污泥处理的难点范文

导语：如何才能写好一篇污泥处理的难点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词 新旧污水场；并网；难点；污泥引种驯化；新、旧系统切换

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0193-01

1 新旧污水场并网运行难点概述

在设计中，设计单位只考虑新污水场建好即全面投产的情况，未充分考虑回用水系统与污水处理系统不能同步开工，利旧区域与新系统的碰头以及旧污水场继续使用等复杂情况，开工面临部分难点。

2 结合“三查四定”的处置方案

2.1 新、旧系统切换问题的解决

1）难点。基于安全生产的因素，在新污水场未能平稳运行前，旧污水场要继续运行，一方面车间要创造条件进行利旧区域与新系统碰头，以保证新建污水场正常开工，另一方面又要增加流程，保证旧系统的正常运行。

2）处置方案。技术人员指出相应问题，并结合现场实际提出了整改方案，即利旧含油污水提升泵出口按照设计引入集合管，在利旧除油调节罐出口管线上增加三通及去新处理系统出口阀，在目前运行情况下，关闭A罐至新系统出口阀，打开去旧系统隔油池入口阀，将污水引入旧污水处理场。

3）运行效果。现除油调节罐交替进水，A罐出水进入旧污水处理系统，处理上限值约为200 m3/h，在竖流隔油池调节出水堰板高度和浮选池加装液位调节堰板两次新污水全系统停工检修中，旧污水场的正常运行，极大的缓解了上游来水量大的压力，保证了公司正常开工进度。

2.2 回用水单元未开工情况下外排污水去路问题

1）难点。原设计是气浮滤池出水后150 m3/h进入回用水单元，反渗透出水再与气浮滤池出水300 m3/h进行混合，由外送水提升泵送至清水罐，再由循环水补水泵回用至第一循环水场，由于回用水系统未能与污水处理系统同时投用，未经深度处理的污水不能进入清水罐回用，而金桥污水厂施工未完成，浓盐水送出线也未贯通，处理后的污水没有去路，严重制约新污水场开工。

2）处置方案。与设计单位积极沟通，共增加2条跨线、4个阀门，并利用现有设备设施，更改流程（见图1），解决了这个制约开工的难题，即打开滤后水池至监测池阀门FJ-19，将出水溢流至监测池，同时在浓盐水送出线上安装一个总阀门，并增加与事故线、含油污水格栅池两条跨线并安装阀门，借用原本是从事故池至集合管这根事故线，在事故泵出口线加装一个至雨水池明沟的出水阀，当新污水场运行时，关闭浓盐水送出线总阀门，打开浓盐水至事故线跨线阀门，关闭事故线进集合管阀门，打开事故线的临时出水阀门，通过浓盐水外排泵将污水引至雨水池，再通过雨水泵外排至什拉乌素河。

图1 回用系统未开工出水流程

3）运行效果。现新系统处理后污水按照更改后流程进入雨水池，严格执行国家和公司各类外排指标，生产正常，未由于污水去路问题影响到公司开工。

2.3 污泥引种驯化问题

1）难点。新污水场能否正常运行的关键在于生化池的运行工况，而生化池的核心在于活性污泥的各类指标，大连院的设计中只提到新污水场菌种来源为旧生化池，但没有具体的引泥管线设计，车间技术人员面临着如何不影响旧污水场正常运行的前提下最简单的将2000～3000 m3污泥引至新系统的难题。

2）处置方案。技术人员提早介入，在施工单位进行污泥浓缩罐入口线施工的时候，即提出加装原污泥泵出口管线与新系统泥线的跨线及阀门，为污泥引泥提前做好准备，再在气浮滤池浮渣泵出口至污泥浓缩罐管线上增加至新生化池跨线及进生化池阀门和北侧渣线总阀，引泥时，通过相反的流程将污泥引至新系统。

3）运行效果。在B系列引种过程中，安排专人负责，每四小时切换一次流程，将剩余活性污泥分别引至旧生化池和新生化池，而在B系列污泥驯化成功后，及时做出流程调整，利用二沉池污泥回流泵将污泥循环池的污泥引至A系列，A系列引种时采用旧系统与B系列交替引种的方式，既降低了旧污水场污泥浓度下降的压力，又在三泥单元未开工的前提下，缓解了B系列沉淀池污泥总量较高的压力。

3 结论

通过对流程的认真学习、研究，及时与设计、施工单位沟通，对各类难题的逐一解决克服，保证了我公司污水场的顺利开工，其中也得出了部分经验性的结论：

1）未雨绸缪，及早规划。通过对开工时会遇到的问题的提早考虑，通过“三查四定”的推动作用，在施工前拿出具体的整改方案，解决相应难题；

2）加强理论学习，制订最优化方案。从新旧污水系统的切换到污泥不同系列引种流程的更改，全部是车间技术人员通过多次对新流程和旧有流程的学习、研究，一同制订出来的最优化方案，最大程度降低了施工难度及工作总量；

3）明确责任，专项工作专人负责。面对旧有系统不停工，较为复杂的施工条件，各项工作全部安排为技术过硬的技术人员负责，开工期间，车间专家担任污水主操，技术人员任外操，设计单位、施工单位保运人员随时待命，积极与主管处室联动，及时安排上游来水调整、水质加样等，齐心戮力，共同保证了这次污水场开工的平稳、顺畅。

参考文献

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关键词：草甘膦废水；微电解；臭氧-生物炭

中图分类号：X78 文献标识码：A

1 现有系统及工程分析

1.1 现有工艺流程

现有废水处理系统采用厌氧+好氧工艺。

流程说明：废水首先进入调节池，均匀水质水量；调节池废水经提升泵进入UASB系统，对污染物进行有效去除；UASB出水进入接触氧化系统，彻底去除有机污染物；生化出水经过滤池排放。

1.2 现有系统运行情况及分析

1.2.1 由于草甘膦废水盐份过高，水质不稳定，导致现有系统无法满足生产要求。总结现有系统工艺流程，存在以下问题：

（1）高盐份母液废水没有经过脱盐预处理，直接混合综合废水，导致生化系统崩溃，微生物无法存活、增殖。

（2）综合废水没有经过有效的物化预处理，系统负荷高，生化能力有限，无法满足达标排放要求。

（3）综合废水生化处理系统末端没有强化物化、生化处理措施，不能保证系统稳定达标，没有保证措施。

1.2.2 通过我单位技术人员现场调查，现有系统还存在工程设计和设备上的一些问题，主要表现以下几点：

（1）有些设备年久失修，已经不能满足生产要求，需要更换，比如部分生物填料、阀门、部分管道等。（2）板框压滤机的安装尚未完成，出水装置未安装完毕，另外，考虑到操作工人操作方便，板框压滤机需要增加基础抬高，并设置排水系统。（3）需要设置专门的药剂、污泥堆放场地，并设置防雨、排水措施。（4）风机的安装缺少出口消音器，噪声无法满足相关标准要求。（5）管道及部分设备防腐措施不够完善，比如进水管、UASB出水槽等。（6）沉淀池没有相应的污泥、污水消能装置（导流筒）以及出水堰等，会导致污泥沉淀不完全，出水携带大量悬浮物或者生化污泥。

1.3 改造工程重点、难点及应对措施

废水处理工程是一项系统工程，涉及多种学科技术，受各种影响因素制约。本研究小组在企业生产工艺以及废水排放情况进行深入调查基础上，总结该废水处理改造工程重点、难点如下：

（1）废水中有机物含量高，达标处理难度较大。（2）废水中过高浓度的盐分对微生物有明显的抑制作用，当废水中的氯根离子超过3000mg/L时，一些未经驯化的微生物的活性将受到抑制，COD去除率会明显下降；当废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时，会造成污泥体积膨胀水面泛起大量泡沫，微生物相继死亡。（3）高浓度有机物浓度对生化系统中微生物具有一定的抑制性甚至毒性，严重影响生化效率。（4）现有处理设施常年不使用，有些设备陈旧、不完善，需要更换或者新增。（5）建设工期短，企业环保压力大，要求短时间内完成工程建设。

针对本工程重点难点分析，本小组结合大量工程实践经验，采用先进的废水处理技术，将微电解技术、催化氧化技术与生物技术结合，优化控制参数，主要从以下几方面着手满足工程需要：

（1）进行清污分流、浓淡分流，严格控制进水污染物浓度，特别是COD浓度不高于6000mg/L。

（2）将高含盐废水单独收集，单独处理，避免混合后对综合废水造成不良影响。

（3）采用先进的微电解技术，对综合废水进行预处理；后续催化氧化技术与生物活性炭技术作为废水处理保障措施，保证处理出水稳定达标；采用新型生物工艺，密切结合微生物固定化技术，引进高效菌种，提高生化效率，特别是脱氮效果。

（4）充分利用现有设备，对部分设备进行维修，更换部分设备。

（5）充分利用现在构筑物，不新建土建工程；优化施工组织设计方案，保质保量完成废水处理改造工程。

2 工艺选择

生物技术是精细化工废水处理的主要手段，传统的生物技术对有机物的脱除效率在60%～80%之间，还有相当一部分处理不能达到国家和地方排放标准，其主要原因是微生物收到这些有机污染物的毒害和抑制作用。

物化法成为精细化工废水必选的处理方法，正在精细化工行业环境保护中起着越来越重要的作用，许多新方法也在不断地涌现，他们为我国的环境保护和精细化工行业发展起到了都很大的促进作用。

母液废水含盐量较高，约在200000mg/L左右，考虑到废水的达标处理，并且结合废水中具有较大的氯化钠回收价值，故该废水需要进行脱盐处理。母液的蒸发处理保证冷凝水盐份低于1000mg/L。

微电解反应器技术主要作用机理为：（1）络合、混凝作用，微电解反应连续释放的Fe2+成为络合剂和高效混凝剂；（2）还原作用，微电解产生的新生态氢使某些染料的显色基团脱色；（3）氧化作用，微电解产生一定量的新生态氧具有很强的氧化性，可氧化一部分无机物和有机物。

臭氧生物活性炭采取先臭氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又继续氧化，充分发挥活性炭吸附和臭氧氧化的作用。

3 工程设计

3.1 工艺流程说明

综合废水进入废水调节池，池内设置穿孔曝气管，鼓风曝气，改善废水生化特性。调节池废水经提升进入微电解池，池内保持酸性，利用铁碳微电池的作用去除废水中有机污染物。微电解出水中和、混凝反应，经沉淀池进行泥水分离。综合废水经提升进入A2/O生化处理系统，利用微生物的作用去除废水中有机污染物。厌氧工艺采用UASB形式，池底设置循环泵布水装置，池顶设置三相分离器，兼氧生化池、好氧生化池内设置高效生物填料，兼氧池内设置穿孔曝气管，好氧池设置风机等。生化反应泥水混合物在二沉池中分离，上清液进入后续混凝沉淀处理，底部污泥经污泥回流泵输送至前端生化系统，剩余污泥至污泥浓缩池。生化反应出水进入混凝沉淀池，彻底去除废水中胶体污染物及生物污泥碎片，确保达标排放。

3.2 技术特点

微电解技术作为预处理，能除部分有机物，提高废水可生化性，B/C比可提高0.2～0.3左右；采用A2/O工艺，具有脱氮除磷效果，利用缺氧微生物能耗低，提高废水生化性的特点，引入高效菌种，培养优势菌群；采用高效生物填料，利用生物固定化技术；引入高效脱氮菌，氨氮负荷达到0.2kg/m3od；采用催化氧化技术，氧化难生化降解有机物，提高生化性；采用生物活性炭技术，利用活性炭吸附和生物再生的双重作用，确保废水达标排放；设置高效滤池-吸附池结合技术，为达标排放提供保障。

参考文献

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关键词：污泥处理；污染物净化；废水处理

中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0098-02

1 污泥处理处置原则

污泥的处理处置同其他固体废弃物的处理处置一样，应遵循减量化、稳定化、无害化和资源化的原则。

减量化：污泥含水量高、体积大，呈流动性，不利于贮存、运输和消纳。污泥减量是要降低污泥含水率、减小体积和重量。

稳定化：污泥中有机物含量高，易腐败并产生刺激性气味。污泥稳定化是通过在污泥中添加化学药剂或提高pH值抑制细菌代谢、减少有机物的含量，易腐败的有机物被分解、转化，刺激性气味大幅度降低，便于运输处置。

无害化：污泥中含有大量的病原菌、寄生虫卵和病毒，处置不当极易造成传染性疾病的大范围扩散，大面积传播，污泥中重金属离子和有毒有害物质极易造成二次污染，那么污泥处理处置过程必须充分考虑无害化的原则。

资源化：污泥含有非常多的热量，其热值高于煤和焦炭。污泥中有丰富的氮磷钾，是具有较高肥效的有机

肥料。

2 污泥处理处置流程

污泥处理处置常见的流程包括四个阶段：污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水和污泥处置。

污泥浓缩：主要是为降低含水率、减小体积，常用的工艺形式有三种：重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，目前国内常采用重力浓缩。

污泥消化：进一步降低污泥中的含固量，提高污泥脱水性能。通过消化，分解污泥中的有机物，减小体积。污泥消化分为厌氧消化和好氧消化，常用的是厌氧消化，厌氧消化包括水解、酸化、产乙酸、产甲烷等过程，其中固态有机物水解、液化是污泥厌氧消化的主要过程。污泥经过厌氧消化产生沼气，沼气可作为清洁能源加以利用。

污泥脱水：利用物理、化学方法去除污泥中的水分，减小体积，减轻质量。经脱水处理后，污泥含水率降低20%～35%。主要方法包括真空过滤法、压滤法、离心法和自然干化法，其中真空过滤、压滤、离心是机械脱水。

污泥处置：经过前三道处理后，污泥最终处理处置和利用方法包括污泥填埋、污泥焚烧、污泥堆肥和污泥工业利用。

3 污泥处理处置研究

减量化是国家对污泥处理处置的一个政策要求，我国大中型污水处理厂大多采用厌氧消化处理污泥，基本可以解决污泥稳定化、减量化的问题，但厌氧消化工艺技术复杂、处理设备多、设备硬件要求高、建设工程资金需求量大、运行成本高，因此在实际使用的过程中受到了规模限制和资金阻碍。大中型污水厂在经过脱水等处理措施后，处置一般都是外排或者填埋。

目前我国湿污泥标准化卫生填埋的费用是200元/吨，燃煤电厂掺烧补贴为300元/吨，热能干化成本为400元/吨。经济性决定了焚烧、填埋、干化这些高投资、高耗能的污泥处理处置方式不适合我国的基本国情。

改变高投资、高能耗处理处置污泥的现状需要一种能够取而代之的新技术，生物高温堆肥方法处理污泥被提上了议事日程。生物高温堆肥处理污泥，其特点是节能、低碳、环保，符合科学发展观的要求，也符合全球温室气体减排的趋势。

随着现代生物技术和高度机械化的有机结合，堆肥技术和设备得到优化配置，堆肥工艺及核心技术得到进一步改善和增强，生物堆肥技术将逐步取代传统的处理方式，成为污泥处理处置的主要手段和方式。

4 污泥处理处置设计

4.1 污泥量检测

污水经过浓缩脱水排放的污泥量，按照污水处理量减去生物耗氧量和化学耗氧量折算出污泥量的理论数据，再经浓缩、脱水的污泥含水率修正。

污泥泥质基本控制项目和限值为：

pH值：5～10、含水率0.01

细菌总数MPN/kg干污泥

重金属：镉、汞、铅、铬、砷、铜、锌、镍

矿物油、挥发分、总氰化物

4.2 工程选址原则

位于城市的下风向；硬化路面可以直接进入污泥排放车间；交通运输便利；处理处置的污泥有专门的贮存地点。

4.3 污泥堆肥物料预处理

污泥具有高亲水性，污泥中的水分与固态颗粒有很强的粘合力，与辅料混合难以分解，用常规的混合、搅拌机械对污泥进行预处理，效率低、能耗高，效果不明显，故而成为污泥堆肥技术的难点。污泥堆肥流程中，物料调质预处理的工作量比重占到堆肥全过程的80%以上，是堆肥技术的关键环节。在进行预处理时，将破碎、搅拌、混合、均质、脱水、接种等工序一次完成，因为物料已经经过调质机处理，粒度均匀、水分分布均匀、物料空隙大、通风畅通、供氧能力提升、微生物接种菌群与物料接触的面积扩大，为高温发酵提供有利条件，缩短了堆肥处理的时间。

4.4 污泥堆肥集成技术

污泥堆肥集成技术包括物料调质、高温发酵除臭、重金属消解和污泥堆肥产品研发。

除臭：污泥中水含量和固态有机质含量高，散发出恶臭，采用物理、化学、生物组合方法对污泥恶臭进行降解、吸附、分散、氧化。

重金属消解：污泥堆肥产生的腐殖质对污泥中的重金属进行整合，通过矿物环境材料的吸附、钝化、微生物降解抑制其生物有效性。

产品研发：污泥堆肥养分齐全，供肥持久恒定，还能够改善土壤结构，可以在农业生产中发挥一定的作用。

5 污泥堆肥基本原理

污泥堆肥是在一定的水分、温度、碳氮比和通风条件下，经过微生物的高温发酵，将污水污泥转化为有机肥料。经过堆肥流程，污泥中的有机物转化为腐殖质，其不含病原体和寄生虫卵，无刺激性气味，可安全贮存和运输。

6 污泥堆肥土地利用

科学合理地处理处置城市污水污泥，是亟待解决的环保问题之一，污泥来源范围广、产量大，经堆肥处理的污泥，可安全利用。污泥中含有大量的有机质和微量元素，具有良好的肥效性，能缓解土壤盐渍化现象。

污泥土地利用是污泥处理最终消纳的方式，通过覆盖、喷洒、注射，将污泥肥料施入土壤。

污水污泥与土壤之间存在相容性，为利用污泥提供了重要科学依据，污泥与土壤化学结构相近，污泥回归土壤，符合客观规律和科学发展观的要求。污泥还可以改善土壤的理化性质，提高土壤肥力，促进植物生长。

7 结语

我国是世界上最大的发展中国家，也是一个农业大国，但人均拥有土地面积仅为世界平均水平的三分之一，人口众多，土地资源紧张。合理、充分地利用土地，采用科学的发展模式，成为了我国经济社会发展的首要问题。城市污水污泥含有大量的有机质和氮磷钾等植物生长需要的营养元素，污泥堆肥为可持续发展增添了活力。堆肥工程有利于环境保护和发展循环经济，有利于环保设施的不断完善，有利于环境工程的合理布局和纵深配置，有利于改善生态和农业条件。

参考文献

[1] 赵丽君，范淑平，梁力.污水处理厂除臭技术及工程化[J].中国给水排水，2009，（6）：3-8.

[2] 朱石清，张善发，张辰，王国华，孙晓.上海市污泥处理处置专项规划简介[J].中国给水排水，2010，（5）：26-29.

[3] 李元宁，王敏，王琦，韩正平，姚杰，闵海华.污泥处置技术分析与探讨[J].环境卫生工程，2009，（2）：77-82.

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生产实习是学生大学学习很重要的实践环节。实习是每一个大学毕业生必的必修课，它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野，增长了见识，为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地接触专业知识，进一步了解环境保护工作的实际，了解环境治理过程中存在的问题和理论和实际相冲突的难点问题，并通过撰写实习报告，使我学会综合应用所学知识，提高分析和解决专业问题的能力。二、二郎庙污水处理厂

二、工厂概况：

作用：将上游来水的高度提高到后处理所需要的高度，使其实现重力自流。

作用：通过污泥重力沉淀降低污泥含水率和减少污泥体积。

设备：桥式浓缩机2台

（六）污泥脱水机房

作用：用离心式脱水机是固液分开，是污泥进一步减容，便于污泥的最终处理。

设备：离心机2台，螺旋输送机2台，絮凝剂自动配置系统1套

工艺参数：进泥量：241立方米/天，进泥含水率：92，出泥含水率：78

三、**省环境监测中心站（**省环境科学研究院）

生产厂家：美国瓦里安

性能及参数：四个独立的即插即用的色谱通道，可根据不同的应用随意组合成新的色谱分析系统

3.EI全扫描灵敏度1pg八氟萘/n>50:1RM

特点：

1.对于多种模式，Saturn是灵敏度最高的台式质谱仪

3.选择性抛出CI模式与EI模式切换不需要更换离子源

1.波长范围：175-785nm波长连续覆盖，完全无断点

2.RF发生器频率：40.68MHz

3.信号稳定性：≤1RSD>

4.杂散光：〈2.0mA

5.完成EPA22个元素系列测定时间小于5分钟

特点：

参数：

2.CARY5000波长范围：190-3300nm

3.CARY5000将波长延伸到近紫外区多种附件适合于各种光学材料性能测定

四、实结：

200x年7月5日～7月6日我们武汉科技学院200x级环境工程专业的70多名同学在老师的带领下先后在二郎庙污水处理厂和**省环境监测中心站（**省环境科学研究院）实习。

在实郎庙污水处理厂时间里，对我们来讲是一个理论与实际相结合的过程。在工程师的仔细讲解和演示下，我们对工厂的工艺流程、生产设备等各个方面有了深刻的理解和认识。并且巩固了书本上的知识。将理论运用到实际中去，从实际生产中丰富自己的理论知识。:

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渗滤液污染特性处理技术

一、垃圾渗滤液的来源和污染特性

垃圾渗滤液是液体在填埋场受重力流动的产物。主要有以下来源：

1.自然降水：自然降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源。降水冲刷填埋场，使渗滤液水质严重恶化。影响渗滤液产生数量的降雨特性有降雨量、降雨强度、降雨频率、降雨持续时间等。

2.废物中的水分：随固体废物进入填埋场中的水分，包括固体废物本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附（当储水池密封不好时）量。入场废物携带的水分是渗滤液的主要来源之一。

3.地表径流：地表径流是指来自场地表面上坡方向的径流水，对渗滤液的产生量也有较大的影响。

4.有机物分解生成水：垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分，其产生量与垃圾的M成、PH值、温度和菌种有关。

5.地下水：如果填埋场地的底部在地下水位以下，地下水就可能渗入填埋场内，渗滤液的数量和性质与地下水同垃圾的接触情况、接触时间及流动方向有关。但一般在设计施工中采取防渗措施，可以避免或减少地下水的渗入量。

垃圾渗滤液是一种成份复杂的高浓度有机废水，其性质取决于垃圾成份、垃圾粒径、压实程度、现场气候、水文条件、和填埋时间等因素，主要有以下特性：

1.污染物种类繁多，成分复杂。垃圾渗滤液水质复杂，含有多种有毒有害的物质。其中有机污染物径技术检测有99种之多，有22种已经列入我国和美国重点控制名单，一种可以直接致癌，五种可诱发致癌。

2.水质水量变化大。垃圾渗滤液的水质水量会随着外界水文地质降雨量堆地高度及方式、填埋规模、填埋工艺、填埋时间、垃圾本身成份的变化而变化，随机性很大。

3.金属含量高垃圾渗滤液。中含有10多种金属离子，其中铁、铅、锌和钙的浓度可分别高达2050mg/L12.3mg/L，130mg/L和4200mg/L。

4.营养比例失调，氨氮含量高。

二、垃圾渗透液处理技术

1.物理化学法。主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法，在COD为2000～4000mg/L时，物化方法的COD去除率可达50%～87%。和生物处理相比，物化处理不受水质水量变动的影响，出水水质比较稳定，尤其是对BOD5/COD比值较低（0.07～0.20）难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理，因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。

2.生物法。分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。

（1）活性污泥法。好氧处理用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验，好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮，还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多，还有曝气稳定塘和生物转盘（主要用以去除氮）。

活性污泥法，传统活性污泥法渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理，其中活性污泥法因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。许多学者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%的BOD5，80%以上的有机碳能被活性污泥去除，即使进水中有机碳高达1000mg/L，污泥生物相也能很快适应并起降解作用。众多实际运行的垃圾渗滤液处理系统表明，活性污泥法比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。

生物膜法与活性污泥法相比，生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点，而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物，如硝化菌之类。当温度回升，微生物的硝化能力随即恢复。但是应当指出，这种渗滤液的性质与城市污水相近，对于较强的渗滤液此方法是否适用还待研究。

（2）厌氧生物处理。厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史。但直到近20年来，随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累，不断开发出新的厌氧处理工艺，克服了传统工艺的水力停留时间长，有机负荷低等特点，使它在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度（BOD5≥2000mg/L）有机废水方面取得了良好效果。厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗少，操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少。近年来，开发的厌氧生物处理方法有：厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。

（3）厌氧与好氧的结合方式。虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性，但单独采用厌氧法处理渗滤液也很少见。对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧好氧处理工艺既经济合理，处理效率又高。COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%。

三、结语

垃圾渗滤液是一种有毒有害的高浓度有机废水，控制不好将产生二次污染，是卫生填埋场失去应有的价值和意义。要解决渗滤液污染问题，除了对垃圾填埋场进行控制，尽量减少渗滤液的产生外，关键是要对渗滤液进行处理，使其达标排放。近年来采用厌氧与好氧结合处理渗滤液的较多，在选择生物处理工艺时，必须详细测定渗滤液的成份，分析其特点，通过小试或中试来获得组合处理工艺，才能达到排放。生物法是今后垃圾渗滤液处理研究的主要方向。

参考文献：

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关键词：含油污泥；橇装式移动；离心处理

中图分类号：X74 文献标识码：A

1 概述

在油田生产、储运、炼制及含油污水处理过程中，都会产生大量的含油污泥。将会对生产区域和周边环境造成不同程度的影响，国家已颁布实施了《中华人民共和国固体废物环境污染防治法》、《排污费征收使用管理条例》，含油污泥已被列为危险固体废弃物。采用一定的回收处理技术，可将含油污泥中相当量的污油回收，在实现环境治理和防止污染的同时，具备一定的经济效益和巨大的社会效益。

根据边远油田、炼油厂、油品储藏区等含油污泥产量低、区块分散、地面环境条件差的特点，以简单、适用、安全、可靠、满足生产为设计原则，我公司专门研制出模块式橇装移动含油污泥处理装置，采用化学热洗、离心分离、重力沉降的工艺处理含油污泥。模块式橇装移动含油污泥处理装置的设备复杂多样，结构要求紧凑。装置内各设备的合理布置成为设计的重点、难点。离心处理装置的布置可归结为：露天化、流程化、模块化、集中化。

2 离心处理装置设备选型

离心处理装置为该套装置的核心装置，包括卧螺离心机、换热器、螺旋输送器、中间罐、提升泵以及控制系统组成，具有自动冲洗、报警等功能，自动化程度高。流程如下：从调质污泥提升泵来的含油污泥首先经过过滤器去除残留的较大颗粒，经换热器加热，与化学药剂混合后送至两相离心机；进入两相离心机的污泥在离心力作用下实现固液分离，分离出的固体污泥通过螺旋输送机排出；液相进入中间缓冲罐，由油水混合物提升泵外输。

2.1 泵的选择。根据工艺流程中，泵输送物料的物理性质、化学性质、物料组成，结合不同类型泵的工作原理，综合考虑泵的选择类型。初步选定一台结构尺寸较小且能满足工艺要求的离心泵用于输送清水，一台螺杆泵输送含泥污油。

2.2 换热器的选择。受装置空间的限制，换热器不能过于庞大，考虑到设备一般用于较偏远地区，所选设备要结构简单，维修更换方便。根据工艺要求，选用板式换热器。

2.3 阀门的选择。阀门笼统的划分为通用阀门、特殊阀门。离心处理装置中只涉及到通用阀门，即：球阀、闸阀、蝶阀、截止阀等。

3 总布置图设计

总布置图设计包括设备布置、管道布置设计。根据工艺流程要求，该装置设计成二层橇装式设备，既节省了空间，又使管道整齐美观，在经过离心装置处理后，固液物料可以直接进入下游装置。

3.1 设备布置设计

3.1.1 设备布置。设备布置的一般要求：（1）要满足工艺流程要求，按照物流顺序布置设备；（2）设备布置要符合安全生产和环境保护要求；（3）应考虑管道布置安装经济合理和整齐美观，节省材料，便于施工、操作、维修；（4）离心处理装置，设备的布置根据工艺流程，分为二层布置，充分考虑安全生产、外形美观的要求。

3.1.2 泵布置设计。离心处理装置中采用了露天布置、半露天布置，主要与工艺要求保持一致。泵底座采用型钢焊接而成，跟设备主框架采用螺栓活连接，既能固定设备，又便于泵的维检修。

3.1.3 换热设备的布置设计。在离心处理装置中有两台换热器，根据规范要求，宜集中布置在一起，便于热源进出管线的设计。离心处理装置中两台换热设备集中布置在一层橇座上，靠近上下游设备，且布置在主框架边缘位置，便于设备的操作、维检修。

3.1.4 阀门的布置设计。阀门安装的总体要求就是要便于操作、维修。离心处理装置中，经常操作的阀门均布置在装置边缘处，便于操作，对于平行管线上的阀门，其阀门中心尽量布置在一条直线上，且管线底标高取一直，便于管线支架设计。

3.2 管道布置设计。管道布置设计的一般要求有；（1）管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求；（2）管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；（3）管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修；（4）设计输送固体物料管道时，应使管道尽可能短；（5）布置与转动机械设备连接的管道时，应使管系具有足够的柔性，以满足设备管口的允许受力要求；（6）对于管道表面温度超过60℃的不保温管线，在距离面或操作平台2.1m以内者、距操作面0.75m以内者，应考虑人员防烫保护。

离心处理装置中，管道布置严格按照管道设计一般要求进行设计，具体从四个方面体现：泵管道设计、换热器管道设计、管道放净设计、管道人员防烫保护设计、管道支架设计。

3.2.1 泵管道设计。离心处理装置中，泵的类型有离心泵、正位移泵，泵吸入管道在满足热应力的前提下尽量短、少拐弯，装置中充分考虑了设备与泵之间的位置关系，进口的减震措施采用改变管道走向，增强自然补偿能力，节约材料，同时还节省了空间。

3.2.2 换热器管道设计。换热管道的布置方便操作，不影响换热器的维检修。离心处理装置中，两台换热器热介质出口管线在橇内合并到一起，共用一台疏水阀，管道简单，布置紧凑。根据工艺流程，蒸汽进换热器管道、冷介质出换热器管道，其操作温度均高于60℃，在管线没有保温层的情况下，在操作侧的管道，以及经常操作的阀门，均考虑了人员防烫措施。

3.2.3 管道低点放净设计。根据工艺管道输送介质的不同，离心处理装置中的低点放净阀选用了两种类型：输送含泥介质的管线上，低点放净阀采用球阀，有利于防止泄露；输送不含泥介质的管线上，低点放净阀采用闸阀。放净管线的末端均采用管帽拧紧，防止误操作或者阀门忘关的情况下，介质泄露。

3.2.4 管道支架设计。根据管道的直径、壁厚、管道上阀门等的重量，初步提出支架的荷载、位置、形式，将相关资料提供给管道应力分析人员，由其核算并最终确认支架位置、形式。

结语

该套装置在洛阳石化污泥处理中，应用效果较好，处理后的污泥已经达到掩埋要求，污泥中的油回收率较高，取得了很好的经济效益，以及巨大社会效益。该装置已经推广到大庆油田、廊坊管道局的污泥处理项目中。

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1市政生活污水处理系统的过程控制概述

1．1污水处理系统过程控制的目标以及优势。通过构建市政生活污水处理系统，主要具有以下几方面目标:第一，确保污水处理系统的出水水质达到质量标准;第二，市政生活污水处理系统的耐冲击性以及抗干扰性比较强，能够抵抗各种污水外在因素的干扰和影响;第三，必须确保市政生活污水处理系统各个单元具有良好的处理性能，才能在降解有机物生物时，真正达到生物脱氮除磷的目的;第四，必须确保污水处理系统的运行费用较低，才能全面普及应用。市政生活污水处理系统和普通的人工操作污水处理系统相比，其主要具有这样几点显著优势:第一，能够缩减污水处理的成本费用，扩大经济效益;第二，在污水处理厂进行升级改造的过程中，能够节约大量的成本费用;第三，污水处理系统具有更好的性能;第四，在市政生活污水处理系统的过程控制中，能够全面优化控制细节，提高污水处理系统处理负荷;第五，市政生活污水处理系统在处理完成污水之后，能够确保水质出水达标。因此，必须加强对市政生活污水处理系统的过程控制，减少外部因素的影响和干扰，才能提高污水处理系统的运行性能、节约运营成本费用，使市政生活污水处理系统更加高效、稳定地运行下去。1．2污水处理系统过程控制的变量分析。在调节污水处理系统的过程控制时，其中主要存在以下几种过程控制的可调节变量:1)水力调控的变量。在市政生活污水处理系统的运行过程中，水力流态发生变化，很容易造成严重的生化反应。当水力调控变量的状态出现变化，水体流速、浓缩状态、流量变化速率都将导致水力滞留时间出现较大的变化。具体而言，水力调控的变量主要为污泥量、回流量、流速变量、水位、控制流量以及外回流量等等几大重要组成部分。2)空气以及氧气供应量。在市政生活污水处理系统中，DO作为至关重要的变量，DO浓度出现变化后，将会严重影响系统内部的微生物细菌群。为了降低系统的运营成本费用，减少能量损耗，可以适当地把DO浓度降低，这样才能提高污水处理系统的运营性能。如果DO的浓度过低，将导致微生物大量寄生，而且会降低污泥的沉降性能，导致絮体大量产生。3)各种化学药剂和碳源的投放总量。在市政生活污水处理系统中投放化学药剂，能够消除其中的无机元素，避免污泥絮体形成以及沉淀反应产生。但是如果没有合理地投放化学药剂，将会导致污水处理系统的处理负荷大大降低，甚至导致污泥脱水性能逐渐降低，防止沉降性能也将显著降低。在污水处理中投放大量的碳源，能够使污水处理系统更好地进行反硝化，使碳氧比例保持在合适的范围。如果碳源的比例过低，将会导致反硝化过程非常困难，不利于系统脱氧正常进行。如果碳源的比例过多，将会导致药剂投加费用成本大大提升，污水处理系统的负荷也将扩大，所以必须确定合适的碳源投加量。4)进水预处理变量。在市政生活污水处理系统运行中，需要对进水预处理变量过程进行严格管理，只有进行科学、合理的进水预处理，才能防止外部因素产生干扰，能够使处理负荷大大降低。

2市政生活污水处理系统中比较常用的过程控制策略

在市政生活污水处理系统中采用的控制过程比较简单，而且能够反馈机理。其中被控制的系统主要包含了曝气机、污泥回流泵、混合液回流泵、化学药剂添加等系统，这些系统很容易受到进水水量以及水质变化等外在因素的影响和干扰，而且当内部回流量以及曝气量发生变化之后，也会产生极大的影响。在市政生活污水处理系统中，主要利用在线传感器和控制系统来获取相应的变量信息，然后做好模拟分析，从而确保污水处理系统的正常运行。当前，在市政污水处理系统的过程控制中，主要采用这样几种控制策略。2．1溶解氧控制措施这种控制方法主要把曝气单元中的DO浓度来作为变量，然后控制DO浓度的变化。但是控制DO浓度只是一部分东西，必须按照设定值有效调节空气变量，才能更好地控制DO浓度。通过利用系统控制器，能够有效对比DO浓度测量值以及设定值，从中发现两者间的差异，通过进行准确的计算，能够把DO需要的曝气量清楚地计算出来，主控制器能够自动调节水体质量的变化。2．2回流污泥控制措施其主要基于二沉池中污泥层活性和含量，从而有效控制系统的回流污泥总量。并且能够控制剩余污泥排放量、各个阶段的进水量以及回流污泥量，从而更好的控制系统污泥总量。如果在污水中存在较多的污泥，就会滋生许多微生物，微生物生长速度也会大大加快，所以必须严格控制剩余污泥排放量，防止微生物大量生长。2．3化学药剂投放的控制措施在市政生活污水处理系统中投放化学药剂，能够进行脱氮除磷处理，这种污水处理方式能够在瞬间发挥作用，避免外界干扰带来不利影响，从而使污水处理系统的过程控制更加方便、快捷。通过投放化学药剂来进行污水处理，其中主要包含了流量比投加控制以及反馈控制两种方式，必须根据污水成分、水量和其他干扰因素选择应用合适的方式。

3市政生活污水处理系统过程控制的难点和注意事项

在市政生活污水处理系统的过程控制中，必须通过各个单元进行协作，才能达到良好的处理效果，在控制过程时，必须充分考虑几者之间的协调性，不能使它们独立出来，采用全套控制工艺。在污水处理系统的控制中，必须消除外界干扰因素，避免有害物质产生不利影响。必须合理调节污泥回流量，注意解决反硝化污水厂兼氧区以及溶解氧等问题，严格控制DO浓度、上清液回流量。合理设置排水管网，才能降低污水的排放量，由于污水的水质存在较大的差异，所以需要侧重不同的去除能力，才能达到弹性调节的目的。

4结语

在市政生活污水处理系统的控制过程中，必须根据实际情况进行科学、合理的设计，采用合适的方式来控制污水处理过程，才能确保污水处理厂能够高效、稳定运行，提高市政生活污水处理质量，促进我国环保型城市建设发展，满足现代化新型城市建设发展要求。

参考文献:

［1］王炯琦，林慧．市政污水处理中膜处理技术的运用［J］．城市建设理论研究(电子版)，2016，6(8):33-34．

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关键词：水污染治理技术；仿真实训教学

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）12-0175-02

高等职业教育培养目标是：以服务为宗旨，以就业为导向，培养具有一定理论知识和较强实践能力，面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线职业岗位的实用型、技能型专门人才。因此，实践环节在高职教学中占有非常重要的地位。目前，实践教学环节以校内实训和企业实习为主。笔者担任环境监测与治理技术专业《水污染治理技术》任课教师多年，发现单开展两种实践教学存在一定的问题。教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》提出：要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验。笔者利用现代信息技术，对《水污染治理技术》实践教学部分内容开展了仿真实训，收到了较好的教学效果。

《水污染治理技术》课程实践教学存在的问题

目前，大多数高职院校环境监测与治理技术专业的《水污染治理技术》课的实践教学都是通过校内实训和校外实训完成的。校内实训内容主要为课本中所列的实训项目，如沉淀实验、气浮实验等。校内实训使学生增加了对知识的理解，提高了实践技能，对学生理解和掌握这门课的内容和相关技能起到了非常重要的作用，但部分实训内容相对陈旧，落后于现代水处理实际。而校外实训往往就是参观污水处理厂或一些工业企业的污水处理设施。当然，学生通过参观学习，可以加深对污水处理设施的直观印象，但对于污水处理工艺和设备、运行参数、处理效果等，无法通过参观来掌握。而学校自己建设污水处理工艺设施也很不现实：第一，投资太大，一般职业院校难以承担基建和运行费用；第二，占地面积很大，职业院校很难配套相应场地；第三，在实践教学过程中，污水大多有臭味，导致部分学生对实践教学兴趣不高。

职业教育的重要特点是强调实践教学，培养学生获得实践应用能力。但实践教学受到资金、场地、专业因素等限制，难以顺利开展和真正达到实践教学要求。针对上述问题，不妨在实践教学中利用现代信息技术，对部分实践内容进行仿真实训教学。

仿真教学内容

仿真实训是一种虚拟实训，即借助现代信息技术手段，将必要的专业实训内容与实训过程数字化，实现有关工作原理的直观性、透明性并对其进行虚拟、仿真。我院环境监测与治理技术仿真实训室已经建成，购买了东方仿真软件技术有限公司的水污染控制模拟软件，包括了大量的水处理实验及工艺处理仿真训练项目。笔者先对污水处理厂和环保公司污水处理设计调试部门进行调研，了解水污染治理岗位所需实践技能等信息，根据调研信息，咨询相关专家，对仿真教学内容进行了优化。因就业岗位中处理生活污水的技术岗位较多，重点对城市污水处理工艺进行仿真实训。仿真教学内容如表1所示。

针对岗位需求设计仿真实训内容的同时，制定了相应的课程标准。在仿真实训室利用模拟软件对上述实训内容进行仿真实践教学，主要模拟仿真实训内容中出现的问题，并进行仿真解决。如仿真实训教学中曝气池MLSS过高问题，MLSS过高主要由于回流污泥量过大引起曝气池中微生物量过高，因此需要减少污泥回流量，在模拟内容中，要找到污泥控制的阀门，关小回流污泥阀门，增大剩余污泥排放阀门，并根据MLSS过高的程度，找到合适的阀门控制范围。

仿真实训具有的优势

在《水污染治理技术》课程实践教学中，笔者发现，开展仿真教学有不少优势：（1）使用灵活，便于学生自主学习。仿真软件安装在电脑上可以很方便地应用，非常灵活，学生可以利用课余时间根据自身情况自主安排实训，克服了一般实践教学的场地、时间限制等缺陷。（2）仿真实训只要建设一个仿真实训室，购买相关仿真软件，并进行相关的培训，无需价格昂贵的高精密仪器、高要求的实验室设备、高花费的实验耗材，就可以开展丰富的实训项目，以满足新形势下实践教学的需求。（3）便于解决一些实训难点问题。一些工作难点是常规操作实训难以再现的，如水污染治理技术中的问题及其处理。问题的再现与处理对实训而言非常必要，但依靠操作实训实现困难很大。水污染治理技术操作实训在污水处理厂时间较短，不可能经历全部水处理问题的发现和解决。而计算机仿真实训是很好的手段，可以无数次地实现问题的再现与模拟处理。（4）实训实验易耗品的大量消耗会带来环境污染问题，而仿真实训可避免这些问题。（5）虚拟现实的沉浸性和交互性，使学生在仿真实训中能像玩游戏一样全身心地投入到学习环境中，非常有利于学生的技能提高。同时，在虚拟现实的仿真实训系统中学生获得与真实环境一样的体会，甚至可以使他们比在真实环境中更加投入，既保证实训效果，又能极大地提高学生的学习积极性。

仿真实训中出现的问题及优化

《水污染治理技术》部分实践教学内容开展仿真教学，在展现优势的同时，也出现了不少问题，主要表现为两个方面：一是仿真软件存在设计不合理的地方，比如，部分学生计算机应用水平较高，在模拟实训时，把全部操作按钮操作一遍，软件最终显示操作正确。这与开展仿真教学提高实践技能的初衷相违背。二是仿真教学考核方式需要改进。仿真软件一般有显示分数的功能，但往往难以真实反映出学生的实际操作水平。

针对以上问题，对仿真教学方式进行优化，主要是改进了实践方式和考核方式。以往仿真教学形式就是用电脑软件模拟操作，软件显示分数为学生考核成绩，存在着很大弊端。为此，优化为以电脑软件模拟操作和实践报告相结合的方式。增加的实践报告内容主要为水处理问题出现的原因、处理操作的依据等，可以较为全面地衡量学生对实践技能的掌握程度。以水处理技术仿真教学中污泥膨胀问题为例，模拟操作是打开药剂罐向回流污泥中添加氯气和增大剩余污泥排放阀门，实践报告中应写明由于曝气池中丝状菌增多才引起污泥膨胀，向回流污泥中添加氯气可以达到破坏丝状菌的效果，而增大剩余污泥排放阀门，可以增大剩余污泥排放，加快曝气池中活性污泥的更新，这些都是操作的依据。学生懂得原因和依据，再加上模拟操作，可以达到很好的实践教学效果。考核方式也同时优化为以软件显示分数和实践报告评分相结合，改变了以往单一的考核模式，强调过程和效果考核。

通过以上优化，教学效果明显提高。模拟软件仍存在一定的优化空间，在日后的教学中需要进一步改进。一是现款模拟软件画面较为简单，多为平面形式，需要软件开发公司进一步完善画面，多采用污水处理厂实物图片，最好是三维显示，这样更加直观，给学生的印象更深刻。二是目前模拟软件以活性污泥法工艺为主，现在水治理技术中，工艺方法较多，应开发多种常用污水处理工艺，使仿真实训更贴近水处理技术发展和应用实际。三是软件设计存在不合理之处，需要优化，避免学生没掌握实践技能，软件却显示高分的漏洞。软件公司可以考虑，组织富有教学和专业实践经验的人员参与开发仿真软件，提供给教学第一线的广大教师使用。

实践教学是高职教学中极其重要的一环，部分实践教学采用仿真的形式能够更好地提高教学效果，在教学过程中强调把模拟操作和实践报告有机结合，可克服纯粹模拟仿真存在的缺陷，有利于全面提高学生的实践技能。仿真教学在职业教育中的作用是不可忽略的，如何让仿真教学更好地提高学生的实践技能，还需要积极探索。除了在仿真软件上优化外，职业教育工作者更应去摸索新的教学方法，使其与目前水治理技术岗位的需要相吻合。

参考文献：

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[2]马中一.仿真教学在高等职业教育中的应用研究[J].中国科技信息，2011（11）：205.

[3]徐立，赵平.现代信息技术在职业教育实训教学中的应用[J].中国职业技术教育，2007（28）：13.

[4]叶国健，宁满侠.仪器分析实验教学新模式—仿真教学与实际操作有机结合[J].东莞理工学院学报，2008，15（5）：113.

[5]郑仕华.关于高职院校利用虚拟实训室的思考[J].经济研究导刊，2010（31）：298.

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关键词：空气源热泵；污泥减量化；污泥干化；脱水污泥

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.061

0 引言

污泥处置方式有填埋、土地利用、干化焚烧和协同焚烧[1，2]。填埋法仍是我国污泥的现阶段主要的处置方式[3，4，5]，目前市场份额占比约65%，技术成熟，但填埋场库容有限；在土地资源紧张地区被作为一种应急手段，未来不可持续。污泥土地利用首先要对污泥进行稳定化处理，与土地利用对应的处理工艺包括好氧堆肥、厌氧消化（含热水解）的处理技术，目前在华北地区应用较多，市场份额约占15%。污泥焚烧（包括污泥掺烧）是最彻底的一种处置方式，目前市场份额约占11%，而在日本和德国污泥焚烧规模占比约68%和52%。但由于国内污泥热值低，相当于日本和德国1/3～1/2，焚必须对污泥进行干化[6]。但是利用热干化往往需要配套蒸汽和周边余热资源，利用外部热源导致干化价格较高，项目直接运行成本较高。实践表明，污泥减水减量化是打通污泥资源的关键前提，当前污泥处置遭遇瓶颈与污泥减量化不足、传统技术装备相对落后密切相关，亟需技术升级和突破。本文从污泥减量化角度出发，探讨空气源热泵应用于污泥减量化的可行性。

1 简介

空气源热泵干化是一种新型的干燥技术，目前主要应用于木材、烟草、食品等行业的物料干化。空气源热泵干化利用逆卡诺原理[7，8]，回收空气中水份凝结的潜热以对循环空气再加热的一种装置。空气源热泵干化系统中主要存在两个循环，详见附图1。其一是制冷循环，制冷循环是指内部的制冷剂经过压缩机压缩做功后转变为高温高压气体，在冷凝器内放热后进入蒸发器，在蒸发器内吸收干燥箱体内的水蒸气热量进入下一个循环；其二是湿空气循环，进入干燥箱内的干热空气经过与物料直接接触后，吸收物料中的水分降低温度，在蒸发器内与制冷剂间接接触，温度降低从而去处湿空气中的水分，最后与冷凝器间接接触吸收热量提高温度，再次进入干燥箱体内。

空气源热泵干燥系统由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、循环风机和干燥室等组成，见图1。

空气源热泵污泥干化可直接应用于污水处理厂常规脱水设备（离心、带式等）后，可通过污泥泵或螺旋输送机等设备将污泥送入切条成型机，形成φ5mm左右的面条状，最终污泥在热泵干化设备内一次干化成型，干化后含水率可降低至20～30%，干化停留时间约2～3h，其工艺流程简图如下。

2 特征与结构

如图1所采用的空气源热泵干化系统是一种封闭式一体化系统，湿空气和制冷剂在各自的风道和管路内循环利用。污泥通过切条或破碎后送入干燥箱体内，干燥箱体内布置2～3层网带输送机，污泥经过切条机进入干燥箱体内，被均匀的摊铺在网带机上，随着网带机传动然后落入下层网带，最终通过排泥口排出。干燥箱体保温处理防止热量散失，可视为绝热等焓过程。干热空气通过风机被引入至网带机下部，热风温度约65～70℃，经过穿流数层网带后，与物料接触，温度降低至50～55℃。污泥中水分蒸发过程伴随少量H2S、NH3等臭性气体析出，但由于空气在干燥箱体内不断循环，在源头避免了产生的臭气污染问题。

制冷剂在热泵系统中，包括蒸发、冷凝、节流和压缩过程，其中蒸发过程和冷凝过程不断为空气吸收和释放热量，低温低压的制冷剂气体通过压缩机压缩成高温高压的气体。节流过程为冷凝器出来的中温高压的制冷剂液体，经过节流装置的节流，变成了低温低压制冷剂液体。应用于污泥干化的热泵系统，所选用的蒸发器和冷凝器为管翅片换热器，一般为铜铝结构，换热效果好；所选用的压缩机有螺杆式和涡旋式。目前常用的制冷剂有R22、R134a、R407c等，不同的制冷剂与采用的压缩机型式、热力循环效率、制冷工况、对材料的腐蚀性、与油的相溶性、以及经济性、安全性等关系密切。

3 可行性分析

污泥减量化技术方法主要有改性压榨法、热干化法等，其中热干化法主要有间接热干化法。本文以10t/d规模（含水率80%的污泥干化）为例，从处理效果、投资运行费用、环境卫生等方面对照比较。

3.1 处理效果

从上表可以看出，三种减量化技术工艺原理差别较大，改性压榨法减量化效果较差，由于增加40～50%/DS的调理剂，实际减量约在40～50%左右，且自动化程度相对较低。热干化技术通常需要配套热源，干化后物料粒径呈不规则状。而空气源热泵由于经过污泥切条成型，最终污泥出料较为均匀。

3.2 投资运行费用

注：1、蒸汽成本按230元/t计，电价费用为0.65元/kwh，改性药剂价格按市场价估算；

2、本表计算的减水量指热干化和空气源热泵干化干化至20%，改性脱水技术60%。

从上表可以看出，通过热干化法和空气源热泵都能获得较高的脱水量，减量化程度较高，改性压榨法由于固化剂等药剂用量较多，实际减水量约为40%；改性压榨和热干化技术主要药剂消耗和能源消耗占主要成本费用的80%左右，空气源热泵干化仅消耗电能。从吨泥费用计算来看，由于能源价格较高，热干化法成本费用最高，其次为空气源热泵技术和改性压榨技术；但由于空气源热泵减水量大，实际蒸发吨水成本最低。系统设备投资方面，热干化法和空气源热泵设备投入相差不大，较高于改性压榨技术。

3.3 环境卫生

空气源热泵由于采用封闭式循环运行，对外无直接气体排放，相比热干化法对环境的影响较小，产生的粉尘、臭气及废水的量较少。由于采用低温干化，污泥干化过程中产生的挥发性有机物较少，污泥的热值保存较好，便于最终焚烧或其他资源化处置。

4 小结

（1）综合对照不同减量化技术的减量化效果、投资运行成本与环境卫生方面的因素，空气源热泵应用于污泥干化有较明显的优势。

（2）首先是减量化效果明显，可直接干化至含水率20～40%，减量化程度高，干化后污泥呈条状或柱状，便于外运，可有效防止转运过程中的“跑冒滴漏”，提高污水厂出泥标准。

（3）其次，相比其他脱水减量技术，空气源热泵干化技术在吨水的蒸发成本费用上甚至优于，投资费用与热干化费用相当，具有经济性优势。

（4）在安全环境卫生方面，由于空气源热泵工艺气体循环利用，封闭式运行，与污泥物料接触的温度较低（70℃以下），综合环境影响较小。

（5）空气源热泵污泥干化设备可直接在污水处理厂配套建设，避免了脱水污泥的二次转运，对于提高污水处理厂出泥标准及污泥资源化处置有重要价值。

5 展望与建议

（1）空气源热泵应用于脱水污泥干化还处于起步阶段，与污泥干化相匹配的空气源热泵还需要进一步的理论研究和实践检验。

（2）空气源热泵利用逆卡诺循环效率的原理，能效高于其他形式干化；但热泵系统内制冷量大于制热量，制冷剂蒸发温度偏高，这对系统的稳定性有一定的负面影响。因此，系统内部热量再平衡与利用以及专用的压缩机选型还需要进一步的研究。

（3）寻求环境友好、热力性质稳定、系统性能良好的高温制冷剂，是目前空气源热泵干化研究的一个重要内容。

（4）污泥在干化过程中产生的少量粉尘和腐蚀性气体对换热器的产生污堵和腐蚀，需要进一步研究防尘和防腐措施。

（5）目前国产空气源热泵污泥干化设备还较为落后，需要进行针对性的a品研发和产业化政策支持。

参考文献：

[1]戴晓虎.我国城镇污泥处理处置现状及思考[J].给水排水 ，2012（02）：215.

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[7]张振涛，杨鲁伟，董艳华，吕君，戴群特，朱斌祥.用于污泥热泵干化的带式干燥机热力分析[J].流体机械，2010（12）.

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关键词： 生物柴油废水；高COD高硫酸根；厌氧反应器

Abstract: biological diesel oil waste water containing large amounts of sulfuric acid, and COD concentrations are higher, in the domestic biodiesel industry rapid development today, the biodiesel industry wastewater treatment such as can not discharge standards, will become the bottleneck of the development of industries and enterprises, this article combined with the engineering practice has been running on biodiesel, wastewater characteristics and selection of treatment process of review.

Key words: biodiesel wastewater; high COD high sulfate; anaerobic reactor

中图分类号： U473.1+2文献标识码： A 文章编号：

生物柴油是以动植物油脂、废弃油脂和微生物油脂等为原料制备而成的生物能源，被公认为是石化柴油的优良替代品。生物柴油行业是近年来新兴的一个行业，随着国家整治地沟油回流餐桌的力度加大，越来越多的以餐饮废油为原料的生物柴油企业发展起来。随着生物柴油行业的发展，该行业的污水处理也越来越受到企业重视。

1 废水特点

我们调研了国内几家生物柴油企业的生产废水的情况，虽然各家工艺不同，但是其水质也有一些共性，基本特点如下：

①废水中硫酸根离子含量较高，pH值低，硫酸根含量能够高达20%。

②有机物污染物（COD）浓度高，B/C比高，脱除硫酸后属于高浓度有机废水，可生化性好；污水各项指标如下（由于各厂家生产工艺略有不同，故水质情况有较大差别）：

2 废水处理方法

2.1 废水特点分析及处理思路

生物柴油生产废水属于典型的高浓度有机废水，但废水中的硫酸根浓度过高，pH过低，不宜采用生化处理。针对该废水特点，先对污水采用石灰水中和预处理，脱除大部分硫酸根离子，经过预处理后的污水硫酸根浓度降至3000mg/l以下。脱除硫酸根后的原水COD含量很高，最高检测到的水样浓度达到480000mg/l左右，B/C比高，可生化性好，工程经验表明，宜采用生物法处理。

众所周知，针对高浓度有机废水，厌氧生物处理技术是非常经济的技术，在污水处理成本上比好氧处理便宜得多，中等以上浓度（COD＞1500mg/L）的污水成本优势更加明显；而且厌氧处理不但能耗少少还能产生大量能源；厌氧污水处理设备的负荷高，占地少；厌氧方法产生的剩余污泥量比好氧法少得多，而且剩余污泥处理也比好氧法容易得多；厌氧方法可处理高浓度的有机污水，当污水浓度较高时，不需要大量稀释水；厌氧系统规模灵活，可大可小，设备简单，易于制作，无需昂贵的设备。鉴于厌氧污水处理相对于好氧方法的这些优点，宜采用厌氧生物处理方法来处理该污水。厌氧生物技术近年广泛应用的是UASB技术和IC技术。IC技术处理负荷高，但是对原水水质要求高，生物柴油废水经过预处理后，水中的硫酸根离子及挥发酸等指标不适宜采用IC反应器，故推荐使用对水质要求较宽泛的UASB反应器技术。

厌氧方法虽然负荷高、去除有机物的绝对量与进液浓度高，但其出水COD浓度依然较高，不能达到排放的要求，根据各地要求的不同，需在厌氧工艺后增加好氧处理工艺或者深度处理工艺。

2.2 处理工艺流程

通过分析该污水特点，针对各难点进行的处理原理讨论，结合我公司多年的实践经验，本着“加强预处理、重点做好生物处理”的原则，该类污水推荐采用“预处理+UASB反应器+A/O法”的处理方法，该方法不仅COD、SS降解效果好，而且还具有投资省，运行成本低、耐冲击负荷和自动化程度高等诸多优点。工艺流程图如下：

①絮凝沉淀池

去除污水中的大部分动植物油及悬浮物和部分COD

污水中含有大量动植物油及悬浮物，通过管道混合器加入PAC，与污水进行充分的混合，再进入絮凝沉淀池进行絮凝沉淀，絮凝沉淀池采用竖流式沉淀池，运用重力沉淀法去除水中絮凝的悬浮物。能够去除污水中大多数的动植物油及悬浮物以及污水中30%左右的COD。竖流式沉淀池有排泥方便，管理简单，占地面积小的优点。絮凝沉淀池出水自流进入曝气调节池，沉淀下来的污泥自流至污泥干化场晾干后外运。

②水解酸化池

降解大分子颗粒为小分子物质，提高水的生化性，是其中的有机物能够直接被细菌分解。

水解可定义为复杂的非溶解性的有机物质在产酸细菌胞外水解酶的作用下转化为简单的溶解性单体活二聚体的过程。非溶解性有机物是以胶体或者悬浮固体形态存在的高分子有机物，因相对分子质量大，不能头透过细胞膜，不可能为细菌直接利用，他们需在第一阶段被胞外酶分解为小分子有机物。这些小的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。

在水解酸化池内，利用水解和产酸菌，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，大大提高污水的可生化性，经过水解酸化处理，有机物在微生物的代谢途径上减少了一个重要环节，将加速有机物的降解。存在于水解酸化池内的膨胀污泥层对悬浮于水中的污泥颗粒或絮体具有很强的网捕作用。

③UASB反应器

消耗大部分有机物，大幅降低污水中污染物的浓度，提高出水水质，同时产生具有利用价值的沼气。原水COD太高，一级厌氧处理达标的难度较大，设计两级厌氧串联运行的污水处理工艺流程，保证污水最终能够达标排放。

UASB即上流式厌氧污泥床，是该污水处理工程的主体构筑物。由于上流式厌氧污泥床（UASB）在反应器中集有大量高效颗粒化的厌氧污泥，因而大大提高了COD去除率，其效果高出一般传统的厌氧消化池2-3倍，减小了后续处理段的进水负荷，降低工程造价。

污水在UASB反应器内均匀稳定的分布，在上升过程中与反应器内大量污泥接触，经厌氧污泥内大量微生物降解，有机物经过水解、酸化、产酸、产甲烷四个阶段后，90%以上的有机物被降解生成CH4、CO2等气体。工程实践证明，经过二级UASB反应器后，COD去除率达到95%以上。

UASB反应器成功的关键为三相分离器、匀质布水系统及工艺条件的控制，特别是形成颗粒污泥的工艺条件是使UASB装置高效的重点技术。冬季给污水适当加温，以保证厌氧污泥的活性。

④ A/O活性污泥池

去除厌氧残留的有机物，使污水达标排放。

活性污泥法应用好氧微生物的代谢作用，使污水中的有机物降解，稳定和无害化的处理方法，能够去除剩余的COD，使污水达标排放。

曝气装置采用氧利用率能够达到25%的微孔管式曝气器，曝气均匀、气泡微小、氧利用率高、动力效率高；阻力小、低能耗。

⑤ 污泥的处理

有机物被微生物降解的过程，也是微生物生长繁殖的过程，经过微生物的生长周期后，需要对剩余污泥进行外排。水解酸化池及活性污泥二沉池产生的污泥，进入污泥浓缩池浓缩减量后，排入污泥干化场进行晾干，干泥外运。

2.3工程处理效果

表1原水水质表

表3 出水水质表

《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010），出水水质指标如下表：

工程实施中调试初期水量较小时，出水浓度达到过100 mg/L以下，表明生物柴油废水最终靠生物处理可以达到国家一级排放标准。

3 经济性分析

实际工程运行费用为：硫酸根去除的药剂费、PH调节费及运行电费，合计吨水处理费用为3.50元。

若考虑沼气利用，1m3沼气的热值相当于1kg标准煤产生的热量，若标煤按800元/吨计算，则污水处理系统可产生一定的经济效益。