污泥处理的工艺

污泥处理及处置工艺

污水处理过程中产生的污泥集中到污泥处理系统，进行统一处理和处置。如果污泥处理或处置不当，将会造成二次污染，形成新的公害，达不到保护环境、解决环境污染的污水治理最终目的。

1．污泥处理设计原则

（1）根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合青冈镇的自然环境及处置条件选用符合实际污泥处理工艺。

（2）根据城市污水处理厂污泥排出标准，采用合适的脱水方法、脱水后污泥含固率大于20%。

（3）妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂和污泥，避免二次污染。

（4）尽可能利用污泥中的营养物质，变废为宝。

2．污泥处理及处置工艺

污水经二级处理后，水中大多数有机物和无机物都转化为污泥，如果污泥处理不当，将造成二次污染，形成新的公害，使污水处理事倍功半。

污泥处理要求如下：

（1） 减少污泥体积，降低污染后续处置费用；

（2） 减少污泥中的有害物质；

（3） 利用污泥中可用物质，化害为利；

（4） 因选用生物脱氮除磷工艺，尽量避免磷的二次污染。

一般现行的污泥处理工艺流程如下： 剩余污泥污泥浓缩厌氧消化污泥脱水污泥处置

在上述污泥处理工艺中，厌氧消化是为了去除污泥中有机质变稳定，同时可以减少污泥的体积（约60%～70%），改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病的生物，并获得有用的副产物沼气等。污泥消化一般采用中温消化，在寒冷季节需要大量的热量，其运用费用很高，而且消化池的建设费用高，设备工艺复杂，运行管理难度较大。

鉴于本工程的污水处理厂的工程规模不大，且缺少高寒地区的运行经验，本期工程不设污泥消化设施，而只采用污泥浓缩脱水工艺。

污泥处理工艺如下：

剩余污泥污泥浓缩污泥脱水污泥处置

3．污泥浓缩及脱水

污泥浓缩一般有重力浓缩、气浮浓缩及机械浓缩等三种方式。

重力浓缩具有不需要投药、能耗低、运行稳定、管理简单等优点，污泥含水率由98%～99.5%浓缩到97%以下，但对于含磷污泥重力浓缩会因厌氧而出现磷的释放，从而影响整个系统的除磷效果。

120吨/日污泥资源化处理设计方案

某污水厂建成每天产生脱水污泥120吨左右(含水率75％)，城市污水污泥长期堆放有二次污染；城市污水污泥中又含有50％左右的有机物，经过适当工艺处理，将污泥无害化、资源化处理，可变害为保。

经过多年工作，开发出城市污水污泥高温好氧发酵，使污泥无害化，然后可根据厂方需要制取生物有机肥和有机、无机复混肥，开发出污泥无害化和资源化成套设备。根据厂方需求现提供日处理脱水污泥120吨，污泥经过无害化处理以后(即发酵以后)每日生产成品肥119吨，年产成品肥4．1万吨制肥工厂的设计方案。

此方案中只含一种工艺即：利用好氧堆肥工艺处理污泥利用发酵好的污泥制有机肥料。

好氧堆肥发酵该工艺主要为含水率75％的脱水污泥与工业废料粉煤灰、回填物及除臭剂作为调整剂按一定比例进入混料机混合，物料通过布料机均匀输送到卧式发酵仓内，在发酵仓内强制通风使物料充分好氧发酵，同时通过翻堆机搅拌使其均匀发酵并且推动物料向前运动。经十天发酵后物料的含水率已降至27％，干燥后的物料一部分作为回填物循环利用，一部分直接作为成品肥输出，这种肥既可作为土壤剂，由于城市草坪、花卉种植、园林绿化、荒漠植被、荒山绿化等方面，又可以作为大田肥，充分利用该肥料有机成分高等优点，农民根据自己土壤情况添加不同数量的N、P、K肥，施用效果经过河北省连续3年大田试验，效果明显，小麦可增产1596，玉米可增产5%等，再可用其制作精品月巴经过一定造型、精美包装后可在商场销售，主要用于家庭花卉养殖。为了防止发酵过程中的臭气对环境的污染，在发酵仓内布置抽臭气管路，仓外安置臭气处理池。

一、设计指标及要求：

年产成品肥为：

利用污泥发酵处理制备有机、无机肥料为4．1万吨

日处理脱水污泥量：120吨

产品卫生指标应符合高温堆肥的卫生标准。

GB7959-87

二、技术基础

通过十几年的潜心研究，开发了城市污泥好氧堆肥技术和机械化堆肥关键设备如污泥专用混料机、链条式翻堆机、布料机、除臭池、气流干燥机、多螺旋输送机、转仓机、污泥制肥专用造粒机等，设计的污泥堆肥成套设备运行可靠、管理方便、自动化程度高。并成功运用在唐山西郊污水厂污泥制肥示范工程、天津石化制肥工程等取得可观的经济效益和社会效益。同时还设计了国家计委“50万吨／日污水处理厂污泥无害化”示范工程、唐山西郊污水厂二期扩建污泥制肥工程。

污泥处理及处置工艺

污水处理过程中产生的污泥集中到污泥处理系统，进行统一处理和处置。如果污泥处理或处置不当，将会造成二次污染，形成新的公害，达不到保护环境、解决环境污染的污水治理最终目的。

1.污泥处理设计原则

（1）根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合青冈镇的自然环境及处置条件选用符合实际污泥处理工艺。

（2） 根据城市污水处理厂污泥排放标准，采用适当的脱水方法，脱水后的污泥固体含量大于20%。

（3）妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂和污泥，避免二次污染。

（4） 充分利用污泥中的养分，变废为宝。2.污泥处理和处置工艺

污水经二级处理后，水中大多数有机物和无机物都转化为污泥，如果污泥处理不当，将造成二次污染，形成新的公害，使污水处理事倍功半。

污泥处理要求如下：

（1）减少污泥体积，降低污染后续处置费用；（2）减少污泥中的有害物质；（3）利用污泥中可用物质，化害为利；

（4） 由于选用生物脱氮除磷工艺，尽量避免磷的二次污染。目前的污泥处理工艺一般如下：

剩余污泥污泥浓缩厌氧消化污泥脱水污泥处置

在上述污泥处理工艺中，厌氧消化是去除污泥中的有机物并使其稳定。同时，它可以减少污泥的体积（约60%~70%），改善污泥的性质，使其易于脱水、破坏和控制病原微生物，并获得有用的副产品沼气。污泥消化一般采用中温消化，在寒冷季节需要大量热量，使用成本很高。此外，消化池建设成本高，设备工艺复杂，运行管理困难。

鉴于本工程的污水处理厂的工程规模不大，且缺少高寒地区的运行经验，本期工程不设污泥消化设施，而只采用污泥浓缩脱水工艺。

污泥处理工艺如下：

剩余污泥污泥浓缩污泥脱水污泥处置

3、污泥浓缩脱水 污泥浓缩一般有重力浓缩、气浮浓缩及机械浓缩等三种方式。重力浓缩具有不需要投药、能耗低、运行稳定、管理简单等优点，污泥含水率由98%～99.5%浓缩到97%以下，但对于含磷污泥重力浓缩会因厌氧而出现磷的释放，从而影响整个系统的除磷效果。

维普资讯 Ｑ：！　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　

市政排污混凝土管长距离顶管施工技术　

陈志斌’　宋旭丹　（１．金华市市政设计院有限公司；２．金华市市政设计院　浙江金华　３２１　ｏｏｏ）　资源与环境　

摘要：随着城市建设的发展混爰土管长距离顶管施工应用已越来越普及，敷设新的排水等地下管线及地下通道，混爰土管长距离顶管施　工已成为市政设施施工的最佳方案。本文就拂污混爰土管长距离顶管施工技术做了相关分析。　关键词：市政排污　混爰土管　顶管施工　中图分类号：ＴＵ７　文献标识码：Ａ　文章编号：Ｉ　６７４—０９８Ｘ（２００８）Ｏ７（ｂ）一０１　０４—０１　１顶管工程设计要点　１．１结构设计　１）钢筒：钢筒采用１．５ＩｎＩｎ厚冷扎钢板　制成，两端由钢制承口环和插口环形成顶　管的接口，接口采用双胶圈的接口形式，便　于管道安装和接口密封性的检验。整个钢　筒隔断了输送水外渗的通道，形成了一个　抗渗带。　２）钢筋骨架网：钢筒内侧焊接单层钢筋　网，使钢筒内侧混凝土更好地与钢筒内壁结　合。钢筒外侧焊接双层钢筋笼，钢筋规格根　据管道使用工况设计确定。这样钢筒内外　钢筋笼与钢筒形成一个整体，共同承担管道　所承受的内水压和外部荷载及施工荷载。　３）管体部分：钢筒内外浇注混凝土形成　管体，钢筒和钢筋骨架笼埋置于混凝土中，　达到混凝土对钢材的良好防腐效果。　１．２土压平衡顶管机的工作原理　顶进时由工作井中的主顶进油缸推动　顶管机前进，同时大刀盘旋转切削土体，切　削下的土体进入密封土仓与螺旋输送机　中，并被挤压形成具有一定士压的压缩土　体；经过螺旋输送机的旋转，输送出切削的　土体。密封土仓内的土压力值可通过螺旋　输送机的出土量或顶管机的前进速度来控　制，使此土压力与切削面前方的静止土压　力和地下水压力保持平衡，从而保证开挖　面的稳定，防止地面的沉降或隆起。由于　大刀盘无面板，其开口率接近ｌ　Ｏ０％，所以设　在隔仓板上的土压计所测得的土压力值近　似于掘削面的土压力。根据顶管机开挖面　不同地层的特性，通过向刀盘正面和土仓　内加入清水、粘土浆（或膨润土浆）、各种　配比与浓度的泥浆或发泡剂等添加材料，　使一般难以施工的硬黏土、砂土、含水砂　土和砂砾土改变成具有塑性、流动性和止　水性的泥状土，不仅能被螺旋输送机顺利　排出，还能顶住开挖面前的土压力和地下　水压力，保持刀盘前面的土体稳定。　１．３工作坑　１）工作坑的施工以保证结构的稳定性、　安全性以及平面设计满足各种设备安装要　求为依据，形式采用全封闭现浇钢筋混凝　土矩形井，施工采用逆筑法分层施工。工　作井四角加设钢粱斜撑，千斤顶后背钢板　作用面加设６ＯｃＩｎ厚钢筋混凝土后备墙，满　足千斤顶最大作用力需要。２）工作坑内主　要施工机械设备布置为主顶泵站、千斤顶　支架、测量台、８台顶力相同的千斤顶、顶　铁、导轨。其中导轨安装要求中线允许误　差控制±２　Ｉｎ　Ｉｎ，高程允许误差控制　＋４ＩＴ１ＩＴ１　２ＩｎＩｎ，并要求导轨与钢筋混凝土　管道接触面具有良好的耐磨度。　１　４触变泥浆　１）泥浆池；泥浆池设在工作井旁，根据　施工顶进速度平均每日ｌ　Ｏ～ｌ　２　Ｉｎ，日平均　注浆量ｌ　５～ｌ＆ｍ　，确定泥浆池尺　为４ｍ　Ｘ　２．５ｍ　Ｘ　２ｍ。　２）触变泥浆的拌制；触变泥浆选用嘭润　土、碱、水按ｌ：０．５：５的比例混合拌制，　拌制完成后，在泥浆池中静制、发酵ｌ　０　ｈ　后，待形成一定的粘度和稠度后投入使用。　触变泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥　浆不失水　不沉淀　不固结，既要有良好的　流动性，又要有一定的稠度。　３）注浆；顶进时，通过混凝土管节．　预　留的注浆孔，向管道外壁压入一定量的减　阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆壁环，减　小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小　顶进时的顶力。泥浆壁环形成的好坏，直　接关系到减阻的效果。为了保证注浆的效　果，在混凝土管前端均匀地布置了３个压浆　孔，顶进时及时进行压浆。机头管后面的２　节混凝土管节上都有注浆孔，以后每隔２节　设置ｌ节有注浆孔的管节。混凝土管节上　的压浆孔有３个，呈ｌ　２　Ｏ。环向均匀布置。　顶进时，机头管尾部的压浆要及时，确保形　成完整、有效的泥浆套。混凝土管节上的　压浆孔供补压浆用，补压浆的次数及压浆　量需根据施工时的具体情况确定。由于顶　进距离长，可采用大功率压浆泵，以保证顶　进距离过长时，顶管机机头处注浆压力。　１．５中继间　１）中继间的布置；中继间的布置是长距　离顶进施工中的难点，布置多了会造成不　必要的浪费，布置少了无法满足顶进需要。　因此，长距离顶进时的中继间布置，在满足　施工工艺的前提下，应充分考虑到施工时　各种有利条件或不利条件的影响。　２）中继间的结构ｔ中继间采用二段一铰　可伸缩的套筒承插式结构，偏转角ａ＝±２　。，端部结构形式与所选用的管节形式相　同，外形几何尺寸与管节基本相同。在铰接　处设置２道可径向调节密封间隙的密封装　置，确保顶进时不漏浆，并在承插处设置可　以压注润滑脂的油嘴，以减少顶进时密封圈　的磨损。中继间的铰接处设置３只注浆孔，　顶进时可以进行注浆，减小顶进阻力。　３）中继间的位置；顶进至一定距离时，　根据顶进施工所获得的数据（后方顶力、　顶管机迎面压力、顶进速度、土质变化）计　算管节外壁和周围土体的摩阻力，并根据　计算结果，结合以往的施工经验，对第一号　中继间的位置进行确定。由于第一号中继　间已经放置，第二号、第三号等中继间位　置确定时可只考虑管壁摩阻力，因而中继　间布置间距可放大。后续中间距的布置可　结合后方主顶泵站的最大推力及时调整，　这样节约了大量的资金，也减少了后期处　理工作。　２顶管施工工艺　顶进用管分多管节和单管节两大类。　多管节顶进管大多为钢筋混凝土管，管节　长度在２～３Ｉｎ之间。这类管都必须采用可　靠的管接口，该接口必须在施工时和施工　完成以后的使用过程中都不会渗漏。工作　井　接受井施工结束后，按工作井穿墙孔　与接受井收孔的实际坐标测量放线，定出　管道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量　平台上和井壁上。在工作井四周建立测量　控制网，并定期进行复核各控制点。另外，　用高精度水准仪将甲方所提供水准点引进　工作井　接受井内，并在沉降区外设置水　准后视点，以便校核井内水准点。测量采　用Ｔ　２经纬仪将顶管轴线放人工作井内，井　内安放仪器的测量点设置在预先设置的预　埋铁件上。穿墙孔的后视标记与仪器测点　之间所造成的顶管后视线与顶管实际轴线　的偏差应在Ｏ．２ＩｎＩｎ之内。所引入井内的水　准后视点的偏差小于Ｏ．５　Ｉｎ　Ｉｎ。顶管施工　中，若混凝土管运行轨迹符合设计要求，即　进入曲线段后，每节混凝土管曲线侧应有　符合曲线半径的数值正确的开缝。此时应　及时利用混凝土管预埋件，用钢板进行固　定，以防止利用中继环顶进形成的曲线变　形。或因中继环有效行程缩短后，无法向　前推进。必要时，可将中继环顶力中心偏　向内侧，以防止中继环折角过大而损坏。　如果曲线段混凝土管运行大干设计半径，　混凝土管开缝过小，则应在管壁处设置千　斤顶将开缝扩大至设计要求，并及时在缝　内填塞木垫板，并用钢板固定，这样逐一调　整，直到符合曲率要求再顶进。　３结论　通过施工中逐步分析、探索，混凝土　管长距离顶管施工技术将能更快地发展，　将先进的科学技术同施工实际相结合，以　满足城市市政排污工程发展的需要。