生化剩余污泥减量与无害化新技术课件.ppt

生化剩余污泥大幅减量生化剩余污泥大幅减量与无害化技术与无害化技术2 2主要内容主要内容1 1研研发背景背景2 2生化生化污泥的基本性泥的基本性质3 3SMRSMR装置技装置技术原理原理4 4SMRSMR装置技装置技术工工艺5 5SMRSMR装置运行效果装置运行效果6 6经济技技术分析分析7 7结论一、研发背景一、研发背景l 生化剩余污泥产生量大生化剩余污泥产生量大Ø当当前前我我国国城城市市污污水水实实际际处处理理量量约约600600亿亿m m3 3/a/a，，产产生生含含水水9 98 8％％的的生生化化剩剩余余污污泥泥约约3.63.6亿亿m m3 3/a/a，，今今后后1010年年剩剩余余污污泥泥产量仍将以年均产量仍将以年均15%15%左右的速度继续增长左右的速度继续增长Ø炼炼化化企企业业，，10001000万万t/at/a炼炼油油装装置置，，产产生生剩剩余余污污泥泥约约1 1万万t/at/a；；100100万万t/at/a乙烯装置，产生剩余污泥约乙烯装置，产生剩余污泥约4 4万万t/at/al 生化剩余污泥对环境危害大生化剩余污泥对环境危害大Ø 微生物、病毒、寄生虫、有机物、氮、磷、恶臭微生物、病毒、寄生虫、有机物、氮、磷、恶臭……一、研究背景一、研究背景l 现有生化剩余污泥处理工艺现有生化剩余污泥处理工艺Ø脱脱水水：：效效果果差差，，含含水水率率80%80%～～84%84%，，残留量仍然很庞大，污染物无减量残留量仍然很庞大，污染物无减量Ø干干化化：：效效果果好好，，但但能能耗耗高高、、投投资资大大、、操作操作环境环境恶劣恶劣、且污染物无减量、且污染物无减量Ø焚焚烧烧：：效效果果好好，，但但投投资资和和运运行行成成本本高高，，操操作作复复杂杂，，且且产产生生飞飞灰灰和和二二噁噁英，烟气处理困难英，烟气处理困难Ø消消化化：：处处理理成成本本较较低低，，但但仅仅能能去去除除部分有机物，且污泥减量不显著部分有机物，且污泥减量不显著我国城市污泥处理处置现状我国城市污泥处理处置现状二、生化污泥的基本性质二、生化污泥的基本性质中国石化某炼厂生化剩余污泥主要组成项目名称项目名称分析结果分析结果项目名称项目名称分析结果分析结果 含水率含水率/ /% %97.697.6～～98.298.2 TN/mg TN/mg• •L L-1-11,6391,639～～1,9061,906 pH pH6.66.6～～6.86.8 TP/mg TP/mg• •L L-1-1375375～～404404 COD/mg COD/mg• •L L-1-120,48020,480～～24,91224,912 TPN/mg TPN/mg• •L L-1-18,1428,142～～9,0059,005 BOD BOD5 5/COD/COD0.070.07～～0.100.10 TCH/mg TCH/mg• •L L-1-1841841～～1,1101,110 SS/mg SS/mg• •L L-1-118,55418,554～～23,64023,640 CST/s CST/s≥≥150.3150.3 VSS/mg VSS/mg• •L L-1-113,34413,344～～17,09017,090 SRF/m SRF/m• •kgkg-1-1 ≥≥1.671.67××101013136 6项目项目数值数值 pH pH6.86.8～～8.358.35 SS/mg SS/mg• •L L-1-18,0358,035～～14,43514,435 VSS/mg VSS/mg• •L L-1-15,4085,408～～9,6379,637 VSS/SS/% VSS/SS/%0.660.66～～0.730.73中国石化某石化浓缩污泥主要组成二、生化污泥的基本性质二、生化污泥的基本性质污泥含水率高，达到污泥含水率高，达到98.6%98.6%～～99.2%99.2%；污泥；污泥VSS/SSVSS/SS比比值大，在值大，在0.660.66～～0.730.73之间，为典型的有机质污泥。

之间，为典型的有机质污泥7 7项目项目结果结果 pH pH6.86.8 SS SS/mg/mg• •L L-1-121,03021,030 VSS VSS/mg/mg• •L L-1-114,61014,610 VSS/SS/ VSS/SS/% %0.6950.695某市政污水处理厂浓缩污泥主要组成二、生化污泥的基本性质二、生化污泥的基本性质污泥含水率污泥含水率98.1%98.1%，污泥，污泥VSS/SSVSS/SS比值比值0.6950.695，为典型，为典型的有机质污泥的有机质污泥二、生化污泥的基本性质二、生化污泥的基本性质Ø主主要要成成分分：：水水、、微微生生物物代代谢谢产产物物、、微微生生物物、、无无机固型物，其中含水达到机固型物，其中含水达到98%98%～～99%99%Ø含水形态：自由水、间隙水、表面水和结合水含水形态：自由水、间隙水、表面水和结合水l 生化剩余污泥成分与含水形态生化剩余污泥成分与含水形态二、生化污泥的基本性质二、生化污泥的基本性质自自由由水水：：占占总总含含水水约约70%70%，，不不与与污污泥泥附附着着或或结结合合，，分分离离较容易，可重力分离较容易，可重力分离间间隙隙水水：：因因毛毛细细管管现现象象而而保保持持的的水水，，分分离离较较难难，，需需使使用用离心、真空等方法离心、真空等方法表表面面水水：：通通过过氢氢键键附附着着在在胶胶体体表表面面，，分分离离困困难难，，经经调调理理后才能用机械方式脱除后才能用机械方式脱除结结合合水水：：通通过过化化学学键键与与污污泥泥结结合合，，约约占占总总含含水水4%4%，，分分离离十十分分困困难难，，采采用用一一般般物物理理化化学学方方法法难难以以分分离离，，是构成脱水污泥的主要成分是构成脱水污泥的主要成分内部水内部水：细胞内的水，水量很少，脱除更难：细胞内的水，水量很少，脱除更难三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理Ø生生化化剩剩余余污污泥泥体体积积庞庞大大的的主主因因是是含含水水率率高高，，造造成成含含水水率率高高的的关关键键因因素素是是污污泥泥中中存存在在具具有有特特殊殊性性能能的的固固形形高高分分子子碳碳水水化化合合物物，，这这些些高高分分子子碳碳水水化化合合物导致间隙水、表面水和结合水的存在。

物导致间隙水、表面水和结合水的存在Ø降降低低或或消消除除污污泥泥中中固固形形高高分分子子碳碳水水化化合合物物，，是是生生化剩余污泥实现深度脱水和大幅减量的关键化剩余污泥实现深度脱水和大幅减量的关键l 污泥脱水困难的原因污泥脱水困难的原因三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理Ø通过通过催化方法催化方法将污泥中固形高将污泥中固形高分子分子碳水碳水化合物化合物降解，降解，使其转变为水溶性小分子有机物；使其转变为水溶性小分子有机物；Ø固形高固形高分子分子碳水碳水化合物化合物降解后，消除了间隙水、表降解后，消除了间隙水、表面水、结合水存在条件，使污泥易于脱水和泥水容面水、结合水存在条件，使污泥易于脱水和泥水容易分离，从而使污泥实现深度脱水和大幅减量；易分离，从而使污泥实现深度脱水和大幅减量；Ø污泥经催化产生的消解液，生化性好，生物方法可污泥经催化产生的消解液，生化性好，生物方法可使使CODCOD、氨氮等污染物实现彻底无害化处理氨氮等污染物实现彻底无害化处理l 技术原理技术原理处理前处理前处理后处理后1212三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理催化降解温度与催化降解温度与VSSVSS去除率的关系去除率的关系1313三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理催化降解温度对催化降解温度对CODCOD存在形态的影响存在形态的影响1414三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理催化降解温度对污泥消解液催化降解温度对污泥消解液B/CB/C的影响的影响1515三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理催化降解温度对蛋白质和糖的影响催化降解温度对蛋白质和糖的影响1616三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理催化降解温度对氮存在形态的影响催化降解温度对氮存在形态的影响1717三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理反应温度反应温度/ /℃℃甲酸甲酸/mg/mg•L L-1-1乙酸乙酸/mg/mg•L L-1-1丙酸丙酸/mg/mg•L L-1-1丁酸丁酸/mg/mg•L L-1-1合计合计/mg/mg•L L-1-1120120181815615610103 318718715015039539538538560607575915915180180792792952952134134244244212221222002006346341,1801,1801621621691692,1452,1452202204674671,3341,3342092091171172,1272,127催化降解温度与降解液中有机酸浓度的关系1818三、三、SMRSMR装置技术原理装置技术原理催化降解温度对污泥脱水性能的影响催化降解温度对污泥脱水性能的影响1919四、四、SMRSMR装置技术工艺装置技术工艺SMRSMR装置工艺流程装置工艺流程反反应器器分离器分离器生化生化含水污泥含水污泥减量剂减量剂换热固固相相脱水脱水外排外排液相液相资源利用资源利用SMRSMR工艺工业化撬装式装置工艺工业化撬装式装置2020五、五、SMRSMR装置运行效果装置运行效果项目项目结果结果 工业工业试验试验条件条件ⅠⅠⅡⅡ处理前处理前含水率含水率/%/%98.198.197.897.8SSSS浓度浓度/ /% %1.991.992.112.11VSS/VSS/% %1.411.411.471.47VSS/SS/%VSS/SS/%71.071.069.469.4处理结果处理结果污泥体积减少污泥体积减少/%/%98.498.497.797.7SSSS去除率去除率/ /% %67.467.457.057.0VSSVSS去除率去除率/%/%95.095.082.082.0SMR装置不同条件对污泥的减量效果污泥经污泥经SMRSMR装置处理后装置处理后，污泥体积、，污泥体积、SSSS和和VSSVSS均大幅减少均大幅减少2121SMRSMR装置消解液沉降分离曲线装置消解液沉降分离曲线五、五、SMRSMR装置运行效果装置运行效果污泥经污泥经SMRSMR装置处理，产生的降解液沉装置处理，产生的降解液沉降性能好。

降性能好2222SMRSMR装置工业试验污泥残渣脱水泥饼含水率装置工业试验污泥残渣脱水泥饼含水率残渣泥饼外观残渣泥饼外观五、五、SMRSMR装置运行效果装置运行效果污泥经过降解，残渣脱水性能好，脱水污泥经过降解，残渣脱水性能好，脱水泥饼含水率达到泥饼含水率达到40%40%～～50%50%2323分析项目分析项目分析分析结果结果/mg/mg• •L L-1-1GB GB 5085.3-20075085.3-2007指标指标/mg/mg• •L L-1-1NiNi<0.1<0.15 5CuCu<0.1<0.1100100PbPb<0.1<0.15 5ZnZn<0.1<0.1100100BaBa<0.1<0.1100100CrCr<0.1<0.11515CdCd<0.1<0.11 1污泥经SMR装置处理残渣重金属浸出结果五、五、SMRSMR装置运行效果装置运行效果污泥残渣脱水泥饼中的重金属稳定，浸出浓度均小于污泥残渣脱水泥饼中的重金属稳定，浸出浓度均小于0.1mg/L0.1mg/L，远低于国标指标，满足一般固废要求远低于国标指标，满足一般固废要求2424项目项目氮磷钾氮磷钾/%/%有机质有机质/%/%污泥污泥残渣残渣（（工艺条件工艺条件ⅠⅠ））10.210.240.340.3污泥残渣污泥残渣（（工艺条件工艺条件ⅡⅡ））4.14.119.219.2建设部行业标准（农用泥质）建设部行业标准（农用泥质）≥≥3 3≥≥2020建设部行业标准（林地用泥）建设部行业标准（林地用泥）≥≥2.52.5≥≥1818国家标准国家标准（园林绿化用泥）（园林绿化用泥）≥≥3 3≥≥2525国家标准国家标准（土地改良用泥）（土地改良用泥）≥≥1 1≥≥1616经SMR不同工艺处理的残渣养分指标五、五、SMRSMR装置运行效果装置运行效果污泥残渣脱水泥饼的氮磷钾、有机质含量分别符合农、林污泥残渣脱水泥饼的氮磷钾、有机质含量分别符合农、林等利用要求。

等利用要求SMRSMR工艺的减量效果十分显著，污泥体积、工艺的减量效果十分显著，污泥体积、TCODTCOD和和TNTN分别减分别减少少98.8%98.8%、、95%95%和和93%93%，减量效果近次于焚烧工艺减量效果近次于焚烧工艺几种工艺处理含水污泥的效果对比污泥指标污泥指标处理前处理前处理后处理后SMRSMR机械脱水机械脱水热干化热干化焚烧焚烧体积体积/m/m3 310,00010,0001201201,1801,1802832837070含水率含水率/%/%98985050838330301010TCOD/tTCOD/t1931939.79.71901901801800 0TN/tTN/t18181 1171716160 0五、五、SMRSMR装置运行效果装置运行效果六、经济技术分析六、经济技术分析几种工艺处理含水污泥运行成本对比（元•t-1 ）工艺名称工艺名称药剂费药剂费燃动费燃动费外委费外委费合计合计备备 注注SMRSMR4040282830309898投资较低投资较低机械脱水机械脱水5 51010235235250250投资低，不减污染物投资低，不减污染物热干化热干化3 360606060123123投资高，不减污染物投资高，不减污染物焚烧焚烧3 31201201414137137投资较高，产生废气投资较高，产生废气注：污泥含水按注：污泥含水按98%98%计，残留固废外委费按计，残留固废外委费按20002000元元• •t t-1-1计计SMRSMR的处理费用最低，脱水和热干化工艺处理费用最高。

的处理费用最低，脱水和热干化工艺处理费用最高七、结七、结 论论表表3污泥处理成本对比（单位：元污泥处理成本对比（单位：元/吨，以吨，以SS=1%的污泥计）的污泥计）1 1、、SMRSMR装装置置对对生生化化剩剩余余污污泥泥减减量量效效果果显显著著对对含含水水98%98%的的生生化化剩剩余余污污泥泥，，经经SMRSMR装装置置处处理理，，污污泥泥体体积积减减少少98.8%98.8%，，即即100 100 t t含水污泥仅残留含水污泥仅残留1.2 1.2 t t2 2、、SMRSMR装装置置可可使使生生化化剩剩余余污污泥泥实实现现无无害害化化污污泥泥经经SMRSMR装装置置处处理理，，CODCOD和和氨氨氮氮分分别别减减少少95%95%，，残残渣渣中中重重金金属属稳稳定定，，可可满足制砖、铺路、农用和林用等要求满足制砖、铺路、农用和林用等要求 3 3、、SMRSMR装置环境友好装置环境友好，全密闭运行，无异味，噪声小全密闭运行，无异味，噪声小4 4、、SMRSMR装置处理成本低装置处理成本低，仅为常规方法的，仅为常规方法的50%50%左右5 5、、SMRSMR装置自动化程度高装置自动化程度高，操作简单、管理方便。

操作简单、管理方便6 6、、SMRSMR装置撬装化装置撬装化，占地少。