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全國城鎮污水處理廠污泥處置辦法

生活 更新时间:2025-02-01 01:22:30

根據住房和城鄉建設部建标函[2015]274号文下達的編制任務,通過研究國内外污泥穩定處理工藝和要求,上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司主編了《城鎮污水處理廠污泥處理 穩定标準》(CJ/T 510-2017,以下簡稱“标準”),于2017年9月1日起正式實施。

1污泥穩定的定義

污泥穩定主要包含兩方面的含義:一是降低污泥有機物含量,使其不易腐敗發臭;二是減少污泥中的病原體。“标準”對污泥穩定的定義為:污泥通過生物、化學或物化處理,使處理産物達到不易腐敗發臭、控制病原體等要求。

2污泥穩定工藝

污泥穩定處理工藝包括生物、化學或物化方法,生物處理工藝包括厭氧消化、好氧發酵和好氧消化等;化學或物化處理工藝包括熱堿分解、石灰穩定、熱幹化和焚燒等。“标準”的污泥穩定處理工藝包括厭氧消化、好氧發酵、好氧消化、熱堿分解和石灰穩定。其中,石灰穩定工藝需要消耗大量石灰,污泥減量化程度較差,也不利于後續資源利用,但考慮到污泥用于生産水泥熟料、路基建材或填埋時,石灰穩定仍是可選擇的處理方法之一,為規範現有設施的運行,仍将石灰穩定納入标準範圍。

污泥經常規厭氧消化處理後,控制指标包括有機物去除率和糞大腸菌群菌值。

常規污泥厭氧消化的過程控制指标包括溫度、固體停留時間、脂肪酸(VFA)、總堿度(ALK)以及脂肪酸和總堿度之比(VFA/ALK)。常規厭氧消化的溫度應控制在(35±2)℃,固體停留時間大于20 d。脂肪酸和總堿度反映了産酸菌和産甲烷菌的平衡狀态,是厭氧消化系統是否穩定的重要指标。根據國内外運行經驗,厭氧消化污泥的VFA應小于300 mg/L,ALK應控制在2 000~5 000 mg/L,VFA/ALK控制在0.1~0.2。

污泥經高溫熱水解-厭氧消化處理後,控制指标及限值與常規厭氧消化一緻。但由于高溫熱水解的厭氧消化進泥含固率通常更高,有時還含有餐廚垃圾等成分,其過程控制參數與常規厭氧消化相比更為寬泛。“标準”規定高溫熱水解的污泥厭氧消化溫度控制在35~55 ℃,固體停留時間大于15 d。由于消化污泥脂肪酸和總堿度與消化池内污泥濃度有關,過程指标中對高溫熱水解厭氧消化的脂肪酸和總堿度不作要求,隻保留VFA/ALK比例要求。

3.2好氧發酵控制指标

污泥高溫好氧發酵控制指标如表2所示。

全國城鎮污水處理廠污泥處置辦法(關于城鎮污水處理廠污泥處理穩定标準解讀)1

污泥經高溫好氧發酵處理後,控制指标包括耗氧速率、糞大腸菌群菌值和種子發芽指數。耗氧速率是指微生物消耗氧氣的速度,它直接反映微生物分解有機物的快慢和有機物的降解狀況。在高溫好氧發酵的升溫階段前期,耗氧速率呈迅速增加的趨勢;升溫階段後期和高溫階段前期,耗氧速率維持相對穩定;高溫階段中後期,耗氧速率下降并逐漸趨于穩定。高溫好氧發酵處理後,污泥耗氧速率應小于0.1(O2%)/min。

在糞大腸菌群方面,我國的污泥高溫好氧發酵運行條件與PART 503進一步減少病原體數量的方法(PFRP)中的堆肥相當,即可以達到A級标準。加拿大《好氧發酵質量導則》要求好氧發酵污泥糞大腸菌群小于1 000 MPN/g DS。我國現行标準和技術指南則提出了更為嚴苛的要求:糞大腸菌群菌值大于0.01,即糞大腸菌群小于100個/gDS。根據對國内生産性好氧發酵設施的取樣結果,好氧發酵污泥很難達到這一要求,但鑒于調研數據有限,為保持與現行标準的一緻性,“标準”仍采用糞大腸菌群菌值大于0.01這一限值。

種子發芽指數是一項綜合性的生物學指标。當未穩定化的污泥施用到土壤中,通過微生物降解産生的一些低分子有機酸會對植物産生毒害作用,通過測定污泥的種子發芽指數,可反映好氧發酵污泥的腐熟度和穩定化程度。我國現行标準對污泥種子發芽指數的要求基本介于60%~70%。由于不同土地利用方式對于污泥腐熟度的要求也不盡相同,“标準”規定,當高溫好氧發酵處理後的污泥用于農用地時,種子發芽指數應大于70%;用于園林綠化或林地時,應大于60%。

3.3好氧消化控制指标

污泥經高溫好氧消化處理後,控制指标包括有機物去除率和糞大腸菌群菌值。高溫好氧消化的有機物去除率穩定邊界一般認為是38%~40%。美國PART 503對于好氧消化污泥的病媒吸引減少要求與厭氧消化相似:污泥可揮發性固體降解率應大于38%,若未達到這一目标,則通過小試試驗,将少量此好氧消化後的含固率不高于2%的污泥在20 ℃溫度下再消化30 d,若可揮發性固體降解率不超過15%,則達到了對病媒吸引減少的要求。此外,PART 503還将污泥高溫好氧消化列入進一步減少病原體數量的方法(PFRP),出泥可以達到A級标準。“标準”要求污泥高溫好氧消化處理後,有機物去除率應達到40%以上,糞大腸菌群菌值應大于1.0×10-3。

污泥高溫好氧消化的過程控制指标包括溫度和時間。當處理過程的溫度達到55~60 ℃,固體停留時間達到10 d以上,該處理過程達到了穩定标準。

3.4熱堿分解控制指标

污泥熱堿分解是指在堿性條件下,污泥在一定溫度和壓力作用下發生分解反應的過程,加熱能加速污泥有機物的分解,同時堿的加入加快了污泥細胞的破解進度。污泥經熱堿分解處理後,有機物去除率應達到40%以上。在高溫和強堿性條件下,污泥中的病原體也将大大減少,根據實際運行經驗,熱堿分解處理後污泥的糞大腸菌群菌值應大于1.0×10-3污泥熱堿分解的過程控制指标包括溫度、壓力、pH和時間。當處理過程的溫度達到110~140 ℃,壓力達到0.15~0.40 MPa,pH達到10~12的持續時間大于1 h,該處理過程達到了穩定标準。

3.5石灰穩定控制指标

石灰穩定作用機理主要是通過投加石灰造成強堿性的環境條件,殺死和抑制病原體的生長,減少臭氣,同時該過程中溫度的升高也可以起到殺菌作用。因此,對于石灰穩定後的污泥,控制指标主要考察糞大腸菌群菌值。污泥石灰穩定的過程控制指标包括pH和時間。石灰穩定過程中,pH的升高可以起到滅菌和抑制污泥腐化的作用,一般來說,污泥的pH應通過投加石灰升高至12以上并保持2 h,之後在11.5以上再保持22 h,即pH達到11.5以上的持續時間應超過24 h。

4污泥取樣和監測

我國一般僅要求采用多點取樣,樣品具有代表性,自所取樣品難以真實反映泥質情況。“标準”參考國内外标準規範和運行經驗,針對5種污泥穩定處理工藝和長泥齡污水處理工藝的污泥,分别規定了取樣方法。對于以反應器形式運行的厭氧消化、好氧消化、熱堿水解等工藝,明确了進、出泥取樣點的位置;對于以堆體形式運行的靜态好氧發酵工藝,則提出根據堆體長度均勻選擇取樣斷面,在每個斷面上均勻設置取樣點,并對所取樣品進行四分法縮分的取樣方法。“标準”還明确規定了采樣方式(瞬時/混合泥樣)、采樣量、保存條件和其他注意事項,具有很強的可操作性,對于我國污泥取樣可起到規範、引導的作用。

5評價标準和方法

“标準”還明确提出了污泥穩定的評價标準和方法,對于不同污泥穩定工藝的産物控制指标和過程控制指标,分别給出了穩定達标率的計算公式。穩定達标率是達标天數與運行天數的比值,其中達标天數按照不同指标達标天數的加權平均得出。“标準”針對不同的污泥穩定工藝,分别規定了評價周期,評價周期内設施運行天數不應小于評價周期的80%。當滿足這一基本條件,表明該設施在正常運行,才有進行穩定評價的意義。對于穩定達标率達到多少可判定污泥達到穩定處理要求,“标準”則不設統一限值,各地管理部門可以根據當地實際需求确定限值,對污泥穩定處理設施運行效果進行評價。

6結語

污泥穩定化程度是否能夠達到要求,不僅直接關系到污泥的處理處置效果,而且對生态環境和公衆健康也有重要影響。“标準”針對不同污泥穩定處理工藝,提出了具備可操作性的控制指标、取樣、監測方法以及評價方法,用于指導城鎮污水處理廠污泥穩定處理設施的建設和運行管理,有助于提高我國污泥處理的管理水平。在實施過程中,将根據相關科研成果、運行經驗和反饋建議,及時修訂完善,以提高其實用性。

轉自《中國環保網》

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