城市污水处理厂污泥石灰稳定技术应用研究

【摘要】：随着我国城市污水处理率的提高，污泥产量越来越大，污泥污染已经成为整个社会和环境亟待解决的问题，研究适应我国国情、安全可靠、经济有效的污泥处理处置技术尤为重要。污泥石灰稳定技术是近年来新出现的一种干化稳定技术，由于操作简便、运行成本相对较低、且可达到一定的减量、灭菌、除臭等效果，而受到重视。 本文通过对方庄污水处理厂污泥石灰稳定示范工程进行工艺分析，利用小试和生产性试验对工艺进行优化，全面研究污泥石灰稳定工艺的经济技术特征和适用条件，提出工艺优化策略和后续处置利用技术方案，对污泥石灰稳定技术进行综合性评价，为石灰稳定污泥工艺的设计、运行和管理提供技术支持。 小试研究结果表明，石灰添加量20%、搅拌时间2min为最佳控制参数；污泥后续堆置过程中，散堆方式对含水率的去除效果要显著好于垛积方式；石灰稳定后污泥pH值不受石灰添加比例和堆置时间的影响。 生产性试验研究结果表明：污泥经石灰稳定处理并堆置一定时间后含水率、有机物含量、TN等指标均大幅下降，大肠菌群等卫生学指标未检出，重金属得到钝化，单位处理成本113元/吨脱水泥饼；在对北京方庄污水处理厂污泥石灰稳定工艺优化过程中发现，最佳工艺控制参数为石灰添加量20%，进泥含水率控制在75%～82%。在后续处置利用上，污泥经石灰稳定后可替代石灰石生产425#以上水泥熟料；不可直接作为道路材料在基层和底基层中应用，可将污泥渣与其他物质以一定比例掺配使用，应用在二级以下公路中；不宜进入垃圾填埋场进行混合填埋或作为覆盖土使用。 污水处理厂污泥石灰稳定工艺可以取得较好的减量化、稳定化、无害化处理效果，处理成本相对较低，稳定处理物在建材利用方面具有很大的潜力，尤其在减量化方面是一种经济、有效的污泥处理技术。但受到石灰资源和后续处置利用难度的限制，现阶段只能作为一种过渡性的临时处理措施或备用的处理处置措施。在工艺优化过程中要综合考虑处理效果、成本效益以及国家的相关标准，以最低的成本取得相对最优的处理效果。 【关键词】：污泥 石灰干化 石灰稳定
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-25
• 1.1 选题的背景与意义10-11
• 1.1.1 选题背景10
• 1.1.2 选题意义10-11
• 1.2 国内外污泥处理处置发展现状11-14
• 1.2.1 国外污泥处理处置发展现状11-12
• 1.2.2 国内污泥处理处置发展现状12-13
• 1.2.3 北京市污泥处理处置现状13-14
• 1.3 污泥石灰稳定技术14-20
• 1.3.1 基本原理14-15
• 1.3.2 工艺流程15-16
• 1.3.3 后续处置利用16-19
• 1.3.4 同其他污泥处理技术比较19-20
• 1.4 国际国内相关标准20-25
• 1.4.1 美国20-21
• 1.4.2 欧盟21-22
• 1.4.3 中国22-25
• 第2章 研究内容与方法25-31
• 2.1 研究内容25
• 2.2 试验装置及材料25-29
• 2.2.1 生产性试验装置25-28
• 2.2.2 材料28-29
• 2.3 分析检测方法29-31
• 第3章 污泥石灰稳定工艺分析31-44
• 3.1 污泥减量化效果的分析31-34
• 3.2 稳定化、无害化效果的分析34-38
• 3.2.1 有机物含量34-35
• 3.2.2 TN 含量35-36
• 3.2.3 卫生学指标36-37
• 3.2.4 重金属指标37-38
• 3.3 粉尘处理效果分析38-40
• 3.4 经济性分析40-42
• 3.4.1 方庄（30 吨/日）石灰稳定处理成本40
• 3.4.2 与小红门（400 吨/日）石灰稳定处理成本对比40-41
• 3.4.3 与其他污泥处理处置方式成本对比41-42
• 3.5 问题分析42-43
• 3.6 小结43-44
• 第4章 污泥石灰稳定工艺优化小试研究44-55
• 4.1 试验方法和材料44
• 4.2 污泥含水率变化44-47
• 4.2.1 不同石灰添加比例和搅拌时间含水率的变化44-46
• 4.2.2 稳定污泥含水率随后续堆置时间变化46-47
• 4.3 污泥有机物含量变化47-49
• 4.3.1 不同石灰添加比例和搅拌时间有机物含量的变化47-48
• 4.3.2 稳定污泥有机物含量随后续堆置时间变化48-49
• 4.4 污泥 pH 变化49-51
• 4.4.1 不同石灰添加比例和搅拌时间 pH 的变化49-50
• 4.4.2 稳定污泥 pH 随后续堆置时间变化50-51
• 4.5 不同泥质污泥石灰稳定效果比较51-53
• 4.5.1 含水率比较51-52
• 4.5.2 有机物含量比较52-53
• 4.5.3 pH 比较53
• 4.6 小结53-55
• 第5章 污泥石灰稳定工艺优化生产性试验研究55-66
• 5.1 方庄石灰稳定系统工艺优化55-58
• 5.1.1 减量化优化55-56
• 5.1.2 稳定化优化56-57
• 5.1.3 进泥含水率的影响57-58
• 5.1.4 对处理成本的影响58
• 5.2 后续处置利用58-64
• 5.2.1 烧制水泥59-61
• 5.2.2 道路基材61-62
• 5.2.3 混合填埋及填埋场覆盖土62-64
• 5.3 对污泥石灰稳定技术的评价分析64-65
• 5.4 小结65-66
• 第6章 结论与建议66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 建议66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-73
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果73

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