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关于减少污泥处置量
时间:2021-11-30 点击次数:1457

关于减少污泥处置量

引言:“大家厂污泥的产量高,每个月的污泥处置费成本也高,怎么样让污泥量减少呢?这样可以节约一大部分费用······图片"

01为什么要降低污泥产量?

污泥中含有大量有毒物质(虫卵、病原微生物、合成有机物及重金属离子等),如果处理活处置不当,会对环境造成严重污染。

对一般污水处理厂而言,污泥的处理与处置已经成为污水处理系统中运行复杂、投资大、运行费用高的一部分。

其处置费用约占污水厂运行费用的60%,甚至更多。

目前,随着国家城镇化和工业经济的不断发展,工业废水和生活污水逐年增加,污泥产量也随之急剧增加。

这不仅增加了水厂运行费用,同时也限制了污泥处理方法的选择。

常规处理剩余污泥的方法是先通过浓缩水处理,在经过焚烧、卫生填埋和土地利用等方式所需要的资金投入量过量,导致污水处理厂难堪重负。

无论是填埋还是焚烧,都会遇到选址困难和二次污染等问题。因此,寻找有效的办法减少污泥产量,是必须的,也是急迫的。

02如何有效减少污泥产量?

污泥减少速率与有活力的细胞数量成正比。

因此,促进细胞死亡和分解、提高反应器中的污泥浓度,都有利于污泥产量的减少。

1、臭氧接触,改变微生物的生存环境:

从事污水处理的朋友估计都曾利用改变水温、PH、外加氧化剂的方法使处理系统的生物环境发生变化达到减少污泥量的目的。

当然,通过污泥与臭氧接触来促使细胞溶解,也能达到了类似的效果。

臭氧是极活泼的氧化剂,溶于水后的臭氧氧化能力增强,臭氧对于水中的化合物可以产生直接活或间接的氧化作用,2中反映同时进行。

在臭氧化的环境中,微生物的细胞壁、细胞膜首先受损二导致细胞新陈代谢受阻,臭氧进而穿透细胞膜,影响细胞通透性,最终细胞溶解、死亡。

同时,污泥中不易水解的大分子类物质被臭氧氧化分解成可被微生物降解的可溶性的小分子物质。污泥经过臭氧处理后回流到曝气池中,为微生物代谢分解,从而降低了污泥产量。

在臭氧溶胞过程的同时,臭氧直接将1/3左右的污泥氧化成CO2、NO3-、H2O等无机物,进而提高污泥减量效果。

值得一提的是,这方法往往存在生产投资大、能耗高、影响因素难以控制等缺点,需额外增加费用。但在某些条件下,这种缺点依然可以弥补,如处理的污水温度较高、PH偏高或偏低。

2、强化污泥在反应池内的停留:相关实验表明,在人工合成污水中加入铁磁粉,并借助磁力强制沉淀。此后运行的30天内,污泥浓度维持恒定,同时没有剩余污泥产生。

但在大规模污水处理中,使用磁引力辅助沉淀显示不符合实际。采用渐多的SBR工艺中的静止沉淀也是一种有效方法。

强化污泥在池中的停留,主要措施是增加污泥浓度MLSS及停留时间。这是目前工程设计上常采用的方法,大大减少污泥产量,并促进污泥中有机污染物被充分降解达到部分稳定(也常常被称为延时曝气)。

这需要大量的污泥参与到生化反应中去,因而需要较大的池容去接纳这些污泥;另外由于停留时间较长耗氧量增多,所以采用这种工艺存在如何降低土建和曝气费用的问题。

因此,为减少回流污泥的电耗及提高反应池的实际停留时间应最大限度地提高回流污泥浓度。有部分研究人员认为,将污泥浓缩后再进行回流以改善上述问题。

3、原后生动物捕食代谢:

额外的代谢还可以通过高级微生物的捕食来完成,这些高级微生物包括原生动物和后生动物等。

如果把污废水生物处理过程看作一个小型生态系统,那么原后生动物则处在这个生态系统食物链的最顶端(吞噬细菌等微小生物)。

当能量从食物链底端进行传递,生态系统食物链就越长,损失的能量也就越大,进而促进污泥产生量减少。

因此,通过这个原理就可以达到污泥减量的目的。

大量研究、实践表明,原后生动物捕食污泥减量不仅运行费用低,能耗少,而且几乎不会产生二次污染,因此该工艺是污泥减量技术中环保、绿色的工艺。

但原后生动物捕食污泥减量工艺对污水中总氮和总磷的去除效率不佳,因此同步脱氮除磷也也很重要。

4、污泥消化:

污泥消化其原理主要依靠好氧或厌氧消化的内源代谢作用。

内源代谢主要是指当外部可利用的基质消耗殆尽时,一部分细胞出现死亡和溶解,其细胞内存储的有机物被活细胞利用来维持生命的现象。

好氧消化是在有氧的条件下,通过细胞的内源代谢作用,将污泥转化为二氧化碳和水,以实现污泥减量。

厌氧消化是在无氧条件下,通过细胞的内源代谢作用,将污泥转化为甲烷,以实现污泥减量。

一般厌氧消化应用比较普遍。厌氧消化的水解过程非常缓慢,为此需要提高初始阶段的污泥水解作用,加快反应进度,需要在厌氧消化前设置预处理工艺来克服。

主要的预处理工艺有:酶水解技术、机械破解、超声波破解技术、热解处理、臭氧氧化技术、化学和热化学水解、强氧化剂氧化技术、电处理技术等。

厌氧消化污泥减量的主要工艺流程为,剩余污泥先经过污泥浓缩池,进行泥水分离浓缩,提升污泥浓度,再经过预处理工艺提高初始阶段污泥的水解作用和污泥降解速率,然后再进入厌氧消化池,通过内源代谢作用降低污泥产量,最后经过污泥脱水机脱水,降低污泥含水率。

5、好氧一沉淀一厌氧工艺(OSA工艺):

OSA工艺应用成本较低,工艺简单,耗能低,无二次污染,适合大型生产。

好氧一沉淀一厌氧(OSA)工艺是在常规活性污泥(CAS)工艺的污泥回流过程中设置一段厌氧处理设施。

使微生物在好氧条件下合成的ATP在底物匮乏的厌氧环境下只能优先用于生命维持,几乎没有多余能量用于生物生长。

当污泥再次回流到底物充足的好氧池中,微生物会开始大量的对有机底物进行氧化分解,所生成的能量不会立即进行细胞物质的合成,而是优先用于合成ATP储备,从而有效地降低了污泥的增长速率。

OSA 工艺与其他减量技术相比优势明显。从工艺改造的方面看,只需在原有工艺的污泥回流过程中插入厌氧池即可,方便管理,且运行成本进一步较低。此外,OSA 工艺具有污泥产量低、无二次污染等特点。

03这3点影响,一定要注意

1、污染物去除率:

若减少排泥量至一定程度,就无法保证良好的除磷效果,而生物除磷是通过排除富含磷的污泥来实现的。

同时,如果对细胞溶解物质进一步代谢,氮又会释放到水中;

减少污泥产率将导致其它污染物(氮、磷等)的去除效率降低。为了满足出水指标,需要增加相应的处理措施。

2、沉淀性能:常规的活性污泥工艺要求形成具有良好沉淀效果的菌团,以保证良好的出水效果及较高的回流污泥浓度。但污泥的沉淀性能受反应池中的生物种类及表面的化学特性变化的影响。

因此,采用任何一种减少污泥产量的办法都很可能引起微生物种类的变化,改变表面化学特性,使得细菌凝聚性变差及丝状菌过度繁殖,结果导致污泥膨胀,最终影响了污泥的沉淀效果。

3、需氧量能耗:

减少污泥产量的同时往往需增加曝气量。而曝气所耗费的电能约占全厂能耗的50%,这必须引起足够的重视。

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