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1、L/O/G/O污泥的稳定与消毒污泥的稳定与消毒Contents污泥的稳定化处理污泥的稳定化处理污泥的稳定化处理技术污泥的稳定化处理技术 污泥的消毒处理污泥的消毒处理 污泥消毒的主要技术污泥消毒的主要技术4123污泥的稳定化处理污泥的稳定化处理定义：定义：污泥稳定化处理就是降解污泥中的有机物质，进一污泥稳定化处理就是降解污泥中的有机物质，进一步减少污泥含水量，杀灭污泥污泥中的细菌、病原体等，打步减少污泥含水量，杀灭污泥污泥中的细菌、病原体等，打破细胞壁，消除臭味，这是污泥能否资源化有效利用的关键破细胞壁，消除臭味，这是污泥能否资源化有效利用的关键步骤。步骤。方法：方法：污泥稳定化的方法主要有堆肥
2、化、干燥、碱稳定、厌污泥稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、碱稳定、厌氧消化等。氧消化等。目的：污泥稳定化处理的目的就是通过适当的技术措施，目的：污泥稳定化处理的目的就是通过适当的技术措施，使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中，使污泥处理后安全、无臭味，不返泥性、实自然环境中，使污泥处理后安全、无臭味，不返泥性、实现重金属的稳定，可以用于多种循环再利用途径，如水泥现重金属的稳定，可以用于多种循环再利用途径，如水泥熟料、建筑材料、园林土、土壤改良剂等等。熟料、建筑材料、园林土、土壤改良剂等等。污泥的稳定化处理方法污泥的稳定化处
3、理方法(1)降低生物降低生物挥发含量挥发含量;(2)使挥发物使挥发物化学氧化化学氧化;(3)向污泥中向污泥中加入化学药加入化学药剂剂,使污泥不使污泥不适合微生物适合微生物的生存的生存;(4)加热使污加热使污泥消毒或灭泥消毒或灭菌。菌。污泥稳定化处理技术污泥稳定化处理技术氯化氧化法氯化氧化法石灰稳定法石灰稳定法热处理法热处理法厌氧消化法厌氧消化法好氧消化法好氧消化法氯化氧化法氯化氧化法氯氧化法就是利用高剂量的氯气将污泥化学氯氧化法就是利用高剂量的氯气将污泥化学氧化。通常将氯气直接加入贮存在密封反应氧化。通常将氯气直接加入贮存在密封反应器内的污泥中经过短时间后脱水。常采用的器内的污泥中经过短时间后
4、脱水。常采用的砂床干化层是一种有效的方法。大多数氯氧砂床干化层是一种有效的方法。大多数氯氧化装置是按定型设计预制的化装置是按定型设计预制的,通过设置加氯器通过设置加氯器向过程中加氯向过程中加氯,为使污泥在脱水前处于良好状为使污泥在脱水前处于良好状态需要添加氢氧化钠和聚合电解质。态需要添加氢氧化钠和聚合电解质。氯氧化法是一种费用较昂贵的污泥稳定方法。石灰转化法石灰转化法在石灰稳定中在石灰稳定中,将足够数量的石灰加到处理的污泥中将足够数量的石灰加到处理的污泥中,将污将污泥的泥的pH值提高到值提高到12或更高。高或更高。高pH值所产生的环境不利于值所产生的环境不利于微生物的生存微生物的生存,则污泥就
5、不会腐化、产生气味和危害健康。则污泥就不会腐化、产生气味和危害健康。石灰稳定并不破坏细菌滋长所需要的有机物石灰稳定并不破坏细菌滋长所需要的有机物,所以必须在所以必须在污泥污泥pH值显著降低或会被病原体再感染和腐化以前予以值显著降低或会被病原体再感染和腐化以前予以处理。处理。将石灰加到未处理的污泥中作为促进污泥脱水的调理方法将石灰加到未处理的污泥中作为促进污泥脱水的调理方法，实际已经使用了若干年实际已经使用了若干年,然而用石灰作为稳定剂是最近才然而用石灰作为稳定剂是最近才被发现。稳定单位重量的污泥所需要的石灰量比脱水所需被发现。稳定单位重量的污泥所需要的石灰量比脱水所需要的量要大。此外要的量要大
6、。此外,要在脱水前高水平的杀死病原体必须要在脱水前高水平的杀死病原体必须提供足够的接触时间提供足够的接触时间,当当pH值高于值高于12,经经3小时小时,可以使石灰可以使石灰处理杀死病原体的效果超过厌氧消化所能达到的水平。处理杀死病原体的效果超过厌氧消化所能达到的水平。热处理法热处理法热处理既是稳定过程热处理既是稳定过程,也是调理过程。也是调理过程。热处理使污泥在压力下短时间加热。热处理使污泥在压力下短时间加热。这种处理方法使固体凝结这种处理方法使固体凝结,破坏凝胶破坏凝胶体结构体结构,降低污泥固体和水的亲合力。降低污泥固体和水的亲合力。从而污泥也被消毒从而污泥也被消毒,臭味几乎被消除臭味几乎被
7、消除,而且不加化学药品就可以在真空滤而且不加化学药品就可以在真空滤机或压滤机上迅速脱水。机或压滤机上迅速脱水。厌氧消化法厌氧消化法目 的在无氧的条件下,借兼性菌及专性厌氧细菌的作用将污泥中的挥发性固体的量降低40左右过 程水解、酸化、产乙酸、产甲烷控制过程固态物的水解、液化、产甲烷优 点产生能量 使污泥固体总量减少作土壤调节剂杀死致病菌缺 点投资大 运行易受环境条件的影响消化污泥不易沉淀消化反应时间长厌氧消化法厌氧消化法好氧消化法好氧消化法好氧消化，即在不投加底物好氧消化，即在不投加底物的条件下，对污泥进行较长的条件下，对污泥进行较长时间的曝气，使污泥中微生时间的曝气，使污泥中微生物处于内源呼
8、吸阶段进行自物处于内源呼吸阶段进行自身氧化。因此微生物机体的身氧化。因此微生物机体的可生物降解部分被氧化去除，可生物降解部分被氧化去除，消化程度高，剩余消化污泥消化程度高，剩余消化污泥量少。量少。在好氧消化中，氨氮被氧化在好氧消化中，氨氮被氧化为为NO3-，pH值将降低，故值将降低，故需要有足够的碱度来调节，需要有足够的碱度来调节，以便使好氧消化池内的以便使好氧消化池内的pH值维持在值维持在7左右。池内溶解左右。池内溶解氧不得低于氧不得低于2mg/L，并应使，并应使污泥保持悬浮状态，因此要污泥保持悬浮状态，因此要有搅拌，污泥的含水率在有搅拌，污泥的含水率在95%左右。左右。好氧消化法好氧消化法
9、好氧消化池工艺图上清液消化污泥管回流生污泥压缩空气好氧消化池工艺图 污泥的消毒污泥的消毒二、污泥的消毒二、污泥的消毒污水处理过程中产生的污泥不仅含有大量的有机质和N、P、K等营养元素,同时还含有大量细菌、病毒、寄生虫及重金属,若处理不当将造成二次污染,因此在处置污泥前必须对其进行消毒处理,以保证其运输、堆放和使用的安全。但污泥在消毒过程中产生的副产物很可能会引起负面的生态效应,因此安全、可靠的污泥消毒技术成为近年来研究的热点。污泥的消毒技术污泥的消毒技术污泥消毒技术污泥消毒技术1 厌氧消化2 堆肥技术3 自热高温好氧消化技术1 药剂消毒2 石灰稳定法3 超临界水氧化法1 辐射消毒2 联合法生物
10、消毒技术生物消毒技术化学方法消毒化学方法消毒物理消毒方法物理消毒方法污泥的消毒技术污泥的消毒技术一）、一）、生物消毒技术生物消毒技术1、厌氧消化、厌氧消化国内的污水厂多采用中温厌氧消化技术,因中温消化的温度与人的体温接近,故对大肠菌及寄生虫卵的灭活率较低;而高温消化对大肠菌、寄生虫卵的灭活率则较高。2、堆肥技术、堆肥技术污泥堆肥一般是对消化后的污泥或脱水后的污泥在好氧条件下,利用嗜温菌、嗜热菌的作用,分解污泥中有机物质以提高污泥肥分并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒。有研究表明堆肥可将污泥中的粪大肠菌群数从1010 000 MPN/g降至110MPN/g,沙门氏菌从40MPN/g降至1MPN/4
11、g。污泥的消毒技术污泥的消毒技术3 自热高温好氧消化技术自热高温好氧消化技术(AutothermalThermoph-ilicAerobic Digestion Technology,ATAD)ATAD是一种在高温条件(4565e)下运行而不需要补充热量的好氧处理技术,主要依靠微生物在代谢过程中释放出来的热量实现所需要的高温条件。在ATAD系统中达到并维持高温条件需要采取以下主要措施:进泥需经过浓缩,使TS浓度达4060 g/L(或VSS浓度25 g/L);采用封闭式反应器并对其外壁采取绝热措施,以减少传导性的热损失;采用高效供氧设备以减少蒸发热损失。污泥的消毒技术污泥的消毒技术与其他生物处理
12、方法相比,ATAD工艺具有停留时间短、启动快、投资少、运行稳定、病原菌灭活效果好、易于管理等优点。已有的研究表明,与传统的中温厌氧消化相比,ATAD对细菌、病毒、寄生虫卵等病原生物都有很好的灭活效果,在合适的温度和时间下污泥可满足美国EPA503的A级标准。研究还发现,经ATAD处理的污泥脱水性能较差,不利于后续处理,需进一步改善污泥的脱水性能.污泥的消毒技术污泥的消毒技术化学方法消毒化学方法消毒1、药剂消毒、药剂消毒药剂消毒法操作方便、效果好,常被特殊行业(如医院)和作为应急措施(如突发事件)使用。长期以来,氯气和次氯酸钠因其经济有效、使用方便而得到广泛使用。但氯易与水中有机物发生反应生成具
13、有致癌、致畸、致突变的消毒副产物,从而使氯胺、二氧化氯、臭氧等其他消毒剂受到关注并开始得到应用。大量的研究结果表明,使用氯胺、二氧化氯、臭氧可以有效降低三氯甲烷等消毒副产物的含量,在消污泥的消毒技术污泥的消毒技术毒效果方面则臭氧和氯大致处于同一水平,二氧化氯稍弱,氯胺的效果最差。此外二氧化氯会产生亚氯酸盐的问题,臭氧不具残余性难以保证消毒效果。因此对于污泥药剂消毒法而言,应该研究如何控制其负面效应并寻求其他更加安全的消毒剂(如过氧乙酸、过氧化氢等)。2、石灰稳定法、石灰稳定法使用石灰对污泥进行稳定和消毒是一种传统方法,M.V.Boost等对石灰稳定法进行了改进,即在石灰中掺入粉碎的煤渣(PFA
14、)。结果表明:当石灰与PFA的质量比1B8、石灰污泥的消毒技术污泥的消毒技术和PFA的混合物与污泥的质量比为2B3时,对含有病原菌污泥的消毒效果较好。研究还发现:只使用石灰时温度可升至98e,30 min后就降至40e,该时间不足以杀死致病微生物,但pH值保持在14左右;当采用石灰与PFA混合物稳定污泥时,温度变化很小,且污泥的含水率较大,保持pH值为12的时间达1周以上。由此M.V.Boost等推断石灰的消毒作用是由高pH值产生的。由于PFA是电厂煤燃烧的残留物,除小部分用于建筑工业外,其余均需要处理,因此这种改进具有一定的经济和环境效益。污泥的消毒技术污泥的消毒技术3、超临界水氧化法、超临
15、界水氧化法超临界水氧化法(SupercriticalWaterOxidation)又称热液氧化法(HydrothermalOxidation,HTO)是一种高级氧化技术。它是在水的温度和压力均高于临界值(温度为374.3e,压力为22.05MPa)时,以超临界水作为反应介质与有机物发生完全的氧化反应,生成CO2、H2O和其他无害物质,并彻底消除病菌的一种处理工艺。HTO是一个化学过程,与生化过程相比易于控制,可快速、彻底地消除有机物和病菌。虽然超临界氧化法需要高温、高压条件,对设备的防腐蚀要求较高,但是如果余热能用于发电和供热,产生的CO2和残余物能被回收利用,该项技术就是一种污泥资源化技术。
16、污泥的消毒技术污泥的消毒技术 物理消毒方法物理消毒方法1、辐射消毒、辐射消毒辐射消毒是一个较新的技术分支,主要采用60Co(电离辐射)和电子辐射(电子加速器)技术。由于辐射消毒灭菌时无需升高温度,不产生消毒副产物,大大减小了对生态环境的影响,被认为是绿色技术。2、联合法、联合法研究发现采用联合工艺如供氧辐射(辐射过程中供氧或供空气)、加热辐射(辐射时加热)时,污泥所需的吸收剂量会更低。污泥的消毒技术污泥的消毒技术结语结语生物安全和生态安全是污泥处理、处置面临的主要问题,而资源化是彻底解决污泥问题的途径,污泥消毒应与污泥资源化相结合。污泥的生物稳定与消毒之后用于农用,仍然是污泥处理处置技术应用和研究的一个重点。
