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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污泥的稳定化处理污泥的稳定化处理定定义： 污泥泥稳定化定化处理就是降解理就是降解污泥中的有机物泥中的有机物质，进一一步减少步减少污泥含水量，泥含水量，杀灭污泥泥污泥中的泥中的细菌、病原体等，打菌、病原体等，打破破细胞壁，消除臭味，胞壁，消除臭味，这是是污泥能否泥能否资源化有效利用的关源化有效利用的关键步步骤。方法：方法： 污泥泥稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、碱定化的方法主要有堆肥化、干燥、碱稳
2、定、定、厌氧消化等。氧消化等。目的：目的：污泥泥稳定化定化处理的目的就是通理的目的就是通过适当的技适当的技术措施，使措施，使污泥得到再利用或以某种不泥得到再利用或以某种不损害害环境的形式重新返回到自然境的形式重新返回到自然环境中，使境中，使污泥泥处理后安全、无臭味，不返泥性、理后安全、无臭味，不返泥性、实现重金重金属的属的稳定，可以用于多种循定，可以用于多种循环再利用途径，如水泥熟料、建再利用途径，如水泥熟料、建筑材料、园林土、土壤改良筑材料、园林土、土壤改良剂等等。等等。污泥的稳定化处理方法污泥的稳定化处理方法(1)降低生物降低生物挥发含量含量;(2)使使挥发物物化学氧化化学氧化;(3)向向
3、污泥中泥中加入化学加入化学药剂,使使污泥不泥不适合微生物适合微生物的生存的生存;(4)加加热使使污泥消毒或泥消毒或灭菌。菌。污泥稳定化处理技术污泥稳定化处理技术氯化氧化法化氧化法石灰石灰稳定法定法热处理法理法厌氧消化法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氧化法就是利用高剂量的量的氯气将气将污泥化学泥化学氧化。通常将氧化。通常将氯气直接加入气直接加入贮存在密封反存在密封反应器内的器内的污泥中泥中经过短短时间后脱水。常采用的后脱水。常采用的砂床干化砂床干化层是一种有效的方法。大多数是一种有效的方法。大多数氯氧氧化装置是按定型化装置是按定型设计预制的制的,通通过设置加置
4、加氯器向器向过程中加程中加氯,为使使污泥在脱水前泥在脱水前处于良于良好状好状态需要添加需要添加氢氧化氧化钠和聚合和聚合电解解质。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在石灰稳定中定中,将足将足够数量的石灰加到数量的石灰加到处理的理的污泥中泥中,将将污泥的泥的pH值提高到提高到12或更高。高或更高。高pH值所所产生的生的环境不利于境不利于微生物的生存微生物的生存,则污泥就不会腐化、泥就不会腐化、产生气味和危害健康。生气味和危害健康。石灰石灰稳定并不破坏定并不破坏细菌滋菌滋长所需要的有机物所需要的有机物,所以必所以必须在在污泥泥pH值显著降低或会被病原体再感染和腐化以前
5、予以著降低或会被病原体再感染和腐化以前予以处理。理。将石灰加到未将石灰加到未处理的理的污泥中作泥中作为促促进污泥脱水的泥脱水的调理方法理方法，实际已已经使用了若干年使用了若干年,然而用石灰作然而用石灰作为稳定定剂是最近才被是最近才被发现。稳定定单位重量的位重量的污泥所需要的石灰量比脱水所需要泥所需要的石灰量比脱水所需要的量要大。此外的量要大。此外,要在脱水前高水平的要在脱水前高水平的杀死病原体必死病原体必须提供提供足足够的接触的接触时间,当当pH值高于高于12,经3小小时,可以使石灰可以使石灰处理理杀死病原体的效果超死病原体的效果超过厌氧消化所能达到的水平。氧消化所能达到的水平。热处理法热处理
6、法热处理既是理既是稳定定过程程,也是也是调理理过程。程。热处理使理使污泥在泥在压力下短力下短时间加加热。这种种处理方法使固体凝理方法使固体凝结,破坏凝胶破坏凝胶体体结构构,降低降低污泥固体和水的泥固体和水的亲合力。合力。从而从而污泥也被消毒泥也被消毒,臭味几乎被消除臭味几乎被消除,而且不加化学而且不加化学药品就可以在真空品就可以在真空滤机或机或压滤机上迅速脱水。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
7、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，的条件下，对污泥泥进行行较长时间的曝气，使的曝气，使污泥中微生泥中微生物物处于内源呼吸于内源呼吸阶段段进行自行自身氧化。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，剩余消化消化程度高，剩余消化污泥泥量少。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NO3-，pH值将降低，故将降低，故需要有足需要有足够的碱度来的碱度来调节，以便使好氧消化池内的以便使好氧消
8、化池内的pH值维持在持在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，并应使使污泥保持泥保持悬浮状浮状态，因此要，因此要有有搅拌，拌，污泥的含水率在泥的含水率在95%左右。左右。好氧消化法好氧消化法好氧消化池工艺图 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
9、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 联合法生物消毒技术生物消毒技术生物消毒技术生物消毒技术化学方法消毒化学方法消毒化学方法消毒化学方法消毒物理消毒方法物理消毒方法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
10、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 g。污泥的消毒技术污泥的消毒技术3 自自热热高高温温好好氧氧消消化化技技术术(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
11、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
12、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
13、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)。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
14、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
15、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。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。L/O/G/OThank You!
