小型污水廠的福音—污泥加鈣干化工藝

1970-01-01 08:00:00    來源：    點擊：1032    喜歡：0

隨著污水處理廠的不斷普及，越來越多的小型污水廠不斷上新，但是對于污水處理后污泥的處理又帶來了較大的困難，尤其是資金問題。污泥處理處置雖然有很多途徑，如熱干化、堆肥、焚燒等，但其基礎投資及運行成本較高，同時還產(chǎn)生具有較大污染性的副產(chǎn)物，如二噁英等。而通過加鈣實現(xiàn)污泥干化、固化及殺菌的工藝，在相比之下具有投資小、見效快、處理效果穩(wěn)定等特點，更加適合于經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)中小型水廠及消化后污泥的進一步處理。

1.基本原理

污泥石灰穩(wěn)定干化技術是一種運用添加劑對城市污水處理廠污泥進行干燥、穩(wěn)定化和資源化處理的方法。采用含生石灰發(fā)熱劑，通過污泥高效干燥系統(tǒng)對有機酸腐污泥進行干燥、脫水、改性后，向穩(wěn)定化無機材料轉(zhuǎn)化。干化后的污泥渣可以替代水泥原料中的石灰石，實現(xiàn)污泥的資源化，并解決污泥處理過程中的二次污染問題。另外，根據(jù)氫氧化鈣脫水變成氧化鈣這一原理，處理物經(jīng)高溫煅燒后，添加劑可回收反復使用，實現(xiàn)了原材料的循環(huán)使用。

將污泥與細石灰均勻混合，石灰與污泥中所含的水分發(fā)生如下反應:

1kgCaO+0.32kgH2O→1.32kgCa(OH)2+1177kJ

根據(jù)這一反應，每投加1公斤的氧化鈣有0.32公斤的水被結(jié)合成為氫氧化鈣，反應所生成的熱可蒸發(fā)約0.5公斤的水。生石灰與水反應生產(chǎn)氫氧化鈣后，會繼續(xù)與污泥中的其他物質(zhì)發(fā)生進一步的反應，如生成物氫氧化鈣與CO2的反應:

1.32kgCa(OH)2+0.78kgCO→21.78kgCaCO3+0.32kgH2O+2212kJ這一反應會進一步增加固體物的總量、發(fā)熱蒸發(fā)一部分水，進而增加處理后污泥的含固量。另外CaO、Ca(OH)2還可以與定形硅酸(SiO2)或者氧化鋁(Al2O3)發(fā)生反應。通過以上這些主要化學反應，會產(chǎn)生如下效果:由于堿性物質(zhì)Ca(OH)2的作用致使污泥中的pH值增高，由于反應放熱導致污泥溫度升高，反應生成物中結(jié)合了游離水，同時由于放熱反應，一部分游離的水被蒸發(fā)。

2.最終結(jié)果

(1)進一步脫水，由含水率80%－85%脫水到60%以下(依生石灰投加量而定);(2)殺菌，溫度和pH的升高可以起到殺菌的作用，從而保證在利用或處置過程中的衛(wèi)生安全性;(3)鈍化重金屬離子，投加一定量的氧化鈣使污泥成堿性，可以結(jié)合污泥中的部分金屬離子形成無害的化合物達到鈍化重金屬離子的效果;(4)改性、顆粒化，從而改善儲存和運輸條件，避免二次飛灰、滲濾液泄漏;(5)半干化、固化，從而顯著降低含水率，便于不同的再利用或者填埋。

3.污泥處理工藝流程

帶式壓濾機脫水后含水率約為75－82%的脫水污泥，經(jīng)進泥無軸螺旋輸送機和污泥稱重螺旋經(jīng)計量后進到混合反應器，同時，生石灰從儲料罐中經(jīng)通過輸送機精密投加至混合反應器，兩者充分混合后進入回轉(zhuǎn)式干燥器進行干化脫水，成品污泥通過鏈板式輸送機輸出后在應急堆放場堆放晾曬或直接裝車外運，根據(jù)不同的用途運往不同的目的地。在進泥無軸螺旋輸送器上開口并增設事故閘板閥和事故螺旋(利舊)。反應為連續(xù)反應，可根據(jù)污泥脫水機的運行時間進行安排系統(tǒng)運行方式。

4.加鈣干化污泥的處置

加鈣干化污泥《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》已符合與垃圾混合填埋的相關要求。但在實際操作中發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)室內(nèi)放置的加鈣干化污泥黏性較大，直接送至填埋場易造成推土機履帶打滑。而經(jīng)室內(nèi)放置的加鈣干化污泥，含水率低于45%，物理特性與泥土接近并難溶于水。其泥質(zhì)已符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》做覆蓋土的要求。并且泥土呈堿性，可有效中和垃圾填埋場目前偏酸性的滲濾液。因此可以與垃圾混合填埋或作為垃圾填埋場覆蓋土。如作為覆蓋土，可達到污泥資源化利用的目的，并降低最終的處置成本。

污泥通過加鈣干化，其含水率大大降低，大大減小了污泥的積，處理后污泥性能得到改善，污泥可以達到無害化、穩(wěn)定化效果，易于儲存和運輸，該技術路線投資省、運行費用低，尤其對于中小型污水處理廠來說更是福音。所以污泥加鈣技術值得在中小城市推廣使用。

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