大大：较大大的面积积容积积比加大

16、大了接触触面积；（2）传传热效率率高： 物料料的流化化状态确确保与加加热表面面1000%的进进行接触触热交换换； 自清清洁的桨桨形使加加热接触触面始终终保持清清洁，提提高传导导效率；（3）高高干化污污泥品质质： 形状状平滑的的桨叶和和不产生生轴向推推力的搅搅拌形式式避免易易碎污泥泥的破坏坏； 推流流式的通通过形式式、桨叶叶两面的的均匀连连续加热热可使所所有干化化污泥性性质类似似。NARRATHHERMM加热干干燥工艺艺所具有有投资运运行费用用相对较较低、适适应性强强、污泥泥干度高高，性能能稳定、安全卫卫生等优优点为其其在欧洲洲北美占占领了很很大市场场份额，积累了了丰富的的运行 管理经经验。如如

17、在Saaintt Brrieuuc、LLaveelannet、Barrroww、Meetz等等众多水水厂均有有成功运运行的记记录。22.4 IC8850污泥焚焚烧工艺艺污泥泥焚烧是是最彻底底的污泥泥处理工工艺，它它可将115%35的脱水水污泥投投入焚烧烧炉中，直接把把有机物物燃烧成成CO22、NOO和无机机物等。焚烧最最终废弃弃物为含含固率999以以上的无无机灰烬烬。与污泥泥干燥一一样，污污泥的焚焚烧也要要经过污污泥干化化和污泥泥焚烧两两个阶段段，所不不同的是是，污泥泥的焚烧烧利用污污泥自身身的热值值即可维维持污泥泥焚烧，可节省省大量的的燃料。污污泥焚烧烧有污泥泥单独焚焚烧和与与城市垃垃圾混合

18、合焚烧两两种。实实际上，单独燃燃烧因费费用较高高而很少少使用。昂昂帝欧得得利满公公司开发发的ICC8500是目前前使用最最广泛的的一种混混合燃烧烧工艺。它将干干度为115%至至35%的脱水水污泥以以1:110至11:5的的混合比比例与城城市垃圾圾投入最最低温度度为8550的焚烧烧炉中迅迅速将有有机物燃燃烧成无无机灰烬烬。IC8850具有适适应范围围广、运运行费用用低、污污泥喷嘴嘴无堵塞塞、系统统灵活可可调节、操作简简单、系系统自动动化运行行等优点点，适合合于污泥泥非农业业使用、污泥和和垃圾混混合集中中处理的的场合。目前，该工艺艺已在包包括AMMSTEERDAAM、CCENOON、DDINAAN、SSARCCELLLES等等地在内内，年处处理量超超过2000000吨干污污泥的处处理厂成成功运转转。3结束束语最近近半个世世纪，随随着人口口和工业业的持续续快速增增长，污污泥的产产生量也也大量增增加。据据统计，欧洲每每