山东省某污水处理厂污泥处置项目工程设计

山东某污水处理厂总设计处理规模为15万m^(3)/d,实际处理规模达到近20万m^(3)/d,最大日均产泥量已突破220 t,污泥经脱水处理后外运至周边砖厂制砖或填埋,消纳出路不稳定,不能满足污水厂污泥处理要求,需进行污泥处置工程建设。该污水处理厂污泥处置项目设计规模为300 t/d(含水率80%),采用"连续深度脱水耦合低温干化"工艺,将污泥含水率从80%降至30%后外运至电厂协同焚烧。本文介绍了山东某污水处理厂污泥处置项目工艺的选择和主体工艺段设计要点,为其他类似项目设计、改造提供参考。

深度脱水污泥好氧堆肥中多环芳烃的含量与风险削减研究

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是影响污泥安全资源化的重要因素.以无机药剂调理的深度脱水污泥有利于污泥的好氧堆肥处置,但对于该处置过程中深度脱水污泥PAHs的降解和风险削减尚缺乏认识.主要以复合铝镁盐调理的深度脱水污泥为对象,分析不同好氧堆肥条件下污泥中PAHs的含量、来源和风险,以明确好氧堆肥工艺过程对风险有机物的削减效果及潜在影响因素.通过气相色谱-质谱仪、特征比值法和风险熵法分析污泥中美国EPA优先控制的16种PAHs的含量、来源和风险,重点考察了深度脱水污泥在好氧堆肥前后PAHs含量和风险变化.结果表明:①16种PAHs在6组污泥中均有检出,其总量范围为777.78~1878.38 ng/g,组成以中高环芳烃为主,主要来源为石油污染和燃烧的混合源.②堆肥28 d后6组污泥中PAHs的去除率分别为37.66%、54.29%、12.38%、15.40%、56.78%和34.25%,表明添加颗粒大的返混料或辅料更有利于PAHs的降解.③污泥中的PAHs整体处于中低风险,好氧堆肥后除组1的苯并[a]芘和组2的芴由低风险上升为中风险外,其余组中PAHs的风险均保持不变或者下降.研究显示,深度脱水污泥好氧堆肥应注重堆体的通气性,添加颗粒大的返混料或辅料能有效改善好氧堆肥过程的通气性,从而促进PAHs的降解和风险削减.此外,堆肥过程及堆肥产品中PAHs应作为一项重要指标进行监测,以避免因长期暴露引发累积性生态风险.

市政污泥好氧发酵前处理工艺比选及工程应用

针对市政污泥好氧发酵技术特点,对其原理、影响因素和优缺点进行了简要说明,并对发酵前处理工艺进行了分析比选。通过与离心机、板框压滤机比较可知,作为一种深度脱水技术,高压带式压滤机较为适用于待发酵污泥的前处理,其优点包括:可与原脱水系统无缝连接、系统占地面积小、建设周期短、能耗和运行费用低、脱水效果好、出泥稳定性高以及可自动操作等。工程应用实践表明,污泥进行深度脱水后再堆肥,减少了堆肥过程中辅料和返混料添加量,节约了项目的运行成本,可缩小项目占地并降低项目投资,对已有项目改造还可增加项目处理量。此外,由于满足园林绿化用泥质标准,该污泥处理厂发酵产物作为园林绿化有机肥进行资源化利用。

北京市污泥处理处置现状总结分析

结合北京市污水处理情况,调研了北京市污泥处理工艺、规模及处理处置现状。目前北京市建设的污泥处理项目基本满足全市污水厂产生污泥的处理需求,也达到了“十三五”生态环境保护规划的要求;北京市污泥处理方式中心城区以厌氧消化为主,周边区域以好氧发酵为主、其他多种工艺为辅;处置方式以土地利用为主、建材利用为辅。通过对当前北京市污泥处理处置现状分析,结合国内外污泥处理处置情况以及国内主流污泥处理处置工艺路线特点及适用情况分析,对北京市污泥处理路线与国家相关指引技术指南的匹配度、工艺应用普及推广可能性进行分析,并对北京市污泥的处理能力、处理成本及处置出路情况进行了分析总结,以期为我国其他城市污泥处理处置工艺的选择提供一定的参考和借鉴。

碳中和背景下基于AB工艺的污水处理厂能量自持分析

我国污水处理行业碳排放量占全国总排放量的1.0%~3.0%,在碳中和的大趋势下,需要充分挖掘污水中蕴含的潜能,实现污水处理的能量自持。污水中化学需氧量(COD)对应有机物含有大量化学能,COD为1 mg/L时每m^(3)污水含化学能约16.2 kJ,是污水能源利用的主要途径。国内外学者对以碳捕捉及碳源改向为基础的新型吸附生物降解(AB)工艺进行研究,提出各自的能量平衡或碳中和技术路线。以进水COD为500 mg/L进行理论计算,基于AB工艺+厌氧消化+热电联产(CHP)工艺路线,计算得每m3污水发电潜能约0.340 kW·h,可实现污水处理厂运行的能量自持。污水处理厂引入水源热泵和光伏发电也是实现能量自持的重要补充手段。污水所含余温热能只能通过水源热泵转换为约60℃的低品位热源,不能直接用于发电。污水处理厂利用光伏发电可补偿约10.0%的能耗。

BBR-Fenton-BAF组合工艺处理垃圾渗滤液工程实例

采用BBR-Fenton-BAF组合工艺处理某生活垃圾填埋场渗滤液,介绍了工艺流程、设计参数和运行效果。运行结果表明:在进水ρ(COD)≤14000 mg/L、ρ(NH_(3)-N)≤2450 mg/L、ρ(TN)≤3000 mg/L时,该工艺可全量处理垃圾渗滤液,处理出水ρ(COD)≤96 mg/L、ρ(NH_(3)-N)≤7.6 mg/L、ρ(TN)≤40 mg/L,出水水质能够稳定达到GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》表2排放限值的要求。

烃类污染土壤热强化气相抽提技术的脱附动力学

为研究烃类污染土壤热脱附净化效率的影响机制,采用热强化气相抽提技术(soil vapor extraction,SVE)处理烃类污染土壤,探讨了通气速率、抽提气中水蒸气的浓度(gas water content,GWC)、土壤含水量(soil water content,SWC)对热强化SVE处理效率的影响,并采用LDF和Freundlich动力学方程对脱附处理过程进行了拟合。结果表明:在120℃的条件下,以通气速率80 mL·min-1、GWC 15%和SWC 10%为最优处理工艺,气体在土壤空隙中间的传质速率加快,能明显缩短热强化SVE的处理时间;通气速率从40 mL·min-1提高到80 mL·min-1时,处理时间从425 min缩短至350 min;GWC从0%增加到15%时,处理时间从350 min缩短至105 min;GWC从15%增加到25%时,处理时间从105 min延长到240 min;当SWC为10%时,热强化处理时间缩短至290 min;当SWC从10%增加到15%时,处理时间从290 min延长至390 min。通过分析可知,LDF方程适合简单条件下(通气速率)的拟合,当通气速率为80 mL·min-1时,偏差率为4%。Freundlich方程更适合复杂(土-水-气)体系下的拟合,GWC为15%时偏差率为3.8%,SWC为5%时偏差率为2.6%。以上结果可为开展热强化SVE处理烃类污染土壤研究提供参考。

甲基汞和腐殖质在污泥堆肥过程中的变化特征及其相互关系

好氧堆肥-土地利用是实现污泥资源化处置的主要方式,但污泥中重金属的环境健康风险是限制污泥土地利用的重要因素。通过观测北方某工程规模的污泥好氧堆肥过程汞、甲基汞的变化,并基于三维荧光光谱区域积分分析,研究好氧堆肥过程甲基汞的变化特征及其与有机物中腐殖质变化关系。结果表明,堆肥前后,汞与甲基汞质量分数未发生明显变化,但通过质量衡算发现,堆肥结束后堆体中汞总量从(272.56±25.71) g下降到(211.10±12.97) g,出现22.5%的汞散失,而甲基汞质量从0.37 g下降至0.28 g,24.3%的甲基汞可能发生去甲基化而形态转变。在堆肥过程中,甲基汞质量与荧光区域Ⅲ(富里酸)体积积分呈显著负相关(r=-0.897,p<0.05),与荧光区域Ⅳ(微生物代谢副产物)体积积分呈显著正相关(r=0.933,p<0.01)。基于堆肥过程甲基汞和汞质量的动态变化,在堆肥前10 d的有机物快速腐熟化阶段发生了甲基汞的去甲基化,而后随好氧堆肥过程翻堆、曝气发生了汞的蒸发散失。本研究结果可为评价污泥好氧堆肥后对汞、甲基汞健康风险提供参考。

餐厨垃圾/市政污泥/城市粪便联合厌氧消化沼液处理设计

针对北京某有机质生态处理站餐厨垃圾、市政污泥、城市粪便联合厌氧消化产生的沼液等综合废水特点,采用生物+物化组合工艺,即:预处理+外置式膜生物反应器(MBR,两级硝化反硝化+超滤)+部分纳滤(NF)处理工艺,纳滤产生的浓缩液采用中温催化氧化工艺进行处理,最终实现废水达标排放。该工程设计处理规模为700 m3/d,工程运行结果表明,该工艺运行稳定、效果良好,综合出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的三级标准,其中氨氮和总氮指标达到北京市地方标准《水污染物综合排放标准》(DB 11/307—2013)。

关于污泥火电厂协同焚烧的控制性指标的思考和建议

近年来利用火电厂协同处置污泥的项目逐渐增多,污泥火电厂协同焚烧已经成为国内污泥处置的重要方式。但与之矛盾的是,污泥电厂协同焚烧却仍未有行业规范出台。为了促进行业的可持续和规范化发展,需对污泥火电厂掺烧的泥质要求、掺烧比,以及可能产生的二次污染等关键的控制性指标进行系统性的思考。关于入炉污泥泥质的污染物指标,建议可依据《城镇污水处理厂污泥泥质》(GB 24188—2009)的项目和限值进行要求。由于汞的毒性和挥发性,对总汞的限值要求适当严格,应满足总汞<15 mg/kg干污泥的要求。关于污泥含水率和掺烧比,建议在煤粉炉掺烧的污泥基本以干化污泥为主,当污泥含水率≤40%且掺烧比≤5%时,对锅炉运行以及污染物排放影响不大。在流化床中可以掺烧脱水污泥,当污泥含水率≤80%且掺烧比≤10%时,对锅炉运行以及污染物排放影响不大。关于烟气排放标准,需综合考虑污泥火电厂掺烧可能产生大气污染物排放风险,并结合《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)、《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)、欧盟垃圾焚烧标准2000/76/EC、《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—2018)的指标要求。此外,污泥火电厂掺烧后不应影响火电厂炉渣和粉煤灰的原处置或综合利用路径。原则上,污泥火电厂掺烧后产生的粉煤灰,应按《危险废物鉴别标准通则》(GB 5085.7—2019)进行鉴定,属于危险废物的,按危险废物处置;不属于危险废物的,可按原路径处理和综合利用。

新冠肺炎疫情下关于减少污泥中病原体的思考

基于新型冠状病毒可以通过患者粪便排入下水道而进入城市排水系统的问题,梳理了病毒在水循环链条中的迁徙轨迹,得出要重视病毒进入城市排水系统后通过污泥进行扩散和传播的风险。鉴于此次新冠肺炎疫情,有必要归纳和反思我国污泥处理处置过程中的病原体控制,为此系统梳理了我国的污泥杀菌消毒相关标准和政策,研究了美国和欧盟的相关研究成果,认为污泥是病原体的良好载体,但目前我国对于污泥中病原体的控制标准约束较为宽松,需加强污泥中病原菌灭活的试验和研究,并制定病原体的指标和限值。新型冠状病毒是包膜病毒,较容易被消毒剂杀死,因此疫情期间在污泥预处理段投加消毒剂是有效控制病原体的措施,好氧发酵、厌氧消化、石灰稳定、热干化和射线辐射等处理方式都可以有效减少病原体。疫情期间,污泥的处置方式宜采取焚烧或协同焚烧的方式,对于污泥无害化处置能力不足的地区,应推进落实合规的污泥处置出路的工作。此外,为了减少暴露风险,在污泥处理处置过程中应优先选择密闭性较好的装置。

深圳市污泥深度脱水应急工程的设计与运行

由于本地污泥处置能力不足,目前深圳市仍有约60%的污泥外运处置,运输距离远,处置价格高。2019年初,深圳福永水质净化厂将离心脱水后含水率80%的污泥运送至183 km外的华润电力海丰电厂进行掺烧,总成本约62352元/d。2019年5月起,该厂污泥深度脱水应急工程开始实施,采用能与现状离心脱水系统相衔接的深度脱水带式机,通过药剂调理和机械压榨,将污泥含水率从80%降至60%,污泥外运量从120 t/d降至68.3 t/d,减量效果显著。在污泥减量的同时,污泥的处理处置总成本也降至44315元/d,经济效益明显。此外,深度脱水后的污泥从团状塑态变为片状半固态,有利于进行长距离运输和电厂协同处置,污泥热值从-0.96 MJ/kg升至0.69 MJ/kg。该污泥深度脱水应急工程已稳定运行一年多,其设计和运行经验具有一定的借鉴意义。

连续深度脱水耦合低温干化工艺用于鹰潭污泥处理厂

鹰潭市污泥处理厂设计处理规模为65 t/d(污泥含水率为80%),采用连续深度脱水耦合低温干化两段式组合工艺。第一段是干化前的预脱水,利用高压带式压滤机将污泥含水率由80%降至65%~70%;第二段是污泥低温干化设备,采用对流热风干燥的方式对网带上的湿料污泥进行脱水干化减量至含水率为20%。实践表明,在低温干化工艺前端增加机械深度脱水段,可以降低整体的投资和运行成本。此外,两段式工艺提高了系统的灵活性及生产保障冗余度,干化污泥的处置出路近期为园林绿化肥料骨料,远期送至垃圾焚烧厂进行掺烧。该工程的成功运行实现了鹰潭市污泥的减量化和资源化,对城镇污水处理厂污泥处理处置工艺选择具有示范意义。

苏州高新静脉产业园污泥深度脱水工程改造与运行

苏州高新区现有5座污水处理厂,总设计处理规模28×10^(4)m^(3)/d,污泥产量约180 t/d,但已建成的污泥处置能力不足,不能满足污泥处理要求,需进行技术改造。2020年初,对地磅、接收车间、接收仓、外接电、给排水系统等进行改造,增加了深度脱水带式机。改造后项目处理规模为100 t/d,通过药剂调理和机械压榨,将污泥含水率从80%降至60%。污泥深度脱水后,热值显著提升,性质更加稳定,最后运至苏州华能电厂进行协同焚烧处置。目前该项目运行稳定,出泥含水率58%~60%,污泥减量35%~40%。

污泥浓缩深脱一体机在供水污泥脱水中的应用

针对不同泥质的供水污泥,开发了污泥浓缩脱水一体化工艺及其成套中试设备(浓缩深脱一体机),并优化了设计和运行参数。对于脱水性较好的供水污泥,仅需投加聚丙烯酰胺(PAM),该设备在进泥量较小的条件下即可使出泥含水率低于70%;对于脱水性较差的污泥,分别考察了联合投加PAM和污泥改性剂,以及联合投加PAM和石灰乳两种调理方案对污泥脱水效能的影响,并对不同调理方案进行了技术和经济指标分析。结果表明,在达到目标含水率前提下,当单独投加PAM、联合投加PAM和改性剂、联合投加PAM和石灰乳调理污泥时,设备处理量分别为130、200和330 kgDS/h,处理成本分别为171.24、262.44和150.60元/tDS。因此,联合投加PAM和石灰乳进行供水污泥调理可提高产能、降低处理成本,推荐在实际生产中使用。

污水处理厂恶臭污染治理研究

本文主要简单介绍了恶臭污染的种类和来源,阐述了恶臭污染的特点和危害,探讨了污水处理厂恶臭污染的有效治理方法,旨在加强对污水处理厂恶臭污染的研究,采取有效措施来治理恶臭污染问题,贯彻落实我国环境保护政策的要求,减少对大气的污染,不断地创新恶臭污染治理技术,制定适宜的恶臭污染治理方案,改善人们的生活环境质量和空气质量,保障人们的生命健康。