生化剩余污泥減量與無(wú)害化新技術(shù)課件

1、生化剩余污泥大幅減量與無(wú)害化技術(shù)2主要內(nèi)容研發(fā)背景生化污泥的基本性質(zhì)SMR裝置技術(shù)原理SMR裝置技術(shù)工藝SMR裝置運(yùn)行效果經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析結(jié)論一、研發(fā)背景 生化剩余污泥產(chǎn)生量大當(dāng)前我國(guó)城市污水實(shí)際處理量約600億m3/a，產(chǎn)生含水98的生化剩余污泥約3.6億m3/a，今后10年剩余污泥產(chǎn)量仍將以年均15%左右的速度繼續(xù)增長(zhǎng)。煉化企業(yè)，1000萬(wàn)t/a煉油裝置，產(chǎn)生剩余污泥約1萬(wàn)t/a；100萬(wàn)t/a乙烯裝置，產(chǎn)生剩余污泥約4萬(wàn)t/a。 生化剩余污泥對(duì)環(huán)境危害大 微生物、病毒、寄生蟲、有機(jī)物、氮、磷、惡臭一、研究背景 現(xiàn)有生化剩余污泥處理工藝脫水：效果差，含水率80%84%，殘留量仍然很龐大，污染物

2、無(wú)減量干化：效果好，但能耗高、投資大、操作環(huán)境惡劣、且污染物無(wú)減量焚燒：效果好，但投資和運(yùn)行成本高，操作復(fù)雜，且產(chǎn)生飛灰和二噁英，煙氣處理困難消化：處理成本較低，但僅能去除部分有機(jī)物，且污泥減量不顯著我國(guó)城市污泥處理處置現(xiàn)狀二、生化污泥的基本性質(zhì)中國(guó)石化某煉廠生化剩余污泥主要組成項(xiàng)目名稱分析結(jié)果項(xiàng)目名稱分析結(jié)果 含水率/%97.698.2 TN/mgL-11,6391,906 pH6.66.8 TP/mgL-1375404 COD/mgL-120,48024,912 TPN/mgL-18,1429,005 BOD5/COD0.070.10 TCH/mgL-18411,110 SS/mgL-11

3、8,55423,640 CST/s150.3 VSS/mgL-113,34417,090 SRF/mkg-1 1.6710136項(xiàng)目數(shù)值 pH6.88.35 SS/mgL-18,03514,435 VSS/mgL-15,4089,637 VSS/SS/%0.660.73中國(guó)石化某石化濃縮污泥主要組成二、生化污泥的基本性質(zhì)污泥含水率高，達(dá)到98.6%99.2%；污泥VSS/SS比值大，在0.660.73之間，為典型的有機(jī)質(zhì)污泥。7項(xiàng)目結(jié)果 pH6.8 SS/mgL-121,030 VSS/mgL-114,610 VSS/SS/%0.695某市政污水處理廠濃縮污泥主要組成二、生化污泥的基本性質(zhì)污泥

4、含水率98.1%，污泥VSS/SS比值0.695，為典型的有機(jī)質(zhì)污泥。二、生化污泥的基本性質(zhì)主要成分：水、微生物代謝產(chǎn)物、微生物、無(wú)機(jī)固型物，其中含水達(dá)到98%99%含水形態(tài)：自由水、間隙水、表面水和結(jié)合水 生化剩余污泥成分與含水形態(tài)二、生化污泥的基本性質(zhì)自由水：占總含水約70%，不與污泥附著或結(jié)合，分離較容易，可重力分離間隙水：因毛細(xì)管現(xiàn)象而保持的水，分離較難，需使用離心、真空等方法表面水：通過氫鍵附著在膠體表面，分離困難，經(jīng)調(diào)理后才能用機(jī)械方式脫除結(jié)合水：通過化學(xué)鍵與污泥結(jié)合，約占總含水4%，分離十分困難，采用一般物理化學(xué)方法難以分離，是構(gòu)成脫水污泥的主要成分內(nèi)部水：細(xì)胞內(nèi)的水，水量很少，

5、脫除更難三、SMR裝置技術(shù)原理生化剩余污泥體積龐大的主因是含水率高，造成含水率高的關(guān)鍵因素是污泥中存在具有特殊性能的固形高分子碳水化合物，這些高分子碳水化合物導(dǎo)致間隙水、表面水和結(jié)合水的存在。降低或消除污泥中固形高分子碳水化合物，是生化剩余污泥實(shí)現(xiàn)深度脫水和大幅減量的關(guān)鍵。 污泥脫水困難的原因三、SMR裝置技術(shù)原理通過催化方法將污泥中固形高分子碳水化合物降解，使其轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄孕》肿佑袡C(jī)物；固形高分子碳水化合物降解后，消除了間隙水、表面水、結(jié)合水存在條件，使污泥易于脫水和泥水容易分離，從而使污泥實(shí)現(xiàn)深度脫水和大幅減量；污泥經(jīng)催化產(chǎn)生的消解液，生化性好，生物方法可使COD、氨氮等污染物實(shí)現(xiàn)徹底無(wú)害

6、化處理。 技術(shù)原理處理前處理后12三、SMR裝置技術(shù)原理催化降解溫度與VSS去除率的關(guān)系13三、SMR裝置技術(shù)原理催化降解溫度對(duì)COD存在形態(tài)的影響14三、SMR裝置技術(shù)原理催化降解溫度對(duì)污泥消解液B/C的影響15三、SMR裝置技術(shù)原理催化降解溫度對(duì)蛋白質(zhì)和糖的影響16三、SMR裝置技術(shù)原理催化降解溫度對(duì)氮存在形態(tài)的影響17三、SMR裝置技術(shù)原理反應(yīng)溫度/甲酸/mgL-1乙酸/mgL-1丙酸/mgL-1丁酸/mgL-1合計(jì)/mgL-112018156103187150395385607591518079295213424421222006341,1801621692,1452204671,33

7、42091172,127催化降解溫度與降解液中有機(jī)酸濃度的關(guān)系18三、SMR裝置技術(shù)原理催化降解溫度對(duì)污泥脫水性能的影響19四、SMR裝置技術(shù)工藝SMR裝置工藝流程反應(yīng)器分離器生化含水污泥減量劑換熱固相脫水外排液相資源利用SMR工藝工業(yè)化撬裝式裝置20五、SMR裝置運(yùn)行效果項(xiàng)目結(jié)果 工業(yè)試驗(yàn)條件處理前含水率/%98.197.8SS濃度/%1.992.11VSS/%1.411.47VSS/SS/%71.069.4處理結(jié)果污泥體積減少/%98.497.7SS去除率/%67.457.0VSS去除率/%95.082.0SMR裝置不同條件對(duì)污泥的減量效果污泥經(jīng)SMR裝置處理后，污泥體積、SS和VSS均大

8、幅減少21SMR裝置消解液沉降分離曲線五、SMR裝置運(yùn)行效果污泥經(jīng)SMR裝置處理，產(chǎn)生的降解液沉降性能好。22SMR裝置工業(yè)試驗(yàn)污泥殘?jiān)撍囡灪蕷堅(jiān)囡炌庥^五、SMR裝置運(yùn)行效果污泥經(jīng)過降解，殘?jiān)撍阅芎茫撍囡灪蔬_(dá)到40%50%。23分析項(xiàng)目分析結(jié)果/mgL-1GB 5085.3-2007指標(biāo)/mgL-1Ni0.15Cu0.1100Pb0.15Zn0.1100Ba0.1100Cr0.115Cd0.11污泥經(jīng)SMR裝置處理殘?jiān)亟饘俳鼋Y(jié)果五、SMR裝置運(yùn)行效果污泥殘?jiān)撍囡炛械闹亟饘俜€(wěn)定，浸出濃度均小于0.1mg/L，遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)指標(biāo)，滿足一般固廢要求。24項(xiàng)目氮磷鉀/%有機(jī)質(zhì)

9、/%污泥殘?jiān)üに嚄l件）10.240.3污泥殘?jiān)üに嚄l件）4.119.2建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（農(nóng)用泥質(zhì)）320建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（林地用泥）2.518國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（園林綠化用泥）325國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（土地改良用泥）116經(jīng)SMR不同工藝處理的殘?jiān)B(yǎng)分指標(biāo)五、SMR裝置運(yùn)行效果污泥殘?jiān)撍囡灥牡租洝⒂袡C(jī)質(zhì)含量分別符合農(nóng)、林等利用要求。SMR工藝的減量效果十分顯著，污泥體積、TCOD和TN分別減少98.8%、95%和93%，減量效果近次于焚燒工藝。幾種工藝處理含水污泥的效果對(duì)比污泥指標(biāo)處理前處理后SMR機(jī)械脫水熱干化焚燒體積/m310,0001201,18028370含水率/%9850833010TCOD/t1

10、939.71901800TN/t18117160五、SMR裝置運(yùn)行效果六、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析幾種工藝處理含水污泥運(yùn)行成本對(duì)比（元t-1 ）工藝名稱藥劑費(fèi)燃動(dòng)費(fèi)外委費(fèi)合計(jì)備 注SMR40283098投資較低機(jī)械脫水510235250投資低，不減污染物熱干化36060123投資高，不減污染物焚燒312014137投資較高，產(chǎn)生廢氣注：污泥含水按98%計(jì)，殘留固廢外委費(fèi)按2000元t-1計(jì)SMR的處理費(fèi)用最低，脫水和熱干化工藝處理費(fèi)用最高。七、結(jié) 論表3污泥處理成本對(duì)比（單位：元/噸，以SS=1%的污泥計(jì)）1、SMR裝置對(duì)生化剩余污泥減量效果顯著。對(duì)含水98%的生化剩余污泥，經(jīng)SMR裝置處理，污泥體積減少98.8%，即100 t含水污泥僅殘留1.2 t。2、SMR裝