固废利用 详解 | 剩余污泥石灰稳定化技术

1、工艺说明

石灰可以用来稳定初沉污泥、活性污泥和厌氧消化污泥。石灰稳定可以在脱水前进行(预石灰稳定)或脱水后进行(后石灰稳定)。预石灰稳定工艺更典型，然而后石灰稳定具有明显优势，包括石灰用量减少和取消对脱水调节装置和设备的特别限制(WEF,1995)。经石灰稳定后的材料可以进行填埋处置或回用。

& Y8 f2 V- H& O! x, n, D! l石灰稳定的标准处理工艺包括将足够量的石灰加入到液态污泥中，使混合物pH值提高到12以上，并保持pH值在12以上2h，通常这将破坏或抑制污泥中病原菌和参与分解得泥的微生物。因此，稳定过程中很少或根本不发生分解，生物活性低，基本不产生臭气。病原微生物的破坏将细菌危险性降低到安全水平。

3 ^, q" \( O9 O- T" S( x$ r: b在典型操作中，石灰乳和市泥在配有扩散空气或机械搅拌系统的混合池内混合。初步混合后，处理过的物料通常转移到电流接触池中继续混合30min的时间。如有必要，混合后可向电流接触池中额外投加石灰便pH值维持在12以上至少2h。经处理后的污泥进行脱水后储存或立即处置。

( o; l+ F3 H* U" |1 p% Q个别污水处理广各种设计之间的差异可能会影响其运行。例如，批式处理过程中，混合过程、30min的接触时间和需要的浓缩过程可能都在同一个池子进行(U.S.EPA1978)。
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, s' M+ n: v1 j$ \0 B7 d, P' d如图为石灰稳定的典型流程图。
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" F3 ~! V8 G3 Z( X与预石灰稳定工艺相比，后石灰稳定工艺具有以下几点显著优势：
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(I)可选择使用熟石灰或生石灰(无需熟化)；
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  E' r7 x8 h% M( {  w2 h(2)避免了使用预石灰稳定工艺可能导致的机械脱水设备的磨损、腐蚀和结垢问题；

(3)石灰和污泥的混合液中生石灰熟化放出的热量可用于破坏病原菌。

  A, M# I  p- ^( Q3 g$ ]7 I关于石灰稳定有一些专利工艺。污泥和凝固剂如水泥窑灰或硅酸盐水泥和硅酸盐混合，便被处理污泥成碱性。通常情况下，被处理污泥的pH值为11.5-12.5。污掘和凝固剂间发生的化学反应会使污泥温度升高。高温和高pH的组合破坏了污泥中的病原菌并去除污泥中水分。通过风力作用和对得泥的周期性翻动，2-3周内产品的团体含量可增加到50%以上。石灰稳定最终产品适合于资源化利用。
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$ c5 C6 K' _" \$ ^6 X2、其他技术
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一种专利工艺可实现适当的稳定化，该工艺使用搅拌器以缓慢混合污泥和石灰，而不翻转物料成一致的饼型。通过调节螺旋输送机的转速和排放堪安装位置的深度实现控制物料一致性的能力。通过控制搅拌器内物料深度实现其最佳控制。

另一种专利工艺将污泥温度升高到与40CFR第503条例病原菌减少的要求相一致。
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该工艺利用石灰使pH升高，以满足带菌体吸收要求。采用辅助加热系统以减少获得合适温度所需的石灰用量。对于干燥固体含量通常为20%的、污泥，使用辅助加热系统后石灰用量和工艺操作费用减少1/2。该工艺包括在巴氏杀菌器内完成的热脉冲步骤。巴氏杀菌器完全密闭，加热使其将物料保持在巴氏杀菌温度足够时间，并连续进料和出料。

3、工艺控制

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工艺控制对于实现足够的石灰稳定至关重要。由于不完全稳定带来的影响并不很明显，在污水处理厂中也许看不到，因此适当的控制技术尤为重要。
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传感器，特别是pH电极，必须得到适当清洁，校准和维护。专用pH电极必须能够进行pH值在10以上的常规测量。灵敏小范围的pH试纸也可用于工艺监控。污水处理厂内无臭气或污泥具有可接受的脱水性能均不能充分证明污泥达到足够稳定。只有认真监视pH值才能保证其维持在完全稳定要求的范围内。指示性微生物如粪大肠菌群和粪链球菌的微生物检测应每季监测一次。

与堆肥相比，石灰稳定工艺操作简单。石灰稳定的主要缺点是，若稳定处理后污泥的pH值下降，污泥可能会变得不稳定，微生物可能再次生长，而添加石灰增加了污泥处置量，并且石灰价格昂贵。
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& T. |* b# ~9 q/ s4安全和健康保护

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石灰稳定场地的工作人员应采取预防措施减少工作时暴露于石灰环境。石灰pH值高，腐蚀性很强，直接接触或吸人会对皮肤、眼睛和肺部造成伤害。所有在石灰稳定场所或其周边的工作人员工作时应强制使用个人防护装备，至少包括手套，防护眼镜和呼吸机。应始终遵守化学药品厂商推荐的正确管理和存储手续，因为若处理不当，石灰腐蚀性很强。
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5、故障扫除

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* P! B0 M0 o* j/ ^6 a* y石灰稳定的故障诊断和排除指南见下表，这将有助于运营者发现问题并制定解决方案。


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