CN101254996A

CN101254996A - 一种生活污水处理厂脱水污泥的处理方法

Info

Publication number: CN101254996A
Application number: CNA2008100350090A
Authority: CN
Inventors: 宋玉; 马建立; 王海峰; 章明
Original assignee: SHANGHAI MINO ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co
Current assignee: SHANGHAI MINO ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2008-09-03

Abstract

本发明涉及一种生活污水处理厂脱水污泥的处理方法。脱水污泥含水率不高于80％，用MgO和MgCl₂作为固化剂。按MgO∶MgCl₂＝(75％～85％)∶(15％～25％)重量百分比量取；然后，在脱水污泥中掺加固化剂，固化剂的掺加量按照脱水污泥∶固化剂＝(92％～95％)∶(5％～8％)重量百分比进行；再将脱水污泥和固化剂混合搅拌均匀后养护1～2天，得到含水率低于60％，符合填埋处置的(GB16889－2008)“生活垃圾填埋场污染控制标准”污泥固化体；最后将污泥固化体填埋处置。本发明工艺简单、便于操作，费用低；污泥固化体有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗融冻性及足够的机械强度等；具有脱水污泥稳定化、减量化、无害化处理，便于实现污泥资源化。

Description

一种生活污水处理厂脱水污泥的处理方法

技术领域

本发明涉及生活污水处理厂脱水污泥的处理方法，属固体废弃物综合利用技术领域。

背景技术

在城市污水的收集及处理过程中，必然会产生大量的污泥(据统计，全球一年可能产生干污泥量达1亿吨)，随着中国经济的发展、人口增加、人们环境意识的加强和对环境质量要求的提高，越来越多的废水需要处理。截止到2002年底，全国已有城市污水处理厂537座，处理能力达130亿。按含水率80％计算，可产生脱水污泥1300万t/a。根据中国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市污水处理规划：到2010年，城市污泥排放量将达1200万t/a(干物质)以上，可产生脱水城市污泥3000万以上。如此数量巨大的城市污泥如得不到妥善处置将对环境造成二次污染。因此，如何合理处置污水厂污泥，解决城市污泥的出路已成为非常紧迫的任务。

污泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入有原污水中带有的泥砂、纤维、动植物残体及其吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。污泥的组成差别较大，随污水的来源，污水处理工艺及季节的不同而变化。对于大型城市污水处理厂，由于有大量工业废水排入***，造成污水污泥中的重金属含量偏高，其中铜、锌含量往往接近或超过污泥作农用堆肥的接纳标准，中小城镇污水主要以生活污水为主，因而一般不存在重金属超标的问题。从污水处理厂排出的污泥一般是一种松散的，含水量在95％～99％的胶溶状膏体物，具有比重轻(小于等于1kg/cm³)、体积庞大(是所含固体物体积的数十倍)、触变性强(不易脱水)、具有极易腐败恶臭的理化特点，因而十分不利于处理与运输。

一方面污泥中含有大量有机质和营养元素，有农用资源化价值，还可以制砖、制生化纤维板、制陶粒等。有人认为，从污泥可以被农用、工业化利用的角度讲，称污泥为“生物固体”似乎更为合适；但是另一方面污泥中也可能含有大量的重金属物质、病原菌、病毒微生物和大量的毒性有机物，如不加以妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染，特别是随着发展中国家城镇基础设施的快速发展，污泥海洋填埋的禁止，日益严格的污泥农用标准的实施，污泥的处置已成为一个全球性的环境问题。

污泥固化处理是近年来污泥的工业处理上普遍重视和使用较多的一种方法。污泥固化处理既可用作特殊工业污泥，如含重金属污泥，含油污泥，电镀污泥、印染污泥等危险废物的固化处理，也可用于城市污水处理厂产生的普通污泥的固化处理。它是指用物理一化学方法将污泥颗粒胶结、掺合并包裹在密实的惰性基材中，形成整体性较好的固化体的一种过程。惰性基材是普通的硅酸盐水泥、石灰等，加入的量比较大。污泥经过固化处理所形成的固化产物为固化体。

稳定化是将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质过程。稳定化一般可分为化学稳定化和物理稳定化。化学稳定化是通过化学反应使有毒物质变成不溶性化合物，使其在稳定的晶格内固定不动；物理稳定化是将污泥与一种疏松物料(如粉煤灰)混合生成一种粗颗粒的固体。

上述污泥的固化和稳定化一般同时进行，其机理是向污泥中加入水泥、石灰等固化剂，通过一系列复杂的物理化学反应(如水化反应)，将有毒有害的物质固定在固化形成的网链(晶格)中，使其转化成类似土壤或胶结强度很大的固体，可就地填埋或用作建筑材料等。但是，由于固化剂是水泥、石灰等，所以固化时间长达5～6天；另外固化剂的添加量大，导致固化体的碱度高，影响填埋地区的土质；还有就是操作时粉尘大，二次污染大。

发明内容

本发明旨在提供一种脱水污泥固化处理方法，用该方法可降低基建和运行费用、而且工艺流程简单、操作维护方便、固化剂投加量少，二次污染小。

为了达到上述目的，本发明是这样进行的。发明人通过研究生活污水处理厂脱水污泥的性质发现：1、有机质有很强的持水性，有机质含量高是污泥含水率高的根本原因；2、污泥的孔隙大部分都被水充满，承压时将发生更大的变形；3、参照塑性图分类法，污泥属于高液限粉质有机土；4、污泥具有很强的持水性，泥饼含水率降低到65％的过程较慢，而当污泥越过胶粘状态后，含水率下降非常快；6、采用自然晾晒的方法使污泥含水率降到可填埋水平(60％～65％)，占地大，劳动强度高，可操作性较差。

根据上述研究结论，发明人发现采用镁盐固化剂固化处理脱水污泥，可以增强污泥机械强度，降低污泥含水率，使污泥能安全地、低成本地卫生填埋，并便于在稳定后开挖利用。具体原理及工艺过程如下：先将MgO和MgCl₂作为固化剂，并按照重量百分比量取MgO∶MgCl₂＝(75％～85％)∶(15％～25％)；然后，在脱水污泥中掺加固化剂，固化剂的掺加量是按照脱水污泥∶固化剂＝(92％～95％)∶(5％～8％)重量百分比进行；接着，将脱水污泥和固化剂混合搅拌均匀后养护1～2天；最后进行填埋处置。

所述的固化剂MgO为工业级轻质或重质氧化镁粉，有效含量75％；MgCl₂为工业级，有效含量46％。

脱水污泥与固化剂混合均匀后养护方式为露天放置。

本发明的优点：

1.本发明采用了氯化镁与氧化镁混合作为固化剂，固化剂投加量少，仅为污泥量的5％～8％，固化时间短，可以在短期内(48h)使污泥凝固，成为坚硬耐磨的镁质水泥，机械强度和含水率符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)所规定的范围，达到填埋要求。

2.本发明的污泥固化体可减容约25％。

3.本发明的固化剂不对污泥造成二次污染，并能改进污泥的性能，促进污泥的稳定化；固化体稳定性高，经水浸泡后含水率上升较少，仍保持较高的机械强度。

4.固化工艺过程简单、便于操作，基建投资和处理费用低。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图

具体实施方式

实施例1

在上海某大型生活垃圾填埋场进行污泥固化处理。

脱水污泥来自上海市某生活污水处理厂脱水污泥含水率73.3％，抗压强度8.3kPa。

固化剂组成及重量百分比为：MgO为80％，MgCl₂20％。MgO为工业级轻质或重质氧化镁粉，有效含量75％；MgCl₂为工业级，有效含量46％。将固化剂放在储料罐中混合，然后进入粉料仓待用。

将脱水污泥存放在污泥储池中，然后按照脱水污泥∶固化剂＝95％∶5％重量百分比用提升机将上述比例量取的脱水污泥送入等待仓。将粉料仓中的固化剂掺加到脱水污泥中。然后在混合搅拌机中将脱水污泥和固化剂混合搅拌3min后出料，用装载机运到固化体露天堆置养护48h。最后用车辆运到填埋场进行填埋处置。污泥固化体的性质如表1。

实施例2

除了固化剂组成及重量百分比为：MgO为85％，MgCl₂15％；脱水污泥∶固化剂＝92％∶8％重量百分比外，其余与实施例1相同。污泥固化体的性质如表1。

实施例3

除了固化剂组成及重量百分比为：MgO为75％，MgCl₂25％；脱水污泥∶固化剂＝88％∶12％重量百分比外，其余与实施例1相同。污泥固化体的性质如表1。

表1污泥固化体的性质

Claims

1、一种生活污水处理厂脱水污泥的处理方法，其特征是：先将MgO和MgCl₂作为固化剂，并按照重量百分比量取MgO∶MgCl₂＝(75％～85％)∶(15％～25％)；然后，在脱水污泥中掺加固化剂，固化剂的掺加量是按照脱水污泥∶固化剂＝(92％～95％)∶(5％～8％)重量百分比进行；接着，将脱水污泥和固化剂混合搅拌均匀后养护1～2天，制备得到污泥固化体；最后将污泥固化体进行填埋处置。

2、根据权利要求1所述的生活污水处理厂脱水污泥的处理方法，其特征是所述的脱水污泥的含水率不高于80％。

3、根据权利要求1所述的生活污水处理厂脱水污泥的处理方法，其特征是：所述的固化剂MgO为工业级轻质或重质氧化镁粉，有效含量75％；MgCl₂为工业级，有效含量46％。

4、根据权利要求1所述的生活污水处理厂脱水污泥的处理方法，其特征是：脱水污泥与固化剂混合均匀后养护方式为露天放置。