当前位置：文档之家 › 好氧消化污泥减量技术工艺参数研究_张华

好氧消化污泥减量技术工艺参数研究_张华

  • 格式：pdf
  • 大小：330.96 KB
  • 文档页数：3

好氧消化污泥减量技术工艺参数研究张华，周秀微，赵婷婷，赵卿，吴彬彬，陈昆柏（浙江工商大学环境科学与工程学院，浙江杭州310035）摘要：为研究不同溶解氧（DO）下细胞自溶过程对城市生活污水处理厂生化污泥减量效果的影响，实验通过控制污泥DO值分别为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mg/L进行污泥好氧消化实验，并以MLSS、TN、TP的变化情况来表征污泥减量效果，结果表明：当DO值为6mg/L和5.5mg/L时，曝气作用时间大于5d时，污泥减少量分别达59.0%和53.0%，减量效果十

分显著。同时对污泥上清液TN、TP的考察表明，在污泥减量的同时应注意解决尾水的处理问题。关键词：活性污泥；好氧消化；内源呼吸；污泥减量中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1006-8759（2010）02-0016-03

RESEARCHONPROCESSPARAMETERSOFAEROBICSLUDGEDIGESTION

ZHANGHua,ZHOUXiu-wei,ZHAOTing-ting,ZHAOQing，WUBin-bin,CHENGKun-bo(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,ZhejiangGongshangUniversity,hangzhou310035,China)

Abstract:Inordertoinvestigateslugdereductionunderdifferentdissolvedoxygen(DO)inaerobicdigestionprocess,thevariationofMLSS、TN、TPweremeasuredundertheconditionsofDOvalueswere4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mg/L.TheresultsshowedthatwhenDOvalueswere6.0mg/Land5.5mg/L,underaerationformorethan5days,reductionofsludgecouldreachto59.0%and53.0%respectively.Inaddition,bydeterminingtheconcentrationsofTNandTP,itwasconcludedthatsupernatanteffluentshouldbeconcernedwhensludgewastreated.Keywords:activatedsludge;aerobicdigestion;endogenous;sludgereduction

活性污泥法是目前全世界城市污水和工业废水处理厂使用最为广泛的生物处理技术，但在运行过程中会产生大量的剩余污泥。一般传统活性污泥工艺每去除1kgBOD5所产生的剩余污泥量约为15~100L，其含水率超过95%[1,2]。剩余污泥的处理与处置费用占污水处理厂总运行费用的20%~40%，甚至高达60%，已成为城市污水厂所面临的沉重负担[3]。目前污泥常用的最终处置方法有：土地利用、卫生填埋和焚烧等。环境标准的日益严格限制[4,5]使得常规处置方法变得非常困难，而且随着城市化进程的发展，无论是填埋还是焚烧，选址也成为一大难题。面对当前污泥处理遇到的困难，污泥处理应当遵循源头减量化为原则。污泥好氧消化工艺主要通过曝气使微生物在进入内源呼吸期后进行自身氧化，从而使污泥减量，该工艺具有：悬浮固体的去除率高，上清液中的BOD5浓度较低（10mg/L以下）；处理后的产物无臭、类似腐殖质，肥效较高；运行安全、管理方便，处理效率高，需要的处理设施体积小，投资较少等优点，因而在一些小型污水厂比较受欢迎[6]。

试验研究收稿日期：2009－12－16能源环境保护EnergyEnvironmentalProtectionVol．24,No．2

Apr.,2010第24卷第2期

2010年4月在好氧消化中，O2作为微生物好氧呼吸过程中的最终电子受体，是污泥好氧消化反应顺利进行的关键因素[7]。一方面要为微生物好氧消化提供充足的氧源，同时满足搅拌混合的要求，使污泥处于悬浮状态；另一方面曝气量过大会导致反应器剩余氧浓度过高，对污泥中微生物群落产生毒害作用，使其活性降低，同时增加了运行费用。因此，确定适当的溶解氧浓度对污泥好氧消化工艺正常运行至关重要。本实验以MLSS、TP、TN作为污泥减量效果的表征，利用微生物内源呼吸溶胞原理，研究溶解氧（DO）、污泥停留时间（SRT）对微生物的内源呼吸的影响，以期得到好氧消化的最佳工艺参数，为中小型污水处理厂污泥处理提供指导。1实验材料和方法1.1材料和实验装置试验装置示意图如图1所示，整套反应器包含5个好氧消化池，各池有效容积2L。消化池通过安装于底部的砂芯曝气头曝气，曝气量通过配套转子空气流量计控制。污泥取自杭州七格污水处理厂二次沉淀池，经重力浓缩后加入各反应器。1.2主要仪器数显鼓风干燥箱（GZX-9076MBE），电子天平（FA2104N），马弗炉（SX2-25-10），721分光光度计，UV-1800紫外分光光度计，便携式溶氧测定仪（JPBJ-607型）。1.3测定方法通过调节曝气量使得各反应池DO值分别为6.0，5.5，5.0，4.5，4.0mg/L，DO值采用便携式溶氧测定仪（JPBJ-607型）测得。每24h测定各反应池MLSS、TP、TN，各项目的测试按《水和废水监测分析方法》[8]的要求进行。每次取污泥10mL测定，测定后用蒸馏水回补以保持各反应池中污泥体积不变。

2实验结果分析

2.1DO与MLSS变化之间的关系

从图2可知，在7d的曝气过程中，各反应池内污泥MLSS都总体呈现下降趋势，污泥减少量在27.1%~59.0%。从图上可得，在第二天各反应池内污泥MLSS都出现小幅上升，其原因可能是原泥水中本身存在一些有机污染物质，微生物利用这部分有机物质合成新的细菌细胞体，从而使污泥浓度上升。而随着反应时间增长，污水中有机物质消耗殆尽，微生物进入内源呼吸过程，曝气充入氧气使活性污泥中的微生物有机体自身氧化分解，转化为二氧化碳、水和氨气等，污泥量减少，MLSS下降。此外，由图可得，当DO值不同时，污

泥的减量速率及减小量存在一定差异，一般随DO值增大，污泥减量较快且量大。DO值在6mg/L和5.5mg/L时，污泥减少量分别达59.0%和53.0%，减量效果十分显著。在实际工程中应用结合最

终污泥处置成本及动力消耗成本，确定最具经济效益的曝气量。

2.2DO与上清液TP变化之间的关系

从图3可知，在7d的曝气过程中，上清液中总磷浓度（TP）主要呈现上升趋势，经过7d的反应，各反应器上清液中TP达到初始浓度的2.6~5.4倍之间。其中第二天各反应池TP的变化不明

显，甚至有三个反应池内TP浓度出现下降现象，其原因可能是此时微生物仍主要进行污水中有机污染物的分解和少量新细菌细胞的合成，因此上清液中TP变化不明显。而随着反应时间增长，污水中有机物质消耗殆尽，微生物进入内源呼吸过程，曝气充入氧气使活性污泥中的微生物有机体

·17·张华等好氧消化污泥减量技术工艺参数研究图1污泥好氧消化实验装置示意图图2DO与MLSS变化之间的关系曲线时间/d自身氧化分解，大量细菌胞体破裂，菌体内含磷物质释放，从而引起上清液中TP上升。

图3DO与TP变化之间的关系曲线2.3DO与上清液TN变化之间的关化

从图4可知，在7d的曝气过程中，上清液中总氮浓度（TN）主要呈现上升趋势，经过7d的反应，各反应器上清液中TN达到初始浓度的1.5~3.0倍之间。其中第二天各反应池TN的变化不明

显，有三个反应池内TN浓度出现下降现象，其原因亦可能是此时微生物仍主要进行污水中有机污染物的分解和少量新细菌细胞的合成，因此上清液中TN变化不明显。而随着反应时间增长，污水中有机物质消耗殆尽，微生物进入内源呼吸过程，曝气充入氧气使活性污泥中的微生物有机体自身氧化分解，大量细菌胞体破裂，菌体内含氮物质释放，从而引起上清液中TN上升。

3结论

（1）不同DO值条件下对污泥进行曝气好氧消化，污泥减量不同，当DO值为6mg/L和5.5mg/L时，污泥减少量分别达59.0%和53.0%，减

量效果十分显著。（2）从不同MLSS及不同DO条件所进行的实验发现，在好氧消化过程中，微生物首先将消耗污水中原本的有机污染物，然后再进入内源呼吸过程，氧化分解细胞菌体，因此要使污泥达到一个显著的减量效果，曝气时间必须要达到5d以上。（3）在污泥减量过程中，污水上清液中TN、TP浓度都大致有一个显著增大过程，在达到污泥减量的同时应注意解决尾水的处理问题。

参考文献:[1]Metcalf&EddyInc.WastewaterEngineering:TreatmentandReuse,4thEd.[M].USA:McGraw-HillCompanies,Inc.,2003.361~384.[2]LiuY,TayJH.StrategyforMinimizationofExcessSludgePro-ductionfromtheActivatedSludgeProcess[J].Biotechnol.Adv.,2001,19(2):97~107.[3]WeiYS,VanHoutenRT,BorgerAR,etal.MinimizationofExcessSludgeProductionforBiologicalWastewaterTreatment[J].WaterRes.,2003,37(18):4453~4467.[4]Rocher,M.,etal.Excesssludgereductioninactivatedsludgeprocessesbyintegratingbiomassalkalineheattreatment[J].WaterSci.Technol,2001,44:437~444.[5]Spinosa,L.EvolutionofsewagesludgeregulationsinEurope[J].WaterSci.Technol,2001,44:1~8.[6]张艳萍,彭永臻,王淑莹,李探微.污泥好氧消化的研究现状及

发展趋势[J].环境污染治理技术与设备,2004,5(10):9~13.[7]张峥嵘,黄少斌.污泥好氧消化工艺的分析与研究[J].化工科

技,2006,14(5):60~65.[8]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环

境科学出版社,2002.

·18·第24卷第2期能源环境保护图4DO与TN变化之间的关系曲线时间/d

合集下载

城市污水处理厂污泥处置设计方案

城市污水处理厂污泥处置设计方案

城市污水处理厂污泥处置设计方案一、引言随着城市化进程的加速，污水处理厂在日常运作中会产生大量的污泥。

这些污泥通常含有大量的有机物质、重金属和其他有害物质，如果处理不当，将会对环境和人类健康造成严重威胁。

因此，设计一个合理、有效的污泥处置方案，对于保护环境、维护公共卫生以及促进城市可持续发展具有重要意义。

二、污泥处置方案设计原则1、减量化：通过减少污泥的产量和体积，降低处置难度和成本。

2、无害化：确保污泥中的有害物质得到有效处理，避免对环境和人类健康造成影响。

3、资源化：尽可能将污泥转化为有价值的资源，如肥料、建筑材料等。

4、可持续化：考虑方案的经济性、环境友好性和社会可接受性。

三、污泥处置方案设计1、物理处理法：通过压滤、浓缩、干燥等物理手段，减小污泥的体积和重量，便于后续处理。

2、化学处理法：利用化学药剂如氧化剂、还原剂等，对污泥中的有害物质进行转化或分离。

3、生物处理法：利用微生物对污泥中的有机物质进行分解和转化，生成无害物质或资源。

4、热处理法：通过高温焚烧等方式，将污泥中的有害物质转化为无害物质。

5、土地利用：将处理后的污泥用于土地改良、植被恢复等，提高土壤质量。

6、稳定化处理：将污泥进行稳定化处理，降低有害物质的浸出风险。

7、资源化利用：将处理后的污泥转化为肥料、建筑材料等资源，实现废物利用。

8、安全填埋：对于不能进行其他处理的污泥，进行安全填埋。

四、方案选择与优化根据实际情况，结合技术可行性、经济性、环境影响等因素，选择适合的处置方案。

同时，应考虑以下几点：1、降低污泥产量和体积，减少处置压力。

2、提高处理效率，减少对环境的影响。

3、充分利用资源，实现废物利用。

4、提高经济效益，降低处置成本。

5、考虑社会可接受性，提高公众满意度。

五、结论与建议城市污水处理厂的污泥处置是一个复杂而重要的任务，需要我们采取科学合理的设计方案。

在选择和实施污泥处置方案时，应充分考虑技术可行性、经济性、环境影响和社会可接受性等因素。

科技成果——迷宫格式污泥减量生物处理技术

科技成果——迷宫格式污泥减量生物处理技术

科技成果——迷宫格式污泥减量生物处理技术所属领域城镇污水治理技术/工业废水治理技术技术开发单位北京亦庄水务有限公司、北京中大立信环境技术有限责任公司成果简介迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺是模拟自然生态系统中的食物链原理进行的污泥减量化技术。

通过对氧化池分格、分段，及在氧化池中设置特有的纳米纤维载体，实现微生物整体数量的增加和种群多样性的阶梯性丰富，为微生物的附着提供了最优的环境，使菌胶团、原生动物、后生动物以及水生动物呈现阶梯性分段富集，形成生物链和食物链阶梯性的良性结合，加之缺氧及好氧环境的交替存在，达到相对清晰的微生物分解界限，达到生物链的延长与多样化，将前段微生物、代谢终产物进一步氧化还原分解，提高转炭率，形成稳定的水下微生物生态环境，在满足水质达标的情况下，使得活性污泥大大减量，实现污泥减量化。

工艺流程图迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段通过竖隔断和横隔断分成多段设置（以12段为例），其中，横隔断为不接触池底设置，竖隔断与池底连接且靠近外池壁的地方设置水流导流溢流孔，使流体成折流式流动。

水流以底部联通和顶部溢流两种方式交替递水。

每一格为完全混合式运行，但总体又以推流方式运行，每格底部设有曝气装置。

经过接触氧化段处理后的水进入二沉池。

迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段各分段底部均设有微孔曝气器，微孔曝气器连接有外设的鼓风机；纤维填料悬挂在主体水池每一个隔断里。

迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段，第一段前设有自清洗超细除污机，以避免固体颗粒阻塞填料，避免毛发等丝状杂质在纤维填料上缠绕结团，阻碍微生物附着生长；迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段，第一段为厌氧、兼性厌氧段，且其底部的微孔曝气器为间断曝气设置，其长度为迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段总长度的六分之一，纤维填料内层为厌氧环境层，外层为兼性厌氧环境层；迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段第二段为好氧段，其长度为主体工段总长度的三分之一，本段内纤维填料最内层为厌氧环境层，中间为兼性厌氧环境层，最外面为好氧环境层；城市活性污泥原位减量工艺技术主体工段第二段尾部设有污泥回流泵，迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段第一段与主体工段第二段通过污泥回流泵构成污泥回流连接；迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段第三、四五段主要为污泥消化段，且逐段依次形成原生动物和后生动物，迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段第三四五段每一段长度均为主体工段总长度的六分之一，主体工段的第三、四五段内的纤维填料全部为好氧环境层；进行污泥消化，实现污泥减量。

污泥计算、厌氧消化处理污泥

污泥计算、厌氧消化处理污泥

污泥计算、厌氧消化处理污泥⼀，污泥的介绍污泥是⽔处理过程的副产物，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。

污泥体积约占处理⽔量的0.3%~0.5%左右，如⽔进⾏深度处理，污泥量还可能增加0.5~1倍。

使污泥减量、稳定、⽆害化及综合利⽤。

（1）确保⽔处理的效果，防⽌⼆次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物稳定化；（3）使有毒有害物质得到妥善处理或利⽤；（4）使有⽤物质得到综合利⽤，变害为利。

由于污泥处理技术难度⾼、投资⼤、回报不确定等因素，国内涉⾜此领域的企业少且规模⼩，与外国先进国家相⽐差距较⼤。

在我国现有的污⽔处理设施中，有污泥稳定处理设施的不到25％，处理⼯艺和配套设备完善的不到10％。

国外的城市污泥处理与处置已经有近百年的历史，⽆论是进⾏有效利⽤还是填埋处置，污泥处理与其他废物的处理⼀样，皆是以污泥减量化、稳定化、⽆害化、资源化为⽬的。

1）按成分不同分：污泥：以有机物为主要成分。

其主要性质是易于腐化发臭，颗粒较细，⽐重较⼩（约为1.02~1.006），含⽔率⾼且不易脱⽔，属于胶状结构的亲⽔性物质。

初次沉淀池与⼆次沉淀池的沉淀物均属污泥。

沉渣：以⽆机物为主要成分。

其主要是颗粒较粗，⽐重较⼤（约为2左右），含⽔率较低且易于脱⽔，流动性差。

沉砂池与某些⼯业废⽔处理沉淀池的沉淀物属沉渣。

（2）按来源不同分：初次沉淀污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃初次沉淀池。

剩余活性污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃活性污泥法后的⼆次沉淀池。

腐殖污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃⽣物膜法后的⼆次沉淀池。

消化污泥（也称熟污泥）：⽣污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。

化学污泥（也称化学沉渣）：⽤化学沉淀法处理污⽔后产⽣的沉淀物。

例如，⽤混凝沉淀法去除污⽔中的磷；投加硫化物去除污⽔中的重⾦属离⼦；投加⽯灰中和酸性污⽔产⽣的沉渣以及酸、碱污⽔中和处理产⽣的沉渣等均称为化学污泥。

（3）城市污⽔⼚污泥的特性见表城市废⽔⼚污泥的性质和数量表1（1）污泥量计算1初次沉淀污泥量和⼆次沉淀污泥量的计算公式：V=100C0ηQ/1000（100-p）ρ式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d；Q——污⽔流量，m3/d；η——去除率，%；（⼆次沉淀池η以80%计）C0——进⽔悬浮物浓度，mg/L；P——污泥含⽔率，%；ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。

城镇污水处理厂污泥处理稳定标准研究

城镇污水处理厂污泥处理稳定标准研究

城镇污水处理厂污泥处理稳定标准研究摘要：城镇污水处理厂污泥处理对于保持环境，提高污水处理工程的效果有重要意义。

应当加强污水处理厂的污泥控制工作，提高污泥控制的有效性，采用综合化的方式研究污泥控制的方法，全面提高污泥控制的整体有效性。

本文对城镇污水处理厂污泥处理稳定标准进行研究。

关键词：污泥稳定；污水处理；技术指标一、污泥稳定的内涵所谓污泥稳定，实际上就是在污泥发生腐败现象前将其转变为稳定产品，从而达到提高污泥置换效果的目的。

污泥稳定提高的同时，不仅减少了污泥中病原体的数量，同时也提高了污泥使用的价值。

欧美发达国家经过长期的研究应用发现，污泥在一定时间内在化学、生物等方面都会保持一定的稳定性。

污泥稳定降低污泥中有机物含量的过程，实际上就是利用降解的方法将有机质转化为矿物质，以达到减缓有机质降解速度的目的。

二、污泥处置的应用技术标准城镇开展污泥处置工作的目标在于通过减量化、资源化、无害化处理，实现保护城镇发展环境、打造绿色文明城市的目的。

经过减量化、无害化处理的污泥对环境的污染程度与范围都被限制。

污泥的资源化处理通过对污泥中组成元素有选择的利用，对资源进行二次开发。

具体来讲，在进行资源化污泥处置工作时，要结合泥质特征、技术方案、经济成本、环境条件等因素，发达城市以资源化处置为主，欠发达地区以无害化、减量化处置为阶段性目标。

鼓励处于不同经济水平的城镇区域因地制宜、因时制宜，进行土地、建材、热能等综合污泥资源化利用，将不符合利用条件的污泥进行填埋处理。

在土地利用方面，当所处地区的污泥经由处理后检验其是否满足土地资源的利用标准，确定质量合格后，先采用厌氧处理降低原位产量，或者通过好氧发酵对污泥中的有机物、氮磷钾等物质进行利用。

在对污泥进行填埋的处置时，以石灰稳定手段对污泥进行处理或选择在污泥中添加粉煤灰。

污泥如果符合建筑材料的利用标准，需要使用焚烧、干化技术，改变污泥的性质。

现阶段，在具体的污泥处理指导时，鼓励大型、中型城镇进行污泥焚烧或建材利用为目标，进行资源化处置；中型城镇、郊区等地，选择厌氧减量与土地利用综合的技术应用路线；小型城镇选择好氧发酵与土地利用综合的模式进行污泥处置。