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1、刘宏远 教授/博士生导师15394278038 饮用水厂污泥处理技术与热泵低温干化实践饮用水厂污泥处理技术与热泵低温干化实践 2023年2月中国给水排水2023年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十三届)目 录CONTENTS饮 用 水 厂 污 泥 特 点01技 术 进 展0203热 泵 低 温 干 化 实 践PART 01饮用水厂污泥特点l 饮用水厂混凝、沉淀、过滤等工艺过程中,产生污泥(水源水污染物、混凝剂、助凝剂、石英砂、活性炭渣等)l 据住建部统计,截止2021年,全国城市水厂干污泥年产量已突破1400万吨,相较20年增加了260万吨背景介绍处置方式优点可能存在的问题排泥水排
2、入自然水体大量的铝盐以及污泥沉积严重破坏水生态;造成河道堵塞;造成河床抬高,进而影响航运、降低防洪排涝能力排泥水排入进污水管网使得初沉池中的有机物更容易沉降;提高对磷的去除率;对污水厂污泥起调节作用,提高其脱水性导致管道堵塞、腐蚀;管道后续维护需要额外费用焚烧减量显著热值低填埋技术成熟、处理费用低处理量大、灵活性强、适用范围广污泥中的重金属可能会污染地下水,还有渗滤液问题;填埋场往往远离市区,如何经济地解决泥饼的运输问题是关键饮用水厂污泥特点 污泥化学组成某饮用水厂污泥元素组成某污水厂污泥元素组成ElementAtom%ElementWt%Atom%ElementWt%C12.758.0559
3、.4951.21O62.1552.2637.6943.23Na0.560.67Mg0.630.80.120.2Al8.1611.571.83.49Si12.318.150.711.43P000.140.3S0.210.36Cl0.110.20.010.03K6.82.640.010.03Ca0.290.610.020.03Ti0.13.0.32Fe1.634.8 饮用水厂污泥的主要来源于原水中的悬浮物和水处理药剂,有机物相较于污水厂污泥要低得多,饮用水厂中的含碳量仅为污水处理厂的15.72%。由于饮用水厂使用铝基混凝剂,使得铝离子含量为污水处理厂污泥的4.5倍。同时在饮用水厂污泥含有一定量的钾
4、,在一定条件下可回用作种植土。处理方式处置方式饮用水厂污泥浓缩调理脱水(低温干化)卫生填埋;土地利用、园林绿化;水泥生产原料,制陶粒、砖等;无机盐回收;用作污水处理污水厂污泥浓缩稳定调理脱水高温好氧发酵、高温干化、石灰固化、厌氧发酵、焚烧、堆肥等卫生填埋;制备成砖、陶粒等 污泥物理性状饮用水厂污泥污水厂污泥表观性状粘稠的絮状物、颜色呈黑灰色、有臭味更加粘稠的絮状物,颜色为黑褐色,消化污泥有恶臭含水率(%)沉淀池排泥水:99及以上滤池反冲洗废水:更高初沉污泥:97.5左右二沉污泥:99.3左右密度(g/cm3)1.061.2小于1 饮用水厂污泥外表面非常粗糙,且分布着许多大小不一的裂缝,BET结
5、果表明,其比表面积高达67m2g-1,所以可直接用作吸附剂或改性后用作吸附剂。污水厂污泥的表面积通常较小,大约为0.0020.1 m2g-1饮用水厂污泥特点PART 02技术进展研究综述 随着社会的发展和人口增加,污泥的产量也随之增加随着社会的发展和人口增加,污泥的产量也随之增加 饮用水厂污泥的处理和处置是水资源规划和管理的重要部分饮用水厂污泥的处理和处置是水资源规划和管理的重要部分 污泥的含水率是污泥资源化利用的关键污泥的含水率是污泥资源化利用的关键资源化利用资源化利用国国内内外外研研究究重重点点排泥水在水厂内的排泥水在水厂内的处理处理污泥性质污泥性质降低污泥体积、含水率降低污泥体积、含水率
6、目的目的要求要求目的目的目的目的研究综述 国内研究内容主要观点污泥性质污泥中有机物的含量与原水中有机质的含量有关,各个水厂污泥有机物含量及种类差异较大;水厂污泥中的主要无机离子为Al,Fe,Ca,Mg,其中Al与Fe主要是水厂投加的混凝剂随着沉降作用而进入到絮体中,Ca与Mg离子主要来源于原水及原水中的颗粒物。利用激光粒度分析、PDA、扫描电镜、显微镜摄像和分形理论对污泥性质进行分析;污泥物相成分主要为石英,其次是白云母和高岭土。排泥水在水厂内处理投加阳离子和阴离子PAM均可使污泥比阻降低近2个数量级,显著改善脱水性能;阴离子型PAM的投量和价格低于阳离子型,可作为自来水厂污泥预处理的首选药剂