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工业污泥处理的主要方法

工业污泥处理的主要方法

工业污泥处理的主要方法范文第1篇

关键词:污泥;污泥处置;污泥处置

污水处理厂污泥是沉积物的城市生活污水和工业废水的净化过程中产生的水,是一种危险固体废物。如果不能得到彻底的治疗和控制,会造成严重的环境污染。如何进行污泥的处理处置已成为城市经济环境世界面临的问题。目前,全省100个城市污水处理厂,日处理规模达到2835500立方米,产生的污泥量每天约1360吨。虽然浓缩脱水污水处理厂设施有效果,但仍有大量的污泥处理和处置是不安全的,甚至引起严峻的形势。本文分析了目前污泥处理处置技术及发展趋势,对城市污水的处理和污泥的处理处置的相关问题。

1污泥处理处置现状

在城市污水处理厂运行过程中,污水处理主要是通过减少污泥的体积减少来确定的。整个过程单元被称为污泥处理无害过程。污泥处理包括污泥浓缩、脱水、消化。污泥处理的污泥或污泥产品具有天然的或人工的方法使污泥的最终处置方式,可以实现长期稳定和减少生态环境无不良影响。污泥处置,包括土地利用,填埋和焚烧和综合利用各个方面。

城镇污水处理厂污泥不仅含水量高,容易腐烂,有强烈的气味,而且含有大量的病原菌,寄生虫卵和铬,汞和其他重金属,而且含有难以降解的有毒和致癌物质。污泥未经处理随意堆放,经过雨水的侵蚀和泄漏后,会对地下水的污染,直接危害人体健康。据不完全统计,目前,在中国的城市污水处理厂污泥处置是只有约10%通过使用更多的约20%的土地,使用后的垃圾填埋场,用少量的燃烧和建筑材料,如堆肥肥料生产技术,其余大部分随意外运,简单的填埋或堆放,给当地的生态环境。带来了极不安全的隐患,

污泥污染在中国已成为一个新的环境问题,值得关注。城市污泥处理处置主要存在以下问题:一是污泥的广泛使用以及垃圾填埋处置和堆叠,部分已造成安全隐患,占用土地和垃圾填埋场运行困难的生态问题;二是建设和经营的污水处理资金不足,污水处理费不到污泥处置成本的要求;三是建设和运营经验的污泥处理和处置缺乏;四是土地,资金支持,税收,在政府的支持政策,关税焚烧发电饲料不健全;五是缺乏相关的技术标准,规范和专项规划的污泥处置。”转移重水轻泥”思想和污染的现象不符合科学发展观的要求。

2种常见的污泥处理技术

2.1污泥厌氧消化

将污泥转化为甲烷和二氧化碳的有机物污泥厌氧消化,能够减少有机物含量,综合利用到生产中去。污泥厌氧消化污泥泥可以稳定的降低污泥的含水率,提高污泥的脱水效率。厌氧消化污泥在园林绿化,农业用地中广泛应用,按要求无害化处理。国家鼓励城镇污水处理厂采用厌氧污泥消化工艺,产生的沼气应综合利用。根据《城市污水处理及污染防治技术政策》(市[ 2000 ] 124)要求:日处理能力100000立方米以上的二级污水处理设施产生的污泥,应采用厌氧消化工艺,产生的沼气应综合利用。目前,厌氧消化在实际工程中的应用主要包括污泥厌氧消化,消化和负荷水平高两个消化,在全国各种形式的污泥厌氧消化具有大型污水处理厂的规模化应用。

2.2污泥高温好氧发酵

污泥高温好氧发酵是指通过一些修剪,落叶的辅助作用,花园废物和稻壳,稻壳,秸秆等农业废弃物作为高温好氧发酵添加填料,细菌,放线菌,真菌和其他微生物利用广泛存在于自然界中,具有促进污泥稳定的腐殖质类可生物降解的有机物微生物改造过程中的控制。污泥有机物质在酶的作用下,能将有机化合物对土壤腐殖质分解为对土壤有益的小分子,如二氧化碳,氨,水和无机盐,化学形态可以被植物吸收。污泥高温好氧发酵分解有机物,堆体温度上升,可以达到50~60℃,将使得病菌、寄生虫卵被杀。污泥高温好氧发酵产品称为堆肥,也可以用作土壤改良剂和有机肥的使用。

2.3污泥脱水

污泥脱水的主要是指水的吸附污泥,细胞内的毛细水和水分离。一般大中型污水处理厂采用机械脱水。污泥脱水机械主要包括:真空过滤脱水,压滤机,离心脱水。脱水后的污泥的体积大大减少,降低了污泥处理和处置的难度。近年来,污泥脱水技术有了很大的发展,技术上的突破,重点在脱水器脱水机设备的改进对研发。

3种常用的污泥处置技术

3.1的污泥土地利用

污泥土地利用是土地上的污泥分布,利用有机物和营养物质的污水污泥改良土壤质量的处理方法。污水污泥的土地利用方式,包括城市园林绿化,土地改良和农业利用。从目前的趋势来看,污水污泥土地利用是未来的必然发展方向,污泥中的有机物可以被添加到土壤中,能消耗更少的能量。但我国目前的情况来看,仍存在许多问题,其中一个最重要的问题是工业废水处理,虽然工业废水的处理有许多严格的标准,但一些不规范操作导致的废水,废水处理,污水进入市政污水中重金属含量超标,从而制约土地利用的可能性。

3.2建筑材料中污泥综合利用

污泥建筑材料综合利用技术的研究和应用已成为热点。污泥建筑材料综合利用是指以无机污泥处理,用于水泥添加剂,制砖,轻质骨料和路基材料。

3.3污泥填埋

污泥填埋场主要是污泥填埋和城市垃圾,工业垃圾填埋场。处理方法简单,成本低廉。然而,污泥填埋的影响,也受土地的制约以及污泥的过程中产生的垃圾填埋场渗滤液和气体污染的两倍。在我国,应该是最混合填埋污泥出路,脱水后的污泥含水率一般在75%以上,水分含量通常不能满足要求的垃圾填埋场,垃圾填埋场是不愿意接受的污泥,污水处理厂的污泥,因此,需要处理被送到垃圾填埋场。

4污泥处理处置技术

4.1注重技术研发的源头减量

源削减是降低污泥的处理负荷的前提下,污泥减量预计将在城市污水处理过程中的一个未来的研究方向。同时,如污泥微生物的分离状态的水减少污泥减量污泥的含水率的细胞壁的破坏也将是一个新的具有挑战性的研究课题。

4.2次突破节能的技术壁垒

长期的污水污泥处理与处置的处理被忽视,导致污泥处理处置技术的发展。目前高能耗的污泥处理和处置是推广的制约因素污泥处理处置的规模效应中的应用。预计在未来的污泥处理处置的节能技术将有较大突破。

为了防止二次污染,在处理城市污水的污泥处理和处置的各个方面,问题的二次污染有不同程度的重视,现有的技术和工程应用在两个污染上的重视通常是不够的。随着社会的进步和经济的发展,预计将有两个污染控制技术的污泥处理和处置大量的开发和应用,形成二次污染控制技术和系统的完善与污泥处理处置技术。

5结论

中国是以农业为主的发展中国家,针对污泥处理和处置的特点,污泥处理应堆肥,土地和资源,根据实际情况,探讨经济发达地区其他的处理方法。但应注意,在污水污泥的土地利用方面严格管理,只有符合污泥农用标准才可用于农作物。

参考文献

[1] 卢年春;李萍;凌云;赖发英;;城市污泥综合利用研究[J];安徽农业科学;2005年11期

工业污泥处理的主要方法范文第2篇

多年来,江苏省溧阳市积极践行科学发展观,力促经济、资源、环境可持续发展,不断加大投入,夯实环保基础设施。至2010年底,全市建成城镇生活污水处理厂10座,污水日处理能力达7.7万吨,污水处理率达84.97%,有效控减了生活污染负荷。然而,污泥总量也在同步递增。

根据江苏省环境保护委员会办公室《关于推进全省污水处理厂污泥无害化处置工作的通知》(苏环委办【2009】10号)和江苏省环保厅、建设厅《关于加强全省污水处理厂污泥处置工作的意见》要求,溧阳市积极探索举措创新,着力寻求科学处置污泥的新办法、新途径,走综合利废、节能减排之路。2009年,溧阳市环保局委托环保部南京环科所完成编制《溧阳市污水处理厂污泥处置专项规划》;督促市污水处理厂污泥由天目湖恒青农林开发研究所实施综合利用,处理过的污泥用作园林基础肥料;镇污水处理厂污泥由就近砖瓦厂综合利用,既提高污泥处理功效,又减少粘土开采,有效保护耕地;工业园区污水处理厂污泥则委托有资质单位进行焚烧处置,有效提升污泥处置的效能。

二、污泥处置面临的压力

近年来,伴随经济社会的发展,民众期盼优良生存环境的愿望愈来愈强烈,污染减排要求不断增强,污水处理厂污泥与日俱增等严峻形势,溧阳市通过探索创新、强化监管、控防污染抓落实等措施,有效控减了污泥的危害。但不可否认,严格对照《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》(建城【2009】23号)的要求,现状离目标仍有差距。

(一)污泥总量愈来愈大

“十一五”期间,溧阳市结合国家生态市建设,大力推进全市生活污水整治环境基础工程,五年间投入约10亿元,铺设污水收集管网302.5公里,初步建成覆盖全市的集污管网和处理网络,全市生活污水日处理能力达7.7万吨,但同步产生含水率80%左右的污泥达60吨/日。根据“十二五”规划建议,溧阳市将加大污水收集管网扩面拓建和提升城镇生活污水处理厂能效力度,强化控防城镇生活污染抓到位,加大工业园区废水接管纳入污水处理厂步伐,届时污泥产生量将创新高。

(二)污泥特性更为复杂

污泥中含有上千种病菌和过量的重金属,不经过无害化处理,必然造成二次污染。溧阳市污泥主要由生活污泥和工业污泥组成,其中生活污泥约占七成,工业污泥约占三成。生活污泥以有机质为主,容易腐败散发臭气;工业污泥沉淀有重金属及有毒物质铜、锌、铬、汞、镉、砷以及苯、氯酚等。伴随工业排放废水与生活污水处理厂集污管网接管步伐加快,污泥中的成份将更加复杂化,污泥的无害化处理难度和要求将日益提高。

(三)简陋的污泥处置方式将引发后遗症

溧阳市城镇生活污水处理厂至今都未配建污泥处理厂,所产生的污泥大多直接填埋或用于堆肥、制砖,工业污泥则委托有资质单位焚烧处置。由于从污水处理厂外运的含水率为80%左右的污泥呈半流体状,这给填埋(尤其与生活垃圾一起填埋)等处置带来技术上的困难和安全上的隐患。为使污泥能够尽量满足填埋需要的物性要求,必须通过添加石灰或水泥等物质来改变其半流体的性状,但这种措施不仅不能使污泥减量,而且使有用的物质成为废弃物,结果占用更多的土地资源。如果将符合填埋物性要求的污泥与生活垃圾混合填埋,可能将导致填埋场渗滤液收集系统的堵塞,以及渗滤液中重金属含量升高,从而缩短垃圾填埋场的使用寿命。污泥的土地利用主要包括污泥农用、森林、园艺和废弃矿场等场地的改良。单纯的城镇生活污水处理后产生的污泥,含有丰富的有机物和一定量的N、P、K等营养元素,经过高温堆肥和生化处理,可以进行土地利用。但伴随生活污水和工业污水合并处理污泥产生量的增加,堆肥的方法不仅不能去除有毒有害物质,而且目前天目湖恒青农林开发研究所的污泥综合利用能力已超限。

鉴于目前污泥处置技术含量低,且存在储运不规范、产生恶臭气体、重金属超标、易受雨水冲刷等二次污染问题,加强污泥处理的规范化、科学化管理已刻不容缓。

三、科学处置污泥的建议

根据“十二五”规划建议和节能减排目标(占GDP的18%)要求,未来10年必须加大污泥处理的力度。溧阳市需要尽快扭转简陋的污泥处置方式,快速激活循环经济发展潜力,有效推进高水平、现代化小康社会建设进程。

(一)加快统一规划,科学合理布局

污泥处置作为污染防治的一个重要方面,已成为国家环保模范城市和国家生态市建设的重要考核指标之一。溧阳市在巩固国家环保模范城市和国家生态市品牌建设成果,创新推进生态文明建设进程中,全市所有城镇生活污水处理厂和工业废水集中处理厂污泥必须实现无害化处置。根据《城镇污水处理厂处理处置及污染防治技术政策(试行)》(建城【2009】23号)关于“污泥处理处置设施宜相对集中设置,鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处置”的有关规定,以及溧阳市城镇污水处理厂分布状况和水泥厂、热电厂的资源优势,必须加快全市污泥集中处置的场点、数量和技术的科学规划,实现超前决策科学实施、决胜能效抢占先机的目标。

(二)加强组织领导,创新工作机制

加强污泥处置的科学化、无害化、资源化,针对涉及建设投资和技术难度大、处理成本和监管要求高等诸多方面,必须强化组织领导引导向,明确职责任务抓落实,规范机制管理升效能。为此,溧阳市快速成立了污泥处置推进工作领导小组和工作小组,工作小组由市水务、环保、发改、经贸、财政、物价部门及工程项目所在地镇(区)相关人员组成,明确牵头部门和各成员单位工作任务,建立完善全市污泥处置推进工作的监管考核机制、互动协作机制和政策激励机制。各职能部门将加强对污泥处理处置的监督指导和依法管理,着力推进全市污泥处置工作创新效能。

(三)精选处理技术,优化处理效能

卫生填埋、焚烧和土地利用,是国外污泥处理处置的主要方法。如果借鉴实施这些方法,必须具备3个基本条件:有足够的污泥填埋空间;有承受昂贵设备投资和很高运行费用的经济实力;对污泥中有害物质如重金属等有严格的限制条件。而且污泥处理具有费用巨大、城市周边没有适合填埋空间和污泥土地利用存在很大环境风险等特性。目前,我国城镇污泥处置仍以填埋方式为主。这就必须改变含水率为80%左右的污泥物性以适应填埋要求。污泥焚烧技术在我国有成功的实例,但简易的污泥焚烧,不仅焚烧设备一次性投资巨大,而且能耗和运行费均很高;另外,污泥焚烧可能产生废气、噪声、热和辐射等污染,特别是在经过不充分燃烧的过程中会产生二恶英等有害气体,在大气污染控制方面还存在一定的技术难度。经济与环保方面的瓶颈,成为制约简易污泥焚烧技术发展的因素。

令人欣喜的是,我国已有“利用烟气余热处理污泥技术”处理污泥的成功实例,并已经步入了国际污泥处理领域的前列。据资料介绍,浙江大学发明的二段式污泥低温干化工艺,利用热电厂、水泥厂、垃圾焚烧发电等排放的烟气与污泥直接接触的方法,借助特制的干化成粒装置,最终使污泥的含水率从80%左右降至30%以下,污泥的体积减少至原来的1/3以下,干化后的污泥自然形成粒径为2mm-8mm的颗粒,实现了减量化;它保存了95%以上原始热值,真正成为一种可以再利用的初级有机固体产品,可以作为燃煤的辅助燃料和水泥的生产原料,也可以烧制轻质节能砖和陶粒以及生产水泥压制品等,实现了资源化;它彻底克服了污泥干化的能耗瓶颈,使污泥处理的运行成本大大降低,实现了经济化。该技术通过吸取热量,既减轻了热污染,又因吸附了烟尘和部分二氧化硫而减轻了对大气的污染负荷,实现了节能减排生态化。

溧阳拥有多家水泥厂和1家热电厂,可充分利用水泥回转窑技改和昆仑热电搬迁项目,推广实施利用烟气余热的污泥低温干化技术,在有效促进火力发电和水泥生产、提高化石能源利用率和降低CO2排放量的同时,科学推升污泥处理的无害化、减量化、资源化水平,稳步实现经济、资源、环境的协调可持续发展。

工业污泥处理的主要方法范文第3篇

关键词:污泥产生 处置分析 污泥处理

1 国内外污泥产生量

随着我国社会经济和城市化的发展,城市污水的产生及其数量在不断增长。目前全国已建成运转的城市污水处理厂约427余座,年处理能力为113.6亿立方米[1]。根据有关预测,我国城市污水量在未来二十年还会有较大增长,2010年污水排放量将达到440×108 m3/d;2020年污水排放量达到536×108 m3/d[2]。

污泥是污水处理后的附属品、是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量通常占污水量的0.3%~0.5%(体积)或者约为污水处理量的1%~2%(质量),如果属于深度处理,污泥量会增加0.5~1倍。污水处理效率的提高,必然导致污泥数量的增加。目前我国污水处理量和处理率虽然不高(4.5%),但城市污水处理厂每年排放干污泥大约30万吨[3],而且还以每年大约10%的速度增长[4]。

西方发达国家由于工业化进程早,经济实力雄厚,所以污水处理技术先进,处理程度较高。但是自从1875年英国伦敦建立世界第一个污水处理厂以来,污泥处理问题便成为市政管理的重要问题之一。随着城市人口的增长、市政服务设施的不断完善、污水处理技术的不断提高,欧、美等发达国家的污泥产量每年大约以5%~10%的速度增长。影响污泥产生的因素来自多方面,污水、污泥处理技术的应用和改善以及人口增长是导致污泥质和量同步增加的主要因素,另外一些环境政策的实施,如禁止污泥陆地填埋、对填埋容量的关注、执行填埋法令后封闭填埋场、禁止填埋场填埋庭院垃圾等政策以及污泥处置费用高昂、污泥产品市场需求等地方经济发展要求也促进了污泥利用的增加。美国各州以及联邦法令,尤其是503污泥法令自1991年的实施已经部分地鼓励了污泥的循环利用而不仅仅是污泥处置。

据美国环保署估计,1998年全美干污泥产量为6.9百万吨。在过去的20年,美国人口和开展市政污水处理的人口数量皆得到显著增加,而且自从1972年政府颁布水净化条例以来,污泥量得到了快速的增加。可以预计,随着人口水平的持续增加,污泥的产量还会增加,而且污泥产量的年增长速率会超过市政所能提供污水处理服务人口的增长速率。1986~1996年期间,美国只经过1级处理的污水流量减少了4%,而经过二级或更高级处理的污水流量增加了2%。假设这种趋势发展下去,根据市政所能提供污水处理服务人口的增长和污水二次处理以及污泥产量的轻微改变进行预测,到2005年美国干污泥产量将达到7.6百万吨,2010年将达到8.2百万吨。这就是说,从1998年到2010年,污泥产量将增加19%。下表是1998年以后美国污泥产量和处理状况及预测[57]。

表1 美国污泥产量及其预测 年份 1998 2000 2005 2010 有利利用(百万吨) (干污泥)

土地利用 2.8 3.1 3.4 3.9 先进处理 0.8 0.9 1 1.1 其他有益利用 0.5 0.5 0.6 0.7 小计 4.1 4.5 5 5.7 处置(百万吨) (干污泥)

地表处置/陆地填埋 1.2 1 0.8 10 焚烧 1.5 1.6 1.5 1.5 其他 0.1 0.1 0.1 0.1 小计 2.8 7.1 7.6 8.2 总计(百万吨) 6.9 7.1 7.6 8.2 出处:U.S. EPA:Biosolids Generation, Use, and Disposal in the United States.September 1999

1990年欧洲干污泥产量为11.07百万吨,到1999年干污泥产量达17.46百万吨[4]。到2005年,欧洲将建立许多新污水处理厂,一些国家污泥产量将几乎增加300%,污泥管理将是一个严峻挑战,选择处理处置方法也将会具有更大的经济和环境内涵。由于城市污水处理要求的日益严格,欧洲城市污泥产量预计将增加50%。下表为欧洲国家污水处理厂污泥的处理和预测[41]。

表2 欧洲污水处理厂污泥的处理和预测(干泥) 单位:103吨重/年 年份 处置 比利时 丹麦 德国 希腊 法国 爱尔兰 卢森堡 荷兰 奥地利 葡萄牙 芬兰 瑞典 英国 合计 1992 水体消纳 / / / / / 14 / / / / / / 282 296 循环利用 17 110 1018 1 402 4 5 134 63 38 87 / 472 2351 填埋 34 25 846 65 131 16 4 177 58 75 63 / 130 1624 焚烧 / 40 274 / 110 / / 12 66 / / / 90 592 其它 8 / 70 / / 3 / 1 3 13 / / 24 122 合计 59 175 2208 66 643 37 9 324 190 126 150 243 998 5228 1995 水体消纳 / / / / / 15 / / / / / / 267 282 循环利用 22 120 1151 1 489 7 7 95 63 44 86 120 648 2853 填埋 39 25 857 65 114 14 3 192 58 88 72 106 114 1747 焚烧 / 40 411 / 161 / / 56 66 / / / 110 844 其它 17 / 93 / / 4 / 23 3 15 / 11 19 185 合计 78 185 2512 66 764 40 10 366 190 147 158 236 1158 5910 1998 水体消纳 / / / / / / / / / / / / 240 240 循环利用 33 125 1270 4 572 25 9 100 68 74 85 / 672 3037 填埋 37 25 744 82 92 17 1 108 58 147 65 / 118 1494 焚烧 11 50 558 / 214 / 3 150 66 / / / 144 1196 其它 32 / 89 / / 1 / 23 4 25 / / 19 193 合计 113 200 2661 86 878 43 13 381 196 246 150 / 1193 6160 2000 水体消纳 / / / / / / / / / / / / / 0 循环利用 40 125 1334 6 640 65 9 110 68 104 90 / 1014 3605 填埋 43 25 608 90 71 35 1 68 58 209 60 / 111 1379 焚烧 11 50 732 / 269 / 3 200 66 / / / 326 1657 其它 37 / 62 / / / / 23 4 35 / / 19 180 合计 131 200 2736 96 980 100 13 401 196 348 150 / 1470 6821 2005 水体消纳 / / / / / / / / / / / / / 0 循环利用 47 125 1391 7 765 84 9 110 68 108 115 / 1118 3947 填埋 40 25 500 92 / 29 1 68 58 215 45 / 114 1187 焚烧 14 50 838 / 407 / 4 200 65 / / / 332 1910 其它 58 / 58 / / / / 23 4 36 / / 19 198 合计 159 200 2787 99 1172 113 14 401 195 359 160 / 1583 7242

到2005年,欧洲15个成员国干污泥产量预计可能由1992年的660万吨上升到至少940万吨。欧委会希望:到2005年污泥农用比例上升73%达到污泥总产量的53%;污泥焚烧比例达到总产量的25%,比目前增加大约300%;到2005年填埋数量比目前下降24%[45~47]。

转贴于 2 污泥对环境的影响

2.1 污泥有机养分及其土地利用的有效性

污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有机质,而且N、P以有机态为主,同时污泥中还有许多植物所必须的微量元素,可以缓慢释放,具有长效性。因此,污泥是有用的生物资源,是很好的土壤改良剂和肥料。

下表是我国沈阳、杭州、北京、广州、天津、苏州、香港、深圳、太原、无锡、常州、常熟、昆明等城市21个污水处理厂污泥营养成分的调查统计结果[22~40]。

表3 我国21个污水处理厂污泥中营养物质成分统计结果

单位:% 项目 有机质 TN TP TK 平均值 37.18 3.03 1.52 0.69 最大值 62.00 7.03 5.13 1.78 最小值 9.2 0.78 0.13 0.23 中值 35.58 2.9 1.3 0.49

由上表说明,我国污泥的有机质平均含量为37.18%、总氮、总磷、总钾平均含量分别为3.03%、1.52%、0.69%,均超过国家堆肥需要的养分标准,所以污泥是很好的有机肥源。

另外,统计结果还说明:不同地区污水处理厂污泥的养分含量相差很大。经济不发达地区(如太原污水处理厂)有机质含量较低,而经济发达地区(如北京、深圳等)污水处理厂污泥中有机质含量较高。各地城市污泥氮含量没有明显的规律性。南方城市污水处理厂污泥中磷含量普遍比北方污水处理厂高。同一地区城市污泥中钾的含量变化并不大。

由于受到来源和生产日期影响,污泥成分差异较大,这与我国不同地区生活水平和生活习惯有关。从长远来看,我国污水厂污泥中氮、磷的含量将随着脱氮脱磷等二级污水处理工艺的增加而增加,这将有利于污泥土地利用和堆肥处理。

我国城市污泥中有机物(VSS)含量约为55%~60%,而欧美等国可达70-80%(均指初次沉淀池污泥)。一般来说,新鲜污泥中有机物含量越高,消化分解的程度越高。污泥中有机养分和微量元素可以明显改变土壤理化性质、增加氮、磷、钾含量,改善土壤结构,促进团粒结构的形成,调节土壤pH和阳离子交换量,降低土壤容重,增加土壤孔隙和透气性和田间持水量和保肥能力等,城市污泥还可以增加土壤根际微生物群落生物量和代谢强度、抑制腐烂和病原菌[3,5~8]。污泥用作肥料,可以减少化肥施用量,从而减少农业成本和化肥对环境的污染。

2.2污泥对环境的污染

尽管污泥含有丰富的养分,但是也含有大量病原菌、寄生虫(卵),铜、锌、铬、汞等重金属、盐类以及多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解的有毒有害物。这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害。

2.2.1污泥盐分污染

污泥含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收,甚至对植物根系造成直接的伤害,而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失[9]。

2.2.2病原微生物

污水中的病原体(病原微生物和寄生虫)经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种,其中危害较大的是寄生虫。Polan和Jones(1992)认为污泥中病原体对人类或动物的污染途径大致有4条:① 直接与污泥接触;② 通过食物链与污泥直接接触而感染;③ 水源被病原体污染;④ 病原体首先污染了土壤,然后污染水体。污泥农用引起的潜在疾病的流行,被认为主要与沙门氏菌和绦虫卵有关[10]。

2.2.3氮磷等养分的污染

在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时,N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。所以N、P等养分迁移对环境影响是一个需长期监测研究的工作[9]。

2.2.4有机物高聚物污染

城市污泥中主要的有苯、氯酚等。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多,但是一些国家对农用城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行为、生态效应和调控措施等方面进行了一定的研究。西方发达国家对污泥中有机污染物的浓度进行了一定的限制,并对PCBs、PCDD/Fs等提出了一些限量建议,但是除苯并(a)芘制定了控制标准外,我国还未能制订出较完善的城市污泥有机污染物限制标准[11,13]。迄今为止的试验研究表明,通过根部有效的吸收和在植物中转移的二噁英/呋喃及6种重要的PCB衍生物的量很少,即使土壤中PCDD/PCDF含量很高、污泥过量施用也不会显示出这些有机污染物的有害毒性[13]。

2.2.5重金属污染

在污水处理过程中,70%~90%的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬;一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素,因为污泥施用于土壤后,重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小,性质较稳定、难去除,所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。

下表为我国沈阳、杭州、北京、广州、南京、西安、兰州、天津、苏州、香港、武汉、黄石、佛山、深圳、太原、重庆、无锡、苏州、常州、常熟、昆明、桂林、上海、山东、浙江、湖南等44个城市污水处理厂污泥中重金属含量统计结果。

表4 我国44个城市污水处理厂污泥中重金属含量统计结果[22~40] 单位:mg/kg Cd Cu Pb Zn Cr Ni Hg As 平均值 3.03 338.98 164.09 789.82 261.15 87.80 5.11 44.52 最大值 24.10 3068.40 2400.00 4205.00 1411.80 467.60 46.00 560.00 最小值 0.10 0.20 4.13 0.95 3.70 1.10 0.12 0.19 中值 1.67 179.00 104.12 944.00 101.70 40.85 1.90 14.60 中国污泥标准(GB4284) 5/20 250/500 300/1000 500/1000 600/1000 100/200 5/15 75/75

统计结果说明:我国城市重金属污染主要以Zn和Cu为主,其他重金属含量较低。我国城市大量使用镀锌管道是生活污水污泥中Zn含量较高的原因之一。一些城市的生活污水与工业污水混合处理,导致Cr(皮革业污水),Cd(电镀污水),Pb(冶炼污水),Hg(塑料行业污水)的含量较高。

3 世界各国污泥处理处置方法

3.1卫生填埋

卫生填埋操作相对简单,投资费用较小,处理费用较低,适应性强。但是其侵占土地严重,如果防渗技术不够,将导致潜在的土壤和地下水污染。污泥卫生填埋始于20世纪60年代,到目前为止已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。污泥填埋是欧洲特别是希腊、德国、法国在前几年应用最广的处置工艺。由于渗滤液对地下水的潜在污染和城市用地的减少等,对处理技术标准要求越来越高(例如德国从2000年起,要求填埋污泥的有机物含量小于5%),许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。1992年欧盟大约40%的污泥采用填埋处置,近年来污泥填埋处置所占比例越来越小,例如英国污泥填埋比例由1980年的27%下降到1995年的10%,预计到2005年将继续下降到6%[43]。

据Biocycle杂志的调查表明:2000年美国大部分污泥被有效利用,21个州的50%以上的污泥被循环利用,4个州的50%以上的污泥被填埋,5个州的50%以上的污泥被焚烧。调查的40个州中,有5个州没有污泥陆地填埋处置,17个州没有污泥焚烧处理[42]。由此表明:美国的污泥的主要处置方法是循环利用,而污泥填埋的比例正逐步下降,美国许多地区甚至已经禁止污泥土地填埋。据美国环保局估计,今后几十年内美国6500个填埋场将有5000个被关闭。这意味着填埋并不能最终避免环境污染,而只是延缓了产生的时间[1]。

另外,自从1996年10月,英国对污泥陆地填埋处理征收一定的税收,结果污泥农用重新引起了人们的兴趣,因为它是一种经济可行的方法[44]。

3.2污泥农用

污泥农用投资少,能耗低,运行费用低,其中有机部分可转化成土壤改良剂成分,因此污泥土地利用被认为是最有发展潜力的一种处置方式。这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理地土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用是一条很有发展前途的利用方式,因为它不易造成食物链的污染。污泥还可以用于严重扰动的土地如矿场土地、建筑排废深坑、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地。这些污泥利用方式减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥、又恢复了生态环境[9]。

影响污泥农用的主要因素是重金属污染、病原体、难降解有机物及N、P的流失对地表水和地下水的污染。目前对重金属污染研究较多,主要集中在污泥农用后土壤耕作层重金属的变化,作物各部位富积量,存在形态及其影响等。大量的研究表明:近十几年来,城市污泥中重金属含量呈下降趋势,只要严格控制污泥堆肥质量,合理施用,一般不会造成重金属污染。

为提高污泥农用效率、减少有害物的含量可采取将污泥制成有机-无机复合肥料,适当添加钾肥以补充肥料中钾的不足,另外,在经济政策上应当给予生产污泥复合肥的单位和个人以优惠[16]。

污泥农用正在成为世界各国主要的污泥处置方法。英、美、法等许多国家城市污泥的农用率在70%以上,有的高达80%以上[12]。下表为1998年世界各国污泥产量和处理状况[44]。

表5 世界主要国家污泥产量和处置状况 国家 产量(干污泥)(百万吨固体/年) 处置方法(%) 土地利用 陆地填埋 焚烧 其他 奥地利 320 13 56 31 0 比利时 75 31 56 9 4 丹麦 130 37 33 28 2 法国 700 50 50 0 0 德国(西德) 2500 25 63 12 0 希腊 15 3 97 0 0 爱尔兰 24 28 18 0 54 意大利 800 34 55 11 0 卢森堡 15 81 18 0 1 荷兰 282 44 53 3 0 葡萄牙 200 80 13 0 7 西班牙 280 10 50 10 30 瑞典 180 45 55 0 0 瑞士 215 50 30 20 0 英国(1991年) 1107 55 8 7 30 美国 6900 41 17 22 20 日本a 171 9 35 55 1

注:“a”资料来源:赵丽君等,污泥处理与处置技术的进展,中国给水排水,2001,Vol.17.No.6:23-25.)

由上表可以看出:大部分欧洲国家的污泥以填埋为主,美国和英国的污泥以农用为主,日本的污泥则以焚烧为主,而我国污泥处理处置大部分以农用、简易填埋处理为主。

总之,污泥农用和陆地填埋是大多数国家污泥处置的两种最主要方法。农用和陆地填埋方案的选择很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制状况 ,同时也与国家的大小和农业发展情况有关。

近年来,随着污泥农用标准(如合成有机物和重金属含量)日益严格的趋势,许多国家,如德国、意大利、丹麦等污泥农用的比例不断降低,而污泥填埋的比例有增加的趋势。但也有一些国家,如美国、英国和日本等污泥农用的比例呈增加趋势,填埋呈减少趋势[15]。

3.3污泥焚烧

以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积,但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高,有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质。自1962年德国率先建议并开始运行了欧洲第一座污泥焚烧厂以来的20年中,焚烧的污泥量大幅度增加[14]。在国外,特别是西欧和日本已得到了广泛的应用,在日本,污泥焚烧处理已经占污泥处理总量的60%以上,欧盟也在10%以上。

为防治焚烧产生二噁英等有害气体,要求焚烧温度高于850℃。焚烧后产生的焚烧灰可以改良土壤、筑路,制砖瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外,已经有一些公司正在开发将脱水污泥制成燃料以发电的新技术[16]。在国内由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用[17]。

3.4污泥干化和热处理

污泥干化能使污泥显著减容,体积可以减少4~5倍,产品稳定、无臭且无病原生物,干化处理后的污泥产品用途多,可以用作肥料、土壤改良剂、替代能源等。早在20世纪40年代,日本和欧美就已经用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥,经过几十年的发展,污泥干化技术的优点正逐步显现出来[18]。

由于污泥热干燥技术要求和处理成本较高,管理较复杂,所以这项技术直到20世纪80年代末期瑞典等国家的成功应用之后才在西方发达国家推广。污泥低温热处理技术无害化和减量化彻底,其地位已经逐渐增强,研究表明:低温热解是能量净输出过程,成本低于直接焚烧[19]。

3.5污泥堆肥

堆肥化技术是国际上从60年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术。70年代以后由于污泥产生的环境问题和填埋技术的缺点日益突出,污泥堆肥技术引起了世界各国的广泛重视,并成为环保领域的一个研究热点,这时人们开始考虑利用堆肥化技术取代部分传统的物理化学方法。进入80年代之后,日本、韩国以及欧美一些国家相继研究开发出封闭式发酵系统,以机械方式进料、通风和排料,虽然设备投资较高,但是由于自动化程度高、周期短,日处理量大,污泥处理后质量稳定,容易有效利用,而且可以有效控制臭气和其他污染环境的因素,所以综合效应好,日本神户、大阪等地已经开发出多种发酵仓工艺系统[16,20]。

各种堆肥工艺各有优、缺点,都在不断地完善和发展。美国20世纪80年代初开发了比较完善的Beltsville好氧堆肥法。污泥连续发酵工艺是目前国际上较为先进也是较为普遍使用的处理方法,已在美国、日本、欧洲广泛采用。在美国、德国、荷兰等发达国家,污泥堆肥大多由污水处理厂出资,国家资助并交专业公司承包产业化经营,污泥处理和处置按照市场经济规律运转,发展趋势良好。日本于1954年建立第一座污泥堆肥中心,到20世纪90年代末已建成了35座堆肥厂,许多大型的堆肥厂的发酵仓和生产线以及袋装产品很具规模,且机械化、自动化程度较高。美国1973年只有少数几家污泥堆肥厂,到目前为止美国已经建成数以百计的污泥堆肥厂。虽然国外将污泥堆肥处理后制成复合肥已经相当普遍,但是国内污泥堆肥的商品化生产正在蓬勃地发展中[14]。我国的深圳、太原、石家庄、西安等地已经出现了污泥堆肥产品。

污泥循环利用主要当作肥料用于农业或林业。但是,对食品的清洁生产和人类无污染食品消费的关注可能会增加对污泥处理问题的争论。一方面,公众将鼓励循环利用计划,而另一方面,对洁净和健康食品的需求将会增加对污泥利用的限制[48]。

3.6海洋倾倒

海洋倾倒操作简单、对于沿海城市来说其处理费用较低,但是,随着生态环境意识的加强,人们越来越多地关注污泥海洋倾倒对海洋生态环境可能存在的影响。美国于1988年已禁止污泥海洋倾倒,并于1991年全面加以禁止。日本对污泥的海洋投弃作了严格的规定。中国政府于1994年初接受3项国际协议,承诺于1994年2月20日起不再海上处置工业废物和污水污泥[3]。海洋倾倒在英国尤其流行,因为与其他方法相比,其费用相当低。但是从1998年底,欧共体城市废水处理法令(91/271/EC)已经禁止其成员国向海洋倾倒污泥[44]。

3.7污泥处理处置费用分析

污泥处理及处置费用是昂贵的,约占全部基建费用的20~50%,甚至为70%。在我国城市污水处理厂中,传统的污泥处理工艺处理费用约占污水处理厂总运行费用的20%~50%,其投资占污水处理厂总投资的30%~40%[15]。

欧洲国家花在污泥管理方面的费用超过100亿欧元,其中15亿欧元花在污水处理厂污泥以及数目不详的类似污水污泥的工业污泥处理上。由于污泥农业利用难度的增加,所以有必要建设一些焚烧厂,从而使处理费用升高3~4倍[48]。

限制污泥农用的经济后果是相当大的。如果依靠限制的可供选择的处理方法,处理成本将由农用的75欧元/吨上升到焚烧的400欧元/吨。据德国的数据显示:污泥热处理费用将达到600欧元/吨。因此,排除有问题的化合物可能是经济的解决办法[45~47]。

总之,各国应当根据自己的地理位置、环境状况,经济实力、交通等因素来综合确定哪一种处理方法较为适合。

4 世界污泥处理处置标准

制定污泥利用标准应当根据土地利用情况、取样深度以及土壤pH值等因素进行调整。欧美国家根据各自具体情况制定了城市污泥土地利用技术标准。

英国的标准主要包括污泥中各项有毒有害物质、pH指标、污泥无害化、卫生化、稳定化处理后各项指标值,土地类型及其性质的测定,处理后污泥的土地使用范围。

美国联邦政府对城市污泥土地利用有严格的规定,在《有机固体废弃物(污泥部分)处置规定》中,将污泥分为A和B两大类:经脱水、高温堆肥无菌化处理后,各项有毒有害物质指标达到环境允许标准的为A类,可作为肥料、园林植土,生活垃圾填埋覆盖土等;经脱水或部分脱水简单处理的为B类污泥,只能林业用土,不直接用于改良粮食作物耕地[14]。自从1992年以来美国没有污泥倾倒入海洋,这是符合1988年制订的禁止污泥海洋倾倒公约的,结果许多将污泥倾倒入海洋的城市与其他城市联手将污泥制成土壤调理剂和肥料,以便用于农业土地和庭院。但是,为了避免污泥的负面效应,对应用于土地的污泥中化学物质进行了一些限制。这些限制源于化学物质从修复的土壤向植物、动物、和人类迁移的14条途径的冗长的风险评价。As、Cd、Pb、Hg和Se的浓度是为防止直接吸入污泥的儿童患病而制订的。对于这些元素,其他到达人类的途径和对动物和植物的所有影响都作为这些化学物质的浓度上限。对Cr、Cu、Ni、Zn的浓度限制是为防止其对作物的毒性而制订的。部分有机物的限制也加以考虑,因为这些物质已经被美国禁用或者被调查监测到已经超过了接受限[49]。

表6 国外污泥利用标准(最大施用量)[6,50~55]

单位:mg/kg 国家 年 Cd Cu Cr Ni Pb Zn Hg As 欧盟 1986 1~3 50~140 100~150a 30~75 50~300 150~300 1~1.5 法国 1988 2 100 150 50 100 300 1 德国 1992 1.5 60 100 50 100 200 1 意大利 3 100 150 50 100 300 / 西班牙 1990 1 50 100 30 50 150 1 荷兰 净土参考值 0.8 36 100 35 85 140 0.3 干扰值 12 190 380 210 530 720 10 英国 1989 3 135 400a 75 300 200 1 丹麦 1990 0.5 40 30 15 40 100 0.5 芬兰 1995 0.5 100 200 60 60 150 0.2 挪威 1 50 100 30 50 150 1 瑞典 0.5 40 30 15 40 100 0.5 美国 1993 20 750 1500 210 150 1400 8 中国(GB4284) 5/20 250/500 600/1000 100/200 300/1000 500/1000 5/15 75/75 日本 5 2 50 加拿大 20 500 1000 500 200 2000 2000

由表6说明:欧共体的成员国污泥利用标准是不同的。1986年6月12日,欧共体通过了“欧洲议会环境保护、特别是污泥农用土地保护准则”。目前,欧洲委员会正在考虑对重金属和可能的有机污染物进行限制,但是,这将会限制污泥循环利用的潜力。几个成员国已经建立了更为严格的污泥重金属含量的限制,一些国家已经引进了污泥中有机污染物含量的限制。

德国1972年6月通过了第一部废物处置法,于1982年1月15日在废物处置法下通过了一项有关农业、林业及园艺用地上使用污泥的法律条令,1992年4月15日对其进行了修改,1994年7月8日又通过了物质循环管理-垃圾法,并于1996年9月生效[13]。

目前我国关于污水处理厂污泥处理处置国家标准只有“农用污泥质量标准”(GB4284-84),此外还有部级标准“城市污水处理厂污水污泥排放标准”(GJ3025-93)。

欧盟成员国污泥污染调查结果显示:重金属使用越少,污泥污染越小,因此,越有利于污泥的循环利用。增加污泥的作为肥料的施用需要考虑农业土地污染不会影响食物质量、也不能导致环境破坏。

最近好的迹象显示:由于丹麦、德国、法国以及芬兰采用了更有效的污水处理技术,所以重金属含量下降了,而氮、磷的含量增加了[45~47]。

5 我国污泥处理、处置存在的问题和展望

污水处理中的污泥处理和处置技术在我国还刚刚起步,在全国现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到1/4,处理工艺和配套设备较为完善的还不到1/10,能够正常运行的为数不多,污泥直接排放造成的二次污染必须予以充分的重视[15]。我国传统的污泥处理处置基建投资大、负荷低、安全性要求高,运行管理难度大、运行经验缺乏等问题,所以造成设备闲置,浪费极大[1]。我国存在大量小型污水处理厂,其污泥绝大部分未能得到妥善处置,污泥处置已经成为污水处理厂设计、运行中必须优先考虑的重要环节。污泥处理和处置不仅是我国而且是世界面临的技术挑战。

对于污水处理厂的污泥处理、处置系统的装备,发达国家在20世纪60年代就已经达到先进的成套化水平,而我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚,而且对污泥处理处置重视不够。虽然80年代中期建设了大型污水处理厂,污泥处理也采用中温厌氧消化,但是污泥处理技术和设备几乎全部需要引进。近十多年来,城市污泥处理技术中某些单项专用设备有较大发展,但是污泥处置和最终出路方面尚属试验研究阶段[14]。

从污泥处理处置趋势分析,今后污泥利用方向将会是土地利用和热能利用。污泥农用将会向更安全地利用方向发展,因此,需要提供污泥的来源、污染方面的信息,同时在引进先进污水处理技术、制定更严格的污泥利用标准的前提下改进或创新污泥处理工艺。由于堆肥工业受到堆肥处理量、处理周期、成本的限制,所以目前欧洲只有1%的污泥用于堆肥,美国只有4%~5%。但是,随着科学技术的进步,堆肥化工艺设计正朝着工业化、系统化方向发展。随着人们资源循环利用和环保意识的提高,堆肥化和其他有竞争方法的经济差额逐步减少,今后将会有越来越多的资金注入堆肥化工厂的规划、设计、建造以及相关机械设备的研制之中,一批按照工程学、生物学原理设计、且符合液体和气体排放管理相关规定的大规模现代化堆肥厂将会大量出现。

污泥焚烧和能源利用将是污泥处置的发展方向之一,所以今后污泥焚烧的比例将进一步增加。污泥干化将继续不断完善和发展,据预测,未来10年欧洲采用热处理的污泥量将翻一番[56]。污泥干化设备正向大型化方向发展,其处理性能将不断完善,处理能耗将进一步降低。污泥低温热解能回收能量,经济性优于焚烧处理,是大有前途的处理方法,但是需要在热解机理和动力学研究方面作深入研究,在工艺和设备方面有所突破[21]。

近年来发达国家已就促进厌氧消化进程技术和污泥减量技术展开研究。通过各种预处理(如热解法、水解酸化法、碱处理等)来提高污泥的厌氧消化性能;通过臭氧氧化、超声波技术、解耦联代谢等措施进行污泥减量化处理。从世界范围来看,污泥土地填埋将会受到越来越多、越来越严格的限制,所以污泥填埋的比例将会逐渐减少。根据我国是一个以农业为主的发展中大国以及目前污泥处理处置中存在的特点,污泥处理应当以堆肥、土地利用和资源化为主,在经济较发达地区可根据实际情况探索其他处理处置方法(如焚烧法、热处理法等)。但是应当注意,在进行污泥土地利用时需要严格管理,只有符合农用标准的污泥才能用于农作物。在采用堆肥时,需要考虑污泥处理量、场所和使用场地等,当污泥不能农用时,可以考虑污泥干化和焚烧处理。

总之,在考虑选用某种污泥处理处置方法时,要从环境安全、资源投入产出和收益影响比四个方面来考虑污泥处理方案,同时兼顾环境生态、社会和经济效益三者之间的平衡。不管采用那一种污泥处理处置措施都需要考虑投资和运行成本和经济承受能力,要在设备投资、运行费用、地价和人力价格等基础上对处理方法加以综合评估。各地区在处置污泥时要根据当地地理环境、经济水平、技术措施、交通运输、能源、污泥利用市场和容量等因素,随着公众认识的提高和兴趣的改变而发生变化。

工业污泥处理的主要方法范文第4篇

工业污泥处理处置事关公共安全和环境保护,对我县经济社会的健康发展和社会和谐具有重要意义。当前,我县大部分工业污水已纳入嵊新污水处理厂处理,但工业企业废水预处理设施产生的污泥量较大,对环境造成的污染压力也较重。为规范工业企业污泥处置行为,县政府决定在近期开展集中整治行动。

一、指导思想

以科学发展观为指导,以《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《固体废物污染环境防治条例》等法律法规为依据,通过集中整治,推动我县工业企业污泥规范化处置工作地有效开展。

二、整治目标

从今年12月15日起,到明年2月25日止,通过为期2个多月的污泥规范化处置集中整治专项行动,使我县工业污泥安全处置率和综合利用率合计达到90%以上,企业污泥处理处置行为得到规范,污泥污染防治长效机制逐步完善。

三、整治内容和步骤

本次污泥规范化处置集中整治分成四个阶段:

(一)宣传发动阶段(今年12月15日—12月20日)

根据市政府召开的“全市工业企业污泥规范化处置集中整治动员大会”精神和《绍兴市工业企业污泥规范化处置集中整治方案》要求,县政府召开全县工业企业污泥规范化处置和集中整治动员会议,对污泥规范化处置集中整治工作进行动员和部署,明确职责,落实任务。为加强领导,县政府决定成立工业污泥规范化处置集中整治领导小组(以下简称县领导小组),由县政府分管副县长担任组长,县发改、经贸、公安、建设、交通、环保、城管、水务集团主要负责人为成员;县领导小组下设办公室,由县环保局负责办公室日常事务。

(二)调查摸底阶段(今年12月20日—12月31日)

县政府组织环保、经贸、交通等部门开展调查,掌握工业企业产生的污泥种类、流向、运输、处置和利用等情况,并对调查中发现的问题向企业发责令整改通知书,提出整改要求,限期企业整改。

(三)整改落实阶段(明年1月1日—1月20日)

工业企业是污泥污染防治的责任主体,应当根据环保等部门提出的整改要求,及时制定防治污泥污染的整改工作方案,明确具体的责任人员和污泥无害化处置的具体措施、进度安排。企业应当依法进行污泥申报登记,建立《固体废物运行台帐》,如实记载有关污泥的产生量、处置量、流向等情况,并保持原始处理凭证;委托处置的,应当签订污泥运输和委托处置协议。

企业污泥如果近期内难以采用焚烧、填埋等方式处置的,可以暂时在企业内部存放。污泥存放场所要有识别标志,达到安全、分类堆放要求,应当有遮雨棚,避免露天堆放,防止污泥随雨水流入河道,造成二次污染。

各相关企业须在明年1月20日前向县环保局书面报告处置工作方案、台帐建设和污泥处理处置等情况。

(四)复查迎检阶段(明年1月20日—2月25日)

明年1月20日起,县政府将组织环保、经贸、交通等部门对企业前阶段整改情况进行复查,重点检查医药、化工、印染、电镀等行业的污泥处理设施、污泥流向、污泥委托运输协议、委托处理处置协议、发票、台帐等情况。做好明年3月市检查小组对我县工业企业污泥集中整治情况检查迎检工作。

四、整治要求

工业污泥处理的主要方法范文第5篇

关键词:含油污泥;减量化;稳定化;资源化

1 前言

含油污泥是指被丢弃的含油固体和泥状物质,主要是石油勘探开发业和石油化工行业生产过程中产生的油泥,具有产生量大、含油量高、综合利用方式少、处理难度大等特点[1]。含油污泥中除含有大量的残留油类,还含有苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质。含油污泥体积庞大,若不加以处理直接排放,不但占用大量耕地,而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染[2]。含油污泥中还含有大量的盐类以及多氯联苯,二噁英等难降解的有毒有害物质,若不加以有效处理,不仅污染环境,而且造成资源的浪费[3]。因此,含油污泥一直是困扰石油石化行业的一大难题[4]。

因此,对现有的含油污泥处理技术进行综述,有助于对现有的含油污泥处理技术进行理解和把握,并为开发出新型处理技术提供帮助。

2 含油污泥处理技术现状

含油污泥是由油包水、水包油乳化液及悬浮固体等成分组成的稳定悬浮乳状胶体,主要来源于原油开采、炼油化工厂污水处理等生产过程。由于含油污泥成分受污水水质、处理工艺、加入药剂等因素影响,处理难度大,各种处理方法在实际应用中皆存在一些问题[5]。但从目前整体技术发展趋势来看,含油污泥的处理方法主要分为减量化、稳定化和资源化三个方面,并在各个研究领域均取得了一定的进展和成果。

2.1 减量化处理措施

2.1.1机械脱水工艺

机械脱水工艺中重要环节为含油污泥的调质技术与不同处理阶段高速离心机的操作技术。调质-机械分离预处理技术体系中,普通高分子絮凝剂使用后不易降解,极易造成对环境的二次污染,因此选用无毒无害、适用范围广的高效有机高分子絮凝剂是首要考虑的关键因素之一。目前,已有研究报道[6],通过利用活性污泥中微生物分泌的高分子絮凝剂,结合使用有机絮凝剂可显著改善机械离心脱水效果,并可节省90%左右的高分子絮凝剂使用量。

2.1.2超声波预处理技术

含油污泥的超声脱油主要应用超声的机械振动和声空化两种作用。超声空化所造成的微射流可达到每小时400km,即射流束以近乎固体所不能承受的力冲击固体表面,这样在固体的表面发生腐蚀作用,这种冲击波在不足4×10-8s的时间内消失,产生压强可达到3×l08N/m2,同时伴有103K的高温,可以分散聚集在一起的污泥,把污染物从污泥表面剥离[7]。

2.2稳定化处理措施

2. 2.1 固化处理

含油污泥固化处理是指在含油污泥中加入一定量的固化剂,使其发生一系列稳定的不可逆的物理化学反应,将含油污泥中的部分水分和有毒物质等固定或锁定在一定致密的基质中,使其形成具有一定强度的固态物质。

含油污泥固化过程为水化过程,主要发生如下反应:

xCa(OH)2+SiO2+(n-1)H2O xCaO·SiO2·nH2O;xCa(OH)2+ A12O3+(n-1)H2O xCaO·A12O3·nH2O

其中消耗的离子来源于含油污泥和加入的固化剂,水化初期以凝结网状结构为主,胶结能力较差,水化后期以晶体结构为主,形成较强的化学键连接,因此固化物有一定强度。晶体结构可以将重金属、一些有害有机化合物等锁定在内,使有害物质的渗透性和浸出率大大降低[8]。

2.2.2 生物处理

生物处理方法分两类,一是向含油污泥中投加营养物质,曝气,促进污泥土著微生物生长增殖,从而实现对污染物的降解。二是向含油污泥中投加高效降解石油烃的微生物菌剂。

利用生物处理可去除PAHs类有害物质。Boonchan等[9]发现,真菌可以完成对PAHs的第一步降解生成有机酸类,细菌再以有机酸为碳源进一步降解为二氧化碳和水。RodrigoJ.S.Jacques等人[10]利用从含油污泥污染的土壤中筛选的菌群获得了对蒽、菲、苯并芘分别为48%、67%、22%的去除率。

2.2.3 超临界水氧化处理

荆国林等 [11]运用超临界水氧化法处理油田含油污泥,实验结果表明, 超临界水中的氧化反应能有效去除含油污泥中的原油, 去除率可达95%。张守明和高波[12]对超临界水氧化法处理含油污泥的工艺进行了研究,得到了以下结论:反应时间对COD去除率影响较明显,COD去除率随着反应时间的延长而增加。可生化性随反应时间的延长而降低。反应温度对COD去除率影响较明显,温度越高,COD去除率越大,高温有利于COD的去除。

2.3资源化措施

2.3.1焦化处理

焦化法处理含油污泥就是对含油污泥中重质油的深度热处理,焦化反应实质是一个烃类物质的热转化过程,烃类的热反应是一个复杂的反应,反应机理普遍认为是自由基反应机理[13]。目前焦化处理主要分两个方向,一是焦化法处理含油污泥回收矿物油,研究表明,液相产品回收率可达88.23%,产品主要为汽油、柴油和蜡油[14,15]。利用聚乙烯类废塑料与含油污泥混合焦化可进一步提高矿物油回收率[16]。二是利用含油污泥添加适量的强度添加剂和炭化添加剂,AM和陶粒,仅次于活性炭,投加8 mg/L的PAM可进一步提高除油效果[17]。

2.3.2 化学热洗处理

化学热洗是将含油污泥加水稀释后再加热,同时投加一定量化学试剂的条件,使油从固相表面脱附或聚集分离的污泥除油。赵虎仁等[18]采用“化学热洗、生物处理”工艺对炼油厂含油污泥处理,研究发现,洗涤剂OST-Ⅱ效果最好,污油回收率可以达到92.2%。童蕾等[19]用含表面活性剂的热碱水溶液洗涤处理含油污泥,残留油含量降至1.2%左右。

3 含油污泥处理技术的发展前景与展望

目前,含油污泥的处理和再利用仍处于实验研究和中试阶段,还缺乏可靠的技术、工艺以及示范工程。大多数研究主要针对含油污泥中原油的回收,有关剩余含油污泥的净化处理的研究还处于起步阶段。含油污泥的处理措施众多,每种方法都有其自身的优缺点和使用范围。以回收原油为目的处理含油污泥的各种物理化学方法,主要适用于含油量较高的污泥,由于处理过程中需要额外添加成本昂贵的化学药剂以及匹配的处理设施,处理过程复杂、成本较高,还会引起废水、废渣等二次污染问题,需要进一步处理利用。按照可持续发展的要求,以及石油资源重要性的日益显现,含油污泥的处理愈来愈引起重视,含油污泥中原油的回收和含油污泥的循环再利用将是今后的发展方向。把污染环境的含油污泥经处理后再利用.既解决了油田环境污染问题,又能带来经济效益。

参考文献:

[1]刘惠卿,盘英,李玉嫦.“三泥”处理现状[J].石油化工环境保护,2001(1):33–36.

[2]李美蓉,孙向东,袁存光.自高含油罐底油泥回收原油的深度处理技术[J].石油化工高等学校学报,2006,19(2):30–33.

[3]曹方起,曾庆辉,何国安.临盘油田含油泥砂处理技术研究[J].石油天然气学报,2005,27(3):572–574.

[4] Chang Chingyuan,Shie Jelueng,Lin Jyhping,et a1.Major products obtained from the pyrolysis of oil sludge[J].Energy & Fuels,2000,14(6):1176—1183.

[5]郑晓伟,陈立平.油污泥处理技术研究进展与展望[J].中国资源综合利用,2008,26(1):34—37.