污泥處理現(xiàn)狀與趨勢

..中國污泥處理市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢一、中國污泥處理市場現(xiàn)狀分析1、污泥是一種由有機殘片、細菌體、無機顆粒和膠體等組成的非均質(zhì)體。它很難通過沉降進行徹底的固液分離。污水處理產(chǎn)生的污泥是典型的有機污泥,其特性是有機物含量高<60%~80%>,顆粒細<0.02~0.2mm>,密度小<1002~1006Kg/m3>,呈膠體結(jié)構(gòu),是一種親水性污泥,容易管道輸送,但脫水性能差。隨著污泥水分的減少,污泥從純液狀流動到粘滯狀、塑性性狀、半干固體狀直到純固體狀這一過程進行變化。通常濃縮可將含水率降到85%<含水狀態(tài)>；含水率在70%~75%時,污泥呈柔軟狀態(tài),不易流動；通常一般脫水下含水率只可降到60%~65%,此時幾乎成為固體;含水率低到35%~40%時,成聚散狀態(tài)<以上是半干化狀態(tài)>;進一步低到10%~15%則成粉末狀。污泥來源匯總一方面,污泥是污水處理過程中無法避免的副產(chǎn)品。通常含有病源微生物、寄生蟲卵、有害重金屬和大量難降解物質(zhì)。如果處置不徹底,很容易對環(huán)境造成二次污染。從污水里轉(zhuǎn)入污泥中的COD<化學(xué)需氧量>比例大概是30%~50%,轉(zhuǎn)入污泥中的氮約為20%~30%,磷約為90%。如果它們得不到有效處理處置,那么我國的節(jié)能減排目標將大打折扣。所以不能繼續(xù)重水輕泥的現(xiàn)狀。另一方面,污泥中也包含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)過適當處理可以作為肥料,改良土壤,促進植物生長;經(jīng)過處理產(chǎn)生的沼氣,可以作為能源物質(zhì),解決一定的能源問題。如何妥善處理污泥,使其穩(wěn)定化、無害化、減量化、資源化,環(huán)源化,成為環(huán)境污染治理中亟待解決的問題。2、由于城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟發(fā)展需求,我國近年來污水排放量和處理量呈上升趨勢。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的《2015年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》可知,截至2015年年末,我國城市污水處理廠日處理能力達到13784萬立方米,比上年末增長5.3%；城市污水處理率達到91.0%,提高0.8個百分點。隨著"十二五"期間對污水處理的重視,我國污水處理的主體市場基本完成,在"十三五"規(guī)劃中,將進一步推進污水處理市場,提高污水處置效率和行業(yè)平均技術(shù)水平。作為污水的衍生品,近年來污泥產(chǎn)量也在不斷上升2015年生活污泥產(chǎn)量為3500萬噸,同比增長16%。據(jù)估計,市政污泥方面,大約1萬噸污水產(chǎn)生5-8萬噸污泥。根據(jù)同濟大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長戴曉虎測算,我國每年產(chǎn)生3000萬噸-4000萬噸含水率在80%左右的市政污泥。隨著"十三五"的到來,污泥量還會增加。預(yù)計到2020年,我國的市政污泥產(chǎn)量將達到6000萬噸-9000萬噸。隨著印染行業(yè)蓬勃發(fā)展,我國對印染廢水處理力度在不斷加大,印染企業(yè)配套的廢水處理廠投入運行后,每天產(chǎn)生相應(yīng)大量污泥,而且印染廢水趨向集中處理后,污泥量日益增加,產(chǎn)生的污泥的組成成分日益復(fù)雜。印染廢水污泥按含有的主要成分來進行分類,分為有機污泥和無機污泥兩大類。生物法污泥為有機污泥,是以有機物為主要成分,典型的有機污泥是剩余生物污泥,此外還有油泥及廢水中固體有機物沉淀形成的污泥等。有機污泥的特性是有機物含量高,容易腐化發(fā)臭,污泥顆粒細小,往往呈絮凝體狀態(tài),相對密度小,含水率高,持水性強,不易下沉。無機污泥則是以無機物為主要成分,亦稱泥渣,為化學(xué)處理方法產(chǎn)生的污泥,如混凝沉淀和化學(xué)沉淀物,而無機污泥的特性是相對密度大,團體顆粒大,易于沉淀、壓密、脫水,顆粒持水性差,含水率低,污泥穩(wěn)定性好,不腐化,流動性差。由于印染廢水有機物含量大、濃度高,僅物化處理其污泥量就可高達1%～3%。以生化加物化處理工藝產(chǎn)生1%的污泥計算,每處理1000噸染整廢水將產(chǎn)生10噸濕污泥,脫水后為1.5立方米干污泥。以一個日處理10000噸染整廢水廠為例,每天就有15立方米干污泥產(chǎn)生。據(jù)不完全統(tǒng)計,隨著經(jīng)濟高速發(fā)展,我國日排放1.5萬t左右印染污泥,業(yè)內(nèi)專家表示,印染污泥的處理處置已經(jīng)成為我國許多城市可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。2011-2015年均污泥產(chǎn)量統(tǒng)計3、與污泥產(chǎn)量連年遞增趨勢相背的是我國污泥有效處理率偏低。大量污水處理企業(yè)采取直接傾倒或者簡單填埋處置手段處理污泥,不但威脅土壤環(huán)境和居民健康也造成資源的浪費。2015年年底,北京人大常委會法律檢查組表明,北京污泥無害化處理率僅為23%。而全國有效處理率也遠遠低于30%。我國污泥處理方式由于我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置能力不足、手段落后,大量污泥沒有得到規(guī)范化的處理處置,直接給水體、土壤和大氣帶來"二次污染",對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。此外,污泥直接排放也造成資源的極大浪費。近年來全國各地多起違法傾倒污泥事件被曝出。隨著污水處理量增加,污泥產(chǎn)量在未來幾年仍將保持上升趨勢。當前國內(nèi)污泥市場處于起步階段,大量污水處理廠污泥排放前未達可排放標準,一旦被司法機關(guān)查處,將面臨罰款和刑事處罰。不合法的污泥處理存在違法風(fēng)險。此外,考慮到污泥的二次污染可能性和環(huán)境保護壓力,中國污泥市場有巨大的發(fā)展空間。二、廢水污泥處理的技術(shù)手段及綜合利用污泥處理技術(shù)分為污泥處理和污泥處置兩個環(huán)節(jié)。污泥處理包括濃縮<含水率95%-98%>、脫水<80%>、干化<40%>等。在脫水環(huán)節(jié),可以通過厭氧消化或好氧消化進一步提高脫水效率。污泥處置是污泥處理的后續(xù)環(huán)節(jié),有填埋、焚燒、堆肥、資源化等多種手段。當前國際上最常使用的是焚燒處置方法。在2014年活性污泥一百周年時,全世界科家都一致認為：資源化是污水處理未來發(fā)展的方向,污泥的資源化利用是未來需要突破的重要環(huán)節(jié)。污泥處理全流程1、厭氧消化技術(shù)——污泥處理的高效手段厭氧消化是指污泥在無氧環(huán)境下,通過兼性菌和厭氧細菌將污泥中的可生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷和水等,使污泥得到穩(wěn)定的過程。當前行業(yè)普遍認為厭氧消化是污泥減量化、穩(wěn)定化的常用手段之一。與好氧消化相比具有成本低<不需要鼓風(fēng)設(shè)備、除臭設(shè)備>、不良氣體排放少、氣體回收利用等優(yōu)勢。按照處理溫度不同,厭氧消化可以分為中溫消化和高溫消化兩種。高溫厭氧消化相對于中溫消化具有產(chǎn)氣率高、消化池體積小的優(yōu)勢,但是對耗能要求較高。我國當前普遍使用中溫消化。目前認為厭氧消化需要經(jīng)歷四個階段：分別是水解、酸化<發(fā)酵>階段,乙酸化階段,甲烷化階段。各階段之間既相互聯(lián)系又相互影響,各個階段都有各自特色微生物群體。厭氧反應(yīng)流程圖厭氧消化具有以下優(yōu)點：1>提高后續(xù)處理的效率并減少后續(xù)處理能耗。通常認為厭氧反應(yīng)可以實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化。通過厭氧反應(yīng),污泥中有機物去除40%-60%,有害病菌減少。此外,厭氧消化提高污泥脫水穩(wěn)定性,讓焚燒等后續(xù)處理減少35%以上的能耗。2>厭氧消化成本較低。根據(jù)《中國環(huán)境報》統(tǒng)計,單純厭氧消化投資成本約為20-40萬元/<噸/日>,由于不用鼓風(fēng)曝氣等,節(jié)約了成本,單純厭氧消化運行費用約為60-120元/噸<含水率80%,不包括濃縮和脫水>,而好氧發(fā)酵運行費用為120-160元/噸。2、污泥干燥<化>技術(shù)按照處理工藝的不同有直接干燥和間接干燥兩種。直接干燥是將高溫?zé)煔庵苯右敫稍锲?通過氣體與濕物料的接觸對流進行換熱。由于直接干燥會增加污染性氣體,污泥處理量小且存在一定的安全隱患,歐洲各國已逐漸放棄直接干燥法,多采用間接干燥。間接干燥是將高溫?zé)煔獾臒崃客ㄟ^熱交換器,傳給蒸汽,蒸汽在一個封閉的回路中循環(huán),與污泥沒有接觸。間接干燥存在一定的熱損失,但需要處理的煙氣量小,不會產(chǎn)生二次污染。污泥間接干燥流程圖目前,國內(nèi)外的污泥干燥設(shè)備主要有：三通式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機<轉(zhuǎn)鼓干燥機>、流化床干燥機、槳葉式干燥機、盤式干燥機、帶式干燥機等。污泥干燥技術(shù)的比較3、衛(wèi)生填埋技術(shù)——我國最普遍使用的污泥處理技術(shù)污泥的衛(wèi)生填埋始于60年代,是在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上從保護環(huán)境角度出發(fā),經(jīng)過科學(xué)選址和必要的場地防護處理,具有嚴格管理制度的科學(xué)的工程操作方法。到目前位置,已發(fā)展成為一項比較成熟的污泥處置技術(shù),污泥經(jīng)過簡單的無菌處理直接傾倒于低谷地區(qū)可制造人工土地。[優(yōu)點]處理成本低、不需要高度脫水或自然干化、既處理了污泥又增加了城市的建設(shè)用地、投資較少、容量大、見效快。[缺點]1、污泥中含有的各種有毒有害物質(zhì)經(jīng)雨水的侵蝕和滲濾會污染地下水及大氣。適宜污泥填埋的大面積場所因城市污泥大量的產(chǎn)出而顯得越來越有限,污泥作衛(wèi)生填埋時,應(yīng)注意該處的地質(zhì),水文條件和土壤條件。2、應(yīng)考慮到環(huán)境衛(wèi)生問題,填坑鋪設(shè)防滲性能好的材料,填埋場還應(yīng)配設(shè)滲濾液收集裝置及凈化設(shè)施。目前我國修建的衛(wèi)生填埋場中,都用高密度聚乙烯為防滲層,避免了對地下水及土壤的二次污染。3、遠距離的運輸費用高昂是制約污泥的衛(wèi)生填埋的一個重要因素。[綜述]據(jù)美國環(huán)保局估計,今后幾十年內(nèi)美國6500個填埋場將有5000個被關(guān)閉。德國20XX起要求填埋污泥的有機物含量<5%,許多國家和地區(qū)甚至堅決反對新建填埋場。污泥的衛(wèi)生填埋并不能最終避免環(huán)境污染,而只是延緩了產(chǎn)生時間,還應(yīng)和土地利用規(guī)劃相結(jié)合。以上種種不利因素限制了污泥的衛(wèi)生填埋場的發(fā)展,其不會成為污泥最終處置發(fā)展方向。多個城市填埋場超負荷運行4、污泥焚燒技術(shù)焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù),即以一定的過?？諝馀c被處理的有機廢物在焚燒爐內(nèi)進行氧化分解反應(yīng),廢物中的有毒有害物質(zhì)在高溫中氧化熱解而被破壞。焚燒處置的特點是可以實現(xiàn)污泥的無害化、減量化<減容70%,最大可到90%>和資源化。焚燒的主要目的是盡可能地焚燒廢物,并將被焚燒的物質(zhì)變成無害和最大限度的減容,盡量減少新的污染物產(chǎn)生,以避免二次污染。近年來由于采用了合適的預(yù)處理工藝和焚燒手段,達到了污泥熱能的自足,并能滿足越來越嚴格的環(huán)境要求。以焚燒為核心的處理方法是被認為是污泥處置最徹底、快捷和經(jīng)濟的方法。按照焚燒方式不同分為直接焚燒和干燥焚燒兩種。其中直接焚燒是指將高溫污泥<含水率85%以上>在輔助燃料的作為熱源的情況下直接在焚燒爐內(nèi)焚燒。由于污泥含水量大、熱值低,需要消耗大量的輔助燃料。直接焚燒下,污泥含水量大,焚燒后的尾氣量較大,后續(xù)尾氣處理需要龐大的設(shè)備,操作控制難度大。無論從運行成本和設(shè)備投資等方面,污泥的直接焚燒正逐漸被干燥焚燒所代替。干燥焚燒是指將污泥通過干化處理后再進行焚燒的技術(shù)手段。當前焚燒工藝包括單獨焚燒、熱點廠協(xié)同處置、水泥窯協(xié)同處置。污泥焚燒指標要求5、好氧堆肥<發(fā)酵>——形成生物肥料好氧堆肥是在有氧情況下,通過微生物的發(fā)酵作用,將污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程。其中有機物料代謝為二氧化碳、水和熱。好氧堆肥的優(yōu)點包括：1>發(fā)酵效率高,穩(wěn)定化時間相對短;2>臭味少,實現(xiàn)滅菌;3>含水率可降到40%;4>污泥成品主要用于修復(fù)鹽堿地、城市綠化、垃圾場覆蓋以及建筑等方面用土;5>并衍生出蚯蚓生物堆肥等來強化堆肥效果,比如興蓉環(huán)境和綠山的合作。堆肥的難點主要包括：1>能量凈支出,通風(fēng)能耗費用占比80%;2>需對好氧堆肥運行的不同階段的合理通風(fēng)量加強研究;3>缺少C/N等控制因素的理論研究,致使存在調(diào)理添加劑使用過多的情況。堆肥工藝流程圖6、碳化技術(shù)"碳化"處置技術(shù)是通過給污泥加溫,使污泥中的微生物細胞裂解,將其中的水分釋放出來,同時又最大限度地保留污泥中碳質(zhì)的過程。碳化工藝特點包括以下幾點。1>高溫。在高溫作用下,部分有機質(zhì)發(fā)生解聚,形成可燃氣體;2>低氧。在高溫處理過程中,通過限制供氧量,實現(xiàn)有限燃燒;3>低水分。廢棄物<如污泥>應(yīng)首先降低水分<前置干燥>,才能進行熱解處理。相對于熱力干化和焚燒,碳化技術(shù)優(yōu)勢在于：能源消耗低,剩余產(chǎn)物中碳含量高,發(fā)熱量大,炭質(zhì)利用價值大。這類工藝可能有不同的名稱,如碳化、炭化、熱解、裂解、干餾、焦化、氣化、熱裂、熱裂解、高溫裂解等。碳化技術(shù)原理圖7、建材和土地利用污泥建材利用是指將污泥作為制作建筑材料的部分原料的處置方式,應(yīng)用于制磚、水泥、陶粒、活性炭、熔融輕質(zhì)材料以及生化纖維板的制作。污泥的土地利用是將經(jīng)過妥善處理至符合一定標準的污泥或其產(chǎn)品作為肥料或土壤改良材料,用于農(nóng)田利用、園林綠化利用或土地改良等場合,是一種積極、可持續(xù)的污泥最終處置模式。土地利用在發(fā)達國家取得了良好的效果,主要是與農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了緊密聯(lián)系。反觀國內(nèi),污泥土地利用的道路走得異常艱難,由于以前工業(yè)污水和生活污水長期混同處理,出于對污泥中重金屬風(fēng)險的考慮,污泥制成的"有機肥"被農(nóng)業(yè)部禁止進入農(nóng)田,只能用作綠化土、填埋土、路基土等。四種污泥處置方法的優(yōu)缺點8、污泥土壤化污泥土壤化技術(shù)介于污泥衛(wèi)生填埋及污泥土地利用之間,其技術(shù)近年來在歐洲迅速發(fā)展,已經(jīng)在德國、瑞士、美國等國開始進行廣泛應(yīng)用。污泥在自然形態(tài)的土壤化池經(jīng)過植物的腐蝕,被轉(zhuǎn)化為一等級的腐植土〔自然堆肥,再次循環(huán)至大自然當中,同時堆肥中不存在重金屬等有害物質(zhì),非常適合用于堆肥或土地改良劑。[優(yōu)點]1、可重復(fù)使用,設(shè)備的再投資費用低、運行費用極為低廉、防止二次污染、工藝簡單、不依賴于掌握高技術(shù)的技術(shù)人員。2、污泥土壤化技術(shù)指,通過自然能量轉(zhuǎn)換,利用植物對土壤的腐蝕作用,把污泥轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)土壤。污泥中含有豐富的氮、磷等肥料元素,通過污泥土壤化可減少化肥使用量,有利于農(nóng)作物栽培,是污泥穩(wěn)定性與保護土壤集于一體的處理技術(shù)。3、建筑適宜的污泥土壤化池,在污泥土壤化池倒入污泥,倒入之后種植蘆葦,利用蘆葦?shù)膹姺纸饽芰?經(jīng)過數(shù)年的培養(yǎng),把污泥轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)的腐植土,不僅減少污泥,同時生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的腐植土。4、填坑鋪設(shè)防滲性能好的材料,用高密度聚乙烯為防滲層,避免了對地下水及土壤的二次污染。5、污泥轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)腐植土,非常適合用于堆肥或土壤改良劑。6、解決污泥土地利用時所擔(dān)憂的重金屬、病原體對土壤的侵害。7、可適用于高含水率的污泥處理。[缺點]〔1占地面積較大,不宜用于大城市市內(nèi),在土地供應(yīng)充足的地區(qū)廣受歡迎?！?遠距離的運輸費用高昂是制約污泥土壤化技術(shù)的一個重要因素。污泥土壤化技術(shù),總的來說,容易掌握操作,已經(jīng)在世界各發(fā)達國家廣泛應(yīng)用,其應(yīng)用前景良好。利用污泥土壤化池可以實現(xiàn)資源、能源的充分利用,還可將其中的有毒有害物質(zhì)充分分解或固化。污泥轉(zhuǎn)換為腐植土的資源化利用具有顯著的優(yōu)勢,對于含水率高、不宜農(nóng)用的污泥是一種有效的處理方式。同時污泥土壤化投資費用與其他處理工藝不上上下,但是運行費用低廉,這是本工藝的最大優(yōu)點之一。同時處理工藝簡單,大部分設(shè)備為通用設(shè)備無需進口,而且設(shè)備的再投資費用很低。處理場的運營不依賴于掌握高技術(shù)的技術(shù)人員,而且處理工藝容易被理解。因此,污泥的土壤化工藝有廣闊的發(fā)展前景。三、印染污泥處理的技術(shù)手段及綜合利用1、印染污泥處理及處置方法

印染污泥處置的總目標是確保廢物中的有毒有害成分無論現(xiàn)在還是將來均不致對人類環(huán)境造成不可接受的危害,污泥處理處置包括廠內(nèi)處理,污泥出廠運輸,污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化等處置,以及資源化利用、銷售等一整套運作環(huán)節(jié)。

印染污泥處理的基本要求及目的是使污泥的體積應(yīng)盡量小,減輕最終處置的負荷。污泥最終處置的目的是將污泥對自然環(huán)境的危害降到最低,使污泥無危害性,在滿足環(huán)境基本要求的前提下資源利用。

1.1印染污泥的減量化處理

在處置印染污泥前,對印染污泥進行減量化處理可以從兩方面進行:第一,是從源頭上減少印染污泥產(chǎn)生的量;第二,是從污泥產(chǎn)生后降低污泥的體積和污泥中的污染物。

1.1.1源頭控制污泥量的產(chǎn)生

源頭控制就是從節(jié)水、減排、循環(huán)再利用著手,提高水的利用效率,減少污水排放,提高污泥處理技術(shù),進而降低污泥產(chǎn)生量。源頭減量化主要依靠降低微生物產(chǎn)率,以及利用微生物自身內(nèi)源呼吸進行氧化分解等,使整個污水處理系統(tǒng)向外排放的生物固體量達到最少,所以源頭減量化從根本上實現(xiàn)污泥的減量[3]。

對印染污泥進行減量化處理,主要措施是選擇可以減少印染污泥排放的印染廢水處理工藝。現(xiàn)主要采取的工藝有:⑴.膜生物反應(yīng)器<MBR>―長污泥齡運行并不影響出水水質(zhì),從而減少了剩余污泥量;⑵.水解酸化工藝―將大分子、難降解的有機物降解為小分子有機物,懸浮和膠體狀有機物水解成可溶性物質(zhì),從而提高污水中溶解有機物和可生化降解有機物所占的比例,減少剩余污泥的量;⑶.臭氧法―在臭氧化的作用下大部分活性污泥中的微生物被殺滅或被氧化為有機質(zhì),這些有機質(zhì)則在回流后被微生物被降解。據(jù)Yasui等人研究研究,當曝氣池中的臭氧劑量為10mg/<gMLSS?d>時,剩余污泥產(chǎn)量可減少50%,達至20mg/<gMLSS?d>時,則無剩余污泥產(chǎn)生;⑷.微生物法――大量的微生物在廢水處理設(shè)施中構(gòu)成了復(fù)雜的微型生態(tài)系統(tǒng),形成細菌→原生動物→后生動物食物鏈,在食物鏈的最高端污泥被轉(zhuǎn)化為能量、水和二氧化碳,從而使污泥量減少。王寶貞等人開發(fā)的淹沒式生物膜污水處理新技術(shù),他們所做的研究表明,其剩余污泥產(chǎn)量僅為常規(guī)活性污泥法的1/10~1/5。微生物捕食法能大大減少污泥量,最高可達80%。

2污泥調(diào)理濃縮減量化處理

在印染污泥的末端處理中,利用污泥調(diào)理和高脫水率減少污泥的體積,為后續(xù)的處置提供基礎(chǔ)。

2.1.污泥調(diào)理

印染污泥化學(xué)調(diào)理是被廣泛應(yīng)用于污泥調(diào)理的方法,這種方法是先通過投加化學(xué)藥劑進行污泥調(diào)理,改善印染污泥的性質(zhì),然后使用機械將污泥壓濾,從而將污泥的含水率降低。

目前,用于印染污泥脫水的藥劑主要是有機聚合物、無機調(diào)理劑及微生物絮凝劑等,各種藥劑均有其適用范圍和優(yōu)缺點。由于污泥濃縮后的濾液需回廢水處理系統(tǒng)進行處理,因此污泥調(diào)理要必須對廢水處理系統(tǒng)不產(chǎn)生負面影響。且污泥經(jīng)過減量處理后需考慮最終處置,因此調(diào)理劑要求不能造成二次環(huán)境污染。

有研究顯示,對于污泥擠壓,無機調(diào)理優(yōu)于有機調(diào)理,尤其當泥餅越厚,壓力越高時,優(yōu)勢越明顯。必要時可使用兩種藥劑聯(lián)合調(diào)理,如陽離子型表面活性劑和聚合物、陽離子型聚合物和非離子型聚合物、無機金屬混凝劑和有機兩性聚合物等聯(lián)用。ChangGR等[8]在研究物化污泥和剩余污泥的聯(lián)合調(diào)理時發(fā)現(xiàn)兩者混合比例為1:1或1:2時,污泥脫水性能提高,這是由于物化污泥起到無機調(diào)理藥劑的作用,從而減少其他藥劑的投加量。而微生物絮凝劑由于其本身具有無毒、高效、可生化性好等優(yōu)點,不會對環(huán)境造成二次污染,是印染污泥調(diào)理藥劑的應(yīng)用新領(lǐng)域。

2.2.污泥脫水

污泥的脫水是污泥處理的重要部分,選用不同類型的機械壓濾機對污泥脫水有不同的效果。下表是主要脫水設(shè)備幾種的比較:

由于帶式壓濾機運行費用低,因此被污水處理廠廣泛應(yīng)用,但是經(jīng)過帶式壓濾機壓濾過的污泥的含水率在80%左右,往往無法使污泥被綜合利用,以致只能用填埋、存放的方式對污泥作最好處置。隨著對污泥處置的重視,對經(jīng)過脫水設(shè)備壓濾的污泥含水率要求就會提高,降低污泥的含水率不僅可以減少污泥的體積,還可以大大降低污泥的惡臭。例如,一次性脫水至60%下,污泥體積就會減少一半,惡臭產(chǎn)生量相應(yīng)減半,因此,能使出泥含固率高的板框壓濾機將是未來用于印染污泥脫水的首選。

2.3熱烘干機械脫水后污泥的熱烘干是污泥處理與利用的一個關(guān)鍵性工藝,印染污泥經(jīng)過脫水后,含水率一般在80%左右,這樣的含水率不利于污泥的處置,因此在脫水和處置的兩個階段之間必須增加一個階段,將污泥的含水率降低,而熱烘干是目前最常用的方法。

印染污泥烘干分為接觸式烘干和對流式烘干。接觸式烘干的原理是熱量通過一固定不變的接觸面和導(dǎo)熱質(zhì)<蒸汽或熱油>傳向污泥,而對流式烘干的原理則是導(dǎo)熱介質(zhì)<熱風(fēng)>直接在污泥小顆粒上流動傳熱,從而產(chǎn)生熱對流

在接觸式烘干中,存在一個固定不變的接觸面,熱量就通過這個面和導(dǎo)熱介質(zhì)<蒸汽或熱油>傳向污泥。對流式烘干的導(dǎo)熱介質(zhì)<熱風(fēng)>直接在污泥小顆粒上流動傳熱,從而產(chǎn)生熱對流,最終致使污泥干燥。一般烘干過程可以分為兩個階段,第一階段是半干化,這個階段最多至粘稠狀態(tài),一般大約達到45%干物質(zhì),第二階段是全干化,至少達到90%干物質(zhì)。但是剩余含水量<或者干物質(zhì)含量>并不是唯一的評價干燥效果好壞的標準。不同的烘干技術(shù),能耗大大不同。最終的利用,要求也不同。

3印染污泥的最終處置

目前,對污泥處置的一般方法有:投海、土地利用、衛(wèi)生填埋和焚燒。而對印染污泥而言,投海方式及土地利用方式是不可取的。土地利用處置方法也是不適合用于印染污泥,以下將對印染污泥處置方法進行介紹。

3.1衛(wèi)生填埋

污泥的衛(wèi)生填埋已是一項相對成熟的污泥處置方法,同時由于是一種較為經(jīng)濟的方法,因而成為目前在我國污泥處置中應(yīng)用得最多的技術(shù)。但是污泥填埋還只是將污泥經(jīng)過簡單的脫水后直接運到填埋場,并沒有在作填埋前對污泥采取減量化處理,這樣造成了填埋場所需庫容極大。而且填埋后的污泥依然存在著會對自然環(huán)境造成二次污染的巨大潛在風(fēng)險。如滲濾液是一種有機污染物含量高、氨氮含量高的液體,如果填埋場在設(shè)計和運行過程中,未能滿足相關(guān)要求,極易造成這種液體流入地下水層,造成地下水的污染。況且印染污泥含有一定量的重金屬,如果在土壤中造成一定積累,會破壞土壤的生態(tài)系統(tǒng),這些都會對自然的生態(tài)系統(tǒng)帶來不可恢復(fù)的傷害。

3.2焚燒

一般前處理產(chǎn)生的印染污泥<即柵渣>其脫水性能較好,主要成分為棉纖維或毛纖維等,可燃性及熱值較高,該類污泥瀝水后既可進行焚燒,且發(fā)熱量可達上千大卡。由于脫水后印染剩余污泥<生化污泥>中含有大量的有機物和一定量的紡織物等成分,摻入適量的引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加物配制成"合成燃料",可作工作爐窯或生活鍋爐的輔助燃料。這種方法既解決了污泥的最終去向,又可以充分利用污泥中存在的資源。

焚燒在所有的印染污泥處置方法中,既可以回收污泥中的熱能,又可以將焚燒灰綜合利用,不但產(chǎn)生的剩余物量最少,而且剩余物無菌無臭,對自然環(huán)境的污染減輕到最低。而焚燒后的灰具有一定的吸水性和凝固性,可以用作為磚瓦和陶瓷的原料。污泥焚燒在日本和歐美較為普遍,我國開始在提倡用這種方法替代衛(wèi)生填埋,但焚燒的運行成本最高,是其他方法的2～4倍,這也制約了我國利用該方法處置污泥。

四、中國污泥處理行業(yè)發(fā)展趨勢及政策支持"十三五"規(guī)劃指出2016年目標仍以大氣、水污染防治為主。"十三五"目標將更重視建設(shè)資源節(jié)約型社會以及生態(tài)環(huán)境總體質(zhì)量改善。大氣、污水、污泥的治理是今后國內(nèi)環(huán)保處理的三個主攻方向。2015年,在環(huán)保產(chǎn)業(yè)的"新常態(tài)"下,我國相繼頒布了一系列國家政策和行業(yè)標準,其中《水十條》明確了現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施應(yīng)于2017年底前基本完成達標改造,地級及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達到90%以上。隨著政策利好和高成長性因素驅(qū)動下,污泥處理處置行業(yè)有望突破瓶頸期,駛?cè)肟燔嚨馈?、原料供給穩(wěn)定。"十三五"環(huán)境工程將是按環(huán)境質(zhì)量改善的情況來考核,不單純從項目數(shù)量考核。這就避免了部分企業(yè)的"面子工程"。隨著污水處理進入運營市場,讓項目切實運行,污水處理的運營量將得到提升。由此產(chǎn)生的大量污泥,為污泥行業(yè)提供豐富原料,為污泥處理處置行業(yè)保證了原料供給。2、收費渠