如果采用溶氣氣浮濃縮,需要有一小部分的水,通常是二沉池出水,在400kPa的壓力下充氣。這種過(guò)飽和的液體通入罐底,而污泥在大氣壓下通過(guò)。氣體以小氣泡的形式和污泥中的固體顆粒黏附,或則是被包圍,從而帶動(dòng)固體顆粒上浮到表面。濃縮了的污泥的上部被除去,而液體由底部流回溶氣罐充氣。
體積減少后,污泥中含有大量的有害成分,在處置之前需要將之轉(zhuǎn)化為惰性成分。最常用的方法是生物降解穩(wěn)定。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程目的在于將物質(zhì)轉(zhuǎn)化為最終無(wú)菌產(chǎn)物,所以常應(yīng)用消化的方法。污泥消化既能進(jìn)一步的減少污泥體積也能使所含固體轉(zhuǎn)化為惰性物質(zhì)并且大體的上沒有病菌。通過(guò)厭氧消化或好養(yǎng)消化都能達(dá)到污泥消化目的。
污泥含有多種有機(jī)物,因此需要多種微生物來(lái)分解。有關(guān)資料將厭氧消化中的微生物分為兩類:產(chǎn)酸菌和甲烷菌。所以,我們也能把厭氧消化分為兩步。第一步,由兼性厭氧菌和厭氧菌組成的產(chǎn)酸菌通過(guò)水解作用溶解有機(jī)固體。接著溶解質(zhì)由發(fā)酵作用轉(zhuǎn)化為酒精和低分子量分子。第二步,有嚴(yán)格厭氧菌組成的甲烷菌將乙酸、酒精、水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。因?yàn)閮煞N菌群只能在無(wú)氧的環(huán)境下存活,所以厭氧消化的反應(yīng)器必須是密閉的。設(shè)計(jì)容器的時(shí)候同時(shí)也要考慮另外的一些因素,例如:溫度、pH值和混合物攪拌。
污泥也可以通過(guò)好氧消化穩(wěn)定。這種消化基本上只能用于可生化污泥而不能用于初沉池污泥,伴隨著二沉池和污泥濃縮池中污泥體積的減少,這個(gè)工藝需要不斷的鼓氣。好氧消化多應(yīng)用于深度曝氣系統(tǒng)。再者,好氧消化對(duì)環(huán)境條件不敏感,也不局限有流行變化。
污泥消化以后,污泥中的有機(jī)物能被去除并且能進(jìn)一步的減少污泥體積。接下來(lái),污泥需要處置。多種方法可以用來(lái)有效的處置污泥。其中包括焚燒、衛(wèi)生填埋和用作化肥以及土壤改良劑。原污泥可以用來(lái)焚燒,可以有效地減少含水率。添加燃料可以用來(lái)引起和維持燃燒,城市垃圾也可能用來(lái)達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。原污泥和消化污泥也可以用衛(wèi)生填埋來(lái)處置。污泥的土地應(yīng)用實(shí)踐了好幾年,而如今只限于處理消化污泥。污泥的營(yíng)養(yǎng)成分有利于植物成長(zhǎng),而其顆粒特性可用于土地改良。這些應(yīng)用局限有飼料作物和非人類消費(fèi),而運(yùn)用于支持可食用植物的可能性正在研究中。污泥土地應(yīng)用的主要限制因素為植物富集金屬毒性和水體富營(yíng)養(yǎng)污染。污泥的應(yīng)用可通過(guò)在流態(tài)時(shí)由噴淋器噴淋、溝渠導(dǎo)流或直接注入土壤。去水污泥可以由傳統(tǒng)農(nóng)用機(jī)械鋪設(shè)在土地之上在和培養(yǎng)土壤。
上述文字指的是一般污泥的處理。因?yàn)槲勰嗄茉斐森h(huán)境的污染,所以我們需要盡最大的努力使之無(wú)害化。如今,很多導(dǎo)致類型污染的具有不同特性污泥正在研究中。在本文中,我將敘述一種來(lái)自于人類產(chǎn)油和石油工業(yè)的污泥,這個(gè)代表性污泥稱之為含油污泥。
大量的污泥產(chǎn)生,而這種污泥中含有相當(dāng)大量的油,必須在最終處置之前將之去除。煉油廠產(chǎn)生的污泥不能被安全的處置,除非將其含油量去除到一定程度。此外,在煉油廠的油水分離系統(tǒng)和儲(chǔ)油罐中因?yàn)楹驮系睦鄯e而產(chǎn)生的污泥的處理費(fèi)用很高,并且對(duì)環(huán)境造成很嚴(yán)重的污染。石油是一種疏水混合物例如:烷烴,芳香烴,樹脂和瀝青。許多化合物是有毒性的,致突變的和致癌的。它們的排放的受到嚴(yán)格控制的,因?yàn)樗鼈儗?duì)人體健康和環(huán)境的負(fù)面影響,它們被美國(guó)環(huán)保部門分類并列為環(huán)境污染物優(yōu)先。
有很多種方法可以用來(lái)處理含油污泥。化學(xué)和物理的方法例如:焚燒、氯氧化、臭氧氧化和燃燒,生物的處理方法例如:生物修復(fù)、傳統(tǒng)堆肥法等等。如今,隨著技術(shù)的發(fā)展,含油污泥的低溫冷處理和生物修復(fù)成為了兩條有效的處理途徑。
低溫冷處理技術(shù)作為一種物理的處理方法能有效地增加污泥的脫水性質(zhì),改變絮凝劑的結(jié)構(gòu)形式并減少污泥周圍的水含量。比較那種“初沉降”,冷處理能夠除掉溶液中的雜質(zhì),因此達(dá)到更好濃縮目的,這里就是在討論冷處理的這種好處。據(jù)我們所知,如今的資料中沒有討論冷處理技術(shù)來(lái)分離油泥中的油的可行性。但是,如果在自然條件允許的許多國(guó)家里,冷處理技術(shù)提供了一種有效的處理含油污泥的處理和處置的方法。
通過(guò)比較常規(guī)方法處理和冷處理之后污泥,我們可以發(fā)現(xiàn),冷處理之后的樣品上面浮了一層油。最后我們可以發(fā)現(xiàn)試管中分三層:最上面的一層是清的浮油,底層是一層深色的沉降物,中間一層是清水。原始的污泥經(jīng)過(guò)24小時(shí)的沉降,可以看見上浮液和底部沉降物,但是沒有可見的油相。通過(guò)上面的敘述的現(xiàn)象揭示了簡(jiǎn)單的冷處理能有效分離油泥中的油。
物理化學(xué)的方法可以用來(lái)處理油泥,但是費(fèi)用卻是很高的。堆肥和通過(guò)接種降解油類菌種或激活原有生物進(jìn)行生物修復(fù)被看為兩種經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)對(duì)付油污染。堆肥有些看得見的優(yōu)點(diǎn)例如:基建和維護(hù)費(fèi)用低、設(shè)計(jì)和運(yùn)行簡(jiǎn)單并能去處部分的油。然而,堆肥處理基本上不能達(dá)到如今環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)了。
油泥中含有的大部分油是難于生物降解的。很多研究證明了生物修復(fù)對(duì)含油土壤的高效處理,但是只是針對(duì)含油量高的污染物。大部分實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,而行業(yè)應(yīng)用的很少。生物修復(fù)才剛剛開始,這個(gè)意味著先進(jìn)的處理技術(shù)。
處理設(shè)備
污泥固化拌和站
采用了先進(jìn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了黃土、污泥、水泥和石灰的自動(dòng)配比,具有計(jì)量準(zhǔn)確、可靠性好、攪拌均勻、操作方便、環(huán)保好、生產(chǎn)效率高、故障率低等特點(diǎn),特別適合連續(xù)作業(yè),是污水處理廠處理污泥的理想設(shè)備。
泥漿分離脫水機(jī)
與板框壓濾機(jī)對(duì)比:該機(jī)具有處理能力大、分離性能好、適應(yīng)性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度小、性能穩(wěn)定、安裝操作方便、占地面積小、維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),而且可以實(shí)現(xiàn)密閉的連續(xù)自動(dòng)分離。
臥螺離心機(jī)
臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)(簡(jiǎn)稱臥螺離心機(jī))是利用離心沉降原理分離懸浮液的設(shè)備。對(duì)固相顆粒當(dāng)量直徑=3um、重量濃度比:10%或體積濃度比=70%、液固比重差:0.05g/cm3的各種懸浮液均適合采用該類離心機(jī)進(jìn)行液固分離或顆粒分級(jí)。
帶式污泥脫水機(jī)
帶式污泥脫水機(jī)是中國(guó)從美國(guó)引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù),經(jīng)消化吸收,開發(fā)成功的一種高效脫水設(shè)備,可以連續(xù)壓濾,產(chǎn)品采用高強(qiáng)度材料制作,具有處理能力大,脫水效率高,使用壽命長(zhǎng)等顯著特點(diǎn)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于環(huán)境治理、蔬菜加工等需壓榨脫水的行業(yè)。
太陽(yáng)能
熱泵技術(shù)污泥處理設(shè)備
該系統(tǒng)主要利用太陽(yáng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉醋鳛槲勰喔苫臒嵩?,能將含水?0以上的泥漿干化成含水量35以下的干料,節(jié)電、節(jié)煤、環(huán)保;整個(gè)系統(tǒng)為自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制,有效降低了污泥處理處置成本,為污泥處理處置提供了一種低碳環(huán)保的解決方案。
該系統(tǒng)包括溫室部分、輸送部分、通風(fēng)部分、集熱部分(包括太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng))、自動(dòng)化控制部分以及有害氣體收集和除臭等其他附屬裝置。
利用太陽(yáng)能作為主要能源,滿足可持續(xù)發(fā)展的需求;
耗能小,運(yùn)行管理費(fèi)用低,蒸發(fā)1t 水耗電量?jī)H為60-80kW·h,而傳統(tǒng)的熱干化技術(shù)需耗電為800-1060kW·h;
經(jīng)干化處理后,污泥體積可減少到原來(lái)的1/3-1/5,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化并保留其原有的再利用價(jià)值;
系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全、灰塵產(chǎn)生量?。?br />
自動(dòng)化程度高、操作維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng);
系統(tǒng)透明程度高,環(huán)境協(xié)調(diào)性好。
其系統(tǒng)組成有:
污泥輸送系統(tǒng)
由接料倉(cāng)、螺旋進(jìn)料機(jī)、插板
閥、污泥泵、管道組成。整個(gè)系統(tǒng)液壓部分采用意大利泵、閥。螺旋進(jìn)料機(jī)與料倉(cāng)之間用插板閥連接,便于檢修。推送機(jī)采用S擺管的設(shè)計(jì)。含水85%左右的泥餅由卡車卸入料倉(cāng),經(jīng)螺旋進(jìn)料機(jī)喂入液壓推送機(jī),推送機(jī)將污泥由管道輸送,整個(gè)過(guò)程無(wú)異味,做到不污染環(huán)境的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大揚(yáng)程輸送。管道可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靈活設(shè)置,輸送量精確,配備通訊接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。還可選用皮帶、斗提等傳統(tǒng)輸送方式。
溫室供熱系統(tǒng)
由太陽(yáng)能集熱器、集熱水箱、恒溫水箱和PLC控制等組成,集熱水箱與自來(lái)水補(bǔ)水管相通,自來(lái)水補(bǔ)水管上設(shè)有水源電磁閥,集熱水箱內(nèi)設(shè)有水位傳感器;PLC根據(jù)所述水位傳感器輸出的水位信號(hào)控制水源電磁閥的開閉,以自動(dòng)給集熱水箱補(bǔ)水,實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量上水,集熱水箱內(nèi)的水量可根據(jù)實(shí)際情況得到控制。通過(guò)安全排氣閥來(lái)釋放蒸汽,并通過(guò)供熱控制閥控制集熱器陣列供熱的面積,確保了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。
溫室系統(tǒng)
由溫室主體、內(nèi)保溫部分、通風(fēng)部分、供暖部分、氣象站等組成。溫室主體為文絡(luò)式陽(yáng)光板溫室,陽(yáng)面中空玻璃。選用保溫幕布,減少輻射熱的流失。通風(fēng)采用風(fēng)機(jī),頂部采用蝶形方式交錯(cuò)開窗,可根據(jù)室內(nèi)外溫濕度、光照度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)。供暖系統(tǒng)根據(jù)《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》JGJ142-2004設(shè)計(jì)。
污泥翻泥布料系統(tǒng)
由污泥攤鋪機(jī)、螺旋喂料機(jī)、皮帶式輸送機(jī)、干料倉(cāng)、有害氣體探測(cè)儀、工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)等組成。全自動(dòng)翻泥機(jī)為變頻電機(jī),可自動(dòng)調(diào)節(jié)翻泥速度,使污泥得到均勻翻動(dòng),實(shí)現(xiàn)表面翻新和蒸發(fā)水分。過(guò)程中也起到對(duì)污泥供氧的作用,避免污泥局部厭氧菌繁殖而釋放惡臭氣體。系統(tǒng)安裝了H2S和NH3探測(cè)器,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
控制系統(tǒng)
自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用組態(tài)軟件+PLC的基本控制方式,上位機(jī)通過(guò)與PLC及智能儀表通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)與控制,PLC通過(guò)內(nèi)部程序能夠獨(dú)立運(yùn)行。上位機(jī)采用臺(tái)灣研華工業(yè)計(jì)算機(jī),生產(chǎn)工藝路線在計(jì)算機(jī)界面能夠模擬顯示。工藝參數(shù)點(diǎn)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)界面顯示、調(diào)整、設(shè)定,并進(jìn)入程序。工藝運(yùn)行參數(shù)可隨機(jī)調(diào)取、打印,故障監(jiān)控可實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)、故障類型、發(fā)生時(shí)間的瞬間記錄和報(bào)警功能。配置了智能電度表,實(shí)時(shí)記錄干化過(guò)程的能耗數(shù)據(jù),折算干化成本。
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