污水處理廠實施方案課件

上海市污水處理廠污泥處理、處置實施方案介紹上海市水務(wù)局唐建國二零零八年九月各位領(lǐng)導(dǎo)、各位同行上午好介紹的主要內(nèi)容一、實施污泥處理工程的必要性二、正確表述污水處理廠污泥量三、污泥處理必須滿足處置的要求四、不同處置方式對處理的要求五、上海市污水處理廠污泥處理方式六、幾點感想一、實施污泥處理工程的必要性是污水處理廠必要的設(shè)施。一家城鎮(zhèn)污水處理廠，污泥處理、處置不當不僅不能充分發(fā)揮消除污染、保護環(huán)境的作用，也大大弱化了污水處理廠的凈化功能。是為了滿足處置的要求：因污泥處理不到位，達不到填埋處置的要求、污泥外運不出去、填埋場不歡迎、專用填埋場不能夠填，污泥資源化利用受阻已是各污水處理廠普遍遇到的問題?，F(xiàn)行污泥處理達不到處置（填埋）的要求，而且也直接影響了污水處理廠的正常運行。這一成為本市，乃至全國的普遍情況。是COD減排的需要。污泥處理是污水處理的關(guān)鍵設(shè)施，關(guān)鍵設(shè)施不配套，不運行均不能夠滿足減排的要求。是滿足污泥量不斷增長的需要。本市作為特大型城市，隨著污水處理廠不斷增加，污水量不斷增長，污水處理率不斷提高，本市污水處理廠污泥產(chǎn)量將不斷增加。

本市污水處理廠污泥實現(xiàn)有效處理到了不得不亟待解決的時期。

二、正確表述污水處理廠污泥量污泥量的表述有兩種：一是主要用于設(shè)計計算的污泥量表述，即污泥干物質(zhì)量，它是指污水經(jīng)處理后產(chǎn)生的污泥中固體物質(zhì)的含量，一般用重量單位表示，如用kg、kg/d等衡量，其在理論計算中有特別的意義；二是表征污泥體積量的污泥量表述，即在某一含水率情況下的污泥量，一般用m3、m3/d衡量。在實際工作管理中，常面對的是污泥干物質(zhì)和水的混合體，故污泥采用體積量衡量則更加方便。使用污泥體積量表述污泥量，要有污泥的含水率作為前提。上海市目前處理1萬m3的污水（視進水污染物濃度的高低）按照經(jīng)驗值估算：按照含水率80％計算，約產(chǎn)生5～8m3的污泥。折算成干物質(zhì)量；按照干物質(zhì)估算：約產(chǎn)生1000～1600kg干物質(zhì)；2007年：本市48座城鎮(zhèn)污水處理廠，每日約處理污水量457萬立方米，每天約產(chǎn)生含水率80％的污泥約3100立方米。2010年：本市污水處理率達到80％，污水處理量估計為540萬立方米，每天產(chǎn)生含水率80％的污泥約3800立方米。2007年全市48座556.55萬m3/d中心城大型4座380萬m3/d小型12座53.2萬m3/d郊區(qū)杭州灣區(qū)域7座29.75萬m3/d嘉定及黃浦江上游區(qū)域22座88.4萬m3/d長江三島3座5.2萬m3/d中心城16座433.2萬m3/d嘉定及黃浦江上游4區(qū)22座88.4萬m3/d杭州灣區(qū)域2區(qū)7座29.75萬m3/d上海市污水處理設(shè)施現(xiàn)狀概況長江三島3座5.2萬m3/d三、污泥處理必須滿足處置的要求污泥處理是世界難題嗎——不是，是因為污泥沒有處理到處置的要求！導(dǎo)致沒有出路！故污泥要按照處置要求來處理，不是為處理而處理。污泥處理和處置是污泥進入環(huán)境之前和進入環(huán)境之后的兩個不同階段。只有滿足了處置要求，污泥出路就通暢了，污泥還是世界難題嗎？污泥穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化的提法對嗎——不對，穩(wěn)定化、減量化是正確的。無害化要求太高！資源化僅是處置方式之一，滿足這一處置要求，僅穩(wěn)定和減量是不夠的。污泥處理和處置是解決污泥問題的密不可分的兩個環(huán)節(jié)，污泥如何處理、達到何種處理程度取決于污泥處置（污泥最終出路）的方式，即處置決定處理。污泥處置是指污泥以某種形態(tài)在環(huán)境中消納的方式，常見的處置方式有：在填埋場填埋、（如制成有機肥）在土地中加以利用、制成建材后利用等。污泥處理則是指為了滿足污泥進入環(huán)境消納要求，而要采取的必要措施，以使其在處置中不會對環(huán)境產(chǎn)生有害的影響。處理得當?shù)奈勰?，在環(huán)境中處置時才會最大程度上避免有害影響的產(chǎn)生。污泥處理主要包括污泥濃縮、污泥機械脫水、污泥穩(wěn)定、污泥干化、污泥焚燒等等。土地資源緊缺的國家——日本國外污泥處理處置發(fā)展方向東京市主要通過焚燒來降低污泥容積，1999年約91%的污泥通過焚燒方式減量，用于填埋、作路基或建設(shè)材料。土地資源豐富的國家——美國土地資源尚可的國家——歐盟污泥處理方式首先一定要按照污泥處置的方式和要求來確定。就像污水處理采用何種工藝、達到何種出水標準，需要根據(jù)出水的受納水體功能來決定一樣。所以，污泥如何處理，首先要明確污泥如何處置，也就是說，應(yīng)該先要明確污泥到哪去、做什么。其次，在實際中究竟如何選擇污泥的處置方式，還需要根據(jù)污泥的性質(zhì)、成分、污泥處理的技術(shù)水平、當?shù)貤l件來決定。目前上海市污水處理廠污泥處置方式絕大多數(shù)為填埋。也就是說最終出路是進入垃圾填埋場，甚至個別地方還存在進入水塘堆放。經(jīng)過對本市污泥最終處置方式的篩選：今后一段時間內(nèi)本市污泥今后主要的處置方式是：將污泥制作成建材加以利用；進入垃圾場進行衛(wèi)生填埋、或者作為垃圾場的覆蓋土；作為有機土、或者進一步加工成為有機復(fù)合肥進行土地利用。四、不同處置方式對處理的要求1、填埋處置的要求一是要求填埋污泥力學（承載能力）的參數(shù)指標，橫向剪切強度＞25kPa，單軸抗壓強度＞50kPa；保證填埋場機械能夠正常工作。二是要求干物質(zhì)中的有機物含量達到一定的要求；減容、減量和減少溫室氣體（甲烷、二氧化碳的釋放）。三是在填埋場要能夠“透氣、走水”：在填埋場填埋的垃圾、污泥必須將分解出的氣體（甲烷、二氧化碳）等及時予以收集、處理和排放；否則會導(dǎo)致爆炸。將分離出的滲濾液及時導(dǎo)出；否則就是“沼澤區(qū)”。故要求污泥含水率盡可能低，且顆粒性、透氣性好。德國對填埋污泥的性能要求一覽表參數(shù)名稱規(guī)定值參數(shù)名稱規(guī)定值Ⅰ類填埋場Ⅱ類填埋場Ⅰ類填埋場Ⅱ類填埋場橫向剪切強度25kPa25kPa單軸抗壓強度50kPa50kPa灼燒減量≤3％≤5％水溶解物質(zhì)≤3％≤6％TOC≤20mg/l≤100mg/l酚≤0.2mg/l≤50mg/l砷≤0.2mg/l≤0.5mg/l鉛≤0.2mg/l≤1mg/l鎘≤0.05mg/l≤0.1mg/l六價鉻≤0.05mg/l≤0.1mg/l汞≤0.005mg/l≤0.02mg/l銨氮≤4mg/l≤200mg/l污水處理廠污泥達不到承載力要求，則不能夠填埋；而未加穩(wěn)定化處理就進行填埋處置是對大氣環(huán)境的不負責。包括德國在內(nèi)的歐盟對污泥中有機物的要求，實際上是規(guī)定填埋處置必須和焚燒處理相結(jié)合，只有焚燒后的灰才可以填埋（處置決定了處理）。要使污水處理廠脫水污泥滿足填埋場對污泥前述的力學指標要求（橫向剪切強度＞25kPa，單軸壓強＞50kPa），關(guān)鍵在于污泥脫水前的調(diào)理方式和脫水機的選擇。上海各污水處理廠的實際經(jīng)驗也證明，目前脫水后的污泥均因力學指標達不到要求，而不受填埋場的歡迎。總而言之，要使污泥能夠在填埋場填埋，必須保證處理后的污泥的力學指標滿足相關(guān)要求。如何滿足填埋的要求（有三個方法）方法一：更換脫水機械，本市絕大部分污水處理廠脫水機為離心機和帶式壓濾機。脫水后的含水率多在80％左右；且采用高分子藥劑（聚丙烯酰胺）調(diào)理，無法滿足填埋的要求。污泥象“涼粉”。更換為板框式壓濾機，可以采用石灰調(diào)理。石灰在污泥中起到了“骨架”作用?？梢詽M足填埋的承載力的要求。但是：無法滿足污泥有機物減量和穩(wěn)定的要求。如嘉興市污水處理廠污泥脫水。污泥濃縮和脫水的界限污泥類型可濃縮性（無污泥調(diào)理）采用不同脫水方式的脫水能力帶式壓濾機1）和離心脫水機2）（采用高分子藥劑調(diào)理）板框壓濾機（采用金屬鹽或高分子藥劑調(diào)理）不投加石灰投加石灰含固率%含水率%含固率%含水率%含固率%含水率%含固率%含水率%具有良好的可濃縮/脫水性＞7＜93＞30＜70＞38＜62＞45＜55具有一般的可濃縮/脫水性4~796~9318~3082~7028~3872~6235~4565~55具有較差的可濃縮/脫水性＜4＞96＜22＞78＜28＞7230~353)70~653)1）進泥含固率＞3%和＜9%；2）采用高效離心脫水機；3）只有通過提高投加石灰的投加量采用各種污泥調(diào)理工藝時機械脫水可達到的效果序號脫水機械類型調(diào)理方式帶式壓濾機或者離心脫水機板框壓濾機含固率%能否滿足垃圾填埋場的承載能力要求含固率%能否滿足垃圾填埋場的承載能力要求1采用有機高分子藥劑22~30一般不能35~45一般可以2采用無機金屬鹽藥劑一般不采用30~40經(jīng)?？梢?采用無機金屬鹽藥劑和石灰一般不采用35~45經(jīng)常可以4高溫熱工調(diào)理40~50一般不能＞50一般不能方法二：將污泥變成灰也就是采用焚燒的處理方法，將污泥變成為灰分。這樣就徹底滿足了填埋的要求。該方法投資大、運行成本高、管理復(fù)雜。且要求有一定的污泥量。焚燒后的污泥——灰也可以作為溝槽回填的材料和水泥骨料。方法三：將污泥變成“土”采用“固態(tài)好氧發(fā)酵”技術(shù)，使污泥有機物分解后，且水分進一步減少后（可降至40％左右），使之成為有機土。使之能夠填埋。采用固態(tài)好氧發(fā)酵不僅解決了污泥的穩(wěn)定、消毒和力學指標問題，而且發(fā)酵后的污泥，也為加工成為土地利用產(chǎn)品創(chuàng)造了條件。該處理方法投資省、成本低、操作管理簡單、運行安全可靠。2、如何使污泥滿足土地利用的要求污泥的土地利用主要包括：污泥農(nóng)用及森林、園藝、廢棄礦場土地改良等。施用于土地能夠改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進作物的生長，所以污泥的土地利用是一種積極的污泥處置方式。經(jīng)處理后的污泥如果要用于土地，必須滿足兩個條件，也即要跨過兩道門檻。

一是必須滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中的污泥農(nóng)用標準；二是必須將處理后的污泥再加工成為符合相關(guān)土地利用的產(chǎn)品，滿足產(chǎn)品標準，如“園林綠化用泥質(zhì)”，或者相應(yīng)的有機肥標準。對于前者，關(guān)鍵是是對污水處理廠進水進行嚴格的管理。后者則關(guān)鍵在于對穩(wěn)定化和減量化污泥的再加工，再加工的目的除使污泥能夠滿足污泥土地利用產(chǎn)品的相關(guān)標準?！獭饒D例：達標不達標污水廠污泥成分中心城區(qū)部分污水廠污泥成分多環(huán)芳烴國內(nèi)無標準參照丹麥標準3mg/kg郊區(qū)部分污水廠污泥成分7.3111圖例：達標不達標1）如何合理選擇污泥穩(wěn)定化的方法污泥穩(wěn)定化處理的目的就是：通過處理，避免發(fā)生不希望的生物反應(yīng)或者使生物反應(yīng)朝著希望的方向進行；改善污泥的脫水性質(zhì)、減少污泥量；為能夠用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)和城市綠化或者在垃圾填埋場最終處置創(chuàng)造條件。采用污泥固態(tài)好氧發(fā)酵（好氧堆肥），對于解決中小污水處理廠污泥穩(wěn)定問題不失是一種良策。其處理后的污泥若滿足土地利用要求，則可再加工后用于土地，若不能夠用于土地（或者在非利用季節(jié)）則可送至填埋場填埋，甚至可以作為填埋場的覆蓋土。由于固態(tài)好氧發(fā)酵后的污泥也僅完成了污泥穩(wěn)定的要求，其還達不到污泥施用土地的產(chǎn)品要求，故這種穩(wěn)定化方式稱為“固態(tài)好氧發(fā)酵”比稱“好氧堆肥”更加合理，以避免產(chǎn)生按此種方式穩(wěn)定后既成肥料的誤解。2）污泥的“軟化”（水溶性）問題污泥脫水前需要進行調(diào)理，采用聚丙烯酰銨等高分子有機藥劑是目前常用的化學調(diào)理方法。但是，其調(diào)理的結(jié)果是改善污泥的機械脫水性能，但也導(dǎo)致脫水后膠狀的污泥顆粒被藥劑包復(fù)不易溶解，猶如污泥外面有一層殼。如果這種污泥顆粒到了土壤中就難于分解，造成的土壤板結(jié)和砂礫化。德國試驗證明，聚丙烯酰銨在土壤中7年才能夠降解50％。所以污泥在土地利用時，還須解決污泥的“軟化”問題，可以比喻為：“砸了核桃殼，才可吃到仁”。污泥“軟化”的措施有：在發(fā)酵中，在外加微生物的作用下，進行“破殼”；利用無機的，或者植物性藥劑替代聚丙烯酰胺助凝劑，以提高溶解性；采用固態(tài)好氧發(fā)酵技術(shù)降低間隙水和細管結(jié)合水，提高污泥的蓬松性；利用膨化技術(shù)破壞聚丙烯酰胺的包復(fù)結(jié)構(gòu)，提高溶解度。3）重金屬障礙問題污泥的重金屬問題是資源化利用的主要障礙之一，也是令許多業(yè)內(nèi)人士擔心和頭疼的問題。城市污水處理廠污泥中重金屬的種類和含量變化很大，無一定規(guī)律，主要取決于工業(yè)廢水排入的情況。由于重金屬在土壤中是不可降解的，所以污泥作為肥料施用時，污泥中所含重金屬大部分積存于耕作層中，重金屬水溶性部分將隨水進入植物的器官和細胞，并危害植物。重金屬毒性作用的輕重程度與重金屬的種類和濃度、土壤性質(zhì)、pH值、污泥及土壤的有機物質(zhì)、鐵、錳的含量及植物種類有關(guān)，各種重金屬的毒性作用也是相當復(fù)雜的。4）污泥霉變問題就像蒸熟的饅頭在室溫下會發(fā)霉一樣，污泥也會發(fā)霉。即便是穩(wěn)定化后的污泥，由于其含有高養(yǎng)分而會成為微生物的衍生聚集地。污泥或污泥產(chǎn)品的水分達到微生物繁衍的條件時就會產(chǎn)生霉變，如長“綠毛”。而且大量病原菌也會被結(jié)合在污泥顆粒物上，并會濃縮。這種污泥進入土壤，就會影響土壤有益微生物群落平衡，破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤生物污染。污泥防霉技術(shù)的關(guān)鍵就是控制污泥的含水率——固態(tài)好氧發(fā)酵后的污泥，要求含水率為小于40％。3、建材利用的要求建材利用最根本的要求就是污泥必須無機化。滿足無機化要求的措施——就是焚燒。這一最終出路對于上海是最能夠得以保障的，故上海石洞口、竹園、白龍港三大污水系統(tǒng)污泥處理方式規(guī)劃均是