污水處理廠(chǎng)污泥的處理及利用

科技慵報開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟SCI-TECH INFORMATION DEV ELOPMENT & ECONOMY2007年第17卷第1期文章編號:1005- 603( 2007 )01-0155-02收稿日期:2006 -07-18污水處理廠(chǎng)污泥的處理及利用徐明德,李瓊(太原理T.大學(xué)環(huán)境科學(xué)與T.程學(xué)院.山西太原.030024 )摘要:介紹了 污水處理廠(chǎng)污泥處理的目的和工藝流程,敘述和比較了污泥處理流程中各個(gè)階段的處理方法,分析污泥成分,并根據成分分析提出了污泥合理化利用的方法,關(guān)鍵詞:污泥處理;污水處理廠(chǎng);污泥利用中圖分類(lèi)號:X703文獻標識碼:A污泥是廢水處理過(guò)程中的產(chǎn)物.包括沉淀物和漂浮物。污泥-部分污泥消化分為厭氧消化和好氧消化。厭氧消化是日前國際上最為常是從廢水中直接分離出|來(lái)的.如沉沙池中的沉渣.初次沉淀池中的沉淀用的污泥生物處理方法.同時(shí)也是大型污水處理廠(chǎng)最為經(jīng)濟的污泥處理物隔油池和評選池中的油渣等:另-部分則是在廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生方法。好氧消化適合于中小型污水處理廠(chǎng).近年來(lái).高溫好氧消化開(kāi)始作的，如酸性廢水石灰中產(chǎn)生的化學(xué)污泥。廢水混凝處理產(chǎn)生的沉淀物.廢為污泥中溫厭氧消化的預處理。水生物處理產(chǎn)生的剩余污泥。任何- .個(gè)污水 處理廠(chǎng)都會(huì )產(chǎn)生- -定數量的.3.3 污泥脫水污泥。污泥經(jīng)脫水后.其體積減至濃縮前的1/10.脫水前的1/5.大大降低日前,我國正在運轉的城市污水處理廠(chǎng)約有400多座.處理能力為了后續污泥處置的難度。日前國內新建的處理廠(chǎng)絕大部分采川帶式厭濾1.136x10" u/a。據預測,2010年污水排放量將達4.40x10* U/a.面2020年脫水機.具有出泥含水率低穩定.能耗少.管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。約為5.36x10"la。污泥址通常占污水址的0.3%-0.5% .約占污水處理址1.3.4污泥的最終處 置的1%-2%.如果屬于深度處理.污泥址會(huì )增加0.5~1倍。污水處理效率的當污泥中禽有的面金屬或其他有毒有害物質(zhì)濃度超過(guò)土地利用標提高必然導致污泥數址的增加。雖然日前我國污水處理址和處理率只有準時(shí).或是在土地相對緊張的情況下,可以采用填埋作為污泥的最終處4.5%.但城市污水處理廠(chǎng)排放十污泥約為3.0x10* l/a每年還以大約10%置方法。污泥可以單獨填埋.也可以與城市生活垃圾混合填埋。單獨坑埋的速度增長(cháng)。內此,污水處理廠(chǎng)的污泥必須及時(shí)處理處置,才能保證各個(gè)義可分為3種類(lèi)型:溝填.掩埋堤壩式填埋。單位污水處理裝置的正常運行.消除二次污染,保護環(huán)境。2污泥的成分分析1污泥的處理與處置污泥中既含有豐富的有機物和N,P,K等營(yíng)養元素以及植物生長(cháng)必1處理目的需的各種微址元素Ca.Mg.Zn,Co,Fe等.也含有對環(huán)境污染較大的有害污泥處理日的主要有4個(gè):一是穩定化.通過(guò)處理使污泥停止降解;重金屬和病原微生物等。二是無(wú)害化.殺滅寄生蟲(chóng)卵和病原微生物;三是減量化.減少污泥最終處.1 植物養分分析置的體積,降低污泥處理及最終處置費州;四是資源化和最終處置.在處污泥廠(chǎng)污泥含 有半富的植物養分.可以轉化為植物有機質(zhì)。表1是理污泥的同時(shí)實(shí)現化害為利.循環(huán)利用.保護環(huán)境的日的。污水廠(chǎng)污泥植物養分的相關(guān)組成。1.2處理工藝流程2.2 毒害物含量分析日前國內城市污水處理廠(chǎng)污泥大部分采用濃縮- -消化- 脫水的處表1 我國城市污水污泥的植物養分 (%)理T.藝.脫十后的干污泥進(jìn)行綜合利用或直接送填埋場(chǎng)處理.只有少量[污泥類(lèi)型總氮(TN)磷(P0.)鉀(K)腐殖質(zhì)有機質(zhì)灰分的污水處理廠(chǎng)采用焚燒處理.進(jìn)行能源利H.國內外污水處理廠(chǎng)污泥處[ 初沉污泥2.0-3.4 1.0-3.0 0.1-0.3 I _ 3.30-60 I 50~75理及處置T.藝流程見(jiàn)圖1。生物濾2.8-3.1 1.0-2.0 0.11-0.8 473處理處置方法.池污泥污泥處理污泥處置話(huà)性污泥3.5-.2 3.3-5.0_0.2-0.4.60-7030-40;污泥處4污水廠(chǎng)污泥中所含的毒害物質(zhì)主要有重金屬和有機化合物兩類(lèi)。盡:理處置[分離Jp(濃縮了下[脫水一八處置管日前對已確定的各類(lèi)有機毒害物存在于污泥中的問(wèn)題均有報道.但定工藝址地描述污泥中有機毒害物的分析數據仍不夠全面。城市污水廠(chǎng)污泥中周體質(zhì)址5-50 .20-1501i50-500有害物質(zhì)的現有分析以重金屬含址為主.表2是我國部分城市污水廠(chǎng)污分數x10!真空過(guò)濾離土地填埋泥中的重金屬含址分析。典型沉淀重力濃縮心脫水壓力:焚燒發(fā)電.方法浮選，機械濃縮、↓過(guò)濾干化床:綜合利用3污泥的合理化利用污泥好氧消化污泥厭氧消化[脫水預處理T知，污說(shuō)既是-一種污染物，圖1污泥處理與處置流程中國煤化工T藝處理之后應該加以利1.3.1 污泥濃縮用。污TYHC N M H G&及農用即污泥州作農肥)。污泥濃縮的日的是降低污泥的含水率.減小污泥體積.以便于后續污泥材料利用的真正對象是其所含的無(wú)機礦物質(zhì).日前主要是制造的處理及利用。污泥濃縮包括重力濃縮氣浮濃縮和離心濃縮.這3種方建筑材料,其處理(預處理和建材制造)的最終產(chǎn)物是可以在各類(lèi)建筑T.程中使用的材料.無(wú)需依賴(lài)土地作為其最終消納的載體.因此具有廢物法各有優(yōu)缺點(diǎn).應根據具體情況與要求予以選擇。利用和資源保護的雙重意義。.3.2污泥消化155科技情報開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟SCI-TECH INFORMATION DEV ELOPMENT & ECONOMY2007年第17卷第1期文章編號:1005- 6033(2007)01-0156 03收稿日期:2006-10-27CPLD在某記錄儀系統中的應用杜文平',張雪菲2,袁大天',張英梅'(1.太原理工大學(xué)測控技術(shù)研究所,山西太原,030024;2.北京航天航空大學(xué)軟件學(xué)院,北京，100083)摘要:CPLD(complex progranmable logic device)是現代電子工程領(lǐng)城的一門(mén)新技術(shù), .它提供了基于計算機和信息技術(shù)的電路系統設計方法,提高了設計電路的集成度和可靠性,目前在控制電路中已經(jīng)得到了非常廣泛的應用。簡(jiǎn)要介紹了CPLD在記錄儀系統硬件設計與軟件設計中的具體應用,闡述了CPLD的工作原理。關(guān)鍵詞:CPLD;記錄儀系統;控制電路;電路系統設計中圖分類(lèi)號:TP216*.2文獻標識碼:ASCPLD是復雜的PLD,專(zhuān)指那些集成規模大于1 000門(mén)以上的可編_SI程邏輯器件。它由與陣列.或陣列輸人緩沖電路、輸出宏單元組成,具有門(mén)電路集成度高可配置為多種輸人輸出形式、多時(shí)鐘驅動(dòng)、內含ROMS2或FLASH(部分支持在系統編程)、可加密.低電壓、低功耗以及支持混合編程技術(shù)等突出特點(diǎn)。CPLD的邏輯單元功能強大,- -般的邏輯在單元內均可實(shí)現,因而其互連關(guān)系簡(jiǎn)單,電路的延時(shí)就是單元本身和集總總線(xiàn)的延時(shí)(通常在數納秒至數十納秒),并且可以預測。所以,CPLD比較適CONVST/WR，合于邏輯復雜、輸人變量多但對觸發(fā)器的需求量相對較少的邏輯型系模擬/D通道轉DCPLD)B、FIFO選擇換i1系統硬件設計開(kāi)關(guān)器由于所完成的項目是- - 個(gè)比較復雜的記錄儀系統,故在本文中只闡述使用CPLD的部分工作。項目中要求實(shí)現模擬數據的記錄工作,實(shí)現圖1模擬數據 記錄實(shí)現框圖框圖見(jiàn)圖1。圖1中,模擬通道選擇開(kāi)關(guān)選用ADC608;A/D轉換器選用AD7892-2工作原理2芯片,12位，最高采樣率為500 kb/s;CPLD選用ALTERA公司的EPM7128STI-100;FIF0選用的是ID7204芯片。外部有9路模擬信號(傳感器信號)輸人,經(jīng)過(guò)模擬通道選擇開(kāi)關(guān)，表2部分城市污水廠(chǎng)污泥中的l金屬含量 ( mg/kg)路問(wèn)題，而且對節能和降低運行費用均有很大意義。污水處理廠(chǎng)zn Cu Ni_HgAs_CdPb.Cr B污泥農用主要利用的是污泥中豐富的植物養分。農用可以減少化廣州大灘沙3 3941 225693.1 1.96 57.12 | 2.56 150.0 1550」肥農藥的使用量,減少環(huán)境污染且不需填埋。影響污泥農用推"的主要蘇州城西1 739 88.710.4一一1.3 61.6二因素是可能引起的重金屬污染、難降解有機物污染病原菌的污染以及西安]2803605.8 266 2.37 23.8 1.30 3741423N,P的流失對地表水和地下水的污染。太原楊家堡775.1149.239.1 6.96 19.8 0.95↓54.5 42.6 51.3根據我國污水處理技術(shù)政策,污泥的利用方式及適用污泥見(jiàn)表3。太原北郊1 525222.6. 32.4 | 6.43 I 15.5 0.65 49.8 271.1 59.2太原尹家堡1 423|3 068|297.16.40 23.3 | 4.30 I 53.3 1411 51.2衰3污泥利用比較太原古交261.2 28.4 I 32.9 0.61 I 9.18 0.0542.3 49.1一利用方式適用污泥_各種利用方式太原鎮城底168.6 39.3 27.3 0.685.60 66.6 l 43.9純工業(yè)廢水(重金屬及有毒物質(zhì)1.污泥制磚杭州絲寶4 205|367.1 467.61.86 12.95 I 3.55 135.5 537.3 I材料利用 含量較高)及其無(wú)機化處置后2.污泥制纖維板金山石化8 352.193.0 53 2.507.50 2.40371 2493.污泥做混凝土填料北京九線(xiàn)橋64.0 I 35.2處理能力在1.0x10* m'以上的1.招氣發(fā)電北京高碑店I一T 41.0沼氣利用大型二級處理設施產(chǎn)生的污泥2.溜氣發(fā)動(dòng)機中值1525 193 46.12.7315.51.3061.6271 51.3經(jīng)厭氧消化工藝進(jìn)行處理帶動(dòng)鼓風(fēng)機平均值2 246 548 L 192 3.31 19.4 1.90 127 620 53.91.濃縮污泥肥料誤差(+) 2437 908 235 2.56 I 15.6 1.40 127 651 I 4.59 I污泥農肥經(jīng)外理后污派達到2.脫水污泥肥料中國煤化工3.堆肥化污泥肥料沼氣是污泥厭氧消化的產(chǎn)物，-般污水廠(chǎng)消化氣中甲烷的體積分數4.干燥污泥肥料約為60%-70%,CO,體積分數約為20% _25%，其他各種氣體如HS.水YHCNMHG蒸氣等約占5%-15%。目前我國不但缺乏污水處理廠(chǎng)的建設資金,而且4結語(yǔ)更缺乏處理廠(chǎng)的運行費用,在運行費中,污水廠(chǎng)的電費開(kāi)支始終占了很大部分。按我國目前的技術(shù)水平,利用沼氣解決污水廠(chǎng)30%的能源衢求污泥的處理處置及其無(wú)害化，作為再生資源有效利用是世界各國共是可以做到的。因此，城市污水廠(chǎng)沼氣的有效利用,不僅可以解決污泥出同重視的問(wèn)題。-種有效的污泥處理處置利用方法應當(下轉第162頁(yè))156王梅仙成莊礦 2218掘進(jìn)工作面應力狀態(tài)電磁輻射監測本刊E-mailbjb@mail.sxnfo.net科技研討圖5是掘進(jìn)工序對電磁輻射信號值的影響。測試觀(guān)察表明，在綜掘機開(kāi)動(dòng)和進(jìn)行掘進(jìn)過(guò)程中,電磁輻射值較大;在進(jìn)行打錨、支護時(shí)相對得到的電磁輻射值較小。4.2.2地質(zhì)構造對 電磁輻射監測值的影響隨著(zhù)掘進(jìn)工作面的不斷向前推進(jìn),頂板暴露面積也隨著(zhù)加大,致使頂割煤割板經(jīng)常出現彎曲.下沉、裂隙、冒落等現象。產(chǎn)生掘進(jìn)工作面頂板失穩的原因有很多,無(wú)論是哪種原因誘發(fā)的頂板失穩,都伴隨著(zhù)電磁輻射信號的劇出烈變化,通過(guò)電磁輻射值可以正確預知掘進(jìn)過(guò)程中的地質(zhì)構造情況。觀(guān)察可知,在掘進(jìn)過(guò)程中,掘進(jìn)到褶曲構造帶時(shí)電磁輻射值會(huì )發(fā)生明顯變化,比正常狀態(tài)下偏大。4.2.3頂板失穩電 磁輻射技術(shù)判定方法圖5掘進(jìn)工序對電磁輻射信號值的影響利用趨勢預測方法和臨界值方法可以有效預測頂板垮落的危險性，工作面進(jìn)行KBD7連續監測與驗證進(jìn)行分析,得出以下結論:具體判定方法如下:測試的電磁輻射平均值超過(guò)臨界值電磁輻射時(shí)間工序及電器設備的開(kāi)停對KBD7電磁輻射監測儀的測試結果有影響，序列呈現急劇增長(cháng)趨勢;電磁輻射平均值在相鄰兩天或兩個(gè)班次波動(dòng)超且這一-干擾和影響比較明顯,可以對其進(jìn)行識別;地質(zhì)構造對電磁輻射俏過(guò)30 %;電磁輻射時(shí)間序列在呈現- -個(gè)增 長(cháng)趨勢后突然降低,經(jīng)過(guò)一段有影響,當掘進(jìn)到向斜軸部時(shí)電磁輻射值較大,過(guò)向斜軸部時(shí)電磁輻射值時(shí)間的平靜期后,再次增強,超過(guò)臨界值的70 %以上時(shí)。較小:利用KBD7電磁輻射監測儀監測掘進(jìn)工作面的頂板失穩是可行的。通過(guò)在成莊礦的大量現場(chǎng)測試,經(jīng)統計分析,電磁輻射強度臨界值煤體應力狀態(tài)電磁輻射測試方法操作簡(jiǎn)便.準確性較高,測試時(shí)間初步確定為180,這個(gè)臨界值還需要在實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行檢驗和完善?？梢怨澥?0%以上。該技術(shù)方法可以為測試現場(chǎng)采掘工作面煤巖相對利用KBD7電磁輻射監測儀對2218掘進(jìn)工作面頂板失穩進(jìn)行監應力狀態(tài)提供新的技術(shù)原理和方法。測,其敏感指標與常規測試方法(頂板離層儀測試結果)相吻合,初步監(責任編輯:白尚平)測結果表明,確定的臨界值和動(dòng)態(tài)趨勢預測方法是可靠的。第一作者簡(jiǎn)介:王梅仙,女, 1972年生, 1995年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)5結語(yǔ)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院勘查工程專(zhuān)業(yè),工程師,晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團有限在2218掘進(jìn)工作面進(jìn)行了連續動(dòng)態(tài)監測，通過(guò)對成莊礦2218掘進(jìn)責任公司技術(shù)中心,山西省晉城市,048000.The Electromagnetic Radiation Monitoring of the StressState on 2218 Tunnelling Face in Chengzhuang MineWANG Mei-xianABSTRACT: Using the electromagnetic radiation technology, this paper tests accurately the distribution of the stress areasin the front of the tunnelling face and on the both sides of the tunnel, confirms and estimates the reasonable hole sealingdeepness of the gas pre-drawing in coal body.KEY WORDS: tunnelling face; stress state; electromagnetic radiation(上接第156頁(yè))兼顧到環(huán)境生態(tài)效益、社會(huì )效益和經(jīng)濟效益的均衡。污[2] 何品 晶，顧圍維,李篤中，城市污泥處理與利用[ M].北京:科學(xué)出版泥是一種很有利用價(jià)值的潛在資源,為了充分利用這種資源,減少環(huán)境社，2003.公害,世界上許多國家都在大力發(fā)展污泥處置和利用的各種技術(shù)。相對[3] Min-Jian wang Land aplication of sewage sludge in China [J]. The于發(fā)達國家來(lái)講,我國污泥處理利用技術(shù)還比較落后.因此將經(jīng)過(guò)穩定Science of the Total Environment, 1997 , 197:149-160.化、無(wú)害化處理后的污泥進(jìn)行科學(xué)的利用,應該是我國污泥資源化利用[4]張振家,郭曉燕,周長(cháng)波工廠(chǎng) 廢水處理站工藝原理與管理維護[M].較有前景的- -種途徑。為達到污泥安全有效利用的目標,需要大力開(kāi)展北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.污泥利用方面的科學(xué)研究.以經(jīng)濟、安全、合理、有效、有益的原則利用污[5]李軍,楊秀山， 彭永臻.微生物與水處理工程[ M ].北京:化學(xué)工業(yè)出泥,以發(fā)揮其巨大的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和生態(tài)效益。版社,2003.(責任編輯:邱婭男)參考文獻.{1]楊岳平.徐新華,劉傳富廢水處理工程及實(shí)例分析[M].北京:化學(xué)第-作者簡(jiǎn)介:徐明德，男, 1958年生, 2006年畢業(yè)于同濟大學(xué)(博工業(yè)出版社,2003.士),副教授,太原理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,山西省太原市,030024.The Treatment and Utilization of the Sludge in the Sewage Treatment PlantXU Ming-de, LI中國煤化工ABSTRACT: This paper introduces the purpose and technical procefYHC N M H Gwage treatment plant,expounds and compares the treating methods of each stage in the sludge treatment process, analyzes on the components ofthe sludge , and according to the component analysis , advances some methods of the rationalized utilization of sludge.KEY WORDS: sludge treatment:; sewage treatment plant; sludge utilization162