污水处理厂污泥处理处技术

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1、目录目录1 概论2 污泥处理技术3 污泥处置技术4 污泥处理处置新技术5 污泥处理处置十大推荐案例（2010年）6 污泥处理处置特别关注案例（2010年）1 概论概论1.1 1.2 1.3 污泥处理处置规划和建设 城镇污水处理厂污泥（以下简称“污泥”），是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质，不包括栅渣、浮渣和沉砂。1.1.3 污泥的组成污泥的组成 污泥经烘干，再经灼烧后，其成分大致可分为水、挥发性固体及灰分u水u挥发性固体（有机物）或称灼烧减重u灰分（无机物）或称灼烧残渣1.1.4 污泥中水分污泥中水分含水率：污泥中所含水分的多少称含水率 剩余污泥含水率99.299.6%脱水后的污泥含水

2、率可达80%脱水性能：不同性质污泥的脱水性能差别很大 污泥比阻用于衡量污泥的脱水性能 污泥产生量将不断增加 按1万吨污水产生约1-2吨干污泥，5-10吨含水率80%的污泥 我省85座县（市）污水处理厂每天产生污泥量约500-1000吨（含水率80%）。污泥处理处置存在的问题 污泥产量问题 污水浓度低，量少，培菌没完成 污泥处理问题 浓缩脱水设备运行不正常 污泥处置问题 含水率80%污泥外运1.3 污泥处理处置规划和建设污泥处理处置规划和建设目标减量化：便于贮存、运输和消纳，降低其含水率稳定化：采用生物好氧或厌氧消化工艺，使污泥中的有机组分转化成稳定的最终产物无害化：杀死污泥中的病原菌、寄生虫卵

3、及病毒资源化：回收和利用污泥中的能源和资源同时规划、同时建设、同时投入运行 新建的污水处理设施，应依据污泥处理处置规划，配套建设污泥规范化处理处置设施，并同时投入运行。2 污泥处理技术污泥处理技术2.1 处理对象：空隙水 目 的：减少污泥的体积，减少后续构筑物或处理单元的压力 含水率从99%降至96%，污泥体积可减少3/4 含水率从97.5%降至95%，污泥体积可减少1/2方 法：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓机械浓缩等2.1 污泥浓缩污泥浓缩2.1.1 重力浓缩重力浓缩：利用污泥中的固体颗粒与水之间的相对密度 差来实现泥水分离 连续式、间歇式维修管理及动力费用低占地面积大

4、 卫生条件差 浓缩效果较差 富磷污泥在浓缩中释磷2.1.2 气浮浓缩气浮浓缩原理：微小气泡 污泥颗粒的表面 使污泥颗粒的相对密度降低 上浮 实现泥水分离的目的适用：密度接近于1的污泥 疏水的污泥 易发生污泥膨胀的污泥分类：压力溶气气浮 涡凹气浮CAF浓缩污泥（含固率6.5%）CAF污泥浓缩工艺系统 2.1.3 机械浓缩机械浓缩离心浓缩原理：利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋转的离心机中受到不同的离心力使两者分离，达到浓缩的目的效果指标出泥含固率固体回收率带式浓缩机浓缩螺压浓缩机械浓缩 化学调理原理：投加调理剂，通过电性中和吸附架桥作用破坏胶体颗粒的稳定，小颗粒聚集成大颗粒，从而改善污泥脱水

5、性能。方式：投加PAM2.2 污泥调理污泥调理2.3 污泥脱水污泥脱水目的：进一步减少污泥的体积，便于后续处理、处置和利用处理对象：毛细水和吸附水分类：自然干化脱水和机械脱水2.3.1 自然干化脱水自然干化脱水适用于：气候比较干燥、土地使用不紧张、卫生条件允许的地区影响因素：气候条件、污泥性质及污泥调理干化场2.3.2 机械脱水机械脱水机械脱水及其设备脱水机械转筒离心机板框压滤机带式压滤机真空过滤机板框压滤机带式压滤机原理：与离心分离、离心浓缩相同，即利用转动使污泥中的固体和液体分离离心脱水机原理 利用抽真空的方法造成过滤介质两侧的压力差，从而造成脱水推动力进行脱水2.4 污泥浓缩脱水一体机污

6、泥浓缩脱水一体机2.5 污泥的稳定化污泥的稳定化污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时，鼓励采用厌氧消化或高温好氧发酵（堆肥）等方式处理污泥厌氧消化：采用污泥厌氧消化工艺，产生的沼气应综合利用；厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前，还应按要求进行无害化处理高温好氧发酵：利用剪枝、落叶等园林废弃物和砻糠、谷壳、秸杆等农业废弃物作为高温好氧发酵添加的辅助填充料，污泥处理过程中要防止臭气污染污泥以填埋为处置方式时，可采用高温好氧发酵、石灰稳定等方式处理污泥，也可添加粉煤灰和陈化垃圾对污泥进行改性高温好氧发酵后的污泥含水率应低于40%污泥消化池污泥的厌氧消化污泥的厌氧消化混合堆肥：曝气 或搅动供氧筛分二

7、次发酵脱水污泥成肥回流调理剂 堆肥的基本流程工艺图添加剂污泥的好氧堆肥污泥的好氧堆肥污泥好氧堆肥污泥的石灰稳定化污泥的石灰稳定化生石灰贮存料箱给料机 粉碎机（可选）风动传送或螺杆输送机脱水污泥生物污泥产品有益回用石灰石贮箱容积式给料机拌合机图污泥石灰稳定化工艺图污泥以建筑材料综合利用为处置方式时，可采用污泥热干化、污泥焚烧等处理方式污泥热干化：利用污泥厌氧消化过程中产生的沼气热能、垃圾和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源；不宜采用优质一次能源作为主要干化热源2.6 污泥的热处理污泥的热处理污泥焚烧：经济较为发达的大中城市，可采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率；

8、在有条件的地区，污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧污泥焚烧的烟气应进行处理，并满足生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001）等有关规定污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。对符合要求的炉渣进行综合利用，飞灰需经鉴别后妥善处置焚烧炉大气污染物排放限值1)序号项目单位数值含义限值1烟尘Mg/m3测定均值802烟气黑度林格曼黑度，级测定值2）13一氧化碳Mg/m3小时均值1504氮氧化物Mg/m3小时均值4005二氧化硫Mg/m3小时均值2606氯化氢Mg/m3小时均值757汞Mg/m3测定均值0.28镉Mg/m3测定均值0.19铅Mg/m3测定

9、均值1.610二噁英类Ng TED/m3测定均值1.0注：1）本表规定的各项标准限值，均以标准状态下含11%O2的干烟气为参考值换算 2）烟气最高黑度时间，在任何1h内累计不得超过5min按热介质与污泥的接触方式分类：直接加热和间接加热按污泥干化设备类型分类 转鼓、流化床等 螺旋、圆盘、薄盘等 带式、螺旋式污泥黏结问题 解决方法：干料返混尾气处理与臭味控制 解决方法：气体循环回用设计、设备内部采用适当负压设备安全 解决方法：气体循环回用 氧气超标保护装置 附加氮气保护确保氧气含量2%干料返混3 污泥处置技术污泥处置技术3.1 污泥的土地利用3.2 污泥的建筑材料综合利用3.3 污泥的填埋综合考

10、虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素，因地制宜地确定污泥处置方式污泥处置：指处理后污泥的消纳过程。处置方式污泥土壤表面或土壤中改善土壤条件或提高土壤肥力覆盖、喷洒、注射、合并等方式3.1 污泥的土地利用污泥的土地利用污泥土地利用应符合国家及地方的标准和规定，污泥土地利用主要包括土地改良、园林绿化、农用等投资少、能耗低供给植物养分提高土壤有机质含量改善土壤物理、化学及生物学性质过高的盐分，破坏养分之间平衡，抑制植物对养分的吸收病原微生物和寄生虫卵的危害氮磷等养分造成的污染有机污染物的危害重金属的毒害作用优点缺点3.1.1 园林绿化利用园林绿化利用污泥用于园林绿化时，泥质应满

11、足城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质(CJ248-2007)的规定和有关标准要求污泥必须首先进行稳定化和无害化处理，并根据不同地域的土质和植物习性等，确定合理的施用范围、施用量、施用方法和施用时间理化指标序号控制项目限 值1PH6.58.5 在酸性土壤（PH6.5）上5.57.8 在中碱性土壤（PH6.5）上2含水率/%40养分指标序号控制项目限 值1总养分总氮（以N计）+总磷（以P2O2计）+总钾（以K2O计）/%32有机质含量/%25卫生学指标序号控制项目限 值1粪大肠菌群菌值0.012蠕虫卵死亡率95%污染物浓度限值序号控制项目限值在酸性土壤（PH6.5）上在中碱性土壤（PH6.5）

12、上1总镉/（mg/kg干污泥）5202总汞/（mg/kg干污泥）5153总铅/（mg/kg干污泥）30010004总铬/（mg/kg干污泥）60010005总砷/（mg/kg干污泥）75756总镍/（mg/kg干污泥）1002007总锌/（mg/kg干污泥）200040008总铜/（mg/kg干污泥）80015009硼/（mg/kg干污泥）115015010矿物油/（mg/kg干污泥）3000300011苯并（a）芘/（mg/kg干污泥）3312多氯代二苯并二噁英/多氯代二苯并呋喃（PCDD/PCDF单位；ng；毒性单位mg/kg干污泥）10010013可吸附有机卤化物（AOX）（以CL计）/

13、（mg/kg干污泥）50050014多氯联苯（PCBS）/（mg/kg干污泥）0.20.2n污泥园林绿化利用时，宜根据污泥使用地点的面积、土壤污染物本底值和植物的需氮量，合理确定污泥使用量n污泥园林绿化利用时，应控制污泥中的盐分，避免对园林植物造成损害。污泥施用到绿地后，EC值宜小于1.5mS/cmn污泥使用后，有关部门应进行跟踪监测。为了防止对地下水的污染，在地下水水位较高的地点不应使用污泥园林绿化，在饮用水水源保护地带严禁使用污泥园林绿化。3.1.2 土地改良利用土地改良利用污泥用于盐碱地、沙化地和废弃矿场等土地改良时，泥质应符合城镇污水处理厂污泥处置-土地改良泥质（CJ/T 291-20

14、08）的规定应根据当地实际，进行环境影响评价，经有关主管部门批准后实施理化指标序号控制项目限值1pH值6.5102含水率65%3臭度2级（6级臭度）卫生防疫安全指标序号控制项目限值1类大肠菌群值0.012细菌总数108MPN/kg干污泥3蛔虫卵死亡率（%）95%营养指标序号控制项目限值1总养分总氮(以N计)+总磷(P2O5计)+总钾(K2O计)/%12有机物含量/%10序号控制项目限值（mg/kg干污泥）酸性土壤(pH 碱性土壤（pH 1镉及其化合物（以总镉计）5202汞及其化合物（以总汞计）5153铅及其化合物（以总铅计）30010004铬及其化合物（以总铬计）60010005砷及其化合物（

15、以总砷计）75756硼及其化合物（以总硼计）1001507铜及其化合物（以总铜计）80015008锌及其化合物（以总锌计）200040009镍及其化合物（以总镍计）10020010矿物油3000300011苯并（a）芘3312二恶英类10010013可吸附有机卤化物（AOX）（以Cl-计）50050014多氯联苯0.20.215挥发酚4040n城镇污水处理厂污泥用于土地改良时必须经过稳定化处理n在饮水水源保护区和地下水位较高处不宜将污泥用于土地改良n在污泥用于土地改良后，其施用地的土壤和地下水相关指标应符合 GB15618 和 GB/T14848 中的相关规定n污泥施用频率:每年每万平方米土地

16、施用于污泥量不大于30000kg3.1.3 污泥的农田利用污泥的农田利用污泥农用时，必须进行稳定化和无害化处理，并达到农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）等国家和地方现行的有关农用标准和规定。城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质（CJ/T 309-2009）农用污泥中污染物控制标准值 mg/kg干污泥项目最高容许含量在酸性土壤上（PH6.5）在中碱性土壤上（PH6.5）镉及其化合物（以Cd计）汞及其化合物（以Hg计）铅及其化合物（以Pb计）铬及其化合物（以Cr计）砷及其化合物（以As计）硼及其化合物（以水溶性B计）矿物油苯并（a）芘铜及其化合物（以Cu计）锌及其化合物（以Zn计）镍及其化

17、合物（以Ni计）55300600751503000325050010020151000100075150300035001000200n一般每年每亩用量不超过2000kg（以干污泥计）。污泥中任何一项无机化合物含量接近本标准时，连续在同一块土壤上施用，不得超过20年。n为了防止对地下水的污染，在沙质土壤和地下水位较高的农田上不宜施用污泥；在饮水水源保护地带不得施用污泥。n生污泥须经高温堆腐或消化处理后才能施用于农田。污泥可在农田、园林和花卉地上施用，在蔬菜地和当年放牧的草地上不宜施用。n在酸性土壤上施用污泥除了必须遵循在酸性土壤上污泥的控制标准外，还应该同时年年施用石灰以中和土壤酸性n对于同时

18、含有多种有害物质而含量都接近本标准值的污泥，施用时应酌情减少用量n发现因施污泥而影响农作物的生长、发育或农产品超过卫生标准时，应该停止施用污泥和立即向有关部门报告，并采取积极措施加以解决。例如施石灰、过磷酸钙、有机肥等物质控制农作物对有害物质的吸收等3.2 污泥的建筑材料综合利用污泥的建筑材料综合利用有条件的地区，应积极推广污泥建筑材料综合利用污泥建筑材料综合利用：指污泥的无机化处理，用于制作水泥添加料、制砖、制玻璃、制轻质骨料和路基材料等污泥建筑材料利用应符合国家和地方的相关标准和规范要求，并严格防范在生产和使用中造成二次污染3.3 污泥的填埋污泥的填埋不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的

19、污泥，可采用填埋处置。国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。污泥填埋应满足城镇污水处理厂污泥处置-混合填埋泥质（CJ/T 249-2007）的规定；填埋前的污泥需进行稳定化处理；横向剪切强度应大于25kN/m2 基本指标序号控制项目 限值1污泥含水率602pH5103混合比例8注：表中pH指标不限定采用亲水性材料(如石灰等)与污泥混合以降低其含水率措施污染物浓度限值序号控制项目限值1总镉（mg/Kg干污泥）202总汞（mg/Kg干污泥）253总铅（mg/Kg干污泥）10004总铬（mg/Kg干污泥）10005总砷（mg/Kg干污泥）756总镍（mg/Kg干污泥）2007总锌（mg

20、/Kg干污泥）40008总铜（mg/Kg干污泥）15009矿物油（mg/Kg干污泥）300010挥发酚（mg/Kg干污泥）4011总氰化物（mg/Kg干污泥）10用作垃圾填埋场覆盖土的污泥基本指标序号控制项目限值1含水率452臭气浓度2 级（六级臭度）3施用后苍蝇密度5 只/笼日4横向剪切强度25 kN/m2用作垃圾填埋场终场覆盖土的污泥卫生学指标序号控制项目限值1粪大肠菌群菌值0.012蠕虫卵死亡率(%)95u污泥太阳能干化技术（德国WATERLINK德国斯图加特污水厂）u红线虫消化污泥技术（浙江菲达宏宇环境发展有限公司）u污泥蚯蚓堆肥技术（常熟理文造纸厂处理污泥）u污泥与垃圾混合堆肥技术（

21、甘肃省某市污水处理厂）u污泥与粉煤灰混合堆肥技术（唐山西郊污水处理厂）u污泥热化学液化制油技术（澳大利亚污泥直接热化学液化法制油厂）u超声波处理污泥技术（德国巴姆堡市污水厂）u臭氧氧化污泥减量化技术（日本Shima污水处理厂）u污泥碳化技术4.1 污泥太阳能干化技术污泥太阳能干化技术工作原理：u阳光辐射干化u通风加速干化u发酵升温加速干化u出泥含固率：根据要求的不同，平均 60-90%u干化前污泥床高度：10-30mm u干化后污泥床高度：5-15mm u有机物去除率：50-70%u电耗：太阳能干化每蒸发一吨水需要约20-30度，传统干化则需要70-200度4.2 利用红线虫消解污泥技术利用红

22、线虫消解污泥技术原理：在城镇生活污水处理池中引入红线虫，与微生物协同作用，转换消化污泥，使污泥减量技术特点及优势：u成本低，除接种费用外，不增加运行成本u效果好，污泥减量化可达50%以上，大幅度减少污泥最终处置费用u适用范围广，适用于绝大部分城市生活污水处理厂，及部分城市综合污水处理厂4.3 污泥蚯蚓堆肥技术污泥蚯蚓堆肥技术技术特点：l蚯蚓以污泥为食物l排出的蚓粪是高效有机肥l增殖的蚯蚓具有重要的饲料和药用价值技术优势：l造价比常规的污泥处理低l运行费用低l产出的蚯蚓和蚓粪有很高的利用价值l能耗、物耗低，清洁型环保 蚯蚓污泥稳定床示意图4.4 污泥与垃圾混合堆肥技术污泥与垃圾混合堆肥技术 污泥

23、与垃圾混合堆肥工艺图4.5 污泥与粉煤灰混合堆肥技术污泥与粉煤灰混合堆肥技术技术原理：污泥和粉煤灰中都含有农作物所必需的营养物，另外，粉煤灰含有丰富的CaO、MgO，能钝化污泥中的重金属，堆肥产物更安全4.6 污泥热化学液化制油技术污泥热化学液化制油技术 （）技术原理：污泥中的有机物在一定温度压力下进行裂解反应。期间发生低分子化的分解反应和分解物高分子化的聚合反应，大部分有机物转化为低分子油状物，用萃取剂进行分离收集 污泥热化学液化制油基本流程图4.7 超声波处理污泥技术超声波处理污泥技术技术原理：超声波使污泥不断被压缩和膨胀，产生超高温、高压，破坏污泥絮体结构和微生物细胞壁，使细胞质和酶从细

24、胞中溶出，从而利于污水厂运行及污泥处置 超声波对污泥的作用实际效果图4.8 臭氧氧化污泥减量化技术臭氧氧化污泥减量化技术技术原理：臭氧使部分污泥溶解，溶解后的泥水混合液回流到曝气池等生物氧化 系统被生物二次利用，整个污水处理系统向外排放的生物固体量达到 最少，甚至不排放，从源头上控制污泥量4.9 污泥低温碳化技术污泥低温碳化技术技术原理：低温碳化处理污泥是将污泥在250的条件下缓慢脱水干燥炭化的过程，使污泥中炭水化合物(甲烷气体的原生物)反应结晶成固体燃料，并固化在物料中提高污泥的发热量 污泥经过低温碳化处理后细胞外聚合物和细胞壁被彻底破坏。所以经碳化处理后的污泥能够采用传统的脱水方法将污泥含

25、水率控制在50以内大连东泰夏家河污泥处理厂 小红门污水处理厂污泥消化技术青岛市麦岛污水处理厂污泥处理处置工程秦皇岛市绿港污泥处理厂唐山西郊污水处理二厂污泥堆肥工程北京水泥厂有限责任公司处置污水厂污泥工程上海石洞口污水处理厂污泥干化焚烧处理工程浙江萧山污泥干化焚烧工程北京市方庄污水处理厂污泥干化工程厦门市城市污泥深度脱水处理和资源化处置利用建设地点辽宁-大连建设性质新建规模600吨/日建成时间2009年3月工程投资14913万元运行成本130-150 元/吨项目模式BOT消化温度37 产生沼气量30000-32000 立方米处理处置前含水率80%处理处置后含水率65-70%污泥处理处置厌氧消化,

26、污泥稳定,土地利用 建设地点北京-北京建设性质新建规模800吨/日建成时间2008年10月工程投资20000万元污泥处理处置价格湿泥50 元/吨运行成本湿泥50 元/吨项目模式政府投资、国有运营消化温度35 产生沼气量30000 立方米污泥稳定化率100处理处置后含水率82.90%处理处置前含水率初沉污泥96.3%，剩余污泥99.3%污泥处理处置浓缩,脱水,厌氧消化 建设地点山东-青岛建设性质新建规模109吨/日建成时间2008年6月消化温度352 产生沼气量15000 立方米污泥处理处置厌氧消化 建设地点河北-秦皇岛建设性质新建规模200吨/日建成时间09年2月工程投资4980万元政府补贴1

27、30 元/吨项目模式政府投资、国有运营运行成本80100 元/吨污泥处理处置价格120 元/吨臭气浓度发酵车间NH3和H2S的浓度分别为2.4和0.1 mg/m3，低于国家恶臭污染排放标准（GB14554-93）发酵温度5565 污泥稳定化率处理处置前含水率处理处置后含水率建设地点河北-唐山建设性质新建规模40吨/日建成时间2006年1月工程投资1000万元项目模式政府投资、国有运营运行成本70 元/吨发酵温度60-70 处理处置前含水率80%处理处置后含水率35%污泥稳定化率100污泥处理处置好氧发酵（堆肥）,土地利用 建设地点北京建设性质新建规模500吨/日建成时间2009年10月工程投资

28、17416万元运行成本257 元/吨污泥处理处置价格315 元/吨政府补贴315 元/吨项目模式其它处理处置前含水率80%处理处置后含水率35%污泥处理处置污泥干化,污泥焚烧 建设地点上海建设性质新建规模213吨/日建成时间2004年10月工程投资8000万元项目模式政府投资、国有运营处理处置后含水率850 污泥处理处置 浓缩,脱水,污泥干化,污泥焚烧运行成本248 元/吨 建设地点浙江-杭州建设性质新建规模360吨/日建成时间2008年8月工程投资4500万元污泥处理处置价格100 元/吨运行成本运行成本100 100 元元/吨吨项目模式BOT处理处置前含水率8082%焚烧炉膛温度85095

29、0污泥处理处置污泥干化,污泥焚烧,建筑材料综合利用 建设地点北京建设性质新建规模2030吨/日建成时间2008年1月工程投资881万元项目模式政府投资、国有运营运行成本90 元/吨污泥处理处置污泥干化 处理处置前含水率7580%处理处置后含水率3040%建设地点福建厦门建设性质新建规模350吨/日建成时间09年5月工程投资1700万元运行成本124 元/吨项目模式政府投资、国有运营处理处置前含水率98%处理处置后含水率58%污泥处理处置脱水政府补贴130 元/吨 1.上海市白龙港城市污水处理厂污泥处理工程2.深圳生物质混合污泥处理工程3.北京排水集团庞各庄污泥堆肥升级改造工程4.郑州市污泥堆肥处理工程5.晋中市城区污泥处置试点工程6.绍兴垃圾和污泥混烧资源综合利用示范电厂7.华电滕州新源热电有限公司污泥无害化资源化处置工程8.中科绿色电力垃圾污泥混合焚烧发电项目9.成都市第一城市污水污泥处理厂污泥干化焚烧工程10.温州市240t/d污泥集中干化焚烧工程11.北京小红门污水处理厂污泥石灰处理工程12.深圳市RRS城市污泥蒸汽热解处理示范工程13.北京肖家河污水处理厂污泥电渗透脱水工程