基于骨架构建的污泥脱水/固化研究进展

从现阶段污泥处理与处置存在的问题出发,通过介绍目前污泥可脱水性的研究现状,阐述了基于骨架构建体的污泥脱水及污泥固化技术在污泥处置方面应用的研究现状,提出了污泥调理脱水与固化处置一体化技术在污泥处理与处置方面的应用前景.     

污泥机械脱水技术发展现状及前景

主要介绍了污泥机械脱水技术的应用现状及近些年发展起来的新型污泥机械脱水技术,分析了城镇污水处理、石油石化、电镀及造纸行业所产生的污泥特性及主要处理方法。在此基础上,根据国家的相关政策以及未来的污泥处理处置需求,对污泥机械脱水技术的未来发展前景进行了分析,并对技术改进提出了建议。     

SCDD污泥处理处置工艺简述

污泥的化学及物理调理是改善污泥脱水性能最有效、最常用的方法;污泥深度脱水可以大大减小污泥的体积,降低管理、运输、处理成本,便于后续脱水污泥的资源化利用。本文介绍了高效、实用的SCDD污泥处理处置工艺,即"调理(sludge conditioning)-深度脱水(high pressure filtration dewatering)-综合处置(comprehensive disposal)"工艺路线。目前该工艺已经在多个市政和工业污泥处理处置项目中得到了应用,取得了良好的环境和社会效应。     

污泥的电渗透脱水技术研究进展

污泥的处置困难,其关键是含水量过高。为了综合利用和最终处置,需对污泥作脱水处理。所以在整个污泥处理系统中,脱水是最重要的减量化手段。文章介绍了常规的污泥脱水方法,并且介绍新型污泥脱水技术-电渗透脱水技术（EDW）的原理及该技术在国内外污泥脱水领域的研究进展,指出了电渗透脱水的优势及存在的问题。最后,对其研究发展作了展望。     

城市污泥脱水干化技术进展

污泥处理与处置问题是世界性难题,而无论采取何种处置方式,污泥的脱水干化都是其必要前提。对现有的污泥脱水干化技术进行了研究,分别介绍了污泥浓缩技术、脱水技术和干化技术,详细阐述了其各自的现有技术手段、达到的干化效果和研究进展。并指出物理化学调理联合机械脱水是目前主流的脱水技术,而热干化是最为成熟的干化技术。重点描述了目前工程上应用比较多的工艺技术,以及污泥的脱水干化对于污泥农用、燃料化、焚烧和填埋等处理处置方式的积极作用。     

中美典型污泥处理处置工程能耗和碳排放比较分析

中美两国污水处理规模大、碳排放基数高,污泥的处理与处置是污水处理厂碳排放的重要组成部分,合理的污泥管理策略是未来污水厂碳减排的关键。实地调研了中美6个大型典型污水处理厂的污泥处理设施和污泥处置路径,分析了中美两国不同典型的污泥处理处置工艺能量回收和碳排放的表现特征。结果表明:在不考虑碳补偿的情况下,中美6个污水处理厂中,华东A(中温厌氧消化+脱水+填埋/土地利用)、华东B(脱水+填埋/焚烧)、华东C(脱水+焚烧)、Hyperion(高温厌氧消化+脱水+农用)、OCSD(中温厌氧消化+脱水+农用)和Blue plains(热水解+中温厌氧消化+脱水+农用)的污泥处理处置路线的碳足迹分别为1410,1881,1914,471,402,405 kgCO₂/t DS。考虑能源回收和资源化利用产生的碳补偿效果,中美6厂污泥处理处置的净碳排放分别为984,1681,1941,-183,-240,-315 kgCO₂/t DS。中美6个污水厂碳补偿率分别为30.2%、10.6%、0%、138.9%、159.7%和177.9%。污泥厌氧消化和产物土地资源化利用是碳减排的关键,提升污泥有机质含量能够强化碳补偿效应,该研究结果可为我国污水处理厂低碳转型、污泥处理处置的无害化、减量化和低碳化提供参考。     

高铁酸盐耦合过硫酸盐对污泥减量化研究进展

随着我国污泥处置带来的问题日益严重,污泥减量化技术成为了行业的研究热点。高铁酸盐和过硫酸盐以其“绿色、高效”,在处理剩余污泥脱水减量方面具有良好的应用前景。文章介绍了高铁酸盐在处理污泥基本理化性质方面的优点,简述了过硫酸盐对污泥减量化的机理以及影响因子等,分析了过硫酸盐耦合作用后在性质、污泥溶胞破解、重金属去除效能等方面的处理效果,指出高铁酸盐耦合过硫酸盐在处理污泥减量化过程中的应用前景。分析表明两者耦合作用对剩余污泥脱水效果影响远大于单一方法对剩余污泥脱水效果的影响。     

高碘酸钠与APAM联合调理对污泥脱水的影响

采用高碘酸钠与阴离子聚丙烯酰胺（APAM）联合调理改善污泥脱水性。以污泥比阻和污泥滤饼含水率作为衡量污泥脱水性的指标,分析胞外聚合物（EPS）中蛋白质和多糖含量,并测定污泥Zeta电位和粒径。结果表明:当污泥初始pH为8时,88 mg/g DS（干污泥）的高碘酸钠和2 mg/g DS的APAM可以有效改善污泥脱水,联合调理后污泥比阻降低至4.82×1012 m/kg,污泥滤饼含水率降低至69.67%。污泥经过高碘酸钠氧化后,Zeta负电性降低,可溶性胞外聚合物（S-EPS）中的蛋白质含量增加,荧光光谱显示腐植酸物质的荧光强度降低,污泥中值粒径经过高碘酸钠絮凝后减小。研究结果表明,组合调理剂可以有效改善污泥脱水性,并利于后续污泥处理与处置。     

剩余污泥处理处置过程中的流变学问题

城市污水处理厂的广泛建设和运营导致剩余污泥产生量急剧增加并引发了新的环境问题,而如何妥善处理处置剩余污泥则成了国内外环保届普遍关注的问题。由于剩余污泥非牛顿流体的属性,流变行为在其处理处置的过程中起着重要影响作用,特别是在污泥脱水、化学调理、厌氧消化和管道输送等环节。文章通过从剩余污泥处理处置所涉及到的流变学问题出发,分析了剩余污泥流变行为在优化"厌氧消化、管道运输、分形结构、污泥脱水"等环节的指导性作用,总结归纳了当前相关方面研究存在的问题,并提出进一步关注的研究方向。     

3M污泥处理技术在东莞市污水厂的比选应用

针对东莞市新建的36座污水处理厂面临的污泥处理处置问题,运用模糊数学综合评判法对污泥处理的三个主要环节(即污泥脱水、污泥干化、污泥资源化)的处理处置技术进行评估筛选,最终筛选出3M技术,即隔膜高压板框压滤机深度脱水-生物干化-污泥固化综合利用工艺技术作为东莞市污泥处理工程的首选工艺方案,基本可以解决东莞市大量污泥的出路问题,实现污泥的资源化处置,可为我国其他地区污泥处置提供借鉴。     

深度脱水污泥好氧堆肥中多环芳烃的含量与风险削减研究

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是影响污泥安全资源化的重要因素.以无机药剂调理的深度脱水污泥有利于污泥的好氧堆肥处置,但对于该处置过程中深度脱水污泥PAHs的降解和风险削减尚缺乏认识.主要以复合铝镁盐调理的深度脱水污泥为对象,分析不同好氧堆肥条件下污泥中PAHs的含量、来源和风险,以明确好氧堆肥工艺过程对风险有机物的削减效果及潜在影响因素.通过气相色谱-质谱仪、特征比值法和风险熵法分析污泥中美国EPA优先控制的16种PAHs的含量、来源和风险,重点考察了深度脱水污泥在好氧堆肥前后PAHs含量和风险变化.结果表明：(1)16种PAHs在6组污泥中均有检出,其总量范围为777.78～1 878.38 ng/g,组成以中高环芳烃为主,主要来源为石油污染和燃烧的混合源.(2)堆肥28 d后6组污泥中PAHs的去除率分别为37.66%、54.29%、12.38%、15.40%、56.78%和34.25%,表明添加颗粒大的返混料或辅料更有利于PAHs的降解.(3)污泥中的PAHs整体处于中低风险,好氧堆肥后除组1的苯并[a]芘和组2的芴由低风...     

生物沥浸处理提高城市污泥脱水性能的中试研究：批式运行模式

为了考察生物沥浸法对城市污泥脱水性能的影响.利用一个兼有序批式与连续式运行模式、工作体积为700 L的生物沥浸反应器对城市污泥进行了连续3批生物沥浸中试研究,并采用厢式压滤机对处理后污泥进行脱水处理.结果表明,曝气量为1.2 m^3/h,含嗜酸性硫杆菌的酸化污泥与待处理的原始污泥体积比为1∶15时,在90 h内完成首批...     

电石渣和石灰对污泥的改性效果比较

在含水率为86.1%的脱水污泥中分别添加10%的电石渣和工业生石灰,其搅拌30min后及自然晾晒24,48,72,96,120 h后的含水率持续线性下降,自然晾晒120 h后可达到填埋标准;添加电石渣及石灰的污泥,其单位质量水分蒸发速率与原污泥有本质差异;两种改性剂均可使污泥比阻降低50%左右;经板框压滤机压滤出的泥饼...     

交变电场-铁改性生物质强化城市污泥深度脱水

为了实现城市污泥的深度脱水,采用铁改性生物质作为骨架构建体联合交变电场电渗透技术处理污泥,以单因素实验为基础,探究了该联合技术对污泥脱水性能的影响,并通过表面响应法优化了污泥脱水的工艺参数.将玉米秸秆使用浓度为0.03g/mL的FeCl₃溶改性后与污泥混合,当采用不等占空比为4.33:1的交变电场,电压为17.22V/cm,改性生物质投加量为96.81mg/g DS,改性生物质含水率为61.91%,生物质粒径为1.05mm,阴阳极间距为2.10cm时,可以得到含水率为58.21%的脱水污泥,脱水能耗为0.0148kW·h/kg RW (脱除水分).脱水污泥的扫描电镜表征结果显示,铁改性生物质可以在污泥中起到良好的骨架支撑作用,有利于提高污泥的机械强度和可渗透性;热重分析显示,脱水后污泥的上、下层燃烧过程可划分为析出自由水和束缚水阶段,析出和燃烧挥发分阶段、分解无机盐阶段,添加铁改性生物质的脱水污泥有机质含量更高,燃烧得更快.     

脱水污泥厌氧发酵搅拌动力需求试验研究

对于含固率较高的脱水污泥厌氧发酵系统,对物料的搅拌是能耗的重要组成部分,而目前对发酵工艺中机械搅拌动力需求的研究几乎没有。研制了一台卧式强制搅拌干式厌氧发酵反应器,对叶片搅拌过程进行受力分析,计算出理论搅拌扭矩,并以此反应器为基础,研究了污水处理厂脱水污泥的搅拌动力需求。具体研究了污泥的含固率、搅拌转速、反应器填充率等因素对搅拌动力需求的影响,发现低转速下,转速对搅拌扭矩影响非常小,而从搅拌动力需求角度考虑,物料填充率在66.7%~85%之间比较合理。同时还对长期连续搅拌状态下污泥所需的搅拌动力的变化做了研究,发现经过搅拌污泥的内摩擦角和粘聚力出现了较大的变化,从而引起搅拌所需动力在短时间内大幅降低。而原污泥兑水使含固率降低、自由水含量增加时,其搅拌动力需求呈指数趋势减小。     

水厂排泥水的处理技术：分离水回用 泥饼综合利用及铝盐回收

介绍了水厂排泥水处理后,分离水的水质和回用、泥饼制砖和污泥用作水泥掺合料的方法和试验结果,以及铝盐回收的工艺。     

分散剂对脱水污泥流动性能的影响

采用旋转粘度法研究了高速搅拌时间以及有机、无机分散剂对脱水污泥流动性能的影响,结果表明:采用高速机械搅拌的方法能够使污泥的表观粘度降低,经过30s后表观粘度可由8500mPa·s降低到2740mPa·s,流动性增大;在此基础上掺加1%的萘系磺酸盐或2%的酒石酸钾钠可使污泥的表观粘度由2740mPa·s分别降到1840mPa·s与1640mPa·s,并且将这两种分散剂复合后加入到脱水污泥中,可以使污泥的表观粘度由2740mPa·s降到1360mPa·s,表观粘度明显降低。此课题的研究为脱水污泥的处理与处置提供了有利的试验依据。     

污泥调理对氨基糖苷类耐药菌的削减作用研究

采用异养菌培养法比较了4种污泥调理方法（聚丙烯酰胺调理、Fe[III]/CaO调理、化学酸化调理以及生物沥浸调理）对脱水泥饼和脱水滤液中链霉素、庆大霉素、卡那霉素3种典型氨基糖苷类ARB的削减效果.结果表明,PAM调理未能有效削减脱水泥饼及滤液中的ARB;Fe[III]/CaO调理和生物沥浸调理大幅削减脱水泥饼中3种ARB,并且可完全去除脱水滤液中的ARB;化学酸化调理虽然可将脱水泥饼中的ARB削减0.83~1.65个数量级,但却使滤液中的ARB增加0.26~0.39个数量级.脱水泥饼中氨基糖苷类ARB的含量与调理污泥中微生物细胞裂解程度显著相关,说明调理过程导致的污泥微生物细胞裂解是脱水泥饼中ARB削减的主要原因.进一步研究表明,采用Fe[III]/CaO法、化学酸化法及生物沥浸法处理后的脱水泥饼自然放置过程中ARB的数量有反弹的趋势,存在一定的环境风险.     

绿化废物低比例补充的市政污泥好氧堆肥可行性分析

为验证绿化废物低比例补充的市政污泥好氧堆肥工艺可行性,以回流污泥堆肥产品替代绿化废物为骨料,采用静态翻堆好氧堆肥工艺处理脱水市政污泥,分析一次发酵过程及产品的主要性质。结果表明:以回流污泥堆肥产品部分替代绿化废物时,堆体的高温期（≥55 ℃）均可持续超过3 d,产品含水率低于40%,挥发性固体含量（VS）超过45%,pH值稳定在6.0~7.0,种子发芽指数（GI）超过70%,满足园林绿化用途要求。其中,脱水市政污泥、绿化废物、回流污泥堆肥产品质量比为5:1.5:1的试验组一次发酵周期可控制为27 d,一次发酵产品总氮、总磷、总钾、腐植酸等营养物质的含量较高,肥效更优,适合于工程规模的园林绿化用途。在回流污泥堆肥产品完全替代绿化废物的试验组中,脱水市政污泥和回流污泥堆肥产品质量比为5:6和5:8的堆体可达到高温要求（≥55 ℃保持至少3 d）,VS、pH、营养物质、蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数等指标均符合园林绿化用泥质和有机肥料的要求,且一次发酵周期可控制在16 d内。当回流污泥堆肥产品与脱水市政污泥质量比≤6/5时,GI超过90%,满足腐熟要求。污泥堆肥产品回流替代绿化废物作为市政污泥堆肥的骨料,可有效调节脱水市政污泥堆体性质,缩短堆肥周期,提高产品肥效。     

污泥-焚烧底灰混合固化配方及强度增长机理

污泥与垃圾焚烧底灰混合固化是一种以废治废的处置方式.针对水泥固化污泥早期强度高、石膏固化污泥后期效果好的特点,分别采用水泥、石膏、水泥+石膏为固化剂,和不同掺量的垃圾焚烧底灰,开展脱水污泥固化试验研究.对固化污泥的无侧限抗压强度、含水量、增容比、浸出毒性及COD、p H值进行了测试,并用扫描电镜分析了固化污泥微观结构的变化.测试与分析结果表明:脱水污泥的较优固化材料配方为100%垃圾焚烧底灰、25%水泥和25%石膏,固化污泥的强度和含水量满足填埋要求,且增容比小,浸出毒性大幅降低.固化污泥的早期强度主要来源于垃圾焚烧底灰的骨架作用和吸水作用,后期强度增长主要依靠固化剂的胶凝作用和垃圾焚烧底灰的火山灰作用;其中钙矾石的生成是固化污泥强度增长的重要因素之一.