污泥生物沥浸技术简介
- 格式:pdf
- 大小:1.15 MB
- 文档页数:15
生物沥浸法处理剩余污泥的效能研究随着人们对生活用水的质量要求日益提高,污水处理厂数量的增多和污水处理技术的提升是大势所趋。
活性污泥法作为一种传统且高效的污水生化处理方法为绝大多数污水处理厂所应用,而使用活性污泥法处理城市污水,大量剩余污泥的产生不可避免。
由于剩余污泥中携带有重金属、病原微生物以及有毒有机物等成分,如不加妥善处理而肆意废弃势必会对周遭的土壤和水体造成二次污染,进而严重威胁人类健康。
因此,剩余污泥的安全处理处置极为关键。
生物沥浸技术作为一种经济且环境友好的污泥生物调理技术已经被应用到剩余污泥的处理处置中,该方法不但可以去除污泥中的重金属及病原微生物,还可以改善污泥的脱水性能,实现污泥的减量化,为污泥后续的处理处置提供便利、节约运输成本。
如何提高生物沥浸反应的效率,使其在最佳运行条件下最大限度改善剩余污泥的脱水性能是急需解决的问题。
本研究从培养生物沥浸功能菌种入手,着重研究了影响生物沥浸反应的几大因素对生物沥浸改善剩余污泥脱水性能反应进程的影响并研究了生物沥浸对剩余污泥的处理效能;用响应面法对生物沥浸反应参数进行优化,以期获得生物沥浸反应最佳运行条件;对生物沥浸功能菌液及沥浸污泥进行生物群落结构分析,明确了生物沥浸作用机制。
本文首先对生物沥浸功能菌种在特定培养基中进行富集培养并探究菌种在富集过程中的生长规律,绘制了生长曲线。
结果表明,在改进型9K培养基中对生物沥浸功能菌种进行富集,在30℃、180r/min的条件下经过72h的恒温振荡培养可以获得高活性高密度的功能菌种发酵液,菌浓度约为2.5g/L。
利用该发酵液研究生物沥浸对剩余污泥脱水性能的影响,探究了污泥浓度、营养剂投加量、生物沥浸功能菌发酵液添加比例等影响因素对处理效果的影响。
结果表明,对于处理不同浓度的污泥有着相对应的营养剂投加量,使得在该条件下污泥的脱水效果最佳。
通过相关性分析得知,污泥浓度与营养剂投加量呈现出显著的正相关关系。
污泥生物沥浸处理技术及其工程应用污泥生物沥浸处理技术及其工程应用一、引言污水处理厂中产生的污泥是一种富含有机物和营养物质的固体废弃物,传统的处理方法主要是焚烧、填埋和堆肥等。
然而,这些方法存在能源浪费、环境污染和资源浪费等问题。
为了最大程度地降低污泥处理的成本和对环境的影响,污泥生物沥浸处理技术应运而生。
二、污泥生物沥浸处理技术的原理及过程污泥生物沥浸处理技术主要是利用微生物降解污泥中的有机物,使有机物在水中溶解,并通过滤液的方式从污泥中分离出来。
具体而言,该技术包括以下几个步骤:1. 污泥预处理:首先对污泥进行适当的预处理,如改变其颗粒度、调节pH值等,以提高微生物的降解效率。
2. 沥浸液的制备:将适量的水加入到污泥中,形成一定浓度的沥浸液。
沥浸液中的微生物会降解污泥中的有机物,并将其溶解在水中。
3. 滤液的分离:经过一段时间的降解,污泥中的有机物被微生物降解为溶解性有机物。
此时,通过滤液的方式将溶解性有机物从污泥中分离出来。
4. 滤液的处理:将分离得到的滤液进行后续处理,如固液分离、沉淀、过滤等,以获得更纯净的有机物溶液。
三、污泥生物沥浸处理技术的优势1. 能源节约:相比于传统的焚烧和填埋方法,污泥生物沥浸处理技术更加节约能源。
污泥中的有机物被微生物降解产生的热量可用于加热沥浸液或其他工艺过程中,从而减少外部能源的消耗。
2. 资源化利用:污泥生物沥浸处理技术能够将有机物溶解在水中,得到含有营养物质的有机物溶液。
这些溶液可以作为有机肥料或者源水供给植物生长,实现废物向资源的转化。
3. 环境友好:相比于焚烧和填埋等传统处理方法,污泥生物沥浸处理技术产生的废水排放量较小,且其中的有机物已被降解,因此对环境的污染较低。
四、污泥生物沥浸处理技术的工程应用污泥生物沥浸处理技术已经在一些污水处理厂中得到了应用。
在工程实践中,需要考虑以下几个方面:1. 沥浸液的浓度控制:沥浸液的浓度会影响微生物的降解效率,过高的浓度可能导致微生物不能有效降解有机物。
生物沥浸法提高污泥脱水性能的工程参数优化随着社会经济的发展,城市污泥的产生量也越来越多,城市污泥的处理处置已经不容忽视。
污泥处理处置的目标是污泥的减量化、无害化与资源化。
生物沥浸技术是近年来发展起来的新型污泥脱水技术,该技术可以实现污泥的深度脱水(含水率低于60%),去除污泥中的重金属,杀灭病原菌,保留污泥中的有益成分,能够使污泥更好的资源化利用。
本课题通过摇瓶实验、小试实验、中试实验以及生产性试验对生物沥浸技术在精对苯二甲酸(PTA)污泥处理和城市生活污泥处理中的工艺参数进行优化,目的是实现生物沥浸工程的稳定运行或是生产成本的降低。
本文分为两个部分,第一部分以宁波三菱化学有限公司的PTA污泥生物沥浸工程为研究对象,对生物沥浸过程所补充菌种的量进行优化、对培养微生物菌种所需营养剂的量进行优化、配合物化方法强化PTA沥浸污泥的脱水性能以及对微生物菌种的投加方式进行优化。
第二部分以无锡太湖新城污水处理厂和芦村污水处理厂的生物沥浸工程为研究对象,对常规脱水污泥的可生物沥浸性进行生产性试验,比较三代微生物营养剂的使用效果,对高浓度初沉泥采用物化方法强化脱水。
实验结果如下:(1)PTA污泥经过生物沥浸处理后其脱水性能得到很大的改善。
通过对生产工艺的进一步改进,采用6:3:1的模式进行生物沥浸,在培菌的营养剂用量减半,加菌方式为一次投加且各个池子的加菌比例为3:3:2:2:1:1,沥浸完成后配合物化调理,其生产过程可以稳定运行。
(2)生物沥浸可以显著改善城市污泥的脱水性能,经过生物沥浸处理后污泥过滤比阻可以从处理前的1.46×1013m/kg下降到042×1012m/kg,降低97%。
液化后常规脱水污泥经过生物沥浸,其效果与浓缩污泥相当,经过隔膜厢式压滤机压滤的泥饼的含水率可以降到60%以下,压滤液无色无味,可以达到生产的要求。
(3)从生产效益方面考虑,第二代营养剂比第一代营养剂更为优越,完全可以取代第一代营养剂投入到生产中。
生物沥浸技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述生物沥浸技术是一种利用生物体的代谢活性或特定的微生物来提取金属或其他无机物质的技术。
它是一种与传统的化学和物理方法相比更为环保和可持续的方法。
生物沥浸技术的原理是通过生物体或微生物的特殊酶系统来溶解金属矿石或其他矿物质中的有用物质,并进一步分离和提取。
生物沥浸技术在近年来得到了广泛的研究和应用。
它在金矿、铜矿、锌矿等矿产资源的提取中显示出了明显的优势。
相比传统的化学浸出方法,生物沥浸技术不需要使用高温、高压和有毒的化学试剂,减少了对环境的污染和对工作人员的危害。
同时,生物沥浸技术还能够提高金属回收率,降低成本,提高经济效益。
除了矿产资源的提取,生物沥浸技术还在废弃物处理、土壤修复等领域展现出巨大的潜力。
例如,通过利用具有金属耐受性的微生物将废弃电子垃圾中的有用金属从废弃物中提取出来,不仅可以减少废物的数量,还可以回收再利用有用的金属资源,实现循环利用。
总而言之,生物沥浸技术是一种环境友好、高效节能的提取无机物质的方法。
它在矿产资源提取、废弃物处理和土壤修复等领域有着广泛的应用前景。
随着对环境保护意识的提高和资源的日益枯竭,相信生物沥浸技术将会得到更多的研究和应用,并在未来发展出更为高效和可持续的形式。
1.2 文章结构文章结构如下:本文将涵盖生物沥浸技术的定义、原理、应用领域和优势以及对环境的意义和作用。
具体分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,首先概述了生物沥浸技术的背景和重要性,介绍了它在环境保护和资源回收中的作用。
接着,说明了文章的结构,简要介绍了各部分的内容和目标。
最后,明确了本文的目的,即总结生物沥浸技术的意义和作用,并展望其未来的发展前景。
正文部分分为两个小节。
首先是生物沥浸技术的定义和原理,详细介绍了该技术的基本概念和工作原理。
通过分解有机废弃物、吸取并富集金属离子等步骤,生物沥浸技术能够高效地提取有价值的金属资源。
其次是生物沥浸技术的应用领域和优势,列举了该技术在矿山、废弃物处理、电子废弃物回收等方面的应用实例,并探讨了其相对于传统沥浸技术的优势,如环境友好、资源节约、废物减量等。
污泥洁净化与再生利用新技术—微生物淋滤技术周立祥周顺桂(南京农业大学资源环境学院废弃物研究所)污水污泥是指污水处理厂在净化污水过程中产生的沉淀物,它虽然含有大量的有机质及氮、磷等植物养分,但也富集了污水中50%至80%的重金属。
据报道,我国多数城市污泥中重金属含量可达数百至数千mg/kg[1]。
目前,污泥的处置方式主要有填埋、焚烧、投海和土地利用等。
基于处置费用和废物资源化角度考虑,污泥农业利用被认为是最具吸引力的、可持续的污泥处置方法[2]。
然而,污泥中较多重金属始终是污泥安全农用的限制因子[3]。
因此,降低或去除污泥中的重金属显得非常重要和迫切。
利用无机酸或有机络合剂如H2SO4、HNO3、HCl、EDTA等处理污泥以溶解和浸提重金属的化学浸提法,虽能在短时间内大幅度去除重金属,但耗酸量大、处理费用高、操作不便,使其难以付诸于工程实际。
而起源于微生物湿法冶金的生物淋滤法(Bioleaching)因耗酸极少、运行成本低、重金属去除效率高、实用性强等具有许多化学浸提法不可替代的优点而越来越受到关注[4]。
生物淋滤法是指利用自然界中一些微生物的直接作用或其代谢产物的间接作用,产生氧化、还原、络合、吸附或溶解作用,将固相中某些不溶性成分(如重金属、硫及其它金属)分离浸提出来的一种技术。
它应用于难浸提矿石或贫矿中金属的溶出与回收又称微生物湿法冶金(biohydrometallurgy)。
20纪50年代美国就开始利用生物淋滤法浸出铜矿、60年代加拿大浸出铀矿,以及80年代对难处理的金矿细菌氧化预处理的工业应用相继成功[5]。
目前全世界,通过该法开采的铜、铀、金分别占总量15~30%、10-15%、20%[6]。
它的研究和应用正扩展到环境污染治理等领域,例如,污水污泥或者其焚烧灰分中重金属去除[4 7 8];重金属污染土壤、河流底泥的生物修复[8];工业废弃物如粉煤灰中重金属脱毒与钛、铝、钴等贵重金属的回收[6];煤和石油中硫的脱除[10 11]等。
污泥生物沥浸处理技术及其工程应用污泥生物沥浸处理技术及其工程应用概述污水处理过程中产生的污泥是一种富含有机物质和营养元素的废弃物。
传统的处理方法包括焚烧、填埋和堆肥等,但这些方法存在环境污染和资源浪费的问题。
为了解决这些问题,污泥生物沥浸处理技术应运而生。
本文将介绍污泥生物沥浸处理技术的原理、过程以及其在工程应用中的成果。
一、污泥生物沥浸处理技术的原理污泥生物沥浸处理技术是利用特定的微生物通过吸附、解毒和降解等作用,将污泥中的有机物质转化为可溶性或可提取的物质,从而实现废弃物的资源化利用。
这一技术的核心是选择合适的微生物菌种和培养条件,使其在适宜的环境中获得足够的生长,并发挥其生物降解的作用。
二、污泥生物沥浸处理技术的流程1. 污泥预处理:首先,将污泥进行筛分和调节pH值,得到均匀的颗粒分布和适宜的环境条件。
2. 微生物菌种添加:在预处理过程中,向污泥中添加适合的微生物菌种。
常用的菌种包括厌氧菌、好氧菌和放线菌等,它们可以协同作用,降解有机物质。
3. 沥浸过程:将添加微生物的污泥装入沥浸设备中,通过搅拌和通气等措施,提供充足的氧气和营养物质供微生物生长,并加速反应进程。
在此过程中,微生物通过吸附、解毒和降解等作用,将有机物质转化为可溶性或可提取的物质。
4. 沥液回收处理:经过沥浸后,得到的沥液通过分离设备分离出来,可以进一步处理或直接回收利用。
三、污泥生物沥浸处理技术的工程应用1. 农业用途:经过生物沥浸处理的污泥具有较高的肥料价值,可以应用于农田的有机肥料制备,为农作物提供养分,提高土壤质量,促进农业的可持续发展。
2. 园林用途:处理后的污泥可以经过进一步处理,制成肥料颗粒或土壤改良剂,用于城市公园、花坛等绿化工程中,改善土壤结构,提高植物的生长环境。
3. 能源回收:生物沥浸处理过程中产生的沥液中含有可溶性有机物质,可以通过进一步处理转化为生物能源,如生物油、气体等,实现能源的回收利用。
4. 环境修复:部分含有毒有害物质的污泥经过生物沥浸处理后,可以降低其毒性和危害性,利用微生物的降解能力,将有害物质转化为无害物质,从而实现土壤的生物修复。
**市污水处理厂二期污泥生物沥浸深度脱水设计说明2013年9月1、项目简介**市污水处理厂二期设计污水处理量为1.25万吨/日,连同一期建成的的1.25万吨/日,合计共2.5万吨/日,共产生的绝干污泥量约2.5吨/天,根据广东省环保要求和本项目可研报告,设计采用生物沥浸系统进行深度脱水干化处理,将二沉池排出的含水率99.2%的剩余污泥深度脱水至60%以下,经深度干化处理后污泥可采用堆肥、土地利用或填埋的方式进行最终处置。
污泥深度脱水系统按12.5吨/日(以含水率80%计)的规模设计。
2、生物沥浸法污泥干化技术介绍生物沥浸法污泥干化处理技术,是国内外首次成功实现工程化应用的新型微生物污泥处理技术,它利用特殊的专利微生物菌群直接作用于浓缩液态污泥或经稀释的脱水污泥,释放污泥中的束缚水,使污泥的浓缩沉淀性能和脱水性能大幅度提高,从而在不外加任何絮凝剂(PAM)的情况下,经板框式压滤机脱水后的污泥含水率降至60%以下。
污泥生物沥浸是一种全新的污泥处理技术,适用于各种的各种规模和性质的污泥处理,处理效果好,且安全稳定,处理后的污泥可以通过焚烧进行最终处置,也可以用于城市绿化,作为绿植培植栽种的底肥使用等。
该技术优点如下:(1)恶臭消除迅速,处理区安全性能高,无二次污染问题。
(2)污泥的黑腐颜色转变成土黄色,污泥中病原微生物大幅度被灭活。
(3)处理后污泥能进一步高效浓缩,液态污泥体积大幅减少。
(4)沥浸改性后的污泥在不加絮凝剂的情况下能实现高干度脱水。
(5)处理后污泥减量化效果极其明显,可减量50%以上。
(6)干化后污泥可直接用来焚烧(可实现自持燃烧)。
(7)节省污泥运输费用,节省絮凝剂费用。
3、工艺设计3.1 工艺流程说明经过综合考虑并结合该工艺技术已有的工程实践结果,确定污泥生物沥浸处理工艺采用连续进泥连续出泥的处理方式,工艺流程图见附图,说明如下:**市污水处理厂二期二沉池排泥含水率约为99.2%,经污泥浓缩机浓缩后出泥含水率达97.5%,浓缩污泥经污泥泵输送到生物沥浸反应池内,采用罗茨鼓风机供气,并投加一定量的营养剂维持菌群的正常生长。
污泥生物处理技术的研究与应用一、前言污染物排放和生态环境恶化已经成为当今社会不可忽视的问题,因此,如何有效地处理污染物、提高环境质量现在已经成为全球共同关注的话题。
污水处理是现代环境保护工作的重要组成部分之一,而污泥处理,作为污水处理过程中较关键的一个环节,其处理效率直接影响着污水处理的质量和效果。
本文主要从污泥生物处理技术的研究与应用角度探讨。
二、概述污泥生物处理技术是一种通过微生物活动使有害物质生物降解去除的处理方法。
污泥生物处理技术基于生物学原理,利用活性污泥、厌氧处理、好氧处理、高效碳氮磷除磷等方法,在分解有机物的过程中,产生少量污泥,同时,处理后的废水具有较高的水质。
目前,污泥生物处理技术的研究主要包括以下三个方面:1. 污泥处理机理污泥生物处理技术的处理过程中,有机物分解产生CO2、H2O和有机酸等物质,通过细菌的好氧和厌氧作用,有机物质的“有害”能转化为“有用”,同时,通过高效碳氮磷除磷,可以进一步去除废水中的有机物和氮磷元素,使处理后的废水达到国家排放标准。
2. 污泥生物处理技术发展趋势污泥生物处理技术被广泛应用于污水处理工程中,并且其处理效果稳定,运行成本低廉,操作简单,因此其发展趋势也日趋成熟。
近年来,污泥生物处理技术不断升级,特别是新型生物反应器、改良型生物吸附体和调控型污泥质量等方面的技术发展日趋完善,未来将更加广泛地应用于废水处理领域。
3. 污泥生物处理技术在工业中的应用污泥生物处理技术已广泛应用于工业中,其应用范围包括制药、食品、造纸、印染、电镀、纺织等行业。
工业废水含有大量有机物和微量重金属,是污水处理过程中较难处理的部分,而污泥生物处理技术恰好能够有效地处理这些污染物。
三、污泥生物处理技术的具体应用污泥生物处理技术在日常生活中的应用非常广泛,下面列举几个具体的例子:1. 污泥活化污泥活化是指将进入生活污水处理厂的污泥经过添加活化剂、适当调节污泥水质、搅拌等处理后置于氧化槽内,使活性污泥膨胀聚集形成的颗粒状污泥,提高其微生物代谢效率,达到减少臭味和提高出水水质的效果。
污泥生物沥浸深度脱水工艺用于污水厂提标扩建污泥生物沥浸深度脱水工艺用于污水厂提标扩建近年来,随着城市化进程的加速发展,污水厂的提标改造势在必行。
然而,在提标扩建过程中,处理污泥问题成为亟待解决的难题。
传统的污泥处理方式存在设备大、能耗高等问题,迫切需要一种高效、经济、环保的处理技术。
针对这一问题,科学家们提出了污泥生物沥浸深度脱水工艺。
该工艺通过利用微生物和生物质材料的协同作用,将污泥中的水分彻底脱除,大幅度减少了处理污泥所需的设备和能耗,同时还能回收利用有机物质。
污泥生物沥浸深度脱水工艺的基本原理是利用微生物对污泥中的有机物进行降解,释放出水分和少量有机酸等溶解物。
然后通过沥浸装置,将污泥颗粒与生物质颗粒充分接触,利用生物质吸附和渗透的特性,将污泥中的水分和有机物质分离。
最后,通过干燥装置,将脱水后的污泥进行干燥处理,使其达到无臭、可再利用的状态。
这种污泥生物沥浸深度脱水工艺具有多项优势。
首先,工艺过程中无需添加任何化学药剂,对环境无污染,完全符合绿色环保要求。
其次,与传统机械脱水方式相比,该工艺设备规模小,占地面积少,节约了大量的投资和运行成本。
再次,该工艺能够回收利用分离后的有机物质,使其成为肥料或者能源的再生资源,实现资源的最大化利用。
在实际应用中,污泥生物沥浸深度脱水工艺得到了广泛的推广和应用。
以某市污水处理厂为例,该厂在提标扩建时采用了该工艺进行污泥处理,取得了显著的效果。
经过工艺处理后,污泥的含水率从原来的80%降至60%,重量减轻了40%,大大减少了后续处理所需的资源和能源。
同时,分离后的有机物质经过厌氧发酵处理后,成为生态肥料,广泛应用于农田的施肥中。
这不仅提高了土壤的肥力,还使得农田废弃物得到有效利用,进一步促进了农业可持续发展。
总之,污泥生物沥浸深度脱水工艺作为一种高效、环保的污泥处理技术,为污水厂的提标扩建提供了可行的解决方案。
它不仅能大幅度减少处理污泥的投资和运行成本,还能回收利用有机物质,促进资源的最大化利用。