污水处理厂污泥的处理及利用

科技慵报开发与经济SCI-TECH INFORMATION DEV ELOPMENT & ECONOMY2007年第17卷第1期文章编号:1005- 603( 2007 )01-0155-02收稿日期:2006 -07-18污水处理厂污泥的处理及利用徐明德,李琼(太原理T.大学环境科学与T.程学院.山西太原.030024 )摘要:介绍了 污水处理厂污泥处理的目的和工艺流程,叙述和比较了污泥处理流程中各个阶段的处理方法,分析污泥成分,并根据成分分析提出了污泥合理化利用的方法,关键词:污泥处理;污水处理厂;污泥利用中图分类号:X703文献标识码:A污泥是废水处理过程中的产物.包括沉淀物和漂浮物。污泥-部分污泥消化分为厌氧消化和好氧消化。厌氧消化是日前国际上最为常是从废水中直接分离出|来的.如沉沙池中的沉渣.初次沉淀池中的沉淀用的污泥生物处理方法.同时也是大型污水处理厂最为经济的污泥处理物隔油池和评选池中的油渣等:另-部分则是在废水处理过程中产生方法。好氧消化适合于中小型污水处理厂.近年来.高温好氧消化开始作的，如酸性废水石灰中产生的化学污泥。废水混凝处理产生的沉淀物.废为污泥中温厌氧消化的预处理。水生物处理产生的剩余污泥。任何- .个污水 处理厂都会产生- -定数量的.3.3 污泥脱水污泥。污泥经脱水后.其体积减至浓缩前的1/10.脱水前的1/5.大大降低日前,我国正在运转的城市污水处理厂约有400多座.处理能力为了后续污泥处置的难度。日前国内新建的处理厂绝大部分采川带式厌滤1.136x10" u/a。据预测,2010年污水排放量将达4.40x10* U/a.面2020年脱水机.具有出泥含水率低稳定.能耗少.管理简单等特点。约为5.36x10"la。污泥址通常占污水址的0.3%-0.5% .约占污水处理址1.3.4污泥的最终处 置的1%-2%.如果属于深度处理.污泥址会增加0.5~1倍。污水处理效率的当污泥中禽有的面金属或其他有毒有害物质浓度超过土地利用标提高必然导致污泥数址的增加。虽然日前我国污水处理址和处理率只有准时.或是在土地相对紧张的情况下,可以采用填埋作为污泥的最终处4.5%.但城市污水处理厂排放十污泥约为3.0x10* l/a每年还以大约10%置方法。污泥可以单独填埋.也可以与城市生活垃圾混合填埋。单独坑埋的速度增长。内此,污水处理厂的污泥必须及时处理处置,才能保证各个义可分为3种类型:沟填.掩埋堤坝式填埋。单位污水处理装置的正常运行.消除二次污染,保护环境。2污泥的成分分析1污泥的处理与处置污泥中既含有丰富的有机物和N,P,K等营养元素以及植物生长必1处理目的需的各种微址元素Ca.Mg.Zn,Co,Fe等.也含有对环境污染较大的有害污泥处理日的主要有4个:一是稳定化.通过处理使污泥停止降解;重金属和病原微生物等。二是无害化.杀灭寄生虫卵和病原微生物;三是减量化.减少污泥最终处.1 植物养分分析置的体积,降低污泥处理及最终处置费州;四是资源化和最终处置.在处污泥厂污泥含 有半富的植物养分.可以转化为植物有机质。表1是理污泥的同时实现化害为利.循环利用.保护环境的日的。污水厂污泥植物养分的相关组成。1.2处理工艺流程2.2 毒害物含量分析日前国内城市污水处理厂污泥大部分采用浓缩- -消化- 脱水的处表1 我国城市污水污泥的植物养分 (%)理T.艺.脱十后的干污泥进行综合利用或直接送填埋场处理.只有少量[污泥类型总氮(TN)磷(P0.)钾(K)腐殖质有机质灰分的污水处理厂采用焚烧处理.进行能源利H.国内外污水处理厂污泥处[ 初沉污泥2.0-3.4 1.0-3.0 0.1-0.3 I _ 3.30-60 I 50~75理及处置T.艺流程见图1。生物滤2.8-3.1 1.0-2.0 0.11-0.8 473处理处置方法.池污泥污泥处理污泥处置话性污泥3.5-.2 3.3-5.0_0.2-0.4.60-7030-40;污泥处4污水厂污泥中所含的毒害物质主要有重金属和有机化合物两类。尽:理处置[分离Jp(浓缩了下[脱水一八处置管日前对已确定的各类有机毒害物存在于污泥中的问题均有报道.但定工艺址地描述污泥中有机毒害物的分析数据仍不够全面。城市污水厂污泥中周体质址5-50 .20-1501i50-500有害物质的现有分析以重金属含址为主.表2是我国部分城市污水厂污分数x10!真空过滤离土地填埋泥中的重金属含址分析。典型沉淀重力浓缩心脱水压力:焚烧发电.方法浮选，机械浓缩、↓过滤干化床:综合利用3污泥的合理化利用污泥好氧消化污泥厌氧消化[脱水预处理T知，污说既是-一种污染物，图1污泥处理与处置流程中国煤化工T艺处理之后应该加以利1.3.1 污泥浓缩用。污TYHC N M H G&及农用即污泥州作农肥)。污泥浓缩的日的是降低污泥的含水率.减小污泥体积.以便于后续污泥材料利用的真正对象是其所含的无机矿物质.日前主要是制造的处理及利用。污泥浓缩包括重力浓缩气浮浓缩和离心浓缩.这3种方建筑材料,其处理(预处理和建材制造)的最终产物是可以在各类建筑T.程中使用的材料.无需依赖土地作为其最终消纳的载体.因此具有废物法各有优缺点.应根据具体情况与要求予以选择。利用和资源保护的双重意义。.3.2污泥消化155科技情报开发与经济SCI-TECH INFORMATION DEV ELOPMENT & ECONOMY2007年第17卷第1期文章编号:1005- 6033(2007)01-0156 03收稿日期:2006-10-27CPLD在某记录仪系统中的应用杜文平',张雪菲2,袁大天',张英梅'(1.太原理工大学测控技术研究所,山西太原,030024;2.北京航天航空大学软件学院,北京，100083)摘要:CPLD(complex progranmable logic device)是现代电子工程领城的一门新技术, .它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法,提高了设计电路的集成度和可靠性,目前在控制电路中已经得到了非常广泛的应用。简要介绍了CPLD在记录仪系统硬件设计与软件设计中的具体应用,阐述了CPLD的工作原理。关键词:CPLD;记录仪系统;控制电路;电路系统设计中图分类号:TP216*.2文献标识码:ASCPLD是复杂的PLD,专指那些集成规模大于1 000门以上的可编_SI程逻辑器件。它由与阵列.或阵列输人缓冲电路、输出宏单元组成,具有门电路集成度高可配置为多种输人输出形式、多时钟驱动、内含ROMS2或FLASH(部分支持在系统编程)、可加密.低电压、低功耗以及支持混合编程技术等突出特点。CPLD的逻辑单元功能强大,- -般的逻辑在单元内均可实现,因而其互连关系简单,电路的延时就是单元本身和集总总线的延时(通常在数纳秒至数十纳秒),并且可以预测。所以,CPLD比较适CONVST/WR，合于逻辑复杂、输人变量多但对触发器的需求量相对较少的逻辑型系模拟/D通道转DCPLD)B、FIFO选择换i1系统硬件设计开关器由于所完成的项目是- - 个比较复杂的记录仪系统,故在本文中只阐述使用CPLD的部分工作。项目中要求实现模拟数据的记录工作,实现图1模拟数据 记录实现框图框图见图1。图1中,模拟通道选择开关选用ADC608;A/D转换器选用AD7892-2工作原理2芯片,12位，最高采样率为500 kb/s;CPLD选用ALTERA公司的EPM7128STI-100;FIF0选用的是ID7204芯片。外部有9路模拟信号(传感器信号)输人,经过模拟通道选择开关，表2部分城市污水厂污泥中的l金属含量 ( mg/kg)路问题，而且对节能和降低运行费用均有很大意义。污水处理厂zn Cu Ni_HgAs_CdPb.Cr B污泥农用主要利用的是污泥中丰富的植物养分。农用可以减少化广州大滩沙3 3941 225693.1 1.96 57.12 | 2.56 150.0 1550」肥农药的使用量,减少环境污染且不需填埋。影响污泥农用推"的主要苏州城西1 739 88.710.4一一1.3 61.6二因素是可能引起的重金属污染、难降解有机物污染病原菌的污染以及西安]2803605.8 266 2.37 23.8 1.30 3741423N,P的流失对地表水和地下水的污染。太原杨家堡775.1149.239.1 6.96 19.8 0.95↓54.5 42.6 51.3根据我国污水处理技术政策,污泥的利用方式及适用污泥见表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污泥利用比较太原古交261.2 28.4 I 32.9 0.61 I 9.18 0.0542.3 49.1一利用方式适用污泥_各种利用方式太原镇城底168.6 39.3 27.3 0.685.60 66.6 l 43.9纯工业废水(重金属及有毒物质1.污泥制砖杭州丝宝4 205|367.1 467.61.86 12.95 I 3.55 135.5 537.3 I材料利用 含量较高)及其无机化处置后2.污泥制纤维板金山石化8 352.193.0 53 2.507.50 2.40371 2493.污泥做混凝土填料北京九线桥64.0 I 35.2处理能力在1.0x10* m'以上的1.招气发电北京高碑店I一T 41.0沼气利用大型二级处理设施产生的污泥2.溜气发动机中值1525 193 46.12.7315.51.3061.6271 51.3经厌氧消化工艺进行处理带动鼓风机平均值2 246 548 L 192 3.31 19.4 1.90 127 620 53.91.浓缩污泥肥料误差(+) 2437 908 235 2.56 I 15.6 1.40 127 651 I 4.59 I污泥农肥经外理后污派达到2.脱水污泥肥料中国煤化工3.堆肥化污泥肥料沼气是污泥厌氧消化的产物，-般污水厂消化气中甲烷的体积分数4.干燥污泥肥料约为60%-70%,CO,体积分数约为20% _25%，其他各种气体如HS.水YHCNMHG蒸气等约占5%-15%。目前我国不但缺乏污水处理厂的建设资金,而且4结语更缺乏处理厂的运行费用,在运行费中,污水厂的电费开支始终占了很大部分。按我国目前的技术水平,利用沼气解决污水厂30%的能源衢求污泥的处理处置及其无害化，作为再生资源有效利用是世界各国共是可以做到的。因此，城市污水厂沼气的有效利用,不仅可以解决污泥出同重视的问题。-种有效的污泥处理处置利用方法应当(下转第162页)156王梅仙成庄矿 2218掘进工作面应力状态电磁辐射监测本刊E-mailbjb@mail.sxnfo.net科技研讨图5是掘进工序对电磁辐射信号值的影响。测试观察表明，在综掘机开动和进行掘进过程中,电磁辐射值较大;在进行打锚、支护时相对得到的电磁辐射值较小。4.2.2地质构造对 电磁辐射监测值的影响随着掘进工作面的不断向前推进,顶板暴露面积也随着加大,致使顶割煤割板经常出现弯曲.下沉、裂隙、冒落等现象。产生掘进工作面顶板失稳的原因有很多,无论是哪种原因诱发的顶板失稳,都伴随着电磁辐射信号的剧出烈变化,通过电磁辐射值可以正确预知掘进过程中的地质构造情况。观察可知,在掘进过程中,掘进到褶曲构造带时电磁辐射值会发生明显变化,比正常状态下偏大。4.2.3顶板失稳电 磁辐射技术判定方法图5掘进工序对电磁辐射信号值的影响利用趋势预测方法和临界值方法可以有效预测顶板垮落的危险性，工作面进行KBD7连续监测与验证进行分析,得出以下结论:具体判定方法如下:测试的电磁辐射平均值超过临界值电磁辐射时间工序及电器设备的开停对KBD7电磁辐射监测仪的测试结果有影响，序列呈现急剧增长趋势;电磁辐射平均值在相邻两天或两个班次波动超且这一-干扰和影响比较明显,可以对其进行识别;地质构造对电磁辐射俏过30 %;电磁辐射时间序列在呈现- -个增 长趋势后突然降低,经过一段有影响,当掘进到向斜轴部时电磁辐射值较大,过向斜轴部时电磁辐射值时间的平静期后,再次增强,超过临界值的70 %以上时。较小:利用KBD7电磁辐射监测仪监测掘进工作面的顶板失稳是可行的。通过在成庄矿的大量现场测试,经统计分析,电磁辐射强度临界值煤体应力状态电磁辐射测试方法操作简便.准确性较高,测试时间初步确定为180,这个临界值还需要在实践过程中进行检验和完善。可以节省30%以上。该技术方法可以为测试现场采掘工作面煤岩相对利用KBD7电磁辐射监测仪对2218掘进工作面顶板失稳进行监应力状态提供新的技术原理和方法。测,其敏感指标与常规测试方法(顶板离层仪测试结果)相吻合,初步监(责任编辑:白尚平)测结果表明,确定的临界值和动态趋势预测方法是可靠的。第一作者简介:王梅仙,女, 1972年生, 1995年毕业于中国矿业大学5结语资源与环境科学学院勘查工程专业,工程师,晋城无烟煤矿业集团有限在2218掘进工作面进行了连续动态监测，通过对成庄矿2218掘进责任公司技术中心,山西省晋城市,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页)兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益的均衡。污[2] 何品 晶，顾围维,李笃中，城市污泥处理与利用[ M].北京:科学出版泥是一种很有利用价值的潜在资源,为了充分利用这种资源,减少环境社，2003.公害,世界上许多国家都在大力发展污泥处置和利用的各种技术。相对[3] Min-Jian wang Land aplication of sewage sludge in China [J]. The于发达国家来讲,我国污泥处理利用技术还比较落后.因此将经过稳定Science of the Total Environment, 1997 , 197:149-160.化、无害化处理后的污泥进行科学的利用,应该是我国污泥资源化利用[4]张振家,郭晓燕,周长波工厂 废水处理站工艺原理与管理维护[M].较有前景的- -种途径。为达到污泥安全有效利用的目标,需要大力开展北京:化学工业出版社,2003.污泥利用方面的科学研究.以经济、安全、合理、有效、有益的原则利用污[5]李军,杨秀山， 彭永臻.微生物与水处理工程[ M ].北京:化学工业出泥,以发挥其巨大的经济效益、社会效益和生态效益。版社,2003.(责任编辑:邱娅男)参考文献.{1]杨岳平.徐新华,刘传富废水处理工程及实例分析[M].北京:化学第-作者简介:徐明德，男, 1958年生, 2006年毕业于同济大学(博工业出版社,2003.士),副教授,太原理工大学环境科学与工程学院,山西省太原市,030024.The Treatment and Utilization of the Sludge in the Sewage Treatment PlantXU Ming-de, LI中国煤化工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