城镇污水处理厂污泥减量化研究

摘要

本文从污泥处理处置全过程的角度，从源头上分析，首先研究了排水管网优化运行对污泥量的影响，明确了从源头上加以控制，以预防作为主要手段对污泥进行减量化、稳定化、无害化处理处置，是污泥处理处置的必然发展趋势，也是污水处理厂降低运行成本，彻底解决污泥处置难的问题的必然发展方向;其次重点研究了污水处理厂工艺选择、优化运行与污泥减量的办法，并通过现有实例对污泥深度处理的几项核心技术如污泥过程减量活性污泥法工艺(SPRAS)、生物沥浸预处理-厢式压滤的高干脱水技术、污泥生物干化及基质化堆肥、亚临界高压加热低分子化污泥强化脱水制肥技术进行了深入分析研究;最后以上述研究成果为依托，指出了江苏省城镇污水处理厂污泥减量的技术路线，并总结提出污泥处理处置的最佳、最可行的办法。研究包括: (1)充分考虑排水管网对污水处理厂进水水质的影响，事实证明，排水管道内污水组分的变化对后续污水厂生化反应，主要是脱氮除磷部分，将产生比较大的影响，直接影响到污水处理厂碳源的投加数量，运行参数的调整。大力推行雨污分流排水体制，提高管网建设质量，减少渗入水和截流水的进入，提高污水厂进水COD浓度，避免加剧污水厂进水CN结构失衡。进水碳源不足的城镇污水处理厂，可适当放宽含优质碳源、碳氮比高的有机废水的接管限值。 (2)合流/分流制污水厂的污泥减量基本原则:对于合流制污水厂，宜采取排水管网设置泥沙分离装置，同时，加强对排水管道的养护;对于分流制污水厂，考虑设置一级处理（沉砂池、沉淀池等）构筑物，并采取工艺优化、原位污泥减量等措施。污水处理厂的常见升级改造改造措施，如化学除磷、投加反硝化碳源等，不仅增加能耗物耗，也会增加污泥产量。通过采用加药控制措施、低污泥产量技术、MBR/MBBR等工艺，可以适当控制污泥产量的增加。通过调整缺氧区停留时间、回流污泥好氧活化、协调构筑物运行功能、采用节能降耗自控系统等工艺优化运行措施，可以起到降低污泥产量的效果。 (3) SPRAS工艺法与普通污水处理厂相比，增加了污泥减量模块，同时减少了污泥处理单元，减量模块的曝气设备与污泥处理单元的脱水设备的动力消耗基本可抵消，因此全系统总共所用动力与传统污水处理厂相比，不增加或略增加污水处理厂总动力。同时由于前端新增的污泥减量系统采用高浓度活性污泥技术，可以去除35％-50％的污染物，大大减轻了后续生物处理系统的压力，使整个污水处理系统的抗冲击负荷能力大大提高，多个示范工程说明该工艺对于成份复杂的城市污水（工业废水和生活废水混合）处理的适应性较强。 (4)生物沥浸预处理+厢式压滤脱水工艺微生物沥浸法结合隔膜厢式压滤脱水机（只需要普通压力即可），可在不加絮凝剂调节下能很快将污泥深度脱水到含水率60％以下，出厂湿污泥总体减量50％以上，相对于常规脱水污泥有较低的泥饼含水率与较快的水分蒸发速度，是一个很实用的污泥资源化途径。 (5)污泥生物干化技术:关键技术主要是采用生物技术快速降解絮凝剂、使得与有机物和高分子絮凝剂结合的水分子释放出来，有利于水份散发易于污泥干化;秸秆粉等低氮有机材料作物调理剂促进微生物产热，提高物料温度，促进水份蒸发。污泥的基质化利用:以作物秸秆粉等固体有机材料作物调理剂和污泥混合接种微生物发酵、干化后的腐殖质，经合理调配成全营养植物育苗和栽培基质，用在园林绿化、生态修复和农作物栽培中，节约泥炭等非再生性资源的消耗。 (6)亚临界高压加热能有效分离污泥中的重金属、盐分，降低污泥含水率，降解污泥中过量的氮磷和有机高聚物，灭绝寄生虫和病原微生物等。 (7)提出适合江苏省城镇污水处理厂污泥减量技术路线。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 目前污泥处理亟需解决的问题

1．2．1 减量化

1．2．2 无害化

1．2．3 资源化

1．3 研究城镇污水处理厂污泥处理的必要性

1．3．1 污泥处理处置室国家规范的要求

1．3．2 治理水流域环境的重要性和紧迫性

1．3．3 减少污染物排放对区域环境的影响

1．3．4 是促进节能减排和污泥资源化利用的需要

第二章 合流制调研及排水管网优化运行

2．1 研究任务概述

2．2 国内外研究进展

2．2．1 国内外合流制排水系统雨季／旱季污水水质指标对比

2．2．2 国内外合流制排水系统污染状况及污染物来源

2．2．3 合流制系统和分流制系统污泥产率及其性质对比分析

2．3 研究结论

第三章 污水处理厂工艺选择、优化运行与污泥减量

3．1 研究任务概述

3．1．1 研究目标

3．1．2 研究内容

3．2 研究技术路线

3．3 研究结果与分析

3．3．1 分流制污水处理厂升级改造的运行效果

3．3．2 分流制污水处理厂升级改造与污泥产量的关系

3．3．3 无锡主城区污水处理厂运行及产泥量分析

3．3．4 工艺选择、优化运行与污泥减量化分析

3．3．5 污水管网及污水处理厂优化运行的建议

3．4 研究主要结论

第四章 污泥过程减量活性污泥法工艺(SPRAS)研究

4．1 研究任务概况

4．1．1 研究目标与内容

4．1．2 研究目标的考核与完成情况

4．2 国内外研究进展

4．2．1 SPRAS工艺的背景介绍和说明

4．2．2 国内工程实践

4．3 研究技术路线

4．4 研究结果及分析

4．4．1 中试及示范工程设计

4．4．2 示范工程设计

4．5 示范工程分析

4．5．1 SPRAS工程应用情况

4．5．3 经济能耗分析

4．5．3 环境影响分析

4．6 研究的主要结论

4．6．1 中试试验的运行结论

4．6．2 示范工程的技术经济性

第五章 以生物沥浸预处理-厢式压滤的高干脱水技术

5．1 研究任务概况

5．1．1 研究目标

5．1．2 研究内容

5．2 研究技术路线

5．3 研究结果及分析

5．3．1 常规化学调理—厢式压滤高干度脱水研究

5．3．2 生物沥浸调理—厢式压滤高干度脱水研究

5．4 技术经济与环境影响分析

5．4．1 技术经济分析

5．5 研究的主要结论

5．5．1 技术的处理效果

5．5．2 工艺的技术经济性

第六章 污泥生物干化及基质化堆肥研究

6．1 任务研究概况

6．1．1 研究目标

6．1．2 研究内容

6．2 国内外研究进展

6．2．1 理论与技术研究

6．2．2 国内外工程实践

6．3 研究技术路线

6．4 示范工程情况

6．5 研究结果及分析

6．5．1 污泥的生物干化处理技术研究

6．5．2 污泥中植物有效营养成份含量和转化的研究

6．5．3 生物干化污泥中重金属和有害生物变化及基质对植物的效应研究

6．6 技术经济与环境影响分析

6．6．1 技术经济分析

6．6．2 环境影响分析

6．7 研究的主要结论

第七章 亚临界高压加热低分子化污泥强化脱水制肥

7．1 任务研究概况

7．1．1 研究目标

7．1．2 研究内容

7．2 国内外研究进展

7．2．1 理论与技术研究

7．2．2 国内外工程实践

7．3 研究技术路线

7．4 研究结果及分析

7．4．1 参数变化对处理效果的影响

7．4．2 污泥有害成分的去除情况

7．4．3 有机肥有效成分的含量与大田试验效果

7．5 示范工程情况

7．6 技术经济与环境影响分析

7．6．1 技术经济分析

7．6．2 工艺技术的市场前景分析

7．6．3 环境影响分析

7．7 究的主要结论

第八章 城镇污水处理厂污泥减量的技术路线

8．1 泥处理处置技术路线

8．1．1 污泥处理处置技术的选择原则

8．1．2 污泥处理处置技术的最佳可行技术原则

8．1．3 污泥处理的最佳可行技术

8．1．4 污泥处置的最佳可行技术

8．1．5 污泥减量化技术路线

8．2 污水处理厂污泥减量技术路线研究

8．2．1 江苏省城镇污水处理厂污泥的特点

8．2．2 现有污泥减量技术的分类与总结

8．2．3 江苏省城镇污水处理厂污泥减量技术路线

8．3 研究的主要结论

致谢

参考文献