【正文】 配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 22 同而達到脫磷的目的。 ③ 活性污泥性能好 已有的運行資料表明， CASS 工藝中活性污泥沉降指數(shù) SVI 均小于 150，已建成的處理廠中從未發(fā)生污泥膨脹的異常現(xiàn)象。 ⑤ 能耗低 CASS 技術(shù)是一種改進的延時曝氣系統(tǒng)，運行時，曝氣時間短，氧利用率高，且無回流設(shè)備，故其能耗較低。常規(guī)或強化的二級生化處理工藝 不能或難以穩(wěn)定地達到此要求，必須進行深度處理，通過深度處理進一步去除二級處理不能完全去除的污染物，以最終滿足出水水質(zhì)要求。當出水水質(zhì)要求更高時，還可在深度處理工藝中增加新技術(shù)，如活性碳吸附工藝、離子交換工藝、膜分離技術(shù)、反滲透技術(shù)及生物處理工藝等。根據(jù)國內(nèi)城市污水廠深度處理實例運行結(jié)果，微絮凝過濾工藝處理效果是可以得到保證的，運行管理較混凝沉淀過慮工藝簡單。 （ 1） 穩(wěn)定化：經(jīng)機械脫水后的污泥，每公斤干固體中有機物含量為 3050%，為避免因有機物的腐敗變質(zhì)造成二次污染，應(yīng)進一步降低揮發(fā)性有機物的含量； （ 2） 減量化：進一步提高污泥的含固率，減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費用； （ 3） 無害化：去除污泥中對人體或自然界有危害的病菌、寄生蟲卵、病毒及重金屬等有害物質(zhì)； （ 4） 資源化：盡可能的利用污泥中的有用物質(zhì)或儲藏的能量，以實現(xiàn)其資源價值。個別企業(yè)出于推銷單元工藝的目的，僅僅強調(diào)其個別單元工藝可以實現(xiàn)能量回收和物質(zhì)回用，割裂其他處理處置過程需要投入的能量和費用，誤導(dǎo)技術(shù)的選取，使決策者誤認為污泥就是資源，污泥的處理處置可以盈利。總體來說，污泥堆肥、污泥焚燒等投入的能量和資金必然大于能量回收和物質(zhì)再利用的收益。 污泥處置：處理后的污泥，棄置于自然環(huán)境中（地面、地下、水中）或再利用，能夠達到長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式。污泥的高含水率、高粘度經(jīng)常使得碾壓機械打滑甚至深陷其中，給填埋操作帶來困難。 （ 4）填埋資源有限，必然導(dǎo)致填埋成本的上升。 盡管如此，在我國綜合考慮各種處置方法的成本、對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響等實際情況，對污泥進行填埋處置可能仍是未來一段時期我國污泥處置的主要方式。 污泥土地利用主要限制因素是污泥中重金屬和致病菌含量。但是，由于有機肥肥效釋放慢，養(yǎng)分含量低，施用數(shù)量大，且當年利用率低，在作物生長旺盛、需肥多的時期，往往不能及時滿足作物的需求，所以需要與無機肥料配合施用。好氧發(fā)酵過程通過好氧性微生物的生物代謝作用，使污泥中有機物轉(zhuǎn)化成富含植物營養(yǎng)物的腐殖質(zhì)，反應(yīng)的最終 代謝物是 CO H2O 和熱量，大量熱量使物料維持持續(xù)高溫，降低物料的含水率，有效地去除病原體、寄生蟲卵和雜草種子，使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化目的。 （ 3）污泥中含有重金屬，并在食物鏈內(nèi)傳遞并在人體積累。 污泥堆肥不適應(yīng)于大型處理項目，而且沒有大型處理項目在成功運行的實例。 污泥含有大量無機質(zhì)，在處理后也可以作為建材的原料。 污泥制磚的方法有兩種，一種是用干化污泥直接制磚；另一種是用污泥焚燒灰制磚。制坯時用加入適量的粘土與硅砂。 表 污泥磚的一般物理性能 污泥：粘土 （重量比） 平均抗壓強度 （ MPA） 抗折強度 (MPA) 成品率 （ %） 鑒定標號 ： 10 83 1： 10 90 可見，當污泥與粘土的重量比為 1： 10 時，污泥磚可達普通紅磚的強度。 表 生化纖維板與三級硬質(zhì)纖維板比較 板 名 容 重 抗折強度 吸水率 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 29 （ KG/M3） (MPA) （ %） 三級硬質(zhì)纖維板 ≥ 800 ≥ 20 ≤ 35 生化纖維板 1250 180～ 220 30 雖然材料化利用在污泥處置中的應(yīng)用比例還很低，但其正在成為污泥處置新的研究熱點。主要去除對象是自由水和孔隙水。為使污泥液相和固相 分離，必須克服其間的結(jié)合力，所以污泥脫水的主要問題是能量問題，常用脫水機械有帶式脫水機、板框壓濾脫水機、離心脫水機、真空過濾機等。厭氧消化后污泥體積顯著減小，呈黑色粒狀結(jié)構(gòu)，易脫水、性質(zhì)穩(wěn)定，但投資高，工藝復(fù)雜，操作難度大。石灰穩(wěn)定過程中，病原體、病毒和細菌處于強堿性條件下而失去活性或被消滅，參與產(chǎn)生污泥臭氣的微生物在強堿條件下活動受到抑制或被殺死，解決了污泥的臭氣問題。 （ 7） 濕式氧化：又稱濕式燃燒法。排放的尾氣中主要含有二氧化碳、氮、過剩的氧氣和其它氣體，液相中包括殘留的金屬鹽類和未完全反應(yīng)的污泥。污泥具有一定的熱值，每公斤干污泥熱值為 8～ 15MJ。焚燒是最徹底的污泥處理方法，xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 31 它能使有機物全部碳化，殺死病原體，最大程度地減少污泥體積，但一次投資及運行費用較高。熔融固化類似于玻璃化技術(shù)，就是通過加熱 使污泥燒結(jié)。在蒸發(fā)過程中，污泥中的有機物也得到分解。污泥處理處置技術(shù)路線的選擇不是幾個工藝環(huán)節(jié)的簡單疊加，應(yīng)作為一個系統(tǒng)整體考慮。在美國污泥主要處置方式是循環(huán)利用，而填埋的比例正逐步下降，美國許多地區(qū)甚至已經(jīng)禁止土地填埋。 填埋需占用大量土地，支出可觀的填埋費用，未加任何資源化利用，因此近年來國外污泥填埋處置所占比例越來越小，并將受到更嚴格的限制。一個合理的解決方案是，通過市場手段將建材生產(chǎn)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移給專業(yè)企業(yè)，污水處理廠只負責(zé)提供體積已大幅減少、方便運輸?shù)摹⒎辖ú纳a(chǎn)企業(yè)要求的污泥顆粒。因此在污泥處理處置系統(tǒng)方案的安排中，應(yīng)充分考慮到這種可能，即污泥經(jīng)過適當?shù)奶幚砗?，能適應(yīng)不同的處置方式的要求。 資源利用：指合適的污泥處理有利于污泥的資源利用，如干化、堆肥。 根據(jù)圖 ，同時綜合考慮上述幾條原則，本工程選擇的污泥處理工藝為濃縮、調(diào)理 +干化工藝。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法。但最近人們發(fā)現(xiàn)采用加氯消毒也可以引起一些不良的副作用。 消毒方案比較 本節(jié)將著重介紹在污水處理工程中得到廣泛應(yīng)用的液氯、二氧化氯消毒技術(shù)和紫外線 消毒技術(shù)。氯氣的比重是空氣的 倍，而液氯的比重為的 倍，液氯蒸發(fā)非?？?，通常 1L液氯可蒸發(fā)成 450L 氯氣，換句話說， 1kg 液氯約蒸發(fā) 。氯氣消毒自 1908 年問世以來，隨著水質(zhì)分析技術(shù)的不斷發(fā)展和完善， 科學(xué)家們對液氯消毒在水處理上的應(yīng)用重新進行了評估和研究，發(fā)現(xiàn)氯氣消毒具有以下缺點：（ 1）氯會與水中腐殖酸類物質(zhì)反應(yīng)形成致癌的鹵代烴（ THMs；（ 2）氯會與酚類反應(yīng)形成肯有怪味的氯酚；（ 3）氯與水中的氨反應(yīng)形成消毒效力低的氯胺，而且排入水體后對魚類有危害；（ 4）氯在 PH 值較高時消毒效力大幅度下降；（ 5）氯長期使用會引起某些微生物的抗曲線性。二氧化氯的水溶液在較高溫度與光照下會生成 C1O2與 C1O3，因此應(yīng)在避光低溫處存放。 對消毒劑的評價要綜合考慮到殺菌能力與在水中的穩(wěn)定性。由于二氧化氯不會與氨反應(yīng)，因此在高 pH 值的含氨的系統(tǒng)中可發(fā)揮極好的殺菌作用。目前在歐洲已有兩千多座飲水處理廠采用紫外線進行消毒。光子只有通過系統(tǒng)中分子的定量轉(zhuǎn)化而被吸收后，才能在原子和分子中產(chǎn)生光化學(xué)變化。紫外線消毒器的消毒能力是在額定進水量情況下對水中微生物的殺滅功能。 表 消毒方案比較表 項 目 液氯消毒 二氧化氯消毒 紫外線消毒 消毒效果 良好 良好 優(yōu) 消毒成本 低 中 較高 消毒副產(chǎn)物 多 少 無 使用安全性 差 良 優(yōu) 設(shè)備投資、運行成本 低 低 較高 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 38 適應(yīng)的處理規(guī)模 大、中 中、小 中、小 操作。同時，在使用紫外線消毒時 ,還會出現(xiàn)微生物的光復(fù)活現(xiàn)象。當紫外線照射到微生物時，便發(fā) 生能量的傳遞和積累，積累結(jié)果造成微生物的滅活，從而達到消毒的目的。展望未來，紫外線技術(shù)在 21 世紀仍將是人們所關(guān)注的消毒技術(shù)之一。 （ 3） 紫外線消毒 紫外線用于水的消毒，具有消毒快捷，不污染水質(zhì)等優(yōu)點。綜合而言，二氧化氯是其中較xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 37 好的一種消毒劑。 由上可知，二氧化氯的氣體和液體都極不穩(wěn)定，不能像 氯氣那樣裝瓶運輸，只能在使用現(xiàn)場臨時制備。 （ 2） 二氧化氯消毒 二氧化氯（ C1O2，分子量 ）是一種黃綠色氣體，具有與氯相同的刺激性氣味，其沸點為 11℃，凝固點為 59℃。 Cl2+H2O=HOC1+HC1 HOC1=H++OCI 當 PH 值大于 時，次氯 酸基本上全部離解成氫離子 H+和次氯酸根離子 Oxx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 36 CI，在 PH 值小于 時，則基本上以次氯酸 HOC1 形式存在，由于次氯酸根離子 OC1帶有電荷，不易擴散進入細胞膜，因而相對于次氯酸 HOC1 來說，殺菌能力較弱，僅為 HOC1 的 1/8 左右。 在標準狀況下，氯是一種淡淡的黃綠色的氣體，在 ℃ ,100Kpa 的情況下，氯以透明的琥珀色的液態(tài)形式存在。在給水處理中，臭氧被認為是可代替氯的有前途的消毒劑。化學(xué)方法是利用各種化學(xué)藥劑進行消毒，常用的化學(xué)消毒劑的化學(xué)劑有多種氧化劑（氯、臭氧、溴、碘、高錳酸鉀等）、某些重金屬離子（銀、銅等） 及陽離子型表面活性劑等。新排放標準頒布后對污水廠尾水消毒有了更嚴格的規(guī)定，根據(jù)出水水質(zhì)，必須采用適當?shù)南痉绞綒缥鬯泻械拇罅考毦安《尽? （ 2） 本工程污泥處理工藝的確定 本工程近期選定的污泥處置方式為衛(wèi)生填埋，同時提出在遠期采用土地利用或材料利用等資源化處置方式，因此應(yīng)選擇具有廣泛適應(yīng)性的污泥處理工藝。 技術(shù)可行性：指污泥處理技術(shù)的成熟程度，其減量、無害、穩(wěn)定的效果，維護管理難度等。 目前東莞市域內(nèi)污水處理廠污泥機械脫水后統(tǒng)一外運至市政府指定填埋場進行 衛(wèi)生填埋。 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 33 表 堆肥產(chǎn)品施用一覽表 用途 施肥期 施用法 施用量 谷物種植 秋天或春天 施入土壤表面 40～ 100T/HA 果樹種植 除收獲季節(jié)外 施入土壤表面 100～ 200T/HA 葡萄種植 收獲后、返青前 施入淺層表土 200～ 300T/HA 蔬菜種植 除收獲季節(jié)外 淺表層 60～ 100T/HA 蘑菇培植 全年均可 40~50KG/M2 苗圃 全年均可 表層 300～ 400T/HA 由上表可以看出污泥堆肥施用量大， 運輸費用高。日本、奧地利則由于國土面積狹小，較多的采用了焚燒后填埋的方式，以盡可能的減少對土地資源的占用。就目前的技術(shù)水平而言，可行的污泥處理處置流程組合如圖 所示。污泥干化最大的優(yōu)點是產(chǎn)品的廣泛適應(yīng)性，可作為三種處置方式的前置處理工藝。焚燒工藝從技術(shù)上和設(shè)備上都比較成熟，應(yīng)用得也比較多。其他熱處理工藝還包括熱解和熔融。脫水 污泥直接燃燒則需要額外添加大量的燃料，常用的方法是以 1： 10 的比例與城市生活垃圾混燒，一方面可節(jié)省燃料開支，另一方面可利用垃圾焚燒設(shè)備，減少投資。增加溫度和壓力可以加快反應(yīng)速度，提高 COD 的轉(zhuǎn)化率，但溫度最高不能超過水的臨界溫度。污泥應(yīng)為流動狀態(tài)，可以用泵加入濕式氧化系統(tǒng)。 （ 6） 堆肥處理：是利用微生物的生物代謝作用，使污泥中有機物轉(zhuǎn)化成富含植物營養(yǎng)物的腐殖質(zhì)，反應(yīng)的最終代謝物是 CO H2O 和熱量，大量熱量使物料維持持續(xù)高溫，降低物料的含水率，有效地去除病原體、寄生蟲卵和雜草種子，使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化目的。好氧消化xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 30 的優(yōu)勢在于設(shè)備投資少，操作相對簡單，無臭味，殺菌效果好，局限性在于能耗大，污泥脫水性能差。 （ 3） 污泥厭氧消化：是在人工控制下，通過微生物的代謝作用，使污泥中的有機物質(zhì)穩(wěn)定化。污泥經(jīng)濃縮后含水率可降到 90～ 95%。 污泥處理技術(shù)包括以減量為目的的濃縮、脫水，以穩(wěn)定化、無害化為目的的加石灰穩(wěn)定、消化、濕污泥氧化、堆肥、焚燒、干燥，其中尤以焚燒的穩(wěn)定化和無害化程度最為徹底。生化纖維板與國家的三級硬質(zhì)纖維板標準比較見表 。由于增加了污泥焚燒工序，使成本增高，操作管理難度增加，因此常用的是用干化污泥制磚。制磚粘土要求的化學(xué)成分為 SiO2： ~%； Al2O3： ~20.6%； Fe2O3： ~%； CaO： ~%； MgO： ~%；其他 0～ %。 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設(shè)計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 28 污泥材料化利用方式主要有制磚、制纖維板、作為水泥摻合料等。在污泥的熱干化過程中，可殺死所有病原菌，體積也大幅減少，含水率在 35%以下時顆粒性質(zhì)也相當穩(wěn)