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(diǎn)擊：1031    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(duì)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(chǔ)投資及運(yùn)行成本較高，同時(shí)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(shí)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(diǎn)，更加適合于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)中小型水廠及消化后污泥的進(jìn)一步處理。

1.基本原理

污泥石灰穩(wěn)定干化技術(shù)是一種運(yùn)用添加劑對(duì)城市污水處理廠污泥進(jìn)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(duì)有機(jī)酸腐污泥進(jìn)行干燥、脫水、改性后，向穩(wěn)定化無機(jī)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(shí)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(fù)使用，實(shí)現(xiàn)了原材料的循環(huán)使用。

將污泥與細(xì)石灰均勻混合，石灰與污泥中所含的水分發(fā)生如下反應(yīng):

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

根據(jù)這一反應(yīng)，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(yīng)所生成的熱可蒸發(fā)約0.5公斤的水。生石灰與水反應(yīng)生產(chǎn)氫氧化鈣后，會(huì)繼續(xù)與污泥中的其他物質(zhì)發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng)，如生成物氫氧化鈣與CO2的反應(yīng):

1.32kgCa(OH)2+0.78kgCO→21.78kgCaCO3+0.32kgH2O+2212kJ這一反應(yīng)會(huì)進(jìn)一步增加固體物的總量、發(fā)熱蒸發(fā)一部分水，進(jìn)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(yīng)。通過以上這些主要化學(xué)反應(yīng)，會(huì)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(yīng)放熱導(dǎo)致污泥溫度升高，反應(yīng)生成物中結(jié)合了游離水，同時(shí)由于放熱反應(yīng)，一部分游離的水被蒸發(fā)。

2.最終結(jié)果

(1)進(jìn)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(dá)到鈍化重金屬離子的效果;(4)改性、顆粒化，從而改善儲(chǔ)存和運(yùn)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(jī)脫水后含水率約為75－82%的脫水污泥，經(jīng)進(jìn)泥無軸螺旋輸送機(jī)和污泥稱重螺旋經(jīng)計(jì)量后進(jìn)到混合反應(yīng)器，同時(shí)，生石灰從儲(chǔ)料罐中經(jīng)通過輸送機(jī)精密投加至混合反應(yīng)器，兩者充分混合后進(jìn)入回轉(zhuǎn)式干燥器進(jìn)行干化脫水，成品污泥通過鏈板式輸送機(jī)輸出后在應(yīng)急堆放場(chǎng)堆放晾曬或直接裝車外運(yùn)，根據(jù)不同的用途運(yùn)往不同的目的地。在進(jìn)泥無軸螺旋輸送器上開口并增設(shè)事故閘板閥和事故螺旋(利舊)。反應(yīng)為連續(xù)反應(yīng)，可根據(jù)污泥脫水機(jī)的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行安排系統(tǒng)運(yùn)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(guān)要求。但在實(shí)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(chǎng)易造成推土機(jī)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(chǎng)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(chǎng)覆蓋土。如作為覆蓋土，可達(dá)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(dá)到無害化、穩(wěn)定化效果，易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，該技術(shù)路線投資省、運(yùn)行費(fèi)用低，尤其對(duì)于中小型污水處理廠來說更是福音。所以污泥加鈣技術(shù)值得在中小城市推廣使用。

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