污泥处理的意义范文

导语：如何才能写好一篇污泥处理的意义，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。

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参考文献：污泥污水污泥处理厂；生物泡沫；形成机理

中图分类号：TU992.3] 文献标识码： A 文章编号：

当前，大部分污水污泥处理厂都利用了活性处理技术进行污水污泥处理，这也是当前最为广泛是用的生物污水污泥处理工艺，而在活性污泥工艺的应用过程中，往往容易出现表面泡沫问题，产生的气泡会全部覆盖曝气池，一旦出现外泄情况，则会造成整体环境以及使用设备的污染，造成发臭、恶化的环境这就为污水污泥处理厂进行实际的运行以及操作带来了困难，对污水污泥出水水质造成影响，因此，对活性污水污泥处理厂泡沫的产生机制以及处理方法加强研究意义重大。

一、活性污水污泥处理厂生物泡沫的成因分析

污水污泥处理厂实际的生产过程中会产生三种泡沫，一是开始运转阶段产生的泡沫，二是脱氮环节产生的泡沫，三是由于表面活性剂的作用产生的泡沫，第四种就是论文论述的生物泡沫。生物泡沫的形成机理主要包括以下几部分。

与产生泡沫息息相关的元素，如微生物的形态多呈现出树枝状或者丝状，容易形成网状结构，这些网状结构容易捕捉到气泡或者微粒，保持在水面漂浮的状态，而被丝状包围的气泡，其表面的张力也不断增大，则这些气泡不容易被打破，形成了较为稳定的泡沫；

同生物泡沫有直接联系的，多是含有脂类相关物质的微生物，例如，M.parvicella物质包含了高达36%的脂类含量，与水的密度比较，该类微生物密度偏小，因此容易在水面漂浮。

在产生曝气气泡的过程中，形成泡沫的重要动力来源于气浮作用，水中质量低、形体小、疏水性良好的颗粒通过气泡的气浮作用漂浮，因此， 一旦水中含有脂类物质、油类物质或者微生物，容易出现生物泡沫现象。

生物泡沫的形成细菌种类中，丝状菌的浓度显示为最高，用数学公式进行表示，生物气泡主要是由絮粒、气泡以及丝状微生物共同构成，当前生物泡沫产生的主要菌种包括放线菌：枝状菌丝——革兰氏阳性，Rhodococcus sp以及松枝状菌丝——Nocardia pinesis，革兰氏阳性等。

二、活性污水污泥处理厂控制生物泡沫的措施研究

在水中添加特别性质的微生物

通过对生物泡沫中物质的研究发现，其中存在多种特殊的菌种，如原生动物的肾型虫，能够有效消除活性菌的活性，具有拮抗特性以及捕食特性的部分微生物也能有效控制生物泡沫中细菌的活力。

在水中添加消泡剂消除泡沫

可以通过添加消泡剂的方法控制生物泡沫，这些消泡剂包括市面上出售以硅酮、聚乙二醇为原材料的消泡剂或者以臭氧、氯气以及过氧化物为原料氧化性较强的生物杀菌剂，还可以利用铜材酸与氯化铁混合的药剂。在使用药剂的过程中，须明确其只能抑制泡沫的增长，而无法直接消除泡沫，但是由于当前污水污泥处理厂广泛应用的杀菌消泡剂存在一定的副作用，所以一旦投放的位置不正确或者用量过大，反而会大大降低处理过程中微生物的数量以及絮成菌的总量。

降低处理过程中污泥的泥龄

活性污水污泥处理厂常见的生物泡沫控制方法是减少污泥在曝气池内的对应停留时间，由于放线菌生长周期较长，这一方法通常用以实现抑制放线菌生长的目的，通过实践操作可以发现，一般污泥在曝气池中保持5天至6天的停留时间，则能最大程度上抑制Nocardia一类菌种，达到避免生物泡沫产生的效果。但事实上，通过降低污泥泥龄的方法控制生物泡沫还需要在多种方面进行强化研究：如在进行硝化过程中，一旦出现外界环境温度较低的情况，则污泥基本的停留时间须保持在6天以上，这就与上文提到过的最佳停留时长产生矛盾；而在污水污泥中仍存在部分丝状菌以及部分其他微生物产生生物泡沫时，不会受到泥龄长短的直接影响，这也是下一阶段实现这一方法提升的关键问题。

4.污水污泥处理厂消化池实现回流厌氧清液

处理厂中消化池实现清液回流的工艺能对曝气池进行表面气泡实现有效抑制，消化池实现回流厌氧清液在对污水污泥中的Rhodococcus生物菌进行有效抑制的过程中，降低了气泡的产生数量。不过由于实验室与污水污泥处理厂的实际情况不同，利用这一工艺最终获得生物泡沫控制结果也会有所差异，厌氧池具有浓度较高的氨氮以及氧化物质，对出水的质量影响较大，使用该工艺须对整个流程的操作细节要求较高。

三、结语

通过实验可以发现，活性污水污泥厂生物泡沫多是由丝状微生物产生异样生长之后形成，实现对生物泡沫的有效控制须在对生物泡沫形成机理的研究基础上进行，除了论文提到的几种泡沫控制工艺之外，还须进行更为广泛深刻的研究，通过更加科学合理的控制方法有效抑制生物泡沫的生长，确保活性污水污泥处理厂有效的运转。

参考文献：

[1]李探徽,彭永臻,陈志根.活性污泥法的生物泡沫形成和控制［J］．中国给排水工程，2004（04）.

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关键词：污泥减量　物理工艺　化学工艺　生物工艺

中图分类号：TQ02　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)005-123-01

污泥成分复杂，易腐烂，若不加以控制，会造成二次污染。不论是焚烧、选址填埋都会带来巨大的经济和环境压力。怎样在保证污水处理效果的前提下，达到污泥减量化，成为近年来研究热点。实现污泥减量主要通过物理、化学、生物三种手段，使污水处理系统向外排放的生物固体量达到最少。

1.　物理工艺

1.1　水热处理

污泥热水解是通过加热使污泥的微生物絮体解散，部分微生物细胞体因受热膨胀而破裂，胞内的大分子有机物释放并水解，并且与各类大分子相结合的水也被释放。有机物的水解降低了污泥的黏度，黏性物质对水的束缚能力降低，污泥的一部分悬浮固体水解成为更容易生物降解的溶解性物质，提高了后续处理工艺对挥发性物质的去除率。

1.2　热碱联合处理

在污泥厌氧消化前向污泥中投加碱进行预处理可使固体有机质溶解，并且消化过程中的产气量以及对有机碳和VSS的去除率也随之提高。杨洁等研究了污泥碱解的预处理方法，发现在投碱量为1gNaOH／gTS的情况下，挥发性悬浮固体的分解率可达62.05％若将加热和酸碱工艺相结合，可以取得更好的溶胞效果。

1.3　超声波处理

在超声波作用下产生高温、高压和水体空化时产生的剪切力，破坏污泥絮体结构分解细胞、释放细胞物质，溶出细胞内含物，加速污泥的水解，以实现污泥减量的目的。超声波处理破坏微生物细胞壁，胞内物质即可作为自产底物供微生物生长，提高生物降解效率，减少污泥产量。杨金美等的研究显示，经超声处理后，污泥量有所减少，沉降率也有明显提高。超声与絮凝剂联用可以改善污泥脱水性能和沉降性能，减少絮凝剂的量达一半以上。

2.　化学工艺

2.1　臭氧氧化法

在污泥的臭氧化过程中，臭氧首先氧化细胞壁、细胞膜成分造成新陈代谢障碍；而后穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，导致细胞溶解、死亡，并能氧化污泥中不容易水解的大分子物质。在臭氧-CAS工艺中生化性得到提高的臭氧化污泥回流至曝气池后，可作为底物重新被微生物代分解，使得污泥减量；在污泥臭氧化过程中，约有1／3的污泥被臭氧直接氧化成CO2等无机物，也使污泥量减少。此工艺能在不影响系统正常运行的情况下，使曝气池中无明显的无机物累积和剩余污泥排出。

2.2　氯气氧化法

利用氯气氧化性对细胞进行氧化，促进细胞溶解。由于氯气氧化能力低于臭氧，所以氯气的投加量是臭氧的7～13倍，虽然氯气比臭氧价格低，但氯气能够和污泥中的有机物产生反应，生成三氯甲烷等致癌物质，成为一个不容忽视的问题。

2.3　超临界水氧化法

超临界水氧化污泥主要是利用超临界水具有的高溶解性和强氧化性使污泥分解。在超临界条件下，无需机械搅拌和外界供热，有机物、空气(氧)和水均相混合开始自发氧化，在很短的反应停留时间内，99.99％以上的有机物能被迅速氧化成小分子。

2.4　投加解耦联剂

解偶联技术主要是通过投加解偶联剂，使得微生物的同化作用和异化作用相分离，氧化过程中产生的能量最终以热的形式被释放，从而实现污泥减量化，但解偶联剂会带来环境安全性的问题，影响出水水质。

3.　生物工艺

3.1　生物膜法

生物膜法是利用微生物来去除废水中有机物。微生物附着在载体表面，污水在流经载体表面过程中，进行有机营养物的吸附，氧向生物膜内部扩散并在膜中发生生物氧化等作用，对污染物进行分解，使污水得到净化，微生物也得到繁衍增殖的方法。生物膜法采用的固定式的载体填料，能延长微生物停留时间，形成好氧-厌氧反复耦合的过程来实现污泥减量，但该法对氮磷的去除效果不明显。

3.2　生物捕食法

生物捕食法利用原生动物和后生动物等微型动物对细菌的捕食作用实现污泥减量化。利用微型后生动物进行污泥减量，可在现有的污水处理工艺直接投加后生动物，也可制作适应后生动物生长进行污泥减量的反应器。杨健等将蚯蚓生物滤池与普通生物滤池相比对，结果显示蚯蚓生物滤池中污泥的处理效果明显改善，蚯蚓生物滤池在实现污泥减量化和稳定化的同时，对污泥的沉降、脱水性能均有一定程度的改善。

3.3　好氧－沉淀－厌氧(OSA)

在厌氧、好氧交替变化的环境下，微生物的表观产率系数减少。好氧微生物在底物过量的好氧段所产生的ATP不能立即用于合成代谢，而是在底物缺乏的厌氧段作为维持能被消耗。OSA工艺是在传统活性污泥法工艺的污泥回流过程中进行厌氧消化，为微生物提供了一个好氧、厌氧交替改变的环境，从而达到降低污泥产量的目的。钟贤波等对QSA工艺试验研究，研究结果显示OSA工艺能有效地降低剩余污泥产量，污泥在缺氧池中停留5～12h的OSA工艺污泥产率比传统活性污泥工艺有明显下降。

4.　结语

污泥的减量化是解决污泥问题的最佳处置方法。新型污泥减量工艺的应用应在保证污水处理效果的前提下大幅减少污泥量。将来还须从降低操作成本、优化工艺和减少环境污染等方面出发，对各种污泥减量技术进行研究及改进。

参考文献：

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摘要：介绍了新沂市城市污水处理厂的污泥膨胀情况。经过调查分析，最后确认污泥膨胀是由微量金属元素缺乏所致。为此，采取了向配水井、贮泥池内投加微量元素混合液的措施，从而解决了污泥膨胀的问题。

关键词：污泥膨胀 污泥负荷 微量金属元素 SVI

1．污水处理厂概况

新沂市城市污水处理厂采用三槽式氧化沟处理工艺（处理规模为首期3×104 kg/d），其污泥负荷为0.050 kg-BOD/(kgMLSS·d)，MLSS为4142mg/L，污泥龄为22d ，氧化沟水力停留时间4h，污泥含水率为82%，贮泥池污泥浓度为10.5mg/L，滤液污泥浓度为6.0mg/L.2003年1月经验收后正式运行，其进、出水的水质见表1。

指标

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关键词：VT工艺 VD工艺 污水处理 污泥处理

加拿大诺曼公司在污水处理方面推出了一项专利技术--双威污水污泥处理系统，包括VERTREATTM污水处理工艺(简称VT工艺)和VERTADTM污泥处理工艺(简称VD工艺)。在加拿大和美国已建有3座采用该工艺的污水处理厂投入运行。 图1　VT污水处理工艺示意

②一旦这个循环建立并稳定后，空气注入点转移到混合区的下部。未处理的污水通过入流管在混合区空气注入点的同等高度进入液体循环。

③压力和深度导致了高的氧气传导速率从而保证混合区内的混合溶液中具有高的溶解氧量。氧化区内高的反应速率保证了有机物能在垂直循环圈的上部被生物氧化。

④再循环液体沿着井筒的竖壁到达上部箱体中，在那里含有废气的气泡可以将废气释放进入大气。去掉这些微生物呼吸作用产生的气态产物对于防止这些废气重新回到系统内而影响空气动力效率是非常必要的。

⑤混合液体中比例较小的一部分从混合区进入下部深度氧化区。这个区域内溶解氧含量极高，停留时间较长，因而有极高的BOD去除率。同时饱含的溶气也有利于后续气浮澄清池中的固液分离。

⑥深度氧化区内的混合液体以极快的速度(2 m/s)进入气浮澄清池，这可保证砂粒和固体物质不会沉积在井的底部。

⑦混合液体行至上表面过程中的快速减压可以产生经过充分充氧的低密度的悬浮物。再经过气浮澄清池中的有效分离，可以产生结合密实的生物絮体和高质量的待消毒和排放的液体。 (2)占地少。本系统结构非常紧凑，所需占地面积通常只有传统工艺的10%～20%。

(3)环境影响小。和传统工艺相比，VT工艺的VOC(挥发性有机化合物)排放量是最低的。由于占地小，也便于根据特定需要将系统置于封闭的建筑之内。

4)维修、管理方便。并可以通过自动控制，实现无人值守。

(5)抗冲击负荷能力强。

图2　VD污泥处理工艺示意

VERTADTM是一个高效的高温好氧污泥消化过程。与其他高温消化系统相比，其不同之处在于将3个独立的功能区放在1个反应器中进行。井筒的最上部是第一级反应区，包括一个同心通风试管和用于混合液体循环的再循环带。 混合区在第一级反应区的下部，位于整个井筒的1/2深度处。在井筒上部区域所发生的高速率生物氧化所需的空气注入区域，为空气循环提升提供动力。 第二级反应区域在井筒的底部，井径3 m，井深一般约100 m，是普通好气氧化所用气量的10%。具体由污水浓度及污泥量确定。 ②一旦这个循环建立并稳定后，空气注入点转移到混合区的下部。未处理的污泥通过入流管在混合区空气注入点的同等高度进入液体循环。

③压力和深度导致了高的氧气传导速率从而保证混合区内的混合溶液中具有高的溶解氧量。氧化区内高的反应速率保证了有机物能在垂直循环圈的上部被生物氧化。

④再循环液体沿着井筒的竖壁到达上部箱体中，在那里含有废气的气泡可以将废气释放入大气中。去掉这些微生物呼吸作用产生的气态产物，对于防止这些废气重新回到系统内影响空气动力效率是非常必要的。

⑤混合液体中比例较小的一部分从混合区进入下部第二级消化区。这个区域内溶解氧含量极高，停留时间较长，所以，污泥中剩余的有机物在此被高度氧化。同时所含的溶气也有利于后续产物池中的固液分离。此过程最关键和最重要的特点是在这个过程中随着有机物的氧化，污泥温度不断升高，并利用周围良好的保温环境使反应器的温度得到稳定。

⑥消化后的污泥以极快的速度到达地表的产物箱，这个速度可以保证砂粒和固体物质不会沉积在井底。

⑦混合液体行至上表面过程中快速的减压可以导致固体物质从液体中分离并悬浮于表面。分离出来的高浓度生物具有不同的用处。废液循环至二级处理以便于达标排放。 (2)占地小。本系统结构非常紧凑，占地面积小。

(3)处理效果好。在处理过程中，挥发性固体要减少40%～50%。经处理后的出厂污泥可达到US EPA污泥A级标准。污泥经脱水后，可以直接用作土壤肥料，彻底解决污泥的最终处置问题。

(4)运行费用为传统高温好氧消化的一半以下。

(5)对经消化后的污泥，只需投加少量的有机絮凝剂进行污泥脱水，就可使污泥的含水率降至65%～70%。

(6)环境影响小。采用VD污泥处理工艺，异味气体和挥发性有机物的排放量很低。

(7)在气候非常恶劣的地方，或者对环境有特殊需要的情况下，便于将该系统置于封闭的建筑之内。

(8)维修、管理方便。并可以通过自动控制，实现无人值守。

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1.1 洱海流域水体富营养化现状

近年来,随着我国经济和城市化进度的发展,主要流域的生态环境压力日益加重,大量营养元素氮、磷等及有机物排入湖泊、河口中,导致水体中蓝藻等其它藻类大量繁殖,引起水体的透明度下降,溶解氧降低,生物多样性明显减少,水生生态平衡被严重破坏,水体水质迅速恶化,湖泊富营养化情况日益严重[1]。目前,我国湖泊水体富营养化面积达到了 5000 km2,通过“十一五”水专项的综合治理,太湖,滇池等重度富营养化湖泊的情况有一定好转,但未来的形势仍然不乐观[2]。洱海是我国第七大淡水湖泊、云贵高原第二大高原湖泊,流域面积 2565 km2,孕育了大理地区近四千年的文明历史。洱海对于大理各方面发展都有一定功效,主要包括供水、农灌、渔业、旅游等。洱海是大理市区的主要饮用水源地之一,在白族人民口中享有“母亲湖”的美誉。同时,洱海还拥有大理鲤、春鲤等多种国家二级重点保护动物,是洱海流域经济和社会发展的重要基础。洱海是“苍山洱海国家级自然保护区”的核心,是我国城郊湖泊中得到较好保护而幸存的一颗高原明珠[3]。随着洱海流域内社会经济的快速发展,洱海也遭遇到了较为严重的面源污染危害,水质恶化明显,富营养化问题日渐突出。洱海正处于中营养向轻度富营养过渡状态,水质已由Ⅱ类水降至Ⅲ类水。1996 至 2003 年间,洱海流域爆发了两次大规模蓝藻现象,引起了公众与政府的高度关注。尤其是 2003 年夏季水质急剧恶化,水体透明度降至历史最低,水质标准下降至 V 类水平。洱海流域农村主要面源污染为农田径流污染、畜禽养殖污染和农村生活污染。由于流域内大多村落未设置生活污水收集装置,加之村民环保意识薄弱,未养成良好的生活习惯,导致农村生活污水直接或通过农田径流排入洱海,成为洱海污染源的重要部分。近十年来,洱海流域人口大幅增加,农村经济快速发展,种植业和畜牧养殖业已成为主导经济产业。与此同时,种植大蒜与养殖奶牛产生的氮、磷负荷所占比重亦逐年递增,导致农业面源污染逐渐演变为洱海流域最主要的 N、P 污染因子,占湖泊进水污染物质负荷总量的 60%~70%[4]。

………

1.2 低污染河水特征及处理方法

低污染河水是指水质符合污水排放标准,但污染负荷高于湖泊流域水质要求的河水。永安江等洱海流域主要入湖河流水质劣于Ⅲ类水标准,但污染物浓度较低,是低污染河水。洱海流域低污染河水特征如下:

(1) 与未经处理的生活污水或工业废水相比,污染物浓度较低。

(2) 入湖河流总流量大,涉及范围广,治理难度大,污染负荷量高。

(3) 受气候因素及农事活动变化影响,入湖河流的流量和营养物质浓度会有不规律的波动变化。

一般来说,污水处理工程的建造是基于以处理生活污水或者高浓度废水为目标的,而并没有针对低污染水建立相应的处理工程。随着近年来生态工程的概念引入我国,关于生态工程处理低污染水的研究和应用也日趋广泛,低污染河水的治理手段有了质的飞跃。

……..

第二章 研究内容与方法

2.1 研究内容

本课题的研究来源于国家“十二五”水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07105-003)。本课题以云南大理邓北桥湿地一期工程为研究对象,建立湿地系统脱氮的生态动力学模型,模拟并定量化分析湿地中各氮素的迁移转化过程,确定低污染水湿地处理系统的主要脱氮基质,氮素的主要归趋形式以及各反应速率的变化规律。同时,利用模型模拟分析温度,溶解氧对湿地脱氮效果的影响程度和影响方式,以便有效的管理和运行人工湿地。具体研究内容包括以下几个方面:人工湿地脱氮生态动力学模型的建立是进行课题进一步研究的基础,模型建立是否成功对于模拟效果的影响十分重要。本课题研究对象是复合型的人工湿地,因此对各单元的构建情况和脱氮过程都需要全面的了解,将各单元整合是一个关键点。同时,需要熟练掌握系统动力学软件 Stella 建模的操作步骤。综上所述,该研究内容的重点是邓北桥湿地整合系统各氮素质量平衡方程的建立,各反应过程及速率公式的确定以及准确的建模步骤。由于生态动力学模型是建立在多模块、多介质、多途径的复杂循环系统之上,因此相应的出现了多参数的情况。而其它相关研究中模型参数的选用及优化方法没有一个统一的标准,大部分是经验和较早文献中所得,少部分是通过计算优化。模型参数的正确选用以及合理优化是模型模拟结果准确与否的关键保证。在湿地系统脱氮模型建立完成以及各参数确定的基础上,模型并不能立刻进行应用,需要通过模拟结果与实测数据的比对以及模型效率的计算来验证模型的有效性,方可应用并进一步分析。

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2.2 采样及水质监测方法

本研究对象云南大理邓北桥湿地一期示范工程作为“两江一河”生态湿地建设的代表工程,对于洱海流域北部主要入湖河流永安江的污染控制具有重要作用。受流域的农村和农田面源污染影响,永安江水体 ρ(TN) 在 0.4~4.2 mg/L 之间,ρ(NH4+-N) 在 0.05~0.80 mg/L 之间,属于低污染水。邓北桥湿地一期工程总投资约 320 万元,占地面积 5×104m2,日处理流量约为 2×104m3,采用潜表流复合型人工湿地工艺对永安江河水进行深度处理。邓北桥湿地一期工程景观见图 2-1。在工艺设计中,湿地进水口各设置一道带闸门的泄洪分流坝。进水闸控制新、老永安江河水的进水流量,进入湿地的河水首先通过自流方式进入沉淀池,在该反应器中,大部分可沉降砂粒和大颗粒悬浮物通过沉降得到去除。在沉淀池的出口处设置格栅,用以截留河水中粗大固体污染物。经预处理后的河水依次流经氧化塘、一级表流湿地、水平潜流湿地以及二级表流湿地。最终,经深度处理的低污染河水流入收集池后自流进入永安江下游。工艺流程见图 2-2。经邓北桥湿地深度处理后的永安江河水年均水质指标中,ρ(TN)达到地表水环境质量标准Ⅲ类(GB3838-2002),ρ(NH4+-N)达到Ⅰ类。

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第三章 模型参数的优化及有效性验证..........29

3.1 模型参数优化........ 29

3.1.1 敏感性分析方法简介 .......... 29

3.1.2 模型参数优化值及确定方法 ..... 29

3.2 模型有效性验证.... 31

3.2.1 模拟值与实测值对比 .......... 31

3.2.2 模型效率 R 的计算....... 33

3.3 本章小结......... 33

第四章 模型的应用.......35

4.1 湿地氮素迁移转化量模拟结果及分析..... 35

4.2 各主要反应速率模拟结果分析........ 36

4.3 模拟水温变化对湿地脱氮效果的影响.......... 37

4.5 本章小结......... 43

第五章 结论与展望.......45

5.1 结论及成果..... 45

5.2 问题与展望..... 46

第四章 模型的应用

4.1 湿地氮素迁移转化量模拟结果及分析

通过对模型的有效性验证,可以应用模型进一步对低污染水湿地系统中氮素迁移转化过程进行分析研究。为了解人工湿地低污染水处理系统中主要的脱氮机制以及各氮素的归趋形式,本部分研究将应用模型模拟计算每日湿地各氮素之间的迁移转化量,对湿地系统脱氮过程进行定量化的分析。利用模型模拟结果、进出水流量以及湿地有效容积进行计算,得到邓北桥湿地每日的氮素迁移转化与去除量,结果见图 4-1:由此可知,有机氮沉降可以去除湿地进水中 51% 的 ON,是有机氮去除的最主要方式,但植物腐败又在一定程度上补充了水体中的 ON。水体中 NH4+-N 的来源基本上是有机氮矿化(42%)和底泥释氨(48%)所得,该湿地进水 NH4+-N 负荷的贡献很小。水体中 95% 的 NH4+-N 通过硝化作用转化为 NO3--N,是氨氮去除的主要过程。微生物同化吸收和植物吸收对 NH4+-N 的去除贡献不大。水体中 55% 左右的 NO3--N 通过反硝化最终去除,是 NO3--N 去除的最主要途径。邓北桥湿地进水 TN 量为 7.31 kg/d,出水 TN 量为 3.71 kg/d,TN 去除率达到 49.2%。进水 NH4+-N 量为 0.2 kg/d,出水 NH4+-N 量为 0.11 kg/d,NH4+-N 去除率达到 45%。反硝化可以去除进水中 50%的 TN,是 TN 去除的最主要途径。植物吸收可以去除进水中11%的 TN,底泥则可以吸附进水中 3.5%的 TN。

………..

结论

为了给处理低污染河水的人工湿地的设计及运行管理提供一定理论依据,同时给“东湖万亩湿地”工程中氮去除量的预测提供一定参考。本课题以处理原水为低污染河水的邓北桥湿地一期示范工程为研究对象,建立生态动力学模型,对湿地中各氮素的去除与迁移转化进行模拟及定量化分析,得到以下结论及成果:

(1) 根据湿地脱氮机理,湿地氮素质量平衡方程以及各反应过程的速率公式建立了邓北桥湿地脱氮生态动力学模型。利用敏感性分析方法,优化了模型相关动力学参数,参数在一定程度上体现了低污染水的特性。通过模拟结果与实测数据的比对以及模型效率的计算,结果显示模型基本上能反映邓北桥湿地出水中 ρ(NH4+-N)、ρ(NO3--N)、ρ(ON)的变化趋势,模型模拟 NH4+-N、NO3--N、ON 的效率系数 R 值分别为 50.2%、67.6%、81.2%。可以利用模型进一步分析湿地氮素的迁移转化规律,同时也给以处理原水为低污染水的湿地脱氮模型的建立提供了一定借鉴。

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    关键词: 污泥堆肥,优化运行,经济效益

    随着国家对环保治理的力度的加大,越来越多的污水处理厂投入运行,由此处理生活污水而产生的剩余污泥也越来越多,如若对污泥处理不好,就有可能会造成二次污染,因此,处理生活污水的同时,重视污泥的处置显得非常重要。

    污泥堆肥资源化就是把污脱车间生产出的泥饼进一步在微生物的作用下,通过微生物的生物化学反应实现物质转化,从而达到剩余污泥的无害化.稳定化.减量化和资源化的过程。其工艺过流程:搅拌发酵风干熟化期。当污泥脱水车间的泥饼用运输车过磅,经过搅拌机.螺旋输送器拌入配定的糠.发酵剂斗槽里,另加入回流料,1天后用翻抛机把搅拌好的污泥混合料倒成堆肥条垛。进入发酵周期。发酵处理过程中起作用的微生物对氧气的要求不同,污泥堆肥可分为好氧法和厌氧法两种。

    1.好氧堆肥法的微生物作用原理

    好氧法是指在通气条件下通过好气性微生物活动使有机物得到降解稳定的过程,过程速度快,堆肥温度高(一般为50—60℃,极限温度可达70℃,故又称高温堆肥)。此好氧条件下进行污泥堆肥资源化,微生物作用过程可分为以下三个阶段:

    (1)发热阶段(搅拌过程1天,)堆肥堆制初期,污泥与糠.发酵剂搅拌,主要由中温好氧的细菌和真菌,利用堆肥中最容易分解的可溶性物质,如淀粉.糖类等迅速增殖,释放出能量,使堆肥温度不断升高。

    (2)高温阶段(发酵过程,3—7天)堆肥温度上升到50℃以上,由于淀粉.糖类等易分解物质迅速分解氧化的同时,消耗了大量的氧,而造成了堆肥中局部的厌氧环境。这样,好氧性的微生物如纤维素分解氧化菌逐渐代替了中温微生物的活动。在此过程中,好热性微生物随着温度升高而随之发生变化,在50℃左右,主要是嗜热性真菌和放线菌,温度升高到60℃时,真菌几乎完全停止活动,仅有嗜热菌和放线菌在继续活动,缓慢分解有机物,温度升到70℃时,大多数嗜热性微生物已不适宜,而大量死亡或进入休眠状态。高温对污泥堆肥化而言是极度为重要的,主要表现在两个方面:一方面,高温对快速腐热起着重要作用,在此阶段中,堆肥内部开始了腐殖质的形成过程,并开始出现能溶于弱碱的黑色物质。另一方面,高温有利于杀死病原性微生物和寄生虫卵。病原性微生物的灭活取决于温度和接触时间,堆温50℃—60℃,持续6—7天,可达到较好的杀天虫卵和病原菌的效果。

    (3)降温和腐熟保肥阶段(熟化过程,30—35天,)腐熟阶段的主要问题是保存腐殖质和氮素等植物养料,风机提供氧气,充分的腐熟能大大提高污泥堆肥肥效与质量。为了减弱有机质矿化作用,

    2.堆肥的腐熟度与品质评价

    腐熟度是指污泥中的有机物经微生物作用后腐化分解成为成分稳定,不再变化,施于土壤后能提高土壤肥效,增加农作物产量,是对作物没有阻碍的堆肥发酵状态。根据泥饼的情况,一般含水率在75%—80%之间,而腐熟质含水率在25%—35%,因此把泥饼与腐熟质按一定体积比混匀加入粉煤灰或石灰就能调整原料含水率在50%—60%之间。同时,通过混料使泥饼粒度也得以调整,能够满足堆肥要求。

    判断堆肥腐熟度的物理评价指标又称表观分析法,有人将腐熟堆肥的表现性质归纳为:堆肥后期温度自然降低,不再吸引蚊蝇,不再有令人讨厌的臭味;高品质的堆肥就是深褐色,肉眼看上去很均匀,呈现出疏松的团粒结构。

    3.好氧堆肥污泥成本

    根据某堆肥厂污泥日处理情况,做出以下成本核算表:

    污泥每天产量84吨,在污泥经过运输车过磅进入搅拌机.螺旋输送器.与糠.和发酵剂反应,其中1吨污泥需要0.33~0.35吨糠,0.33~0.35kg发酵剂的用量,另外加回流料(原污泥经熟化)。1吨￥400~600元,发酵剂1吨1万元。用电量每日140度,电费84元/天(1度0.6元)。每天出产的84吨污泥成本(不含人工支出)合计11760元。1天搅拌用翻抛机运入堆肥槽,进入发酵期,发酵期1周再经5天风机供氧烘干和最后3个月的熟化期(熟化仓最大储存2000吨污泥)制成成品。成品按1天污泥量30吨计算。

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关键词：污泥深度脱水 市政污泥 污泥改性

中图分类号： 文献标识码 文章编号

1. 引言

生活污泥是生活污水处理厂污水处理后的副产物，通常是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的非均质体，具有含水量高、易腐败、有恶臭、有害的特点，若不进行科学处理处置，将带来严重的二次污染，危害人体健康，并且对于整个生态来说，污水处理也失去了意义[1]。据环保部预测，至2010年底，全国污泥产生量将达到3000万吨（含水率80%），从而成为我国城镇环境污染威

胁源。目前我国大部分污泥多为无序堆存或简单填埋，主要处置方式是脱水后直接与生活垃圾混合填埋（31%）或农业利用（44.8%）。

根据2010年11月26日国家环保部下发的《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》（环办[2010]157号）要求，污水处理厂以贮存（即不处理处置）为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以下，污水处理厂应当对污泥农用产生的环境影响负责；造成土壤和地下水污染的，应当进行修复和治理。如何提高污泥的脱水性能并降低滤饼含水率，已成为目前污水处理的研究重点[2，3]。

2. 设计参数

河南省某市政污水处理厂污水处理运行规模50000t/d，污泥设计处理规模为50t/d（含水率80%污泥），污泥泥质：含水率78～82%，pH=7，有机质45～65%，比阻1.58×109 S2/g（脱水前），属于脱水难度较大污泥[4]。进泥稀释目标值为95%，药剂添加总量为5%（以含水率80%污泥计），脱水后出泥泥饼含水率50%以下。处理后泥饼由污泥运输车转运至垃圾填埋场进行混合填埋，滤出液返回至污水处理厂进水口。

3. 工艺流程及原理

3.1 污泥接收系统

污水处理厂原有的离心机出泥由螺旋输送机输送至80%污泥接收仓，对来泥

进行储存，可降低离心机运行对系统连续运行的影响。污泥接收仓底部设置液压滑架及螺旋输送机，使污泥匀速输送至预搅拌罐中。

3.2 污泥改性系统

改性系统采用连续运行方式。含水率80%的污泥和水充分混合后，含水率升至95%，具有良好的管道输送性。稀释后的污泥进入絮凝搅拌罐，与三氯化铁溶液进行反应，改变污泥絮体原有结构状态。之后污泥进入改性罐，通过与生石灰的充分混合，形成骨架构建体，使污泥内部重组为多孔刚性结构，有利于水分的分离。

3.3 污泥压榨系统

改性后污泥在暂存罐中储存，在压滤机保压结束后，由柱塞泵泵入压滤机。经过进料―压榨―反吹―卸泥四个工序后，污泥含水率由95%降至50%，最后通过皮带输送机直接输送至污泥运输车上。

4. 主要设备参数

4.1 螺旋输送机

80%污泥的输送选用螺旋输送机，共5条，输送量均为10m3/h，最大功率4.5kW。

4.2 污泥接收仓

污泥接收仓外形尺寸4m×4m×2m，有效容积30m3，顶部设置人孔及进泥孔，底部设置液压滑架及出泥螺旋输送机，液压滑架设置10min自动运行一次。仓体配置液位仪表一套。

4.3 改性系统罐体

改性系统设置3个罐体：预搅拌罐、絮凝搅拌罐、改性罐，有效容积均为1.5m3，罐体之间采用管道连通。预搅拌罐搅拌器采用两级桨叶式，转速200rad/min；絮凝搅拌罐搅拌器采用两级桨叶式+侧挡板，转速80rad/min；絮凝改性罐搅拌器采用螺杆螺带式+导流桶+侧挡板，转速120rad/min。

4.4 柱塞泵

据压滤机工作特点，进料，升压，保压过滤的特点，采用单电机带双油泵，双液压系统工作。此泵进料升压时间短，保压过滤功率低，压力波动小，节约时间提高效率。额定出口压力为1MPa，流量35m3/h。

5. 运行效果及经济分析

5.1 出泥效果

经过预处理、污泥改性、高压压榨，污泥含水率由80%降至50%，药剂添加总量为5%（以80%污泥计），泥饼厚2.5cm，密度为1.4g/cm3。处理后污泥具备很好的稳定性，符合混合填埋标准，也可用于制造建材、焚烧等资源化利用。

5.2 运行成本

本项目运行时间为16h/d，处理量80%污泥50t。每天运行电费为300元，管理费1300元（包括人员费用、设备维护费用），药剂费用2536元。经核算，吨污泥处理成本为82.72元。

6. 结论

污泥的减量化对污泥的后续处置具有重要意义，传统脱水工艺很难将污泥含水率降至70%以下。实践证明，污泥改性-深度脱水工艺对污泥含水率的进一步降低具有显著效果，可使污泥减重60%。该工艺具有布局紧凑、占地面积小；封闭式运行，无臭味；处理周期短，运行效率高；出泥含水率低，处理效果好；投资运行费用低，操作方便等优点。

参考文献

[1] 张守君.杜永林.污水处理中污泥处理技术分析[J] .云南环境科学.2011，20（4）：40-41.

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关键词：卷烟；曝气生物法；污水处理

中图分类号：[R123.3]文献标识码： A 文章编号：

本文根据目前存在的处理烟草污水技术，提出了新的思路方法，利用曝气生物法处理污水，为烟草污水处理工艺未来的发展指明了方向，具有十分重要的研究价值。

一、卷烟企业污水概述

企业卷烟企业产生的污水主要包含：制丝、卷包与清洁操作过程中的废水，锅炉产生的冷凝水以及除尘水膜废水，企业食堂、卫生间的生活污水等，这些污水具有下列特点：1.复杂的组成成分，污水处理存在着比较大的难度。污染物具有的浓度与色度都比较高，造成了污水组成成分十分复杂。2.污水量惊人。3.存在着较大的废水水质波动现象。一个卷烟企业通常生产的香烟品牌超过三种，每一种香烟品牌包含的烟草类型、生产程序及各种香料香精的添加成分也不相同，这样导致烟草产生的废水水质拥有较大的波动性，容易对处理污水体系产生严重冲击。因为烟草污水中含有的有害物质浓度极高，例如尼古丁、焦油等，直接将这些污水排出对环境会造成严重的污染，所以需要采取科学措施对卷烟企业污水进行处理。伴随着卷烟企业日益激烈的竞争以及不断加强的节水环保意识，更多的卷烟企业认识到污水综合治理工作的义，同时较为慎重的选择处理污水工艺。

二、卷烟企业收集处理污水工艺要求及选择

(一) 收集污水的方式

对雨水采取科学分流，设计匹配的污水截流方案，采用专门的管道对污水实施收集，并且输送至处理污水中心，防止雨季到来时因为暴涨的降水对处理污水体系形成的强烈冲击。

(二) 污水实际排放与检测结果

按照国家环保部门提出的要求，处理废水应当根据国家颁布的排放标准执行，因为卷烟企业的性质是轻工业，所以需执行污水排放的一级标准。我们根据监测环境部门对卷烟企业排放污水进行的抽样检测，污水水质与国家具体要求见表1。

表1 国际标准与实际检测结果

检测项目 磷 SS COD 氮 氨氮

国家标准 0.5 70 100 — 15

实际结果 9 414 354.7 18.45 48.614

(三) 卷烟企业选择污水处理工艺选择

选择处理污水的工艺需按照污水的水质情况、出水需要、污水处理场的规模、企业未来发展计划以及实际情况等综合进行考虑。根据表1能够看出，污水处理工艺需要去除磷、氮、SS和COD等。因为每天污水排出量并不大，并且带有间歇性，考虑到处理污水成本等问题，选择处理工艺应遵循原则：1.高效去除污水中的有机物，同时还需具有较好的除磷脱氮性能。2.具有较强的抵抗冲击荷载的能力，能够很好适应污水发生的水质与数量变化。3.产生稳定且少量的污泥，并且能够简化处理污泥的操作。4.处理环节较少，基建所需费用较低，操作简便。5.各项操作能够实现自动化控制。按照以上对污水进行处理的原则，对卷烟企业采用曝气生物法处理污水，该工艺能够很好的抵抗负荷冲击，维护运行十分便捷，有力确保了磷、氮等去除，提升了氧产生的传质效果，确保了出水的稳定性等。

(四) 曝气生物法污水处理主要设备

1.调节池

设置调节池的主要作用包括：一用于调节池，重点对污水的质量进行调节，令其能够均衡的出水并且保质保量，确保生化后续反应能够稳定执行；二用于酸化水解池，将存在于污水中的大分子复杂有机物质成功水解为具有溶解性的小分子有机物质，与此同时将溶解性的小分子有机物质进行转化，促使水中存在的难降解物质能够利用生化反应中除去；三用于初沉池，对SS实施沉降。

2.曝气生物池

曝气生物池是一种普通生物滤池的变形，也可以认为是生物氧化接触法的特殊模式，也就是在生物反应装置内填入颗粒物料，为生长微生物膜提供载体。这项工艺特点：一装填入池内的颗粒具有较高的空隙率，对于微生物的繁殖非常有利；二滤池内综合了固体与降解生物的分离。不需要再次设置二沉池；三均匀将气、水混合避免在滤层汇集气泡，提升了氧的利用率；四容易实施自动化管理操作，保证运作的稳定与安全。

三、曝气生物法污水处理工艺

卷烟企业污水处理工艺：污水生产格栅调节沉沙预处理生化反应污泥处理过滤中水或用排放。

(一) 预处理污水工艺

生产污水经过泵房提升到预处理池，分别均匀放置到曝气池中。污水在曝气池中除去浮渣与沉砂之后输送至混合池。加入药剂聚合氯化铝，充分混合搅拌之后送入絮凝池。保持13分钟絮凝后产生矾花通过渡区直接进入沉淀斜管池，首先输送至布水区域下部分，经过斜管之后进入清水区域上部分，矾花经过斜管时产生沉淀。发生沉淀之后产生污泥区域，利用气提装置将污泥统一通过排泥管按照规定时间送至贮污泥池。清水区域中的污泥通过集水槽进入集水区域，最后汇至水井中，经过管线流入格栅间。

(二) 生化反应工艺

经过预处理之后的污水进入氧化沟，与厌氧池内的消化液自然混合回流并实施硝化反应，以便能够获得良好的脱氮效果；再利用微孔深水曝气结合，使得活性污泥与污水发生混合反应，存在于污水中的有机物成功分解为水和二氧化碳，同时形成细胞生物，最终净化了污水。利用沉降区停止曝气，污泥絮体逐渐发生了沉降，剩余曝气加强了污泥的吸磷与絮凝，在静态情况下迅速有效的分离了污水和污泥，通过离泥水装置致使系统出水，整个体系确保了处理污水过程中的持续稳定性。污水经过生化反应之后，通过清水池进行排放并达到了标准。曝气生物滤池中的反冲洗水通过清水池利用反冲洗泵加入，之后反冲洗水进入调节池。

(三) 过滤、消毒处理工艺

利用组合反应装置，主要针对生化反应出水含有的剩余磷以及悬浮细微物质实施去除，确保水能够达到排放标准。通过发生二氧化氮整套装置对出水实施必要的消毒处理。

(四) 污泥处理工艺

污水处理系统产生的污泥主要来源就是调节池。利用潜水泵将污泥泵入浓缩池，经过重力沉降处理之后，利用螺杆泵将污泥泵入脱水装置中，污泥实施脱水处理之后依据泥饼方式送出并进行合理处置。将存在于污泥浓缩池与脱水机中的液体返回到调节池。对于剩余的少量污泥，由于具有较好的稳定性，含有丰富的植物有机应用成分，基本上没有污染残留物质，可以在园林内使用。

(五) 中水回用处理工艺

为了能够有效节约成本，治理污水后获得的达标的中水，尽可能就地处理不向外排。按照卷烟企业实际情况，中水回用设计方案：冲洗卫生设施、灌溉绿化、冷却锅炉水等。

结束语

虽然处理污水技术经历了漫长的发展过程，目前已经日趋成熟，可是对于卷烟污水处理过程还是存在着较多的问题，仅仅依赖单一形式的污水处理技术很难达到排放标准，必须联合多种工艺对污水实施处理，才能实现合理利用资源的目的。例如烟草污水利用曝气生物法进行处理后能够达到标准实施排放。同时还能有效节约资源降低成本，因此这一工艺的研究应用具有重要意义。

参考文献

[1] 朱乐辉，付朝臣. 曝气生物滤池工艺处理污水[J]. 环境工程，2009，(1).

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关键词：污水处理厂；污泥资源化处置；发展趋势

中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0014-01

1 城市污水处理厂污泥处置的现状及发展趋势

随着污泥安全处理处置问题的日益突出，国内不少城市自2002年开始建设现代化污泥处置设施。毋庸置疑，污泥处置实质性工作的开展在大部分污水处理厂还处于起步阶段，湿污泥被随意抛弃或露天堆放的现象比比皆是，只有20%不到的湿污泥实现了资源化处置，引起较多的二次污染。

现阶段城市污水处理厂污泥资源化处置技术基本上采用引进西方技术，或在吸收西方先进技术的基础上进行改良、创新或国产化。目前水泥窑协同处置、空心桨叶热蒸汽烘干、高温好氧堆肥、污泥制砖、化学调理深度脱水加焚烧及循环流化床干化加焚烧等都在国内污水处理厂中有了实际应用，但诸如污泥低温制油、污泥制陶、污泥熔化、污泥湿式氧化、污泥制活性吸附剂等新技术还仍处于研究阶段，没有进行大规模工程应用。

2 城市污水处理厂污泥资源化处置的典型技术

2.1 好氧堆肥

污泥好氧堆肥是将固体有机废弃物转化为高质量有机肥的重要无害化和资源化途径，它不仅可以解决城市污泥环境污染问题，而且对于发展有机肥、保持和提高土壤肥力，促进农业持续发展有着重要的意义。

例如陶娟娟在常温下以体积为1m3的堆体（包含污泥、稻草和木屑），C/N为30，含水率为55%，通过人工翻堆来进行通风，测得种子发芽系数为88.3%，腐熟度高。在塌陷区贫瘠土地上应用堆肥产品后，土壤中的重金属和营养元素等均有所提高，且重金属增加量符合国家标准《土壤环境质量标准（GB 15618-1995）》所规定的农田土壤质量控制标准允许值，由此得出城市污水处理厂污泥在常温状态下自然通风堆肥效果较好。

2.2 污泥制砖

污泥制砖是指将污泥经过一定处理筛选后，与其他原料混合（如粘土）加压成型，焙烧后制得污泥砖。近年来，我国越来越多的学者开始对污泥制砖资源化展开相关研究：①有研究者将城市污泥加入到烧结砖中，考察制备得到的污泥粘土烧结砖的各项性能，结果显示当加入的污泥量在5%-6%之间时，生产得到的页岩及粘土烧结普通砖均可作为承重砖体使用。而当污泥的加入量少于5%时，所得到的页岩烧结空心砖强度，可作为填充墙（或隔离墙）使用；②有研究者利用污水处理厂剩余污泥制备粘土砖，结果显示当污泥添加量为5%到25%之间时，制备的砖体具有较好的保温隔音效果。如果投入工业生产，一个普通的陶瓷砖生产厂每天可消耗30吨污泥；③有研究者利用污水处理厂深度脱水污泥制备烧结砖时发现，当污泥掺量为20%时，砖体呈现较好性能，能够用作承重墙体的建造。经计算，生产100万块深度脱水污泥砖，能带来76000元的经济效应，同时分别能减排2.203吨和3.126吨的二氧化硫。

2.3 污泥燃料化

由于污泥具有较高的热值，在许多工业应用中将污泥作为替代燃料，有研究者利用污泥热值，将其添加到水煤浆中制备成生物质煤浆，此举既节约了煤资源，又省掉了污泥前处理等繁琐程序；有研究者以污泥、稻草和烟煤为原料，压制成污泥燃料，结果显示污泥：烟煤：稻草=0.5：0.45： 0.05且控制成型压力和过量空气系数分别为50MPa和1.3-1.7时，其污泥型燃料的燃烧速率最快；有研究者用成型干化工艺制备污泥-煤复合燃料，结果显示污泥的含水率、成型压力以及原材料的添加比例都对燃料的成型有很大影响，并且污泥-煤秃先剂舷嘟嫌诖课勰嗑哂薪虾玫母苫性能，能同时实现污泥脱水和资源化的双重目的；有研究者制备了污泥秸秆衍生固体燃料，结果显示该种燃料相较于污泥单独燃烧和煤混合燃烧都具有更好的燃烧特性，能替代燃料使用。

3 结语

城市污水处理厂污泥资源化利用在我国已经有超过20年的历史，自20世纪80年代初，第一座城市污水处理厂天津纪庄子污水处理厂建成投产后，污泥既由附近郊区的农民用于农田。而本文主要对好氧堆肥、污泥制砖和污泥燃料化技术的研究现状进行了阐述，以期为提高城市污水处理厂污泥资源化的效率，提供一些有益的参考。

参考文献

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【关键词】 直流电场 污泥 脱水干化

污泥为污水处理的终端产物（即污水的浓缩污染源），是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，含水率高达80%，且易腐烂发臭。常规污泥热干化减量化技术成本很高，其他污泥干化减量技术在二次污染、投资、运行成本方面存在诸多弊端。因此，污泥干化减量是全世界公认的污泥治理领域的最大难题。

本研究方向解决的技术问题是提供一种泥饼含水率低，运行成本低，易维护保养，占地面积小，操作方便的电渗透污泥干化脱水装置的研究和发展提供帮助。

1 污泥脱水技术在国内外的现状与发展趋势

1.1 采用常规机械压力脱水的技术

目前污泥脱水工艺以机械脱水为主，主要有：真空吸滤法、离心法和压滤法。主要的机械设备有：转鼓式真空过滤机、离心机、厢式压滤、带式压滤脱水、螺旋压榨脱水等。这类型脱水机械脱去的仅是污泥中自由间隙水，虽经脱水，污泥水份仍有75%～85%左右。

1.2 采用热力脱水的技术

热力脱水一般采用蒸汽、烟气或其它热源，它不是一般意义的烘干。常用设备为浆叶机、套筒机或流化床等，也有以造粒或喷雾形式脱水必须依赖热源制热或余热利用，但由于存在使用蒸汽不经济，利用锅炉烟道气影响系统稳定，建设独立热源代价大，利用余热须改动原有工艺设施等因素，再者，干化后要资源化利用，且不能因脱水而破坏污泥原赋有的热值。

1.3 采用隔膜压滤机压滤脱水的技术

目前普通隔膜压滤机，隔膜压力可达1.2-1.6MPa，对污泥瞬间施压脱水，使污泥含水率有可能降低至70%-75%左右。如加大无机絮凝剂及粉末药剂的投加量，可是污泥的含水量降低至60%以下，但，污泥性质发生改变，增加了污泥中固体含量，增加了污泥中灰分，降低了污泥中的有机物含量和热值等。

1.4 采用厌氧消化技术

通过厌氧工艺将污泥中的大生物质分子分解为小生物质分子的过程，完成对污泥降解，达到污泥减容减量。但该项技术对于污泥的各项成分要求波动很小，在实际生产操作过程中难度大，而且投资大，目前在我国很难得到大面积的推广应用。

1.5 采用太阳能干化技术

该项技术运行成本较低，但是占地较大，而且受季节影响较大，生产过程中臭气释放量大，且难收集，净化难度大。

2 电渗透污泥干化脱水装置的应用研究

2.1 污泥中水分组成

污泥中所含水份大致分为四类：A、间隙水；B、毛细结合水；C、表面吸附水；D、内部水。这四种水除了间隙水可以以物理方式压滤以外，其它三种水表面具有强大的负电子包裹着，它不能以物理压滤析出。

污泥脱水的难易，除与水份在污泥中的存在形式有关外，还与污泥颗粒的大小，污泥比阻和有机物含量有关，污泥颗粒越细、有机物含量越高、污泥比阻越大，其脱水的难度就越大。 另外，由于污泥中含有大量的碳水化合物等高浓度有机物，导致污泥的粘度较大、含水率较高、固液分离性能差。

2.2 电渗透脱水机理及研究方法

（1）电渗透脱水法机理：在电场作用下，带电颗粒在分散介质中作定向移动，分散介质通过多孔性固体作定向移动产生电渗透，使得物料易于脱水。

（2）电渗透脱水法研究：电渗透脱水是给污泥施加一定的直流电压，利用污泥粒子和水分子相互向相反的极性方向分离移动的现象进行脱水，在脱水时没有必要施加高压力。电渗透脱水法中，水分的移动量与施加的电流量成正比。为了有效地使用电渗透力，将机械式脱水和电渗透脱水有机地结合起来。脱水机理过程见图1示：

（3）电渗透脱水装备研究：本研究在传统的带式压滤机的基础上，将直流电场引入脱水过程，通过直流电发生装置产生直流电，通过旋转供电装置（中心集电器）将直流电引入正电极滚筒的正电极板和负电极履带板上的负电极板上，这样污泥在脱水过程中污泥中的水分发生电泳现象，污泥中的谁向负电极板移动，加上调整负极电极履带的涨力，来实现正极滚筒上的正电极板与负电极履带电极板之间的压力将污泥中的水分脱出，大大降低污泥的含水率。

本研究方向将直流电荷引入了污泥脱水过程，并在过滤压力上比以往的普通带式压滤机增大了很多，通过调整过滤带的运转速度、正负极的电压和正负极之间的压力，可以得到不同含水率的污泥滤饼。

2.3 电渗透污泥干化脱水装置技术特点

本研究方向解决的技术问题是提供一种泥饼含水率低，运行成本低，易维护保养，占地面积小，操作方便的污泥脱水技术，。该技术具有如下特点：（1）电渗透脱水的驱动力不同于机械过滤的压榨力，过滤介质不会受到严重的破坏和堵塞；（2）通过调整电渗透的电压和电流，很容易控制脱水的速度和效率；（3）胶体中的水分用电渗透具有较高的脱水效率；（4）电渗透脱水容易与机械脱水相结合，进一步提高脱水效率；（5）电渗透的应用受到物料电特性的影响因素小，适用范围广。

3 电渗透脱水干化装备研究发展的前景及意义

电渗透污泥干化脱水技术开辟了固体物料中水分脱除的新理念，让污泥脱水这个老大难不在依附于热量和药剂（目前所有污泥减量化技术均无法摆脱这两点束缚）。该理论成果的实际应用，可将污泥减量化和后续的资源化利用和无害化处置工作做到有机结合，有利于我国污泥处理行业建立了循环发展经济产业链，此技术的应用将大大提升我国污泥处理的健康良性发展步伐，使我国在污泥处理环保领域走到世界先进水平。

本技术的研发和应用的实施将会对我国水污染防治和固体废物治理带来如下效应：

（1）实现在污泥产生源头减少污泥产生总量50%—60%。按照我国目前年产3500万吨污泥产量计算，即可减少近2000万吨污泥排放。（2）减少污泥处理过程中巨额运输费用。按照目前污泥平均运输价格50元/吨，即每年可减少10亿元的污泥运输费用。（3）有利于整个污泥处理产业的健康良性发展。污泥处理处置过程中污泥干化脱水减量化工段，是全世界公认的老大难，在污泥产生源头进行消减，划清目前污泥处理领域责任不清，各地处理成本高低不平的局面。（4）为污泥处理循环经济产业链最为敏感的污泥减量化工段与资源化分开，在污泥产生源头进行污泥消减50-60%，减少污泥处理企业的负担。（5）大大降低目前污泥处理处置过程中污泥减量化工段产生的尾气二次污染。目前污泥处理项目中二次污染隐患最大在污泥减量化工段的尾气污染。（6）提高污泥资源化利用单位的运行积极性，该项目由于可在污水处理厂实现污泥的减量化工段，将使目前我国污泥处理在运行工程，甩掉因污泥减量化面临的高能耗、二次污染隐患大、运行成本高等问题，所引发污泥资源化利用企业积极性不高的情况。使污泥处理处置产业链进入良性发展，同时可提高目前污泥处理工程的运行的产能和效益。大大降低目前在运行项目的二次污染隐患。（7）减轻污水处理企业污泥出路所面临的困境和难题。当污泥经过该技术处理后，污泥的出路途径，大大拓宽，摆脱原有污泥出路单一的困境。（8）本项目由于不依靠外界热能和辅料，只采用清洁的电力能源作为基础条件，让污水处理厂实现污泥源头减量成为现实。

4 结语

随着我国经济的逐步发展和环保设施的不断投入运行，污泥处置市场已经从无到有，从小到大的模式在逐步发展，目前虽然各种技术均在污泥处置的大舞台上各显身手，但是随着人们环保意识的逐步加强，只有那些真正减量化、低能耗的好技术才可以被保留下来，相信电渗透脱水技术装备的研发和应用项目将掀开我国乃至全世界范围对目前污泥减量化技术的一次革新。电渗透污泥脱水干化技术的研发和应用，由于其工艺简单、二次污染小、运行成本低、总体投资小等优点，必将在污泥减量化的大舞台秀出自己亮丽的辉煌史篇。

参考文献：

[1]室外排水设计规范，2006.