【正文】 吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月42A2/O 方案略高。 污水消毒方案論證 常用消毒劑性能比較消毒性能比較表消 毒 劑 優(yōu) 點 缺 點液 氯① 消 毒 效 果 好 ； ② 設 備 簡 單 ， 運 行管 理 方 便 ； 在 世 界 范 圍 內(nèi) 大 規(guī) 模 水廠 應 用 廣 泛 ， 具 有 成 熟 可 靠 的 運 行經(jīng) 驗 ； ④ 投 資 及 運 行 成 本 低 。① 產(chǎn) 生 三 鹵 烷 等 三 致 物 質(zhì) ； ② 氯 氣的 運 輸 和 儲 存 具 有 一 定 的 危 險 性 ；③ 接 觸 時 間 較 長 ， 約 30min。二 氧化 氯① 消 毒 效 果 好 ， 能 有 效 殺 滅 水 中 用氯 消 毒 效 果 較 差 的 病 毒 和 孢 子 等 ；② 能 大 大 降 低 消 毒 后 水 中 三 氯 甲 烷等 氯 消 毒 副 產(chǎn) 物 ； ① 藥 劑 用 量 大 ， 價 格 較 高 ， 消 毒 成本 較 高 ； ② 二 氧 化 氯 的 檢 測 手 段 還不 完 備 ； ③ 對 于 二 氧 化 氯 的 消 毒 副產(chǎn) 物 亞 氯 酸 根 的 毒 理 學 認 識 尚 無 定論 ， 目 前 仍 處 于 研 究 階 段 。 缺 乏 大規(guī) 模 污 水 處 理 廠 的 使 用 和 運 行 經(jīng) 驗 ；④ 接 觸 時 間 較 長 ， 約 30min。紫 外 線① 消 毒 效 果 好 ， 對 細 菌 、 病 毒 、 原生 動 物 具 有 廣 譜 性 ； ② 無 消 毒 副 產(chǎn)物 ； ③ 無 危 險 品 的 運 輸 和 儲 存 ； ④接 觸 時 間 短 ， 約 2~4s， 占 地 面 積 小 ，基 建 費 用 省 。① 設 備 價 格 高 ； ② 屬 于 較 新 型 消 毒工 藝 ， 缺 乏 長 時 間 的 使 用 經(jīng) 驗 ， 因此 對 紫 外 消 毒 設 備 的 使 用 壽 命 、 更換 周 期 數(shù) 據(jù) 不 足 ； ③ 缺 乏 大 規(guī) 模 污水 處 理 廠 的 使 用 和 運 行 經(jīng) 驗 。在以上三種消毒方式中，液氯投資最高，二氧化氯和紫外線消毒基本持平，在運行成本上，二氧化氯最高，紫外線消毒其次，液氯最低。延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月43 經(jīng)濟技術(shù)比較1）二氧化氯和紫外線消毒方式在消毒可靠性上略優(yōu)于液氯消毒。2）二氧化氯消毒投資和運行成本較高，其消毒副產(chǎn)物并非絕對安全（相關(guān)研究認為：二氧化氯的消毒副產(chǎn)物 ClO2和 ClO3毒理學影響較大，可能會抑制人體甲狀腺素的分泌，亞氯酸根可能導致溶血性貧血癥）。3）紫外線消毒日益引起重視和推廣，其設備價格逐年降低，有一定優(yōu)勢，因此，對于本工程而言，在設計時以安全性為前提，我們推薦采用技術(shù)先進的紫外線消毒工藝，杜絕“三致”物質(zhì)的產(chǎn)生。 污泥處理工藝方案論證城市污水污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。隨著國內(nèi)污水處理事業(yè)的發(fā)展，污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴大和提高，產(chǎn)生的污泥量也日益增加，目前在國內(nèi)一般污水廠中其基建和運行費用約占總基建和運行費用的 20%～ 30%。污水污泥中除了含有大量的有機物和豐富的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，還存 在重金屬、致病菌和寄生蟲等有毒有害成分。為防止污泥造成的二次污染及保證 污水處理廠的正常運行和處理效果，污水污泥的處理處置問題在城市污水處理中占有的位置已日益突出。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥集中送到污泥處理系統(tǒng)。延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月44對污泥的處理要求：減少有機物，使之穩(wěn)定化；減少污泥體積，方便輸送和處置，降低其費用；減少污泥中的有害物質(zhì)，例如采用脫氮除磷工藝，應盡量避免磷從污泥中重新游離出來而造成二次污染。針對本工程屬于中等規(guī)模污水處理廠，沒有初沉池，僅有剩余污泥，其污泥處理一般有如下兩個方案：一般現(xiàn)行的污泥處理流程框圖如下：剩余污泥 → 濃縮池 → 消化池 → 脫水間污泥消化處理流程污泥經(jīng)消化后進行脫水，能夠有效地殺死污泥中的病原菌，縮小污泥容積，易于脫水。還有一種污泥經(jīng)濃縮后直接進行脫水的工藝，污泥處理流程框圖如下：污泥 → 濃縮 → 脫水污泥直接脫水流程上述兩個方案的工藝區(qū)別主要在于污泥是否要進行消化處理。對此，現(xiàn)作如下分析：本工程污水處理采用的脫氮除磷工藝，污泥性質(zhì)已接近穩(wěn)定，根據(jù)國內(nèi)及已建的同等規(guī)模二級處理工藝的污水處理廠的經(jīng)驗，一般不設置消化池。而且從國內(nèi)少數(shù)已建消化池的運行情況看來，消化池所產(chǎn)生的延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月45沼氣量遠低于設計值。致使沼氣發(fā)電設備連續(xù)運行所提供的能量根本無法維持消化池的正常運行。主要原因是：我國的城市污水無機物多（因雨水進入量大），有機物比例?。ㄒ蛑袊说纳盍晳T，食物中肉類比例少），所以沼氣產(chǎn)量比例偏少。而且消化池的建設費、運行費都較高，且設備工藝復雜，管線較多。而且本工程所采用的處理工藝具有污泥穩(wěn)定、產(chǎn)量少的特點，故不宜設置污泥消化系統(tǒng)，而采取直接濃縮脫水這種流程，運行管理很方便，節(jié)省了設備和基建投資。故本工程污泥脫水采用濃縮脫水機脫水。離心式是從國外引進的新型高效固液分離機械，離心機具有安裝占地少、自動化程度高、脫水率和分離率高、加藥量低、設備壽命長、封閉式工作環(huán)境好、附屬設備少，操作管理方便等優(yōu)點，能24 小時連續(xù)工作。本工程擬采用離心濃縮脫水一體機。 污泥的處置 污泥處置方法概述污泥的最終處置是污水處理工程的重要環(huán)節(jié)，也是關(guān)系到能否取得預期環(huán)境效益的重要標志。污泥最終處置的方法包括農(nóng)用、衛(wèi)生填埋、堆肥、改良土壤、用于建筑材料、焚燒等。從總體上說，這些方法可歸結(jié)為棄置法和利用法?？梢哉f前者為被動處置，后者為主動處置。延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月46由于污泥焚燒的一次性投資及運行費用均較高，且污泥中無機物偏高，熱值偏低，因而國內(nèi)現(xiàn)階段較少采用。作為城市污水產(chǎn)生的污泥，在得到穩(wěn)定處理與處置前，是不宜直接進行農(nóng)用及改良土壤。然而，污泥中含有植物生長所需的大量營養(yǎng)物質(zhì)，進行農(nóng)用確實是變廢為寶的好辦法，堆肥處理工藝從投資上看，低于焚燒工藝，高于衛(wèi)生填埋方法，工程實際中也不乏先例。但要求有使用污泥的用戶和用于進行污泥堆肥的合適場地，而這兩方面都無法落實，因此本工程也就無法采用。衛(wèi)生填埋的處置方法技術(shù)簡單，經(jīng)濟上合理可行，因此，得到國內(nèi)外的廣泛采用。因此本工程污泥也采用衛(wèi)生填埋的污泥處置方法。 污泥處置方法選則一直以來，污泥經(jīng)過脫水處理后，污泥含水率達到80%時，就運至垃圾填埋場進行衛(wèi)生填埋。2022年4月1日，環(huán)境保護部與國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了《生活垃圾填埋場污染控制標準》，標準號為GB168892022，該標準于2022年7月1日正式實施。該標準明確要求，進入生活垃圾填埋場進行衛(wèi)生填埋的污泥含水率應小于60% 。要想使處理后的泥餅含水率小于60%，靠機械脫水的方法很難實現(xiàn)。因此需要進行污泥干化?；痉椒ㄓ幸韵聝煞N：污泥加鈣進行全干化和半干化，然后填埋；延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月47利用電能加熱進行全干化和半干化，然后填埋。 污泥加鈣法污泥加鈣法原理鈣是地殼的一種自然組成部分，由于其適宜的化學和物理屬性，在污泥處理中被大量應用。生石灰和污泥中的水發(fā)生放熱反應，生成鈣的水合物或者氫氧化鈣。生石灰的加入，一方面提高了污泥的固體物含量，另一方面在水合反應放出的熱量的作用下（每千克溶解性氧化鈣放熱1164千焦）系統(tǒng)溫度將提高，使致病菌和寄生微生物減少，從而實現(xiàn)對污泥的無害化處理。石灰與污泥的混合同時增加了系統(tǒng)的堿性（pH值的升高），從而進一步強化了無害化效果。，增加了污泥的干化。另外由于反應放熱，水，從而較少的生石灰用量即可生產(chǎn)出流動性能良好的松散物料。不僅顯著改善了污泥儲存運輸?shù)男螒B(tài)，而且實現(xiàn)了污泥的半干化。除此之外，根據(jù)不同的應用目的，還可以向污泥中添加其他填料和廢料，如粉煤灰、煤粉、雜土等。處理基本流程參見圖。延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月48污泥二級處理工藝流程示意圖處理效果污泥加鈣二級處理后可以達到多種效果，以進一步利用和資源化。主要效果如：（1）、殺菌和無害化污水處理廠排出的污泥中含有大量致病微生物。既使采用好氧或厭氧生物穩(wěn)定處理方法進行處理, 污泥中的致病微生物也僅能得到一部分的去除。脫水污泥如不進行進一步處理，除了衛(wèi)生方面的問題外，還存在中間堆積過程中氣味大，污泥運輸不方便，垃圾填埋場填埋困難，污染環(huán)境等問題。特殊的混合技術(shù)與設備在低能量消耗的情況下可以使粘稠的污延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月49泥破碎并與加入的鈣粉在小于1毫米的尺度均勻混合，混合過程僅需1分鐘。向污泥中均勻加入的石灰粉在水和反應的作用下將周邊污泥加溫至60176。C以上、pH值呈堿性狀態(tài)。從而致病微生物得到最有效去除。（2）、污泥改性，便于儲存和運輸通過處理，粘稠污泥被生成疏松、流動性好的土質(zhì)顆粒。由于已經(jīng)殺菌而且生物活性得到抑制，在儲存、運輸過程中不再發(fā)臭。由于增加了堆積密度，所以也減少了儲存和運輸空間。加鈣后污泥改性的具體實例參見下圖方案優(yōu)點大量具體案例的分析與比較顯示本方案擁有技術(shù)與經(jīng)濟上無法比擬的優(yōu)勢，如：（1）、機械脫水后污泥直接填埋似乎很簡單，但存在多方面的圖中編號CaO/脫水污泥處理后干物含量1 約4% 約32%2 約5% 約37%3 約7% 約40%4 約9% 約50%5 約11% 約54%6 約15% 約58%延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月50問題，如污泥沒有得到無害化，儲存、運輸過程存在微生物、病毒、滲濾液、臭味污染；填埋場存在飛禽污染傳播問題；由于污泥的自身屬性，無法實現(xiàn)壓實等工藝操作。而加鈣二級處理在少投資和低運行費用的基礎上解決了上述一系列問題（2）、常規(guī)加熱干化與半干化不僅投資巨大，運行費高昂：電耗是加鈣二級處理的數(shù)十倍至百倍，另外消耗大量熱能，在采用接觸式熱干化時存在廢氣的二次污染，蒸發(fā)冷凝水也是二次污染。（3）、單獨建污泥焚燒廠：耗資幾乎是污水處理廠的投資，運行管理費用高；拉走作建材、電廠混合焚燒等都存在運輸，儲存以及與處理問題。經(jīng)過加鈣二級處理完善地解決了這些問題。由于本方案投資省，運行費用低，污泥最終利用與處置靈活多樣，所以非常適合中國目前需求，無決策風險，將來污泥出處廣泛。污泥與CaO粉混合反應設備污泥通常是均勻度極差的物料體系，由于其不規(guī)則性及粘度，污泥本身的攪拌以及物料與其的混合是現(xiàn)代污泥殺菌固化的重要環(huán)節(jié)。污泥混合工藝與設備對在毫米以下的均勻混合及低能耗至關(guān)重要。這體現(xiàn)在幾個方面：（1）、把鈣粉消耗降至最低；（2）、有效破壞微生物的生存空間（均勻的pH增加和升溫）；延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月51（3）、物料分散度的最大化特制的污泥混合設備在實現(xiàn)徑向的均勻混合的同時，實現(xiàn)軸向的定量擾動進而杜絕物料的短路行進并實現(xiàn)混合器中的物料流態(tài)化。混合過程：機械攪拌流化床混合器：水平式處理量：57噸/小時本方案有以下應用功能：在污泥中均勻加入氧化鈣、飛灰、粉塵及煤灰等，從而可在不同條件和需求下實現(xiàn)以下功能：（1）、均勻混入氧化鈣：延吉市污水處理廠二期工程可行性研究報告中國市政工程東北設計研究院 2022年01月52實現(xiàn)殺菌、穩(wěn)定化、固化，可方便地儲存及運輸；堆放過程中有自然蒸發(fā)及脫水效果；衛(wèi)生填埋時不存在壓實時目前出現(xiàn)的問題；處理后的污泥形狀疏松，可方便地進行進一步處理與利用；污泥中均勻含有堿性鈣，與后續(xù)采用焚燒方法