城市污水处理厂污水污泥排放标准cj3025-9

城市污水处理厂污水污泥排放标准cj3025-9（精选5篇）

城市污水处理厂污水污泥排放标准cj3025-9 第1篇

城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ 3025-93）

1、主题内容与适用范围

本标准规定了城市污水处理厂排放污水污泥的标准值及检测、排放与监督。本标准适用于全国各地的城市污水处理厂。地方可根据本标准并结合当地特点制订地方城市污水处理厂污水污泥排放标准。如因特殊情况，需宽余本标准时，应报请标准主管部门批准。

2、引用标准

CJ 18 污水排入城市下水道水质标准 GB 3838 地表水环境质量标准

GB 4284 农用污泥中污染物控制标准 GB 3097 海水水质标准

CJ 26 城市污水水质检验方法标准

CJ 31 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准

3、引用标准

3.1 进入城市污水处理厂的水质，其值不得超过CJ 18标准的规定。

3.2 城市污水处理厂，按处理工艺与处理程度的不同，分位一级处理和二级处理。

3.3 经城市污水处理厂处理的水质排放标准，应符合表1的规定。（详见附件）3.4 城市污水处理厂处理后的污水应排入GB 3838标准规定的Ⅳ、Ⅴ类地面水水域。

4、污泥排放标准

4.1城市污水处理厂污泥应本着综合利用，化害为利，保护环境，造福人民的原则进行妥善处理和处置。

4.2 城市污水处理厂污泥应因地制宜采取经济合理的方法进行稳定处理。

4.3 在厂内经稳定处理后的城市污水处理厂污泥宜进行脱水处理，其含水率宜小于80%。4.4 处理后的城市污水处理厂污泥，用于农业时，应符合GB 4284标准的规定。用于其它方面时，应符合相应的有关现行规定。

4.5 城市污水处理厂污泥不得任意弃置。禁止向一切地面水体及其沿岸、山谷、洼地、溶洞以及划定的污泥堆场以外的任何区域排放城市污水处理厂污泥。城市污水处理厂污泥排海时应按GB 3097及海洋管理部门的有关规定执行。

5、检测、排放与监督

5.1 城市污水处理厂应在总进、出口处设置监测井、对进、出水水质进行检测。检测方法应按CJ 26的有关规定执行。

5.2 城市污水处理厂应设置计量装置，以确定处理水量。

5.3 城市污水处理厂排放污泥的质和量的检测应按有关规定执行。5.4 城市污水处理厂化验室及其化验设备应按CJJ 31的规定配备。

5.5 城市污水处理厂的检验人员，必须经技术培训，并经主管部门考核合格后，承担检验工作。

5.6 处理构筑物或设备等到发生故障，使未经处理或处理不合格的污水污泥排放时，应及时排除故障，做好监测记录并上报主管部门处理。

5.7 当进水水质超标或水量超负荷时，必须上报主管部门处理。

5.8 本标准由城市污水处理厂的建设、规划和运行管理等单位执行，城市污水处理厂的主管部门负责监督和检查。附加说明

本标准由建设部标准定额研究所提出。

本标准由建设部城镇水质标准技术归口单位中国市政工程中南设计院归口。本标准由建设部城市建设研究院、上海市城市排水管理处、天津市排水管理处、中国市政工程西南设计院、西安市市政工程局、长沙市排水管理处负责起草。

本标准主要起草人：杨肇蕃、吕土健、严嫣、谈志德、欧阳超、雷寐初、刘永令、李和平。本标准委托建设部城市建设研究院负责解释。

城市污水处理厂污水污泥排放标准cj3025-9 第2篇

国际海事组织于2006年10月13日通过了IMO.MEPC159 (55) 决议, 该决议对MARPOL公约附则IV有关船舶生活污水处理装置的要求做出了全新的诠释, 从2010年1月1日起, 船舶生活污水处理装置应满足新的排放指标要求, 如表1所示。

1-本体;2-电控箱;3-鼓风机;4-排放泵;5-抽吸泵;6-一级曝气柜 (前柜、隔板、后柜) ;7-二级曝气柜 (前柜、隔板、后柜) ;8-沉淀柜;9-排污口;1 0-污泥柜;1 1-液位/膜柜;1 2-消毒清水柜;1 3-曝气盘;1 4-膜组件。

可见, 新公约所有指标均比老公约严格, 对原先不作要求的化学需氧量也制定了明确的排放标准。化学需氧量 (COD) 是指在一定的条件下, 采用一定的强氧化剂处理水样时, 所消耗的氧化剂量, 它是表示水中还原性物质多少的一个指标。化学需氧量越大, 说明水体受有机物的污染越严重。

2 船舶生活污水处理新工艺

在新标准面前, 传统的生化法生活污水处理装置已经不敷应用, 而采用膜分离-生物处理技术 (MBR) 则成为了当前比较现实的选择, 它在传统活性污泥法生活污水处理装置的基础上应用了的膜分离技术, 通过超滤膜进行分离, 较好的改善了出水水质。

704所研制的MBR型膜生物船舶生活污水处理装置装置基本结构如图1所示。一级曝气柜由前柜6-1和后柜6-3两封闭容水空间组成, 二柜之间的隔板6-2底部开设有流通口, 污水自前柜顶部进入垂直向下流动, 并流经柜内布设的曝气盘, 随后自后柜的顶部流出。污水按设定程序分批进入一级曝气柜, 该柜是一完全混合的曝气柜, 柜内的活性物质是细菌和低级霉菌占优势的混合菌种, 采用高MLSS值 (混合液污泥浓度值) , 可在较短时间内去除污水中绝大部分有机物, 在柜顶部设有和鼓风机连通的进气口, 以便向柜内供气。二级曝气柜结构和流向均和一级曝气柜相同, 污水自一级曝气柜后柜的顶部开口流入, 在二级曝气柜中, 同样以鼓风机自柜顶进气口供气, 用以培养原生物占优势的菌种, 摄食游离细菌、有机碎屑并净化尚未被除去的污染物, 增进絮凝, 澄清污水。沉淀柜与二级曝气柜后柜7-3的顶部相通, 污水经生物学处理后进入沉淀柜, 在重力作用下将污水中重质污物沉淀, 污泥自排污口9排出后进入沉淀柜侧下方的封闭柜体污泥柜10储存。沉淀柜的内部也设置有曝气盘, 以加强对污水的进一步生物处理。液位/膜柜由液位柜和膜组件柜两部分组成, 二者是相互连通的封闭容水腔, 液位柜位于膜组件柜的上方, 其侧壁顶部开口和沉淀柜连通, 二容水腔内也均布置有曝气盘, 以加强生物处理。在膜组件柜中设置有膜组件14, 该柜连接有抽吸泵, 在抽吸泵的作用下, 自行流动的污水经膜组件进行固液分离, 被分离膜截留的活性污泥则被送回曝气柜。抽吸泵的起停由液位柜的液位控制。抽吸泵将液体排入消毒清水柜, 柜内盛置有消毒剂, 以供对需要排放的生活污水进行最后的消毒处理, 最后经排放泵排放达标污水。

除了MBR法处理生活污水外, 国内相关单位对通过其它方式处理船舶生活污水也在进行积极的探索, 如采用电解法处理船舶生活污水, 通过电解海水产生次氯酸钠对生活污水进行氧化分解和消毒, 相关研究正在进行中。

3 结语

防止海洋环境受到污染已成为我们全人类共同担负的使命。控制船舶生活污水的排放, 使防污染与海洋运输的快速发展保持同步至关重要, 偏废或忽视污染物的排放只会让我遭到大自然无情的惩罚。

参考文献

[1]殷佩海.船舶防污染技术[M].大连海事大学出版社, 2000.

[2]江彦桥.海洋船舶防污染技术[M].上海交通大学出版社, 2000.

城市污水处理厂污水污泥排放标准cj3025-9 第3篇

根据GB 189182002《城镇污水处理厂污染物排放标准》,一级A出水总磷(以P计)应0.5 mg/L(2005年12月31日前建成的为1.0 mg/L,因绝大部分一级A排放标准的污水厂多是2006年以后建设或改扩建的,故这种情况很少)。

污水厂为达到一级A排放标准,多采用生物脱氮除磷工艺(如AAO工艺、带缺氧厌氧段的氧化沟工艺等)。处理以生活污水为主的城镇污水,生物脱氮除磷工艺对BOD5、CODcr、氨氮和总氮的去除效果都能达到一级A的排放标准,且较稳定,但生物除磷效果与排放标准(0.5 mg/L)常有一定差距,且除磷效果受多种因素影响而不很稳定。这种情况可从理论计算中得到解释,实际运转中也得到证实。

污水生物除磷的唯一去除途径是在生物反应池中,将有机磷氧化为磷酸盐,进入微生物体内,从剩余污泥中排出。生物脱氮除磷工艺的基本原理是通过强化微生物的厌氧释磷和好氧吸磷过程,培育嗜磷菌,使微生物体内的磷含量从常规活性污泥的2%左右提高到3%以上(有文献报道称磷含量可达6%~8%,但实际运转中很难做到),增加排除剩余活性污泥中磷的浓度,提高磷的去除量。根据大量中间试验和生产运转数据,生物脱氮除磷工艺的磷去除率,在进水碳源(BOD5)不很高的情况下,能达到70%~75%已很不易,进水中磷浓度为4 mg/L时,出水磷浓度最佳情况为1.0 mg/L。城镇污水厂进水BOD5浓度以150 mg/L计,产泥率0.7 kg TSS/BOD5,污泥中含磷量按3%计,生物脱氮除磷工艺通过排泥从污水中带出的磷量为1500.70.03=3.15 mg/L,一般进水中磷浓度为4.0 mg/L,则生物脱氮除磷工艺在正常情况下出水磷浓度为1.0 mg/L左右。故污水厂要达到一级A排放标准,必须在生物脱氮除磷工艺外增加化学除磷设施,进一步降低出水总磷浓度,并作为生物脱氮除磷工艺运行不正常情况下的保证措施。

污水厂为达到一级A排放标准的化学除磷工序,一般设在生物脱氮除磷之后,目标是将生物脱氮除磷工艺(AAO工艺)出水的磷浓度从1.0 mg/L左右降低到一级A排放标准的0.5 mg/L以下。由于污水厂出水中含有一定量的悬浮固体SS,SS的成分主要是活性污泥细碎絮体,含磷量为3%左右,按过滤后出水SS为5.0 mg/L计,SS中的磷量为0.15 mg/L,则化学除磷后出水残留的溶解状磷应0.35 mg/L。化学除磷的磷削减量为0.65 mg/L左右。

2 化学除磷的基本原理

化学除磷的基本原理是投加高化合价的金属盐类的化学药剂,一般为三价铁盐、铝盐等。药剂中的高价金属离子与磷酸盐结合成低溶解度的磷酸盐化合物,使水中的溶解性磷转移至固相。又因生成的磷酸盐化合物是极细小的晶状体,必须进行絮凝,然后通过沉淀或过滤等固液分离手段将磷酸盐化合物从污水中去除。

化学除磷是单纯的化学反应和物理化学的絮凝及固液分离过程,只要投加的药剂品种正确、投加量适当,除磷效果是可靠的,而且污泥量增加不多,经济合理。

投加铝盐或三价铁盐,除磷化学反应式为

这只是简单的表述,实际生成物的组成要复杂得多,故常用经验分子式为

式中:r为计量系数,与阳离子的种类有关,文献报道值为1~2。

但同时会与水中的碱产生某些副反应。如水解反应生成氢氧化物:Me3++3OH-Me(OH)3。同时生成的Me PO4和Me(OH)3都是难溶化合物。

副反应从投加的药剂中夺取金属离子Me3+,生成金属氢氧化物Me(OH)3及其他化合物。从简单表述化学反应方程式看,去除一个克分子磷酸盐只需投加一个克分子三价金属离子,即mol投加/mol去除=1。实际上因整个除磷的化学反应比简单的反应表述方程式复杂得多,又有各种副反应,故投加的药剂量要大得多,即mol投加/mol去除>1。化学除磷工艺中,mol投加/mol去除(又称摩尔比)是一个重要的指标,用于判别药剂选择、投加方式等的优劣。摩尔比(mol投加/mol去除)的主要影响因素主要包括:

1)水的化学性能和p H值与所选药剂是否适应。

2)要求达到的残留溶解磷酸盐的浓度。要求的残留溶解性磷越低,摩尔比越高。

3)水温和其他因素。

3 除磷药剂的选择

化学除磷投加的药剂常用的是石灰、铝盐或铁盐。石灰除磷的化学反应是:石灰中的钙离子与水中的磷酸盐离子生成磷酸钙类的化合物,如羟基磷灰石[Ca5(OH)(PO4)3(S)]或磷灰石等。这类化合物的溶解度随p H值的提高而降低。为达到污水厂的排放标准,石灰的投加量往往较高,造成出水p H值≥10.5,超出排放标准中p H为6~9的规定,且污泥产量明显增多。此外石灰乳的消解制备设施庞杂,石灰渣难于处置,故不适用于城镇污水厂的深度除磷。

因磷酸铁、磷酸铝、氢氧化铁及氢氧化铝的溶度积有差异,在不同的p H值情况下,水中残留的溶解性磷浓度不同,故铁盐与铝盐之间的选择,主要取决于水质和要求达到的残留溶解性磷酸盐的标准。图1是在实验室条件下测得的p H值对铁、铝及钙的磷酸盐溶解度的影响曲线。

污水厂一级A排放标准出水中残余溶解性磷浓度应<0.35 mg/L。一般污水厂出水的p H值是7.0左右。从曲线可见,磷酸铁的残留溶解性P浓度的对数值lg P(mol/L)为-4左右,达不到残留溶解性磷的要求。磷酸铝最小溶解度的p H值为6.5左右,与污水厂出水p H值较一致,最小残留溶解性磷的对数值为-6.7左右,即残留溶解性磷可以大大低于一级A排放标准。此外,当投加铁盐过量时,会造成出水含铁离子而水色发黄,铁盐溶液对设备和管道的腐蚀性强。因此,除磷药剂的选泽应优先考虑铝盐。

常用铝盐一般是硫酸铝[Al2(SO4)318H2O,Aluminium Sulfate]或聚合氯化铝(Polyaluminium Chioride)。硫酸铝中含18个结晶水,有效铝离子的含量,按分子量计算,仅为7.7%。投加固体硫酸铝时,溶药、计量、投加的设备较繁杂,固体杂质的分离处置较难,所以工程中宜选用液体硫酸铝。聚合氯化铝也有液体和固体两种产品,氧化铝含量:液体8%~10%,固体30%~40%,可根据工程实际情况选用不同的产品。铝盐的投加量受水质和环境条件的影响较大,需要通过试验确定。

4化学药剂投加点的选择

化学除磷药剂的投加,要从药剂对污水厂整个处理流程的影响来考虑。

在污水厂进水头部投加化学除磷药剂时,因副反应生成的金属氢氧化物絮体可吸附和絮凝污水中的含碳含氮有机物,可在除磷的同时降低污水厂进水浓度和处理能耗。但以生活污水为主的城镇污水厂,生物脱氮时常出现碳源不足的现象,影响反硝化和厌氧释磷的效果。此外,因副反应而过量投加的铝盐或铁盐,在初沉池中被截留排除,不能重复利用。特别是在进水头部投加除磷药剂是化学除磷在先而生物除磷在后,这就要求投加除磷药剂的量应随进水水质、水量的变化,精确和即时地控制,投量过多则会因水中残留的磷量不足而影响生化反应中的细胞合成,投量不足则直接导至出水残留磷浓度超标。

这种精确投加在实际运行中是很难做到的。因此,进水BOD5不高的污水厂不宜在进水头部投加化学除磷药剂。

污水厂二沉池出水中投加化学除磷药剂,可免除除磷药剂对活性污泥的影响,但因生成的磷酸盐是极细小的晶体,需要增设专用的混和、反应和沉淀设施,才能进入滤池;同时,过量投加的铝盐或铁盐,也不能重复利用。

较理想的药剂投加点是生物反应池好氧段末端附近,距出口的水力停留时间15~20 min。生物反应的混合液到达该处时,好氧吸磷的过程已基本完成,水中残留的溶解性磷的浓度,正是须化学除磷工艺去除的起始浓度,不会发生化学除磷与生物除磷争夺等问题;生物反应池的曝气搅拌可替代絮凝反应,化学除磷生成的磷酸盐等,可借助活性污泥的生物絮凝作用,在二沉池中一并完成固液分离;过量投加的铝盐或铁盐,以氢氧化物絮体存留在活性污泥中并大部回流进生物反应池,可再利用于除磷的化学反应中。因金属离子的投加量每升仅几毫克,对生物反应不会有明显的影响。

5结语

城镇污水厂达到一级A排放标准增设化学除磷是十分必要的,适合的化学药剂为铝盐,包括硫酸铝、三氯化铝和聚合氯化铝等。具体药剂的选用及投加量可通过试验确定。

投加点建议在生物反应池好氧段末端附近,距出口的水力停留时间15~20 min。

摘要：城镇污水处理厂一级A排放标准中出水总磷应≤0.5mg/L。为达到此排放标准,在生物脱氮除磷工艺后要增加化学除磷。简介了增加化学除磷的必要性及其基本原理,并从工程实际出发,适合的除磷化学药剂为铝盐。具体的药剂选用及投加量可通过试验确定。化学药剂投药点建议在生物反应池好氧段末端附近,距出口的水力停留时间为15～20min。

城市污水处理厂污水污泥排放标准cj3025-9 第4篇

一、污泥最终处置的主要方式

目前, 国内外污泥最终处置方式主要有:农用、填海、焚烧、埋地。

(1) 农用

为提高污泥的农用量可以采取一些措施:一是把污泥制成有机无机复合肥料, 适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足, 这样可以提高肥效降低有害物的含量;二是在经济政策上优惠使用污泥复合肥料的单位或个人, 如免费提供试用肥料样品, 免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。

(2) 填海

沿海地区, 尤其是有大江、大河入海口附近, 可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。投海污泥最好是经过消化处理的污泥。污泥填海造地, 应遵守下列要求: (1) 必须设护堤, 渗水也必须集中进行处理, 以防污泥和污水污染海水; (2) 污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。

(3) 焚烧

污泥中合有一定量的有机成分, 经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。在日本, 该方法巳占污泥处理总量的60%以上、欧盟也在10%以上。为防止焚烧过程中产生二哑英等有毒气体, 焚烧温度应高于850℃。污泥焚烧所产生的焚烧灰具有吸水性、凝固性, 因而可用于改良土壤、筑路等, 也可作为砖瓦和陶瓷等的原料, 另外, 污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料。将污泥转变成一种颗粒状燃料, 可以很好燃烧, 其热值和褐煤相当, 燃烧释放的有害气体远低于焚烧过程, 其残余物可用于建筑工业。

污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量, 用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料, 该合成燃料可用于工业和生活锅妒, 燃烧稳定, 热工测试和环保测试良好, 是污泥有效利用的一种理想途径。

(4) 埋地

污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水, 必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏, 并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施, 未经干燥焚烧处理的污泥, 宜小规模分层填埋, 生污泥泥层厚度应<0.5m, 消化污泥泥层厚度应不大于3m, 泥层上面铺砂土层为0.5m, 彼此交替进行填埋, 并设置通气装置, 污泥焚烧灰渣填埋时, 可不分层填埋。

但这些方法都无一例外地存在弊端。如污泥中重金属的含量通常超过农用污泥重金属最高限量的规定。此外, 污泥中还含有病原体、寄生虫卵等, 如农业利用不当, 将对人类的健康造成严重的危害。填埋处置容易对地下水造成污染, 同时大量占用土地。焚烧处置虽可使污泥体积大幅减小, 且可灭菌, 但焚烧设备的投资和运行费用都比较大。投放远洋虽可在短期内避免海岸线及近海受到污染, 但其长期危害可能非常严重, 因此, 已被世界上大多数国家所禁用。

二、污泥利用方案的选择

1、污泥利用的潜在风险

污泥利用需满足严格的环境卫生标准, 不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染, 所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的, 而土地利用则需严格管理, 只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物, 而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染, 热干化的安全性较佳, 因其高温灭菌作用很彻底, 产品可完全抑制微生物的活性;碱性稳定化基本上也能达到安全标准;堆肥则不足以保证安全性, 因病原物仍有少量存活且产品的高含水率 (一般为30%~40%) 可使病原物复活, 故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。

2、利用方案的比较

(1) 农用

用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等, 不仅可改善土壤的理化性质, 增加土壤肥力, 促进树木、花卉及草坪等的生长, 而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害, 除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥利用前需堆肥化处理, 堆肥化若采用静态条垛工艺, 成本最低, 但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重;若采用发酵仓, 其设备投资和运行费用将增加, 而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备, 这样其成本优势就大大削弱了。

(2) 污泥焚烧产物利用

污泥焚烧效果好, 焚烧产物既可用作新的产品原料, 又可回收热能。国外已有较成熟经验和工艺, 可以直接借鉴使用。但总体来说焚烧的成本最高 (是其他工艺的2~4倍) 。今后应从降低成本, 减少二次污染角度着手, 生产新设备。

(3) 其他因素

污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。一般而言, 污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题, 所以选址会对方案选择产生决定性影响。

三、结语

污水污泥的处理处置及其无害化, 作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题。面对各地区千差万别的污泥利用经验, 应立足于本地区的实际情况, 在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下, 审慎地、全面地论证各种方案实施的可行性, 从中选出最佳方案。目前的利用方向是土地利用和热能利用。污泥焚烧作为最彻底的处理方式, 在国外, 特别是西欧和日本已得到了广泛的应用, 欧洲将来有30%的污泥土地利用、70%热能利用。而对于我们这样一个农业大国, 应将污泥制成污泥复合肥料或污泥生物复合肥料, 将农田林地利用作为主要的有效利用途径。同时, 也要发展研究其它的资源化途径, 如直接或间接作为燃料、热分解制油等。

摘要：污水污泥的处理处置及其无害化, 作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题, 而目前国内外处置方式主要有五种。但每种处置方式均存在不同的弊端, 本文通过对不同处置方式的介绍阐明了我国作为农业大国, 应选择农用为主要的利用途径, 同时研究其它的资源化途径合理利用污水污。

城市污水处理厂污泥焚烧处理浅析 第5篇

关键词：污泥,焚烧,处理

前言:随着城市规模的增大, 污水处理量相当可观, 污水经处理可回收利用, 剩余的污泥目前以简单的填埋为主。污泥填埋不仅占用大量土地, 还会对环境、地下水、松花江流域、空气等造成污染, 影响城市功能和人民生活质量。

以焚烧的方式处理生活污泥可以彻底解决生活污泥污染问题。焚烧后污泥可以减量约85%, 并且采用高温焚烧可以彻底消灭致病原体, 避免二次污染, 生活污泥经过焚烧处理后所产生的炉渣可以综合利用, 焚烧产生的热量可用来发电和供热。

1 国内城市污水处理厂污泥排放及治理现状

近年来, 尤其是松花江水污染事件之后, 全国城市污水处理厂建设速度明显加快, 已建成投入运行的污水处理厂污泥产量也急剧增加, 目前对于污泥处置主流技术有三种:稳定填埋、堆肥 (土地利用) 、焚烧, 但普遍以填埋堆放的方式简单处理。

1.1 城市污水处理厂污泥现状

我国污水处理投资上存在“重水轻泥”现象。在污水处理厂建设中, 污泥处理投资一般不到20%, 而日本、美国和西欧等一些经济发达国家, 污泥甚至被当作危险品来处理, 通常都被作为解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。污泥对环境的二次污染, 带来的危害往往是灾难性的, 发达国家污水处理厂建设中, 污泥处理的投资占污水处理厂总投资的比例为50%-70%。日本与美国污泥焚烧比例较高, 而欧洲污泥焚烧也占到总处理量的10%左右, 而我国这一比例仅为3.45%。

1.2 国内城市污水处理厂调研

在国内一些城市对污水处理厂污泥治理情况进行了调研, 青岛市污水处理率达到70%, 全市共建有15座污水处理厂, 其中市区内4座污水处理厂的处理能力为60多万t/d, 其余5市3区共有11座污水处理厂, 处理能力为10多万t/d污水, 污泥产量300t/d。青岛市污泥的处理方式是:污泥与生物秸杆混合搅拌, 经堆放处理后, 作为绿化肥使用。另外计划2008开始采用干化焚烧工艺, 处置城市污水处理厂的污泥500t/d (含水率80%) , 将污泥烘干至含水率70%以下, 干燥设备计划采用国外设备, 干燥后的污泥再利用循环流化床锅炉进行焚烧处理, 灰作建材利用, 总投资1.95亿, 污泥处理成本241元/t污泥。污泥运输由市政府统一组织, 各污水处理厂的运输半径不超过20km。

上海采用德国循环流化床热干化炉对污泥进行热干化, 将含水率75%污泥干化至含水率10%以下, 进行焚烧。设计处理费用170元/吨, 实际处理费用超过200元/吨, 总投资8000万元。

经过国内调研, 认为采用焚烧发电处理工艺对污泥进行无害化、减量化、资源化处理是合理的, 此工艺也取得了国家发改委的认可。

2 污水处理厂剩余污泥特性

污泥是污水处理后的附属品, 是一种特殊的垃圾, 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。污泥中含有大量的病原菌、寄生虫、致病微生物, 以及砷、铜、铬、汞等重金属和有毒有害物质及大量的水。污泥中还含有大量的N、P、K、Ca及有机物, 且N、P以有机态为主, 污泥中还有许多植物必须的微量元素, 可缓慢释放, 具有长效性。

污泥的组成及热值是焚烧发电工程的基础数据, 按照国家经贸委《资源综合利用电厂认定管理办法》的有关要求, 污泥焚烧发电采用流化床锅炉掺烧原煤, 污泥使用量应不低于入炉燃料的80% (重量比) 。为满足掺煤比的要求, 尽量减少原煤的使用量, 入炉污泥的热值要达到800kcal/kg左右, 有57.1%的污泥经离心机脱水干燥后入炉, 42.9%的污泥直接入炉。

3 污泥焚烧发电处理工艺分析

哈尔滨市地处松花江沿岸, 日均污水排放量为115万m3/d左右 (含水率80-85%) , 将污水处理产生的污泥进行焚烧处置, 可以有效地解决污泥长期堆存占用大量土地、污染环境的问题, 更重要的是改变哈尔滨市污水处理厂污泥处理以简单填埋为主的落后现状, 使废物资源化。

3.1 热值分析

通常垃圾焚烧发电项目, 热值达到8500kj/kg左右即可顺利燃烧发电。从热值上考虑, 污泥焚烧处理实现燃烧发电是有保证的。其主要工艺过程和垃圾焚烧发电相似, 而且燃料成分更为稳定, 运行管理得当能够确保稳定运行。由污泥自身的热平衡计算可知, 污泥含水率75%时自身可以实现热平衡。

3.2 污泥含水分析

根据污泥焚烧发电项目在发达国家实际运行经验, 污泥脱水后在含水率低于70%情况下可以顺利燃烧, 污泥脱水后含水率低于50%, 完全能够满足焚烧条件。当污泥含水率为82.58%时, 污泥给入量比较少, 炉膛中主要是辅助燃料煤燃烧, 流化床锅炉床温的分布比较均匀;而当污泥含水率为34.36%时, 炉膛中为污泥自主燃烧, 流化床的床温呈现密相区温度低于稀相区温度的现象。这种现象的产生主要有3方面的原因:3.2.1由于污泥水分高、密度大, 污泥入炉后进入密相区干燥, 会使密相区的温度降低;3.2.2有部分细小的污泥被气流携带到稀相区燃烧。根据研究结果分析, 污泥在给入后, 在一定程度上被床料破碎, 细小的颗粒被带到稀相区, 燃烧放热, 从而使稀相区的温度升高;3.2.3污泥中挥发分在流化床中释放燃烧的特点, 使得密相区温度低于稀相区温度。一方面由于床速较高, 挥发分在密相区停留的时间很短, 来不及充分反应就离开了密相区, 而稀相区比密相区长很多, 挥发分停留的时间要长一些, 因此挥发分可以在稀相区充分燃烧;另一方面, 燃烧所需的空气在密相区呈泡状, 不易与污泥析出的挥发分充分接触和反应, 挥发分在密相区不能够充分燃烧, 只能在稀相区充分燃尽。考虑到费用效益比和工程实际操作运行, 选用污泥含水率40%~50%, 泥煤比15%进行实际生产是较为合理的。

4 分析结论