污泥无害化处理方式精选(九篇)

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第1篇：污泥无害化处理方式范文

关键词: 污泥 减量化 无害化 污泥处理 污泥处置 方法探究

引言

目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约 140 万吨,且以每年10%以上的速度增长。污泥产生的环境污染问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。由于污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质,如果这些污泥得不到安全、环保处理处置,就会对环境造成较大危害。因此,采用切实可行的对污泥处理处置技术,按照污泥处理、处置工艺 “减量化、稳定化、无害化”原则,加强污泥处理处置的全过程管理,并在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等资源物质,从而达到节能减排和循环经济的目的。

1.城市污水处理厂的污泥

1.1 污泥的特性

一般污水处理厂产生的污泥为含水量在75～99%不等的固体或流体状物质。其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成,是一种以有机成分为主,组分复杂的混合物,其中包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)和各种微量元素。

⑴ 物理特性

污泥组成为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成,结构松散,形状不规则,比表面积与孔隙率极高(孔隙率常大于99%),含水量高,脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。

⑵ 化学特性

生物污泥以微生物为主体,同时包括混入生活污水泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒以及可能吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质。污泥中也含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质。

⑶ 污泥中水分的存在形式及其性质

污泥中的水分有四种形态:表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。表面张力作用吸附的水分为表面吸附水。间隙水一般要占污泥中总含水量的65%～85%,这部分水是污泥浓缩的主要对象。毛细结合水:浓缩作用不能将毛细结合水分离, 分离毛细结合水需要有较高的机械作用力和能量,如真空过滤、压力过滤、离心分离和挤压可去除这部分水分。各类毛细结合水约占污泥中总含水量的 15%~25%。内部结合水:指包含在污泥中微生物细胞体内的水分,含量多少与污泥中微生物细胞体所占的比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。内部结合水一般只占污泥中总含水量的10%左右。

1.2 污泥对环境的危害

污泥有机物含量高、易腐烂,有强烈的臭味,并且含有寄生虫卵、病原微生物和铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二英、放射性核素等难降解的有毒有害物质,如不加以妥善处理,任意排放,将会造成二次污染;污泥对环境的二次污染还包括污泥盐份的污染和氮、磷等养分的污染。污泥盐分含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡,抑制植物对养分的吸收,甚至 对植物根系造成直接的伤害;在降雨量较大地区且土质疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,当有机物的分解速度大于植物对氮、磷的吸收速度时,氮、磷等养分就 有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。

2.城市污水处理厂的污泥处理

2.1污泥处理

根据污泥所在处理单元不同,采用的不同的方法达到污泥减量化的目的。在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。污泥处理工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工艺过程。

2.1.1城市污泥处理的减量化方法

2.1.1.1调整污水处理工艺实现污泥减量化

在污水处理过程中,可以通过调整污水处理工艺,增设污泥浓缩池或适当增加污泥浓度和延长污泥龄,使污泥自身氧化分解的能力增强,减少微生物的数量,达到污泥减量化的目的。

2.1.1.2利用膜处理装置化技术实现污泥减量化

污水处理中的活性污泥微生物一般由细菌(菌胶团)、真菌、原生动物和后生动物等组成,其中以细菌为主,且种类繁多。微型动物中以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等原生动物,以细菌为食料;后生动物如纤毛虫、线虫、轮虫等,以细菌、原生动物为食料。采用填料装置化设施,在氧化沟、二沉池中设置利于原生动物和后生动物寄生的生物膜,利用生物接触氧化法技术,减少污泥的产量。通过膜装置化技术在氧化沟、二沉池中的应用,使活性污泥中的微生物通过系统内部的生物链的物质循环,消化部分污泥,达到污泥减量化的目的。

2.1.1.3利用臭氧技术或超声波实现污泥减量化

利用紫外线高级氧化功能而发展起来的光化学氧化和光催化氧化都是近年来新兴的水处理技术。光化学氧化法是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解,从而达到水中污染物质的高效降解。臭氧是一种强氧化剂,能破坏存在于空气中或水中的微生物的细胞壁,使微生物立刻死亡。通过在回流污泥中,利用臭氧发生器加入一定量的臭氧或紫外线照射,可使部分污泥分解再利用,达到污泥减量化的目的。超声波使得污泥中的部分细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质和胶质、矿物质以及细胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,从而达到污泥减量化的目的。

2.1.1.4采用污泥干化处理、污泥消化、污泥发酵技术实现污泥减量化

脱水后剩余污泥污泥的干化处理,一是通过晾晒蒸发水分,是最简单的减量方法,但所需场地大,且受天气的影响太大,不适合大规模的处理污泥;二是在污泥产生量比较大,且难以有效利用其它热源的情况下,采用干化焚烧方式可称为可行技术。污水污泥干化,最好是利用回收的焚烧热量,在装置正常运行工况条件下,通常不需要添加辅助燃料(如:在此情况下,除开机、停机和偶尔使用辅助燃料维持燃烧温度)。

通过污泥的消化降解,建设污泥厌氧发酵池,由于建设费用高,运行不安全,运行费用高,再则厌氧后的污泥还需进一步处理,以达到进一步减量化和稳定化的目的。因此,大、中型城镇污水处理厂应优先选用厌氧消化工艺处理污泥,产生的沼气宜优先考虑综合利用;有条件进行土地园林利用的小型城镇污水处理厂可优先考虑选用好氧堆肥处理工艺。

通过污泥的好氧发酵,建阳光大棚发酵池、静态发酵池或使用立式发酵器、卧式发酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的达到减量的目的,且通过高温发酵,分解内部的高分子有机物、纤维素、木质素,增加有机质含量,对污泥中的细菌、病毒、蛔虫卵进行了高效灭活,起到了污泥稳定化、无害化的处置目的。

2.1.1.5通过污泥焚烧实现其减量化、无害化的目的

另外,通过污泥焚烧,也可实现其减量化、无害化的目的。建设专门的污泥焚烧厂,对产生的城市污泥进行高温焚烧,废渣可用来制砖或填路;也可对现有的热电厂、火电厂进行改造,把污泥当做添加料进行焚烧,可节约大部分投资。因此,污泥热干化工艺宜选在就近可持续稳定获得余热热源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚烧发电厂、火力发电厂、水泥厂等,利用其废热、烟气余热作为干化热源。不宜单独设置污泥干化设施,也不宜选用优质一次能源作为热源。由于污泥燃烧产生Hg、二英等,影响镇内生活空气质量,不宜采用自然干化技术。

2.1.1.6污泥处理从污泥的稳定化、无害化着手。

2.1.1.6.1污泥处理稳定化原理概述.

好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成发酵物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡,而达到无害化的目的。

2.1.1.6.2城市污泥处理的好氧发酵工艺应达到的技术指标

好氧发酵后污泥的含水率 35～45%;

污泥的有机物降解率>50%;

蠕虫卵死亡率>95%;

粪大肠菌群菌值>0.01;

种子发芽指数≥75%。

在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。

只要污泥中的重金属不超标,利用好氧发酵堆肥法处置污泥,无论从污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化哪方面考虑,无异议是一种优良的污泥处置方式。

2.2.最佳工艺技术路线的选择

在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。同时,国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源,达到节能减排和循环经济的目的。

统一技术路线,因地制宜确定污泥处置方式,以往,由于污泥处理处置技术路线的不统一造成了很多建设运营方面的混乱,明确对污泥处置的技术路线,就是综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。鼓励采用土地利用方式处置符合标准的污泥。污泥土地利用主要包括园林绿化、土地改良、农用等,泥质不但应符合相关标准,还需进行场地环境影响评价和环境风险评估。

3.城市污水处理厂的污泥处置

污泥处置以自然或人工方式使经处理后的污泥或污泥产品污泥能够达到长期稳定综合利用的方式来处置和消纳污泥,并对生态环境无不良影响的最终消纳方式是污泥处置的过程。污泥处置主要包括土地利用、污泥农用、填埋和焚烧以及综合利用(建材利用)等。

3.1 污泥处理处置工艺

一般而言,在污水处理厂内污泥经过预处理(浓缩、脱水及相关辅助设施)后,在厂内(或厂外)根据后续处置的不同,采用不同的处理方式,主要处置污泥的方式有土地利用、焚烧等。

3.1.1污泥土地利用方式

污泥土地利用的方式主要包括城市园林绿化、苗圃、林地利用以及土壤修复及改良。污泥城市园林绿化指处理后的污泥用于行道树、灌木、花卉、草坪等栽培过程中作为肥料、基质和营养土。

苗圃及林地利用是将处理后的污泥用于为城市绿化提供幼树、苗、草坪、花卉的生产基地的介质土以及大片的林地等。

土壤修复及改良堆肥处理后的污泥用于严重扰动土地的改良,包括采煤场,各种采矿业开采场(金属矿、粘土矿、砂子的采掘场等)、矸石场、露天矿坑、尾矿堆、取土坑、城市垃圾填埋场等。粉煤灰堆积场以及森林采伐地,森林火灾毁坏地,滑坡和其它天然灾害需要恢复植被的土地等。

3.1.2污泥的焚烧

污泥焚烧最佳可行技术主要技术关键内容为“干化+焚烧”技术,同时包含污泥预处理过程、烟气处理、烟气余热利用、废水收集处理以及灰渣、飞灰收集处理环境管理实践等相关内容。

污泥焚烧关键技术包含:干燥器、干污泥贮存仓、焚烧炉、烟气处理系统、烟气再循环系统、废水收集处理系统、灰渣、飞灰收集处理系统等。

4. 结论

污水处理厂通过脱水后的剩余污泥,含水率在80%左右,长期放置不但占用大量的土地,而且会厌氧消化,产生的废水影响地下水质,散发的气味影响空气质量,同时,又造成细菌在空气中的传播。严重的可能会造成二次污染,与我们的环境治理背道而驰。所以,污泥的稳定化、无害化处理和处置非常重要,不能简单的一埋了事,2004年发生的“SARS”事件应在我们环保人耳边警钟长鸣!因此,对污水处理厂污泥的稳定化、无害化处置,连同污泥的减量化处置一并考虑,找到最适合本身污水厂污泥处置的最佳技术路线和途径,结合资源化的目的,以达到共赢的效果。

第2篇：污泥无害化处理方式范文

关键词：生活污泥处理处置；存在问题；对策建议

中图分类号：R126.2

一．生活污泥产生和处理处置现状

据调查，截至2008年底，我省共建成城镇生活污水处理厂175座，设计日处理能力达1091.5万吨，居全国首位。实际日处理量为891.1万吨，达产率81.6%，日产生生活污泥3925吨（含水率80%）。全省生活污泥主要集中在污水处理率较高、处理规模较大的珠三角地区，其生活污泥产生量占全省总量的90.1%。其中广州和深圳两市污泥产生量几乎占了全省的一半。

我省污泥无害化处置率较低，污染防治形势不容乐观。处置方式较为单一，以填埋为主，占69.84%，且大多数填埋达不到无害化处置的要求，污泥在填埋之前没有稳定化处理，也达不到污泥填埋含水率小于60%的填埋场入场要求。堆肥和建材利用(制砖)所占比例较小，分别仅占8.93%和2.79%。仍有18.43%的污泥简单堆存，带来较大的污染隐患，严重影响了我省污染减排的成果。

二．污泥处理处置技术

污泥处理处置应以“减量化、稳定化、资源化、无害化”为最终目的，现在大多的污水处理厂所采用的污泥处理的流程，主要采用四个阶段：污泥的浓缩、稳定、脱水和处置。

污泥浓缩主要是为了降低污泥中的空隙，常用的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。他它们均采用物理处理方法。其中，采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂，费用高，并不适合中国国情，此外，重力浓缩法贮存污泥的能力高，操作简单，所以重力浓缩法是我国目前最主要的污泥浓缩手段。几种浓缩法在国内作战比例如下图1

污泥稳定目前最常采用的方法是厌氧消化。随着技术的进步，厌氧消化又发展为两相消化和两级消化。此外还有好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用。厌氧消化约占到46%，而好氧消化则占18%。

污泥脱水是为了降低污泥含水率，减少污泥的体积。目前国内现有的污泥脱水的措施主要是机械脱水，其中带式压滤方式是主要采用的污泥脱水工艺，比重达64%。

污泥处置是指经过处理后的污泥或污泥产品在环境中或长期利用中达到稳定，并对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式。下图2为我国目前采用的污泥处置方案的比例。

图1 我国污泥处置方案占比

由上图知，污泥农用占到了44.83%的比例，因为污泥中含有大量有机物和氮、磷等元素，这些都是植物所必须的营养元素。污泥用于农业投资少、耗能低，而且可以充分利用污泥中的营养元素，故被国内外广泛应用。但由于污泥中往往重金属超标，而且病原微生物难以消除。故污泥农用必须符合国家标准的《农用污泥中污染物的指标》。

土地填埋是国内比较普遍的污泥处置方式，也是目前我省采用的最主要的污泥处置方式。填埋操作相对简单、处理费用较低、适用性较强。但填埋处置不能最终避免环境污染，只是延缓了环境污染产生的时间，因此，污泥填埋由于作业难度大和渗滤液对环境的污染终将被淘汰。

污泥焚烧可以迅速和较大程度使污泥达到减量化，并且可以将有机物彻底分解，产生的热量还可以回收利用真正实现了“节能减排、循环经济”的理念。尤其适合经济发达、土地资源紧张的地区。

此外，目前还有一些用于建材利用，以作为水泥添加料和制砖为主。但由于工艺先天缺陷，存在着臭氧扰民的问题。而臭气问题一直位列我省十大“民生问题”之列。

三、 目前污泥处理处置存在的主要问题分析

由于我省污泥处理处置起步较晚，且初期并未得到重视，故存在着许多方面的问题，主要表现在以下几个方面：

（1）污泥处理率低、工艺不完善

污泥处理率低，首先是由于我省长期存在这种废水处理、轻污泥处理的倾向。并未把污泥处理最为污水处理的一个重要环节，忽略了污泥的处理处置。往往等到污水处理厂建立以后，经过很长时间才开始建立污泥的处理厂，最终导致污泥处理的进度滞后，且处理效率地下的情况。此外，即使建立了污泥处理体系，往往也不能将污泥妥善处理，究其原因，很大程度是由于污水厂的污泥处理工艺很不完善。有数据显示，不具有污泥稳定处理的污水厂占55.70%，不具有污泥干化脱水处理的污水处理厂占48.65%，这些未经完全稳定、脱水处理的污泥在后续的处置中会带来很多不便，甚至将对环境产生二次污染，可谓徒劳无功。

(2)污泥处理技术落后

由于起步晚，我省目前所采用的技术都是一些传统技术，较国外一些发达国家相比，技术明显处于中下水平，甚至远不及发达国家70、80年代时的水平。此外这些技术并未结合我省实际情况而对污泥进行有效的处理，只是单一的使用某种技术，这极大的限制了我省污泥处理处置的发展。而在一些污水处理厂，依旧使用较为落后，性能差，效率低，耗能高的污泥处理设备，未能实现高效化。

(3)污泥处理管理水平低

由于我省污泥工作开展的较晚，管理人员经验尚浅，再加之有的技术人员、操作人员素质较差，故不能有效的组织工作，出现问题时，不能快速有效的解决，更谈不上系统化管理整个污泥处理处置的整个环节。

(4)污泥处理处置投资较低

相比发达国家污泥投资要占总投资的50%——70%相比，我省由于长期轻污泥处理，在资金的投入上也有发达国家存在不小的差距。

四． 我省污泥处理处置的对策建议

(1)强化污泥处理处置工作的监督和管理

各有关部门要加强对污泥处理厂的污泥处理处置的监管工作，督促其完善制度，建立合理的管理机制，保证其工作顺利开展，严格控制污泥中重金属和有毒有害物质，并且要从源头上减少污泥的产生量。同时，政府应制定一系列关于污泥处置的法律法规，对于乱排乱倒污泥等违法行为要依法严肃处理，做到有法必依、违法必究、执法必严。真正实现对污泥的无害化、资源化的处理。

(2)建立污泥处理处置经费保障机制

在核定和调整污水处理费征收标准时，应将污泥处理处置费用纳入污水处理成本，建立处理处置经费保障机制，可以对未达到污泥处理处置指标的企业适当加收排污费，以提高企业对于污泥无害处置的自觉性。而对于要求提高污泥处理设备或技术的企业，可提供相应的优惠政策，鼓励并倡导采用先进技术队污泥进行无害处置。政府在资金投入方面也可适当提高，以保证污泥处理的工作更加有效快速的开展。

(3)推广污泥处置实用技术

在污泥处置技术方面，应加大对先进处置技术的示范、扶持和推广。除了采用土地利用、焚烧、建材利用、热干化等示范工程的建设和改造外，还可以就我省目前的经济和社会发展水平，通过引进一些国外先进的技术设备，积极借鉴和推广应用污泥深度脱水、厌氧消化、好氧发酵、余热干化等工艺技术，最大限度的实现污泥的减量化、无害化和资源化处置。

(4)加强污泥源头控制

对于印染、造纸等重点行业企业可以实行强制行清洁生产审核，以从源头上减少污泥的排放量。对于产生的污泥可以按照处理方式或地域进行分类，以便做后续的污泥处理工作。尤其要注意与生活污水处理管网分隔排放，以减轻城镇生活污水处理厂的压力。

(5)污水与污泥同时并行处理

针对以前“重水轻泥”的错误观念，应提倡污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理设施应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。而现在还不具备污泥处理能力的污水处理厂应该尽快进程污泥处理设施。以保证污泥处理工作快速有效的开展。

五．结束语

我省应加快污泥处理处置实施的步伐，结合我省目前的经济与社会情况寻求解决对策，贯彻落实《珠江三角洲地区改革发展规划纲要（2008-2020年）》和《广东省环境保护规划纲要（2006－2020年）》，巩固污染减排成效，有效防止城镇生活污水处理厂污泥的环境污染，切实保护和改善环境质量。

参考文献

[1]周先敏.污泥的处理与利用[J].科技信息,2009,31,58-58.

[2]薛文源.城市污水污泥处理与处置的途径[J].环境卫生工程,1998,6(2):43-45.

[3]何品晶.城市污泥处理与利用[M].北京科学出版社,2003.

[4]许丽娟,韩立峰.城市污水处理中污泥的 脱碳工艺探讨.科技创新导报.2010年第2期.

[5]张卫河.浅谈城市污泥处理与资源化利用[J].能源与环境,2007(04).

第3篇：污泥无害化处理方式范文

关键词：污泥；处理处置；节能减排；研究现状

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674-9944（2012）12-0001-04

1污泥现状

近年来，随着国家经济的快速发展和节能减排政策的作用，我国城镇污水处理行业得到迅速发展，水环境治理取得显著成效。生物法是污水处理最常用的方法，而剩余污泥是其过程中的必然产物。剩余污泥易腐烂，有恶臭，并含有大量病原微生物、寄生虫卵或重金属等有害物质，如果不能得到有效的处理处置，很容易对地下水、土壤等造成二次污染，威胁环境安全和公众健康，影响国家节能减排战略实施的积极效果[1～4]。随着近年来我国环境保护的要求越来越高，污水处理率的增加，污泥产生量也不断地增加。2009 年，全国投入运行的城镇污水处理厂1992 座，处理污水量共计280 亿m3，产生污泥约2005 万t（含水率约80%）[5]。住建部《关于全国城镇污水处理设施2011年第4季度建设和运行情况的通报》显示，截至2011年年底，全国各市、县累计建成城镇污水处理厂3135座，污水日处理能力达1.36亿m3。全国正在建设的城镇污水处理项目达1360个，总设计能力约2900万m3/d，城市污水处理率达82.6% 。我国的剩余污泥处理处置压力十分巨大。另据不完全统计，全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等，大部分未进行规范化的处理处置。上海市的污泥处理处置只约占总污泥产生量的25%。因此，我国污水处理厂的污泥处理处置问题日趋严峻，研究污水污泥的处理处置对策迫在眉睫。

污泥处理处置的最终目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化[6]。从技术和操作层面上，污泥处理处置可以分为两个阶段：第一阶段是在污水处理厂区内对生污泥进行减量化、稳定化处理，其目的是为了降低污泥外运处置造成二次污染的风险；第二阶段是对处理后的污泥进行合理的安全处置，实现污泥无害化和资源化的的最终目的。

针对我国目前的污泥现状，本文对污泥的处理处置技术发展现状、污泥预处理技术的研究进展及存在的问题进行了综述，并提出几点建议，对于我国城市污水处理厂产生的剩余污泥的有效处理处置，具有重大的实际意义和参考价值。

2污泥处理处置技术的发展现状

2.1污泥处理技术

污泥处理就是对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化等的加工过程[7]。随着我国污泥产生量的不断提高，污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。有效适当的污泥处理可以使污泥在处置中减少对环境造成的有害影响。

2.1.1污泥浓缩/脱水

目前，城市污水处理厂最常用的污泥浓缩方法主要为重力浓缩池和浮选浓缩池，其中重力浓缩池应用最多[8]。我国水处理工艺技术发展较快，与国际先进水平差距不大，其中污泥脱水技术也有了较大的提高，但污泥浓缩技术较为落后，相对工业发达国家普遍采用的专用污泥浓缩机，“两池”占地大、效率低、投资高、建造工期长、管理控制难，差距显著。

污泥脱水的传统方法主要是利用污泥干化场，使其自然干化，其主要缺点为占地面积大、环境卫生条件恶劣、适用地区范围小。目前在大型、开放性城市，已很少使用。由于环保要求，在我国污泥脱水技术研究已得到各方面的逐步重视，各种型式的脱水机械也在逐步开发制造，但仍不成熟，需要进一步提高脱水机械设计、制造和管理水平。目前常用的污泥脱水设备主要有真空过滤机、带式压滤机、离心脱水机、板框压滤机和回转脱水机等[9]。对于污泥脱水型式选择的条件，主要根据污泥的理化性质、进泥含水率、脱水后泥饼含水率、占地、一次性投资和运行费用等，进行综合比较考虑确定。

为便于污泥进一步处理处置，目前，我国有关部门要求将城市污水处理厂产生的污泥的含水率控制在60%以内。然而，目前尚缺少能耗较低、添加剂用量少、产能大且能对污泥连续进行处理的深度脱水设备。当前市场上出现的板框式深度脱水处理机在脱水方面能满足相关的要求，但其压榨时间较长（一个循环周期时间约3h45min）、不能连续出料、单台设备处理能力小、设备使用寿命较短、技术有待完善等缺点限制了其进一步的推广使用。

上海市城市排水有限公司与上海交通大学结合目前污泥深度脱水压滤机存在的问题，开发了一套可使污泥易于脱水的预处理技术（添加相当于脱水污泥总量为5%～6%的污泥改性剂）和一套可连续对污泥进行脱水的新型带式压滤试验机（处理能力为20～30t/d）。污泥通过改性剂预处理并经过连续带式压滤后，含水率可从80%～85%降低到50%～55%左右，能满足与后续污泥处置衔接的要求。该设备是在原有带式压滤设备基础上发展而来的，其构成具有如下特点。

（1） 滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点，同时还应考虑污泥的具体性质，选择国外进口的适合的编织纹理，具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能的污泥滤带。

（2）辊压筒的调偏系统。通过气动装置自动纠偏。

（3）滤带的张紧系统：由气动系统来控制，滤带张力一般控制在0.3～0.7MPa，常用值为0.4MPa。

（4）带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同，即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围，在该范围内，脱水系统既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼。

（5）连续带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响较小，并具有出泥含水率较低、运行稳定、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。

（6）运行电耗。该设备能耗较小，每吨脱水污泥从含水率80%降到55%以下时，电耗约为9～12kW·h。

2.1.2污泥消化稳定技术

在我国，存在着“重水轻泥”的现象，所以与国外相比，我国污水处理厂污泥稳定化程度低，据调查，2600多座污水处理厂中只有近60座配有污泥厌氧消化设施，而其中正常运行的不到20座[10]。

污泥消化稳定技术主要有好氧消化和厌氧消化两种，在设备方面，厌氧消化主要依靠国外进口设备，污泥好氧堆肥技术和设备主要为自主开发，并且已经实现产业化。厌氧消化是目前国际上最为常用的污泥生物处理方法，适用于大型污水厂，通常可使污泥减量30%以上，使污泥稳定易于脱水，具有良好的有机物降解率（40%～60%），回收能源，运行成本低，总污泥量减少， 净能量消耗低，病原体活性低，消化后产品适合农用，应用性广；但也存在操作难度高、初次投资高、安全问题等缺点。

2.2污泥处置方式

污泥处置是指污泥以某种形态在环境中消纳的方式。常见的污泥处置方式主要有：卫生填埋、焚烧、土地利用、建材利用等[11，12]。在我国，污泥的土地填埋占了较大比例，且最终出路是进入垃圾填埋场，也有填海，有的进入水塘堆放，对环境造成严重的二次污染[12]。最适合我国的污泥处理方式是土地利用。

2.2.1卫生填埋

卫生填埋是目前我国普遍采用的污泥处置方法，但由于脱水污泥的含水率较高及填埋场对污泥剪切力的要求，污泥进填埋场的含水率必须小于40%，有机质含量低于30%[11]，并且现在很多垃圾填埋场拒收污泥入场。近年来很多处置污泥的填埋场增设了深度脱水/固化或石灰稳定设施，来实现污泥有效卫生填埋。

污泥卫生填埋始于20世纪60年代，到目前为止已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。按 2004 年我国的污水处理能力统计，我国各个污水厂每天产生约7000 t 的污泥饼，70%以上是弃置，20%是填埋，不到10%的是通过堆肥等技术处理后回用于土地[13]。该种污泥处置方法的主要优点有：操作简单、投资费用小、处理费用低、适应性强；但是也存在占地面积大、潜在地污染土壤和地下水等缺点。随着我国城镇化建设带来的对土地的大量需求和污泥产生量的剧增，造成目前剩余污泥填埋难以找到适宜的场所。此外，远距离运输成本越来越高。种种不利因素都限制了污泥填埋，致使其不会成为污泥最终处置的发展方向。

2.2.2污泥干化

近年来污泥干化系统设备的国产化发展很快，但投产主要干化项目如北京、上海、重庆、深圳、苏州等地均采用进口设备。干化焚烧现在采用的主要工艺有流化床工艺（如上海石洞口污水处理厂）[14]和污泥喷雾干化焚烧（如浙江绍兴和萧山）[15]。污泥协同焚烧是污泥热处理的发展趋势之一，国内已在北京、嘉兴、广州等地的水泥厂和发电厂实现了规模化工程示范应用[15]。

污泥的常见热干化系统主要有直接干化（流化床干化、转鼓干化）、间接干化（薄层干化、浆式干化）和辐射干化（带式干化、螺旋式干化）等[16]。污泥通过焚烧（鼓泡流化床）实现污泥稳定燃烧，使有机物全部碳化，杀死病原体，使污泥彻底实现无害化，但其系统复杂，专业技术要求高。污泥干化焚烧与其他方法相比具有的突出优点是：污染物最终处理效果好，污泥体积最小化，不存在重金属和合成有机物污染问题，处理速度快，干化后可就地焚烧，减少长距离运输，污泥焚烧炉渣制砖比干化污泥制砖更安全。但是也存在一些缺点：工艺复杂，牵涉多个行业，设备不成熟，成本高，可能产生二噁英等有毒气体，焚烧烟气处理成本较大。目前，国内工程实例主要有上海石洞口污水厂、浙江富阳市污泥焚烧厂、深圳宝安污泥干化焚烧厂、重庆市污泥干化焚烧厂（与水泥混烧）、北京市污泥干化焚烧厂（与水泥混烧）、成都市污泥干化焚烧厂。

2.2.3土地利用

污泥的土地利用主要是指将经过脱水和无害化处理的污泥用于农田、林地和园林绿化，还可以用于土地的复垦以及沙化或荒漠化土地的改良等，是污泥资源化的一种处置方式。

污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式。科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。一方面，污泥的肥效可以有效改善土壤的肥力，促进植物生长。我国是农业大国，将处理后的污泥作为肥料或土壤改良剂，不但可以节省大量的污泥终端处置费用，而且可以为肥力低下的农田增添有机质，实现农业生态环境的良性循环。因此，污泥的土地利用是一种符合我国国情的污泥处置方法，在我国污泥农用应具有比较好的前景[17]。另一方面，林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境，也是污泥土地利用的一个重要方面。

但由于污泥中含有的有害物质，如不经严格的无害化处理，容易对人体以及环境造成较大的影响。如污泥中的一些难降解有机污染物，且毒性很强，一旦进入土壤，势必对土体造成危害。另外，污泥中的重金属，随着污泥施加次数的增加逐渐会在土壤中累积，我国几个较大污水厂的污泥都存在个别重金属含量超出农用标准的问题[18]，废水污泥中的病原体存活时间一般不超过一年，而重金属（ 如镉、铅、砷） 将可能在环境中长期存在。因此，如果要实现污泥农用，需要经过严格无害化处理才可以大面积推广。

由于我国关于污泥土地利用的政策法规还不明确，真正意义上的土地安全利用比例还十分有限。

2.2.4建材利用

污泥建材利用是提高污泥利用附加值和物理处置利用率的最佳方式之一，可以有效减少污泥中的有害物质对环境的危害，具有极大的发展潜力和极高的研究价值，是未来污泥资源化利用的重要方式。污泥中除了有机物外还含有20%～30%的无机物，主要是含Ca、Si、Al、Fe 等元素的矿物质[19]，与许多建筑材料原材料的成分非常相近，因此可以分别利用污泥中的无机成分和有机成分制造建筑材料。目前污泥建材利用主要有污泥制沥青、制砖、制陶粒、制混凝土、制生态水泥、制生化纤维板等[18，19]。在重庆、上海等地已经建设了利用污泥制备陶粒和烧结砖的生产线，有力地推动了污泥建材资源化。

从可持续发展和循环经济发展的角度来看，污泥建材资源化是污泥利用的重要甚至是根本方向，因为污泥的建材资源化不仅利用污泥量大，而且污泥建材生产和利用过程对环境影响最小。如果能在排污末端将污泥的处理工艺与建筑材料生产前端的原材料制备工艺结合起来，使经过处理的污泥能够直接用于烧制建筑材料，将会极大地降低污水污泥的利用成本并促进污水污泥的建材资源化利用。根据国内外研究发现，污泥烧成制品将是污泥建材资源化非常重要的方向。

3污泥预处理技术的研究进展

从20世纪70年代起，包括物理、化学、生物以及其联用的方法对污泥进行预处理的研究报道开始相继出现[20]：物理法主要有高温水解[21]、冻融处理 [22]、超声波[23]、电子束[24]、高压射流及球磨[20]等；化学法主要有Fenton[25]、湿式氧化法[25]、酸碱处理[26，27]、臭氧氧化法[20]、双氧水氧化法[28]等；生物法主要有高温微好氧消化[29]、高温好氧消化[30]等。其中，物理、化学法及其联用措施大多能大幅提高污泥消化性能，但从目前情况看，其处理成本较高，操作难度大，离实际应用尚有较大距离，而生物法预处理尽管也具有类似作用且运行费用较低，但存在处理时间较长、效率较低等缺点[20]。因此，在如何大幅提高污泥处理处置效率的前提下，选择合适的预处理方式对污泥进行预处理，是当今研究的热点之一。

4污泥处理处置存在的问题和原因

从目前污泥处理处置的情况来看，主要存在着以下几个方面的问题：（1）污泥处理率及污泥设施配套率低。仅从上海市来看，污泥处理设施的规模仅占目前污泥量的25%左右[31]， 且大部分设施因为年久失修、老化及标准低下等原因已经停止运行；

（2）现今城市污水厂的污泥多采用简单的浓缩、脱水技术处理，且大都未进行无害化处理；

（3）我国农村，农民更加习惯于施用化学肥料，致使污泥土地农用等具有较好前景的处置方式得不到推广和应用。因此，如何更好地处理处置剩余污泥已成为城市管理部门提高管理水平的重要研究内容之一。

另一方面，由于我国污水处理厂的污泥最终处置技术路线不明确、投资和运行资金不到位、法规监管体系不完善等原因，导致污泥处理处置未真正实现稳定发展。且由于长期的“重水轻泥”认知错误，使污泥处置问题被长期搁置，发展相当滞后，污泥造成的二次污染问题日显突出，污泥的问题已到了不容忽视的地步。

5对污泥处理处置发展的几点建议

污泥处理处置方法的选择，需要综合考虑环境生态效益与处理处置成本经济效益之间的均衡。从发达国家污泥处理处置的发展趋势分析，今后污泥处理处置的方向将以土地利用和能源利用为主，污泥填埋的比例将大幅度降低。我国的污泥处理处置可以在参考国外发达国家经验的基础上，逐步实现污泥处理处置的稳定减量化和资源化，并做到以集约化处理为主，分散处理为辅，处置以填埋、焚烧、资源化利用为主，近远期相结合，分期、分步实施。我国是一个农业大国，污泥的农田林地利用可以作为主要的有效利用途径，同时，也要发展研究其他的资源化途径，如直接或间接作为燃料、热分解制油等能源化利用途径。污泥焚烧作为最彻底的处理处置方式，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。在国内，由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。

在我国， 污水厂污泥传统的处置方式是将污泥适当浓缩或脱水处理后直接进行农用等处置，这种处理处置方式的弊端是显而易见的，目前正面临着往安全、可靠、可持续的方向转变。因此，借鉴国外目前有关经验十分必要。

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第4篇：污泥无害化处理方式范文

油气集输是指油田矿场原油和天然气的收集、处理和运输过程。其主要任务是通过一定的工艺流程，把分散在油田各油井产出的油、气、水等混合物集中起来，经过必要的处理，使之成为符合国家或行业质量标准的原油、天然气、轻烃等产品和符合地层回注水质量标准或外排水质量标准的含油污水，并将原油和天然气分别输往长距离输油管道的首站(或矿场油库)和输气管道的首站，将污水送往油田注水站或外排。它主要包括气液分离、原油脱水、原油稳定、天然气净化、轻烃回收、污水处理和油、气、水的矿场输送等环节。

二、油气集输工艺过程

油井产出的多项混合物经单井管线(或经分队计量后的混输管线)混输至集中处理站(集中处理站也称为油气集输联合站)，在联合站内首先进行气液分离，然后对分离后得到的液相进一步进行油水分离，通常称原油脱水，脱水后的原油在站内再进行稳定处理，然后输送至矿场油库暂时储存或直接输送至长输管道的首站；在稳定过程中得到的石油气输送至轻烃回收装置进一步处理；从油水混合物中脱出的含油污水及泥砂等，进合站内的污水处理站进行除油、除杂质、脱氧、防腐等一系列处理，使之达到油田地层回注或环境保护要求的质量标准，再根据需要，回注地层或外排，对从气液分离过程中得到的天然气(通常称为油田伴生气或油田气)，进行干燥、脱硫等净化处理后，再进行轻烃回收处理，将其分割为甲烷含量90％以上的干气和液化石油气、轻质油等轻烃产品，其中干气输至输气管道的首站，液化石油气和轻质油等轻烃产品可直接外销。

三、油气集输过程污染物分析

油气集输过程中产生的污染物为废水、废气、噪声和固体废弃物。

(1)废水：主要为地层采出液经分离器分离出的采油污水，具有高浓度的COD、BOD、SS、矿化度及石油类等，

(2)废气：主要为燃烧废气和大罐呼吸产生的工艺废气。燃烧废气主要污染成分为S02、NOX、烟尘等，大罐呼吸工艺废气污染成分主要为无组织挥发的烃类，

(3)噪声：主要是集输站场内输送泵、消防泵、电机、压缩机等设备噪声，噪声源强范围在68分贝～100分贝之间；

(4)固体废物：主要是地层采出液携带的大量泥砂在处理、储运过程中形成的含有污泥和原油储运过程中发生跑冒滴漏等事故造成土壤污染形成的油泥，统称为油泥砂，其具有高含油的特性，已被国家列为危险固体废物。

四、污染物的控制与治理技术的应用

目前，石油集输过程中产生的污染物都具有较成熟的处理工艺，并得到广泛应用。下面将详细介绍集输过程中所产生的废水、废气、噪声和固体废物的防控与治理技术。

(1)废水污染防控与治理技术

目前油田对采出废水的处理主要在联合站内进行，常用的处理工艺有“气浮+过滤”和“混凝沉降+过滤”两种工艺，通过处理大量去除废水中的SS、石油类等污染物，满足回注(灌)水质标准，回注(灌)地层。部分经联合站处理后的污水再经过反渗透、膜过滤等方法处理后，用作注聚配水，实现综合利用的目的。不能回注(灌)和综合利用的污水，通过“隔油+气浮+生物氧化塘”工艺处理后，满足相应的污水排放标准，达标排放。

(2)废气污染防控与治理技术

①燃烧废气

油气集输过程中加热炉染料尽可能使用净化后的天然气等清洁能源，燃烧后废气经过脱硫、除尘等措施后达标排放。

②工艺废气

油气集输储运尽量采用密闭流程，储罐安装呼吸阀、抽气装置，减少大罐呼吸引起的烃类气体的无组织排放。

(3)噪声污染防控与治理技术

噪声污染防治首先要选用低噪音设备，并做好减振措施，从源头降低噪声级，其次时通过合理布局，加装隔声装置，通过隔声、距离衰减来消减噪声级。尽量减少噪声对站内职工和周边环境的影响。

(4)固体废物污染防控与治理技术

目前油泥砂常用的处理方式主要有掺烧焚烧法、分离法、生物降解法、回注法、掩埋法、堆放法等，其中比较成熟的治理工艺为焚烧法、分离法。

第5篇：污泥无害化处理方式范文

关键词：污水处理厂 污泥 处理处置 新技术

Abstract:e The author of this article on the sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology are discussed, for reference.

Key words: sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology

中图分类号：U664.9+2文献标识码：A

一、污泥的概念

污水处理厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等。

二、污泥对环境的污染

主要的污染包括以下几种：

2.1 污泥盐分污染

污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收， 甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的流失。

2.2 病原微生物

污水中的病原体（病原微生物和寄生虫）经过处理会进入污泥，新鲜污泥中检测到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。

2.3 氮磷等养分的污染

在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含 N、P 等养分的污泥后，当有机物分解速度大于植物对N、P 的吸收速度时，N、P 等养分就有可能随水土流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。

2.4 重金属污染

在污水处理过程中，70％～90％的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素， 因为污泥施用于土壤后， 重金属将积累于地表层。另外，重金属一般溶解度很小，性质较稳定，所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。

三、污泥处理处置的常用方法

3.1 抛弃型技术

抛弃型技术的主要方法是污泥的填埋和投海造地两种。

3.1.1 填埋

污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂主要采取的方式，经过消化后的污泥，有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。

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，生污泥泥层厚度应小于 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。

这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题，占地多，潜在生物可利用率低，填埋渗滤液和气体的形成，渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境，后续处理管理费用高等问题，填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。

3.1.2 投海

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。投海方式可用管道输送或船运，其中管道输送较为经济。在污泥投海工程实施前，必须搞好投海区的选择（离海岸10km以外， 水深25m 左右），以保证海水的稀释与自净作用。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。

3.2 资源化技术

3.2.1 农业综合利用

①污泥堆肥化利用

污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分，同时污泥中也含有大量有害成分，因此在土地利用之前，必须对污泥进行稳定化、无害化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法。

堆肥化是利用微生物的作用，将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质，并使得挥发性有机质含量降低，减少臭气；物理性状明显改善，便于贮存、运输和使用；高温堆肥还可以杀灭堆料中的病原菌、 虫卵和草籽，使堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源。

②污泥消化后利用

厌氧消化较其他稳定化工艺具有如下优点：

1 产生能量（甲烷），有时超过废水处理过程所需的能量；

2 使最终需要处置的污泥体积减少30%～50%；

3 消化完全时，可消除恶臭；

4 杀死病原微生物，特别是高温消化时；

5 消化污泥容易脱水，含有有机肥效成分，适用于改良土壤。

当处理厂规模较小，污泥数量少，综合利用价值不大时，也可采用污泥好氧消化。它的主要优点是：运行操作比较方便和稳定、处理过程需排出的污泥量少。但运行费用大、能耗多。在具体工程实践中，污泥处理采用哪种工艺，厌氧消化还是好氧消化，应视具体情况而定，如污泥的数量、有无利用价值、运转管理水平的要求、运行管理与能耗、处理场地大小等。

3.2.2 低温热解制取可燃物

污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底，地位已逐渐增强。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度（小于500℃）、由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类，正常产率为 200～300L（油）/t（干泥），其性质与柴油相似。

四、污泥处理处置的新方法

4.1 污泥燃料化技术

污泥燃料化方法目前有两种，一种是污泥能量回收系统，简称HERS法（Hyperion Energy System），第二种是污泥燃料化法,简称SF法（Sludge Fuel）。

（一）、HERS法

它是将剩余活性污泥和初沉池污泥分别进行厌氧消化，产生的消化气经过脱硫后，用作发电的燃料。混合消化污泥林、离心脱水至含水率80%，加入轻溶剂油，使其变成流动行浆液，送入四效蒸发器蒸发，然后经过脱轻油，变成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料。轻油再返回到前端做脱水污泥的流动媒体，污泥燃料燃烧产生的蒸汽一部分用来蒸发干燥污泥，多余用来蒸汽发电。

HERS法所用的物料是经过机械脱水的消化污泥。污泥干燥采用的多效蒸发法一般是用蒸发干燥法，不能获得能量收益，而采用CG法可以有能量收益；污泥能量回收两种方式，即厌氧产生消化气和污泥燃烧产生热能，然后以电力形式回收利用。

（二）、SF法

第6篇：污泥无害化处理方式范文

印染行业属于化工行业的一个重要分支。研究资料表明：在实际每生产一顿布料所产生的工业废水就可以达到100-200吨。通常对于印染行业的废水处理而言，通常有两种处理方式一种是回收利用，另外一种就是经过无害化处理，排入生态环境之中。对于回收利用而言，经常采用的方法包括对漂白煮炼废水和染色印花废水进行分流；其次可以进行碱液回收利用，进行污水蒸发回收；最后对燃料进行回收，比如凡士林染料可以进行不同程度的酸化，悬浮于残留废液中，进行沉淀后回收利用。无害化处理措施可以含有物理沉降法、化学处理法以及微生物活性污泥处理法。

2如何做好工业废水排放的监控和管理工作

2.1加强控制化工厂污染物总量的排放，做好现场调查工作首先要结合各行各业实际用水的情况，制定出带有强制性的滚动式年污水处理效率和工业废水排放达标率。现场取样调查是制定污水处理具体方案的基本前提之一。在具体的调查工作中，应该做到化工单位的生产工艺的过程、原料、染料的消耗种类，分析污水具体的成分，以及企业相关废水处理设施的运转情况。从而确定出合理的废水采样点位、时间和采样的频率，制定出合理的方案。

2.2提高工业废水监测人员的业务水平，做好仪器设备的更新工作化工厂工业废水的监测是一项技术性的工作，专业性比较强，所以提高专业人员的素质来说是一项十分关键的工作。所以笔者建议采取多项措施进行环境监测技术人员的培训工作。另外对于环境监测部门，应该对工业废水的监测设备进行不断的更新，提高其先进程度，更好的为环境管理服务。笔者认为应该首先强化混凝设备，研制经济适用的强化混凝强化设备。其次，不断研发效率较高的光催化设备，最近几年随着太阳能技术的广泛应用，光催化处理方法正在受到人们的广泛关注，并取得了相当不错的成绩。最后，工业废水的处理设备还应该朝着一体化的方向发展。

2.3进一步完善废水排放的质量控制体系化工厂应该严格按照《环境监测质量保证管理规定》的规定，根据废水监测的各个环节，环境监测部门应该制定一套完整的规章制度，落实岗位的目标责任制，从而能够有效的使得监控人员进行废水监测工程的全过程控制，强化质量控制措施，进一步完善控制手段。

3结语

第7篇：污泥无害化处理方式范文

关键词：底泥 修复 资源化利用

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0226-02

Abstract：A large number of pollutants in the river sediment，as a secondary pollutant sources seriously affect the aquatic environment. This paper analyzes of the major types of pollutants in the sediment，systematic introduction to the various treatment technologies and resource utilization means.The purpose is to achieve sediment reduction，harmless and resource utilization while exploring a cost-effective，environment-friendly and sustainable development path for China.

Key Words：Sediment；Repair；Resource Utilizing

随着社会和化工产业的发展，近二十几年来河道、湖泊等水体的污染严重，尤其是河道底泥，底泥中含有大量的污染性物质，特别是致病（癌）、破坏生态的持久性的难分解有机物、严重超标的重金属离子。这些有害物质经过食物链的累积和扩大效应，将会影响人类的健康，破坏自然环境和生态系统。此外，水体富营养化的解决关键也仍与底泥密切相关。水体底泥污染是世界范围内的一个环境问题，其污染加剧主要是人为因素造成的，污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体，大量难降解污染物相当一部分积累在水体底泥中并逐新富集，溶解于水中的污染物浓度在很大程度上受到底泥的影响。污染底泥的治理已刻不容缓，势在必行。

1 底泥中污染物的种类

疏浚底泥具有泥量大，成分复杂，含水率较高，含有污染物，并且既含有益物质又含有害成分等特点。其成分对处理方案的选择具有重要意义，主要含有三类：一是重金属，一般指Hg、As、Zn、Cu等，是环境中普遍存在的一类污染物，具有难降解性、生态毒性和可累积性等特点。可通过生活污水及生产废水的排放、降水径流等途径进入水体，通过沉淀、吸咐、络合等作用而沉积到底泥中。河流底泥中有重金属与不同载体相结合，以多种形态存在，大致有可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和金属残片等，不同形态的重金具有不同的生物有效性[1]。其与水相保持一定的动态平衡，当环境发生水力冲刷、外界扰动等变化时，可再次进入水体，成为二次污染源。二是有机物，底泥中有毒有机物通过富集作用在生物体内达到较高的浓度，从而对生物体产生较强的毒害作用，并通过复杂的污染生态化学过程，即在气―水―生物―底泥等多介质环境体系中的迁移、转化和暴露，影响人和动物的健康，从而对人类未来的生存发展构成严重威胁[2]。三是含有N、P等营养物质，导致水体的富营养化。

2 污染底泥修复与处理技术

底泥处理的主要目的是降低受污染底泥对水体的污染，使其对生态和环境无害。污染底泥的治理，经过多年的实践，已取得一定效果。

2.1 原位生物修复技术

底泥原位生物修复是指在基本不破坏水体底泥自然环境件下，对受污染的环境对象不作搬运或运输，在原场所进行生物修复。分为原位工程修复和原位自然修复。原位工程修复通过加入生物生长所需营养来提高生物活性或添加实验室培养的具有特殊亲合性的微生物来加快环境修复；原位自然修复是利用底泥环境中原有微生物，在自然条件进行生物修复。对底泥进行生物修复，促进底泥微生物繁殖，底泥有机质在微生物作用下，迅速分解，释放出氨氮、硫化氢等有害气体，使得底泥好氧层加厚，泥层减薄，加快底泥微量营养的释放。有利于提高藻类多样性，同也可以阻隔下层黑臭底泥有毒物质的释放，加强在泥水界面间的好氧微生物对机污染物分解能力，加快水体生态系统的物质循环和能量循环，提高水体的自净能力。

2.2 原位掩蔽技术

掩蔽是在污染底泥上放置覆盖物，使污染底泥与水体隔离，防止底泥污染物向水体迁移的物理修复技术方法。掩蔽作为底泥的一种原位修复技术，对持久性有毒污染物污染底泥的修复效果非常明显，工程造价低，能有效防止底泥中的持久性有毒污染物污染物进入水体而造成的二次污染。但是，掩蔽会增加底泥的量，使水体库容减小，不适于河流、湖泊、港口和水库，只适用于深海底泥修复。目前使用较多的掩蔽材料有未污染的底泥、清洁砂子、砾石、钙质膨润土、灰渣、人工沸石、水泥和其它人工合成材料等。这种掩蔽技术在国内鲜见应用。

2.3 污染物与疏浚物固相分离技术

淋洗可以是原位修复也可以是异位修复，淋洗是将水、油或其它能够促进污染物溶出、溶解迁移的溶剂掺入或注入到污染的底泥中，主要用于重金属污染土壤，具体是将土壤中的固相重金属转移至液相中，再进行深度处理的过程，土壤经清水洗涤后归原位再利用。底泥淋洗技术推广应用和修复效果的好坏关键在于高效淋洗剂的筛选和研制，既能提取重金属，又不破坏土壤的结构，不能造成二次污染。目前应用较为广泛的疏浚底泥淋洗剂主要有酸、碱、表面活性剂、植物油和EDTA络合剂等。淋洗在美国、日本和德国等一些国家已经得到应用，其在发展中国家推广应用面临的最大问题是费用太高，经济上难以承受。

2.4 清淤疏浚后卫生填埋

底泥疏浚，以改善水体环境质量为目的，用机械手段清除水体底床上层一定范围内富含有机质、氮、磷和重金属的污染底泥并妥当处置，一定程度上去除污染内源， 为水体水质的好转和稳定创造条件。为防止造成二次污染、破坏水体正常生态层， 因此要着重考虑疏挖及输送方式的选择，一般采用水采水运方式，即用绞吸式挖泥船进行水下疏挖，用加压管道将泥浆送至堆场。

卫生填埋对于水体底泥处置而言，其优点是投资较少、容量大、见效快，且能够通过产生填埋气获取新能源。但填埋不当也会造成新的污染，主要是有害物质溶出对地表水和地下水带来的污染，所以要借鉴城市生活垃圾卫生填埋场的经验建设，这种废物填埋场底部铺有衬层，可防止溶出液体渗透入土壤并污染地下水，溶出液体经管道收集后，送污水处理厂进行处理。

2.5 干式热处理

底泥的干式热处理包括污泥干化、焚烧、熔融三种方式。

底泥的干化处理，是指通过直接或间接加热方式，进行低温处理，使污泥脱水、减容，同时使泥性趋于稳定化，它是多种处理工艺中重要的第一步，包括机械脱水、土工管袋脱水及自然干化脱水等。

焚烧是目前最终处置含有毒物质的有机底泥最有效的方法，适用于土地资源紧张的大中城市采用。将底泥作为固体燃料投入焚化炉中，使其与氧发生反应，转化成高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。目前应用最广的焚烧设备是流化床焚烧炉，一般有机污泥应保证燃烧温度在815℃左右，焚烧过程中所有的病原体、病菌均被杀灭，有毒有害的有机残余物被氧化分解，但会产生二恶英等空气污染物。

熔融燃烧温度与产生底灰与焚烧不一样，熔融的燃烧温度高达摄氏1800℃至2400℃，焚化炉的温度即便在二次燃烧室也仅有摄氏1600℃～2400℃；而熔融燃烧后的灰渣可回收制造路基，焚化炉底灰利用则相对较为困难[3]，其发展趋势将会取代焚化炉。

干式热处理成本都较高，都有可能产生二次污染，并且处理产物焚烧灰虽可减容90%以上，还需与其他方法结合使用进行最终处置。

3 底泥资源化技术

3.1 土地利用

此技术操作简单能耗低，较适合作为低污染底泥的处理方式，疏浚的底泥需经测定达到《农用污泥中污染物控制标准》（GIM284-84）及《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）规定的标准。主要有农业园林利用、湿地及栖息地建设、修复受扰动的土地区三种方式。

底泥的土地利用是一种符合中国国情的安全积极的底泥处置方式，此方法需底泥有机质的含量要比较多，需去除有害的病菌、病原体、重金属、难分解的持久性有害有机物等物质，避免长期使用对人体及土地的毒副作用。底泥中含有丰富的有机物和氮、磷、钾等营养元素以及植物生长必需的各种微量元素钙、镁、铁等施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进农作物的生长。但是底泥中也含大量病原菌、寄生虫，以及铜、铝、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、二恶英、放射性元素等难降解的有毒有害物[3]。所以，底泥要作土地处置必须经无毒无害处理，否则底泥中的有毒有害物会导致水体或土壤二次污染。

3.2 建筑材料

底泥中除了有机物和重金属外，还含有20%左右的矿物无素，如硅、铁、铝、钙等，其组成与粘土基本相似。以往技术都是以污泥焚烧灰作为原料生产建材，现在可直接利用污泥来原料来生产建材，这样可充分利用污泥自身的热值，节省能耗，节约投资，目前相关方面的技术已开发成功。污泥制水泥的原料有三种形式：脱水污泥、干燥污泥、污泥焚烧灰。现已确认以污泥为原料生产水泥时，水泥窑排出的气体中NOx含量减少40%，这是因为污泥中氮在高温下挥发，与气体中的NOx反应，使之分解，从而起到脱硝剂的作用[4]。另外还有污泥制轻质陶瓷、污泥制微晶玻璃、污泥制生化纤维板。选取适当的利用途径，可能实现清淤底泥不脱水直接利用，成功在把污泥处理费用转移到有用的产品生产上来，因此，污染底泥用于建筑材料有着显著的节能效果，但其适用于性质稳定、有机质的含量比较低、粘土成份的含量高，无毒害且不含具有放射性的元素的污染底泥。

3.3 填方材料

疏浚底泥可以通过脱水、固化和热处理等预处理方法使其满足作为填方材料的要求，固化土有透水性小、强度高、不易固结沉降的特点，一般应用道路路基、低洼地区的回填、筑堤材料。

3.4 污水处理材料

疏浚底泥能制备污水处理填料与其自身性质有关，含有大量的腐殖质，对金属离子有吸附交换和络合的作用，并且其吸附能力与底泥表面积有关，表面积越大，吸附能力越强，所以粉状底泥较颗粒状底泥具有更强的吸附能力和富集能力。此技术制备的产品应用于污水处理，具有良好的环保效益[5]。

4 结语

由于河流河段不同，污染源差异较大，因此底泥的污染程度和成分也有一定的区别。所以应加强底泥性质及处理技术优缺点的相关性研究，以确保取得最佳的处理方式。就是要结合我国国情，实现底泥减量化、无害化和资源化利用，降低或者减少底泥对环境和对人体的危害，走一条适合我国国情的经济有效型、环境友好型的底泥可持续发展道路[6]。

参考文献

[1] 程晓东，郭明新.河流底泥重金属不同形态的生物有效性[J].农业环境保护科学，2001，20（1）：19-22.

[2] 钟萍，李丽，李静媚，等.河流污染底泥的生态修复[J].生态科学，2007，26（2）：181-185.

[3] 景长勇，霍保全.河道底泥的处理处置途径分析[J].工业安全与环保，2008，34（10）：8-10.

[4] 薛丹.污泥的处理与处置技术探析[J].环境保护与循环经济，2012，32（5）：58-61.

第8篇：污泥无害化处理方式范文

【关键词】石油化工 污泥 脱水性能

1 石油化工的污泥标准

污泥是污水处理中形成的一种含固液体，在石油化工中行业中处于生产工艺的重要环节。这些污泥和传统的污水处理不一样，含水率很高，同时溶积也较高，是所含固体溶剂的数倍，一旦处置不当就会产生二次污染，导致整个工艺流程无法正常进行，甚至造成人畜死亡和土地污染，造成惨重的经济损失。

随着经济的发展和环保要求的规范化，污泥处理技术本身也得到了很大的提高。在这个行业中制定了严格的处理标准，达到了排放标准才能排放。在下面的表格中，我们将取样的污泥技术指标和标准排放指标做个比较（如表1所示）：

从上述表格中我们可以得到以下结论：

（1）石油化工中的污泥通常有很高的含水率，需要进行压缩处理。

（2）石油化工中的污泥含油量和含盐量都很高，所以需要处理到安全标准才能排放。

（3）石油化工的各种重金属含量都很高，需要经过特殊的处理工艺才能达到排放标准，这个深加工的过程需要提纯和去害化。

2 石油化工的污泥处理方式和流程

石油化工中的污泥主要采用隔绝油污染，浮选或者生物降解的方式进行处理，总的说来分为油泥、浮渣泥和活性泥三个部分。上述三种泥的处置方式都有比较大的差异，油泥的含水率超过百分之九十九，浮渣泥含有很多的重金属，经过处理后可以产生进一步的经济价值；活性泥含水量最大，内中有很多细菌和微生物，用来进行分解和转化。

常见的污泥处理主要有四个流程，第一个流程是污泥浓缩，目的是将污泥初步压缩，这样一来的话，污泥的体积就会小很多，这方便我们对污泥进行深加工；第二个流程是对污泥进行分析，将污泥中的有机物分解出来做进一步的处理；第三部是将污泥进行脱水处理，这样一来污泥中的水分含量就为大为降低；最后一步是污泥焚烧，将这些污泥进行处理甚至可以作为肥料。

3 常见的脱水压缩技术

在发达国家，主要采用溶剂萃取金属物，固液分离等技术对石油化工的污泥进行处理，这些处理方式十分复杂，不仅花费巨大，而且流程的设计也十分的复杂。由于受到经济成本和操作人工的限制，所以这些在发达国家广泛流传的技术，在我们国家其实并不实用。我们过去往往采用焚烧的方式进行处置，但是这样的处置会造成二次污染，同时经济也很昂贵，所以现在已经不怎么采用了。而我们现代所采用的，主要还是通过一些生化试剂来完成这些压缩脱水和脱硫脱磷等去金属化的分离技术。

3.1 初步处理

现代石油化工工艺中，污泥浓缩技术主要采用浓缩的方式去水。因为污泥浓缩是污泥处置方式的基本单元，主要的作用就是除去悬浮颗粒中的水分。为了节约生产的成本，也为了操作的方便，现代浓缩只要采用重力浓缩的方式，即将污水放置在处置设备中，通过重力沉淀帮助污泥中比较重的颗粒下沉，在容器中底部会形成含水量比较低的重污泥。这样一来，污泥的含水量就会下降到90%左右，便于我们进一步的压缩处理。

另外一种常见的沉淀方式是加入药物进行搅拌，使得药物充分的发挥作用，同样的等待几个小时后，这些沉淀物就会下沉到容器的地步，这种压缩方式相比较前一种放置方式而言，浓缩率比较的高，含水量大约能够降低到85%左右，不过经济成本比较高，生产工艺也较为复杂。

3.2 进一步处理

污泥经过了初步浓缩后，大约含水量保持在85%左右，体积较大，而且运输困难，处置成本高。这些污泥需要进行进一步的处理。

在进一步处理前，已经对污泥进行了预处理，污泥中已经没有什么盐分了，油分也基本清除了，但是还需要做进一步的处理，我们国内的做法是进行机械处理，常用的机械装置 比如说是真空过滤机器、压滤机和带式压滤等脱水设备。我们认为，经过了这些机器的压缩后，几乎能够将这些污泥压缩为原有体积的三分之一，不仅堆放节约空间，而且连运输也方便多了。

经过了机械设备进行压缩后，这些污泥的水分比较的少，重金属设备可以提纯后产生新的经济效益，这些压缩的水分经过了净化处理后，可以循环使用。有的油田比如克拉玛依大油田处于沙漠地带十分缺水，这些经过处理过的水分，可以补充生产企业用水的不足。3.3 结论

污泥经过两次脱水处理后，能够很好的压缩水分，体积压缩三分之二以上，含水率下降到30%左右。污泥脱水后产生的水分可以做循环水使用。

4 脱水压缩技术的结论

（1）脱水压缩技术是国内油田生产环节中的重要技术，可以推广进行；

（2）污泥处理效率较高，能够很好的保护环境；

（3）污泥处理技术减轻了工人劳动强度，改善了劳动条件；

（4）污泥处理技术可以取得明显的经济效益。

参考文献

第9篇：污泥无害化处理方式范文

关键词:焦化废水;生化法;超临界水氧化;传统生化处理技术;新型焦化废水处理技术

中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0121-02

一、当前国内外焦化废水的治理技术及其存在问题

(一)焦化废水的处理技术主要分为生化法、化学氧化法和物理化学方法

生化法方面主要有活性污泥法,SBR法,A-O(缺氧-好氧)法,以及新兴的生物强化技术、生物膜、生物流化床技术和各种生物脱氮组合工艺。化学氧化法主要有催化湿式氧化法、光化学氧化法、化学药剂氧化、臭氧氧化法等,因焦化废水处理量大,这些方法处理工业废水目前更多的是实验研究或者处理中试阶段,尚未真正投入工业运用。物理化学方面有混凝、萃取、活性炭吸附、膜分离以及超声波声化学法等,一般作为生化法的预处理或后处理方法。

(二)焦化废水的处理方式虽然很多,但目前各国应用最广泛的还是生化法

1.它利用微生物的新陈代谢使废水中的有机物分解。然而,生化处理法虽然有处理量大,适用范围广,维护费用低等优点,但也因焦化废水水质水温波动较大而处理效果受到影响。如细菌等微生物对废水的温度要求特别高,一般水温需控制在10℃～40℃之间,而地处我国南方的夏季进水水温通常在50℃左右。也同时受废水的pH值,污染物浓度的影响,所以对操作条件要求比较严格。

2.国内外所采用的生化处理技术大体相同,只不过国外在二级生化处理之前采取了更为复杂的预处理和其他方法控制进入生化系统的水质,防止有毒污染物浓度过高,并在生化处理流程之后采取三级净化系统。如美国美钢联的加里公司炼焦厂将生产的焦化废水收集后,再用等量的湖水稀释。该系统包括脱焦油、游离蒸氨、后蒸氨、调节槽、废水调节储存槽以及活性污泥处理系统等。加拿大Dofasco和Stelco公司的焦化厂采用经蒸氨去除游离氨和加碱去除固定铵后进行生化处理与深度处理。日本大部分焦化厂的废水使用活性污泥法,由于日本特有的排海优势,因此在焦化废水处理时,首先考虑降低废水中的有毒物质,在调节池中先加3～4倍稀释水,以降低NH4+-N和COD浓度。在进入曝气池之前,再进行pH值调整,加入磷酸盐,然后进行约10h的曝气,再经沉淀后的水排入海洋水体。欧洲的焦化废水处理工艺普遍采用以预处理去除油与焦油,气提法除氨,生物法去除酚、氰化物、硫氰化物、硫化物,并进行深度处理后排放。

3.当前国内对焦化废水的处理普遍采用预处理加生化处理的二级处理工艺,国外进一步利用活性炭、生物膜技术等进行三级的深化处理。我国在20世纪60年代末,冶金部冶金研究总院环境保护研究所开展了焦化废水生化处理研究,而后在马钢、武钢等工程中得到了应用,至今仍为大多数钢铁企业在焦化废水中所采用。20世纪70年代末与80年代初,宝钢从日本全部引进焦化废水三级处理技术。所谓三级处理,是采取脱酚、蒸氨、生物处理和活性碳吸附等组成的以生物处理为中心的多种物理化学方法组成的工艺流程。目前,国内大多数废水处理系统都是采用一级处理和二级处理工艺。一级处理是指高浓度废水中污染物的回收利用,其工艺包括氨水脱酚、氨水蒸馏、终冷水脱氰等。二级处理主要是指一级预处理后的出水与其他焦化废水混合,将酚氰废水无害化处理,进入以生化法为主的处理系统,如活性污泥法,A-O池,SBR池等。三级深度处理是指生化处理后的排水仍不能达到排放标准时采用再次深度净化。其主要工艺有活性碳吸附法、炭生物膜法、混凝沉淀法和氧化塘法。

4.作为生化法处理焦化废水的代表,活性污泥法是一种应用最为广泛的焦化废水好氧生物处理技术,占地小,处理效率高,工艺流程如图1所示。该方法采用曝气池活性污泥与废水中的有机物充分接触,溶解性的有机物被微生物细胞吸附、降解,最终形成代谢产物(主要是CO2、H2O);非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用。但是,对于焦化废水中的难降解有机物,如多环芳烃和杂环化合物,其处理效果并不理想,出水CO浓度较高,难以满足排放标准对COD的要求。因而各废水站采用延长曝气池水力停留时间来提高处理效果,tHRT分别延至24h、36h甚至48h。由于焦化废水中多环芳烃和杂环化合物结构复杂,其降解过程需要较长时间,延长水力停留时间对处理效果起到了一定的改善作用,但出水水质仍难以达到废水排放标准对COD的要求。此外,常规生物处理对氨氮无明显去除作用,无法满足废水排放标准对氨氮的控制要求。

现有的生化处理工艺对当中酚、氰、油类等物质的脱除较为有效,但对氨氮和CODCr的去除效果非常有限。国内绝大多数焦化厂外排废水CODCr均未能达标排放。我国焦化废水通常所占比例最大的为苯酚及其衍生物,约占总质量的60%以上,而杂环化合物、多环芳烃、喹啉、苯类等难降解的毒性物质占1/3以上。难降解性有机物的比例越高,越难于实现好的生化处理效果。

二、传统生化处理技术进展

近年来,人们从微生物、反应器及工艺流程几方面着手,研究开发了生物强化技术、生物流化床、固定化生物处理技术及A/O/O、O/A/O等包含生物脱氮技术的工艺流程等。这些技术的发展使得大多数有机物质实现了生物降解,出水水质得到了改善。

生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点,改进后的新工艺在一定程度上提高了焦化废水的外排水质,因而也在国内外得到广泛使用。但是生物法对进水污染物含量有严格要求,稀释水用量大,废水的pH值、温度、营养、有毒物质浓度、进水有机物浓度、溶解氧量等多种因素都会影响到细菌的生长和出水水质,这也就对操作管理提出了较高要求。另一方面,生化处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高等方面的缺点也使人们急切地寻找合适的替代方法。于是一些新的方法应运而生。其中包括以超临界水氧化法,湿式氧化法为代表的新型氧化技术,微波与超声波法、芬顿试剂处理法、光催化纳米材料处理等高级氧化技术,药剂絮凝的新物化法、电化学法氧化技术、等离子体处理技术以及一些以废治废的方法如烟道气处理剩余氨水或者焦化废水等。

三、新型焦化废水处理技术

(一)超临界水氧化技术概述

超临界水氧化(super crtical water oxidation,SCWO)是一项新兴的有机废水处理技术,它利用超临界水表现出的极性或者非极性有机溶剂的特性,与氧化物反应,将废水中的有机物分解成完全氧化的产物如二氧化碳等。在水的临界点(Tc=374.3℃,Pc=22.1MPa)以上,水的密度、黏度、介电常数、离子积的降低,水分子间的氢键网络结构消失,水的介电常数降低到与有机溶剂近似,此状态下的超临界水具有一系列特殊性质。通过调整超临界水体系温度和压力,可以控制体系中所进行的反应的速度和反应进行的程度。

超临界水的这些特性使超临界水氧化反应与生化处理法、湿式空气氧化法、燃烧法等传统的废水处理技术相比具有一些独特的优势。例如,在有机污染物的处理过程中,超临界水特殊的溶解性能使得本来在液相和(或)固相中有机物与气体(通常为氧气)之间发生的多相反应,转化为超临界水中的均相反应,消除了相间的传质阻力;超临界水特殊的传质、传热和扩散性质,使得超临界水氧化过程的反应速度比较快,通常在几秒到几分钟内,反应的转化率就可达到100%小分子气体。超临界水氧化并不针对某种或某类有机物,而是对几乎所有的有害有机物均有效,因而是一种常用的有机物处理技术,尤其适合于高毒性、难降解的污水、污泥处理。经处理后的污水可达标排放或零排放,无二次污染,处理时间短,运转费用低。相对于传统方法难以处理的废水体系,超临界水氧化技术已成为一种具有很大潜在优势的环保新技术。美国国防部和能源部已用SCWO 技术处理化学武器、火箭推进剂、炸药等高能废物。此外,废水产生的余热还可用于发电和供热。超临界水氧化处理废水的工艺最早是由Modell提出的,1985年由Modar公司建成超临界水氧化的中试装置,其流程如图2所示:

超临界水氧化处理过程如下:首先,用废水泵将废水压入反应器,在此与一般循环反应物直接混合而加热,提高温度。其次,用压缩机将空气增压,通过循环用喷射器把上述循环反应物一并带入反应器。有害有机物与氧在超临界水相中迅速反应,使有机物完全氧化,氧化释放出的热量足已将反应器内的所有物料加热至超临界状态,在均相条件下,使有机物和氧进行反应。离开反应器的物料进入旋风分离器,在此将反应中生成的无机盐等固体物料从流体相中沉淀析出。离开旋风分离器的物料一分为二,一部分循环进入反映器,另一部分作为高温高压流体先通过蒸汽发生器,产生高压蒸汽,再通过高压气液分离期,在此氮气与大部分二氧化碳以气体物料离开分离器,进入透平机,为空气压缩机提供动力。液体物料经排出减压阀,进入低压气液分离器,分出的气体进行排放,液体则为洁净水,而作为补充水进入水槽。

(二)超临界水氧化法的特点

1.氧化效率高,水溶液中有机物的去除率可达到99.9%以上。

2.水溶液中有机物浓度达到 5%以上时,有机物氧化释放出的反应热可以维持反应所需热量,在正常运行中无需外界供热,实现自燃。

3.反应在密闭容器中进行,密封条件极好,有利于有毒、有害物质的氧化处理,不会对环境带来二次污染。

4.有机物氧化彻底,处理后的排水可以直接排放,不需要后续处理过程。

5.几乎对所有有机污染物均可进行氧化分解。

6.由于均相反应停留时间短,反应器结构简单,使用较小体积的反应器就可以处理较大流量的有机污染物,有利于工业实际运行。

参考文献

[1]王绍文,钱雷,秦华,等.焦化废水无害化处理与回用技术[M].北京:冶金工业出版社,2005.

[2]邹家庆.工业废水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2003.

[3]何苗,顾夏声.杂环化合物和多环芳烃生物降解性能的研究[J].给水排水,2006,2(22).