市政污泥改性处置研究及实践.pptx

市政污泥改性处置研究及实践 报告人：朱雄芬 杜河清 单 位：广州市正源环境工程有限公司 珠江水利科学研究院 深圳市福永机场工程应用实例应用实例 深圳市福永机场工程 应用实例 深圳市福永机场工程应用实例 深圳市福永机场工程7 应用实例7 应用实例1 项目背景 城市污水厂污泥是指处理污水所产生的固态、半固态城市污水厂污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物。其中含有大量有机物、重金属以及病原及液态的废弃物。其中含有大量有机物、重金属以及病原菌，如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的菌，如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。污染。1.1 国外城市污泥处置概况国外城市污泥处置概况 1 项目背景 世界上发达国家对污泥的处置平均45.3%为农用，38%为填埋，10.5%为焚烧，6.0%为排海。1.2 国内城市污泥处置概况国内城市污泥处置概况 我国对污泥的处置平均49%为农业利用与绿化用土，34.4%为填埋，3.5%为焚烧。2 相关技术标准2.1 对含水率及泥质的相关要求对含水率及泥质的相关要求 针对污泥土地利用，国内出台了相应的泥质标准，但还不完善。单独填埋时含水率应60%，作覆盖材料时含水率应45%，作园林绿化材料时含水率40%。2 相关技术标准2.2 污泥中重金属污染污泥中重金属污染 污泥中的重金属种类多，主要有Cd、Pb、As、Cr、Hg、Cu、Zn、Ni等，我国各地污泥所含重金属的种类大同小异，但其含量相差较大。2 相关技术标准2.3 污泥中的病原菌污泥中的病原菌 污泥中病原物种类和数量繁多，主要包含细菌、病毒、原生动物和寄生虫4种。当污泥土地利用时，病原物可随污泥一起进入土壤环境，增加土壤中病原物的含量，污染外界环境，威胁人类健康。3 污泥改性原理分析 污泥泥质由污水中的胶体颗粒经沉积形成，并富集有机质组分和电解质物质。泥质胶体构成如图：3.1 污泥泥质的结构污泥泥质的结构形式形式图3-1 污泥泥质的胶体结构污泥泥质的胶体结构3 污泥改性原理分析 由图3-2和3-3可以看出，添加改性剂处理后的污泥结晶度大幅提高，说明污泥的胶体结构改性后变成了晶体结构。图3-2 污泥原样经干化后的X射线衍射图谱图3-3 经改性剂处理后干化污泥的X射线衍射图谱3.2 污泥改性前后污泥改性前后X-射线衍射（射线衍射（XRD）图谱对比）图谱对比 3 污泥改性原理分析 污泥改性就是通过化学反应改变污泥的胶体结构，要使胶体颗粒沉降就必须破坏胶体的稳定性，减少胶体的带电量，促使胶体颗粒互相接触，成为较大的颗粒。污泥改性剂正是通过对胶体正负电荷的中和作用，压缩扩散层厚度，降低电位来达到胶体颗粒聚合，达到胶体的脱稳，使污泥中的水不断的释放出来；并使部分水转化为新的晶体结构，从而达到污泥稳定化的目的。同时同时污泥中的有机物也达到了稳定化。污泥中的有机物也达到了稳定化。3.3 污泥改性原理分析污泥改性原理分析4 污泥改性实验 按照15、20、25的混合比，分别均匀混合改性剂与污泥为1#、2#、3#实验样品，各样品均为遮阴、自然通风条件下摊薄静置，并进行各混合物含水率、抗压强度、抗剪强度、压缩系数等指标的测定。污泥直接取自福州金山污水处理厂，含水率为78 80；每次实验的污泥用量为10 kg；采用MD污泥改性剂，粒径均小于10 mm。4.1 实验方法实验方法 4 污泥改性实验 福州金山污水处理厂污泥 MD改性剂与污泥均匀混合4 污泥改性实验 摊薄静置后的1#实验样品 摊薄静置后的2#实验样品 摊薄静置后的3#实验样品4 污泥改性实验 污泥改性及资源化利用实验基地4 污泥改性实验4.2 实验结果及分析实验结果及分析 4.2.1 工程检测分析工程检测分析 龄期编号4d7d10d14d18d22d26d28d1#65.1%60.3%31.4%17.0%12.8%11.4%9.7%7.9%2#63.4%56.8%29.4%13.4%10.2%9.6%8.9%7.5%3#60.7%51.8%28.6%10.4%9.3%9.0%8.3%7.1%表表1 含水率检测结果含水率检测结果由表1可见：2#样品的含水率在10天就能达到30%以下。4 污泥改性实验 表表2 无侧限抗压强度和承载比无侧限抗压强度和承载比(CBR2.5)检测结果检测结果 参数 龄编 期 号无侧限抗压强度（kPa）承载比(CBR2.5)7d14d28d7d14d28d1#37.863.1140.92.6%3.3%11.8%2#52.772.5212.93.5%4.2%11.9%3#65.380.4291.14.4%5.5%18.1%由表2可见：改性后的污泥抗压强度、抗剪断强度均较高，强度保持性好，透气性优良，雨水浸泡难溶蚀，不会产生二次污泥化。改性后污泥的力学参数指标：7天的无侧限抗压达到52.7 kPa。4.2.2 改性后污泥重金属稳定化分析改性后污泥重金属稳定化分析 4 污泥改性实验编号检测项目重金属总量(mg/kg)浸出实测值(mg/kg)改性前改性后1Cd4.680.02330.00072Hg0.8400.004440.000383As14.50.1600.0374Pb56.60.0840.0285Cr48.60.0700.0466Cu4517.164.007Zn9341.350.2688Ni64.12.200.569 表表3 改性前后污泥重金属总量与浸出检测改性前后污泥重金属总量与浸出检测 由表3可见：改性污泥中重金属的浸出率明显减少，其中Cd、Hg、As的浸出率降幅较大，Pb、Cr的浸出率降幅较小。4 污泥改性实验4.2.3 改性后污泥的无害化卫生标准的检测分析改性后污泥的无害化卫生标准的检测分析 项目实测值标准值粪大肠菌群菌值11.10.01蠕虫卵死亡率（%）100（未检出）95 表表4 改性污泥卫生检测改性污泥卫生检测 由表4可见：改性后污泥完全符合指标。污泥改性剂有极强的杀菌灭活作用，粪大肠杆菌完全不能存活。5 改性污泥的应用分析 目前福州金山污水厂的污泥土地利用工艺线路为：药剂调理（FeCl3+CaO）+深度脱水（含水率60%）+卫生填埋。此工艺添加FeCl3、CaO会使pH值升高，加大污泥资源化处置的难度，并且处理成本也较高。MD污泥改性剂法不但在深度脱水方面有显著的优势，而且生产成本较低。污泥改性后可成为有肥力的土壤，可以种植桉树；也可以做为工程填土；还可以做为制砖的原料。6 结论 1、MD污泥改性剂使污泥转化为新的晶体结构，使污泥达到快速脱水干化、脱臭，稳定化，短时间内可以达到污泥的工程强度要求，同时对污泥中重金属也起到稳定化作用，减少了重金属的浸出带来的二次污染。为后续的处置创造良好的条件。实验研究取得了非常理想的结果。2、使用MD污泥改性剂的污泥改性工艺简单，可大规模应用于生产，且生产成本较低，较经济合理。7 应用实例深圳市福永机场工程7 应用实例 深圳市福永机场工程7 应用实例 深圳市福永机场工程7 应用实例 深圳市福永机场工程7 应用实例7 应用实例联系方式：15989085726 杜河清13826255781 朱雄芬