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小型污水厂的福音—污泥加钙干化工艺

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浏览:127 发布日期:2021-12-21 15:37:58 【

   随着污水处理厂的不断普及,越来越多的小型污水厂不断上新,但是对于污水处理后污泥的处理又带来了较大的困难,尤其是资金问题。污泥处理处置虽然有很多途径,如热干化、堆肥、焚烧等,但其基础投资及运行成本较高,同时还产生具有较大污染性的副产物,如二噁英等。而通过加钙实现污泥干化、固化及杀菌的工艺,在相比之下具有投资小、见效快、处理效果稳定等特点,更加适合于经济欠发达地区中小型水厂及消化后污泥的进一步理。

  1.基本原理

   污泥石灰稳定干化技术是一种运用添加剂对城市污水处理厂污泥进行干燥、稳定化和资源化处理的方法。采用含生石灰发热剂,通过污泥高效干燥系统对有机酸腐污泥进行干燥、脱水、改性后,向稳定化无机材料转化。干化后的污泥渣可以替代水泥原料中的石灰石,实现污泥的资源化,并解决污泥处理过程中的二次污染问题。另外,根据氢氧化钙脱水变成氧化钙这一原理,处理物经高温煅烧后,添加剂可回收反复使用,实现了原材料的循环使用。将污泥与细石灰均匀混合,石灰与污泥中所含的水分发生如下反应:

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

   根据这一反应,每投加1公斤的氧化钙有0.32公斤的水被结合成为氢氧化钙,反应所生成的热可蒸发约0.5公斤的水。生石灰与水反应生产氢氧化钙后,会继续与污泥中的其他物质发生进一步的反应,如生成物

  氢氧化钙与CO2的反应:

   1.32kgCa(OH)2+0.78kgCO→21.78kgCaCO3+0.32kgH2O+2212kJ这一反应会进一步增加固体物的总量、发热蒸发一部分水,进而增加处理后污泥的含固量。另外CaO、Ca(OH)2还可以与定形硅酸(SiO2)或者氧化铝(Al2O3)发生反应。通过以上这些主要化学反应,会产生如下效果:由于碱性物质Ca(OH)2的作用致使污泥中的pH值增高,由于反应放热导致污泥温度升高,反应生成物中结合了游离水,同时由于放热反应,一部分游离的水被蒸发。

  2.最终结果

   (1)进一步脱水,由含水率80%-85%脱水到60%以下(依生石灰投加量而定);(2)杀菌,温度和pH的升高可以起到杀菌的作用,从而保证在利用或处置过程中的卫生安全性;

   (3)钝化重金属离子,投加一定量的氧化钙使污泥成碱性,可以结合污泥中的部分金属离子形成无害的化合物达到钝化重金属离子的效果;

  (4)改性、颗粒化,从而改善储存和运输条件,避免二次飞灰、渗滤液泄漏;

  (5)半干化、固化,从而显著降低含水率,便于不同的再利用或者填埋。

  3.污泥处理工艺流程

   带式压滤机脱水后含水率约为75-82%的脱水污泥,经进泥无轴螺旋输送机和污泥称重螺旋经计量后进到混合反应器,同时,生石灰从储料罐中经通过输送机精密投加至混合反应器,两者充分混合后进入回转式干燥器进行干化脱水,成品污泥通过链板式输送机输出后在应急堆放场堆放晾晒或直接装车外运。

  4.加钙干化污泥的处置

   加钙干化污泥《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》已符合与垃圾混合填埋的相关要求。但在实际操作中发现,未经室内放置的加钙干化污泥黏性较大,直接送至填埋场易造成推土机履带打滑。而经室内放置的加钙干化污泥,含水率低于45%,物理特性与泥土接近并难溶于水。其泥质已符合《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》做覆盖土的要求。并且泥土呈碱性,可有效中和垃圾填埋场目前偏酸性的渗滤液。因此可以与垃圾混合填埋或作为垃圾填埋场覆盖土。如作为覆盖土,可达到污泥资源化利用的目的,并降低最终的处置成本。污泥通过加钙干化,其含水率大大降低,大大减小了污泥的积,处理后污泥性能得到改善,污泥可以达到无害化、稳定化效果,易于储存和运输,该技术路线投资省、运行费用低,尤其对于中小型污水处理厂来说更是福音。所以污泥加钙技术值得在中小城市推广使用。