一、石灰投加技術
污泥脫水后的污泥進入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量為濕泥量的10%一15%,氨基璜酸的投量約為石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反應過程中產生氨氣,增強了整個工藝的殺菌(sterilization)效果,降低了反應溫度(temperature)。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中攪拌后,由雙螺旋進料機推入柱塞泵進料口,通過柱塞泵送入反應器,在70℃下停留30 min,輸出的產品可達到美國EPA PART503 CLASS A標準。反應后的污泥泵送至料倉,密封容器中產生的氣體經洗滌塔處理(chǔ lǐ)后排放。該工藝的特點:pH>12,延續時間長,殺菌徹底;高pH使大部分金屬離子沉淀,降低了其可溶性和活躍程度;污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭氣,系統全密封,無環境污染;系統全自動,操作維護簡單:加入少量氨基璜酸,減少了石灰用量和反應時間,降低了運行成本。
二、污泥洗滌工藝處理
該技術創新采用污泥洗滌工藝,首先洗出污泥中有機物質,分離無機物質污泥土,再將有機污泥濃縮進行高溫厭氧消化處理。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀,具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種,其致密層可位于纖維的外表面/如反滲透膜,也可位于纖維的內表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說,致密層位于內表面或外表面均可。沉淀(precipitation)污泥經過洗滌洗出污泥中一半固體無機污泥土,減少了一半生物處理量,節省工程(Engineering)投資(意義:是未來收益的累積)和處理費用;單獨處理有機污泥,去除了無機污泥土在反應器中的沉淀,減少了設備磨損和反應器的維護;沉淀污泥經過洗滌洗出污泥中大部分容易沉淀的重金屬和無機污泥土,提高了有機肥的品質;洗滌出的污泥土還可生產路面彩磚、透水磚。其他創新工藝:超高溫厭氧消化、多級厭氧消化、沼渣漂浮等,污泥生物處理速度提高了幾倍和沼氣產量提高20%以上。
沉淀(precipitation)污泥生物處理系統,工程設計創新采用地埋式、緊密型、多級消化反應器設計,幾個獨立的厭氧消化反應器你中有我我中有你渾然一體,節省建筑材料,采用混凝土結構造價低廉。目前國內外現有的厭氧消化反應器普遍采用地上式結構,地上式結構能使配備設備便于維護和有利沼渣排放預防沼渣沉淀。該生物處理系統工程設計很好地解決了配套設備的維護和沼渣沉淀,系統配備設備少,只需要幾臺水泵,就是水泵壞了更換一臺用不完20分鐘,保證設備檢修不停產;沉淀污泥經過洗滌去除了容易沉淀的無機污泥土,有機污泥經吹浮系統作用全部漂浮不會沉淀。地埋式厭氧消化反應器不僅投資少、不占用土地,而且還能防地震、防雷擊和使用壽命長、減少消化系統的熱量損失。
三、污泥碳(C)化技術
所謂污泥碳化,就是通過一定的手段,使污泥中的水分釋放出來,同時又最大限度地保留污泥中的碳值,使最終產物中的碳包含比重大幅提高的過程(guò chéng) 高溫碳化。
碳化時不加壓,溫度為649―982℃。先將污泥干化至含水率約30%,然后進入碳化爐高溫碳化造粒。碳化顆粒可以作為低級燃料(fuel)使用,其熱值約為8 360―12 540 kJ/kg。該技術可以實現污泥的減量化和資源化,但由于其技術復雜,運行成本高,產品中的熱值含量低,目前尚未有大規模地應用。
中溫碳化。
碳(C)化時不加壓,溫度為426―537℃。先將污泥干化至含水率約90%,然后進入碳化爐分解。工藝中產生油、反應水、沼氣和固體碳化物。該技術可以實現污泥的減量化和資源化,但由于污泥最終的產物過于多樣化,利用十分困難(difficult)。另外,該技術是在干化后對污泥實行碳化,其經濟效益(benefit)不明顯,目前實際應用也是很少。
低溫碳化。中空纖維膜紡絲機通過膜技術進行水處理,應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫院、小區污水會用、造紙等生產生活污水處理。膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布,原液在一定壓力下通過膜的一側,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而大分子溶質被膜截留,達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,膜不易被堵塞,可連續長期使用。
碳(C)化前無需干化,碳化時加壓至6―8 MPa,碳化溫度(temperature)為315℃,碳化后的污泥成液態,脫水后的含水率50%以下,經干化造粒后可作為低級燃料使用,其熱值約為15 048~20 482 kJ/kg。該技術通過(tōng guò)加溫加壓使得污泥中的生物質全部裂解,僅通過機械方法即可將污泥中75%的水分脫除,極大地節省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的徹底穩定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值,為裂解后的能源再利用創造了條件。
污泥水解熱干化技術污泥水熱干化技術通過將污泥加熱,在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機物水解,破壞污泥的膠體結構,可以同時改善脫水性能和厭氧消化性能。隨水熱反應溫度和壓力的增加,顆粒碰撞增大,顆粒間的碰撞導致了膠體結構的破壞,使束縛水和固體顆粒分離。經過水熱處理(chǔ lǐ)的污泥在不添加絮凝劑的情況下機械脫水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏觀上表現為揮發性懸浮固體濃度減少和CO
D、BOD以及氨氮等濃度增加。水熱干化技術采用漿化反應器,通過閃蒸乏汽返混預熱漿化、蒸汽與機械協同攪拌,提高了系統的處理(chǔ lǐ)效率;在水熱反應器中,采用蒸汽逆向流直接混合加熱的方式,強化了傳質傳熱過程,可以避免局部過熱結焦碳化:在連續(Continuity)閃蒸反應器中,實現了系統能量的有效回收。
污泥處理的方式有很多種,綜合考慮結合實際情況讓污泥做到減量化無害化資源化處理是最終的追求。