污泥处理的目的范文

导语：如何才能写好一篇污泥处理的目的，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：市政污泥 下水道掏挖污泥 干化焚烧

一、引言

近年来，随着国家经济和社会的发展，环境污染日益严重，人们已经认识到树立科学发展观的重要性，人与自然必须协调发展。作为水环境治理的重要组成部份——城市污水处理得到政府和社会各界的高度重视，新的污水厂不断建设，污水处理率大幅提高。目前，我市已建成了六大排水系统（纪庄子、咸阳路、北仓、双林、赵沽里、张贵庄等排水系统）担负着天津市中心市区污水排放的重任。而市政污泥作为城市排水系统的副产品，它容量大、不稳定、易腐败、有恶臭，如不加以妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周围环境的二次污染，更有甚者，将其任意施与农业，导致农作物污染土地受到不可逆转的中毒危害，一直以来未得到足够重视，其最终处置问题已突现出来。在我市中心市区，污泥能否得到及时而适当的处理与处置，已成为影响污水处理厂正常运行、是否从根本上产生环境效益的重要因素。因此，全面了解污泥处理处置技术及市政污泥处理处置的现状与问题，力求提出适合的对策，是近期污泥处置工作的重点。

二、背景

天津市区污水厂污泥处理处置的现状及存在的问题

1. 现状

天津市现有六大排污系统，中心市区年排污泥量近40多万立方米，每一。排污系统拟各建处理厂一座，现已建成并投入生产的城市污水处理厂为2座，其他处理厂正在兴建之中。

总体来说，天津市污泥来源包括三个方面：

（1）污水厂的脱水污泥（包括纪庄子污水处理厂（330 m3/d）、东郊污水处理厂（300 m3/d）及新建的咸阳路污水厂（320 m3/d）和北仓污水厂（64 m3/d），这4座污水处理厂均采用二级生化处理、污泥中温消化工艺 ，污泥最终处置方法均为外运堆存，4座污水处理厂日产污泥总量为1014 m3（含水率75%）。

（2）天津市全市下水道的掏挖污泥每天约200立方米（含水率75%）；

（3）河道污泥。

2.目前存在的问题

天津市市政污泥 （每天约200吨湿污泥）处置问题多年来一直未能得到解决，目前存在的问题主要有以下几个方面：

1.天津市城市污水厂污泥现采用简单的浓缩、脱水技术处理，均没有进行减量化、无害化和稳定化处理，这显然不符合国家关于污泥处理处置的战略思想，也与天津这个大都市的环境政策不符，因此结合现状对污泥进行“三化”处理已成为各污水厂面临的主要问题；

2. 近年来，郊县农民更加习惯于施用化学肥料，致使污泥出路越来越不畅；

3.中心城区下水道污泥均由各市政单位（污水厂、市属排水所、区属排水所）分别处置，且又受到地理等条件限制造成污泥分散堆放，污水处理厂污泥和管道污泥的处理与处置没有形成统一的规划；

4.各排水所污泥堆放点大多无固定场地，随机倾倒现象较为严重；无正式协议，属自行乱堆乱放；

5.目前污泥只通过各种渠道远运至城郊荒地倾倒，每年仅场地补偿费用支出约100万元，同时污泥堆放点的污泥均为露天存放，倾倒地点未做任何卫生处理，其中部分污泥存放点周围有大片居民区，污泥堆放对居民生活造成一定的影响。污泥也给城郊的原生环境和次生环境带来了严重的二次污染。近年来，连可供污泥倾倒的场地也日趋紧张起来。

6.储泥点远离城区，大多分布在外环线以外、城市远郊区附近，使得污泥运输费用较高，再加之沿途泄露，给城市景观造成了损害。

三、市政污泥处理的主要目的及处置方式的研究

1.污泥处理的目的

如前所诉，天津市城市污水厂污泥现采用简单的浓缩、脱水技术处理，均没有进行减量化、无害化和稳定化的处理。由此可以看出污泥处理的主要目的：一是稳定化，通过处理使污泥停止降解，使污泥稳定化，从而避免二次污染；二是无害化，杀灭寄生虫卵和病原微生物；三是减量化，减少污泥最终处置的体积，降低污泥处理及最终处置费用；四是资源化和最终处置，在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。

这一目的可以通过对污泥的处理与处置来实现的。目前，国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(主要为农用)、填埋及焚烧等不同的处理、处置方法，或用其中某几个方法组合处置，而污泥的最终出路不外是部分或全部资源化利用或以某种形式回到环境中去，当今世界各国广泛采用的污泥处置方法有污泥的土地利用、污泥的填埋、　污泥的热处置以及对污泥制动物饲料、包埋处理以及焚烧灰制砖等处置方法.

篇2

【关键字】污泥分类 污泥处理 资源化利用

1.污泥的分类与性质

1.1按成分不同分：

污泥：以有机物为主要成分，颗粒较细，易于腐化发臭，含水率高，因属亲水性物质，故脱水较难

沉渣：以无机物为主要成分，颗粒较粗，含水率相对较低，流动性差，易于脱水。

1.2按来源不同分：

初沉污泥：来自初次沉淀池的活性污泥。

剩余污泥：来自活性污泥法后二沉池的污泥。

腐殖污泥：来自生物膜法后二沉池的污泥。

消化污泥：亦称熟污泥，即生污泥经过厌氧或好氧消化处理后得到的污泥。

化学污泥：化学沉淀法处理污水后所产生的沉淀物质。

2.污泥的处置与资源化利用

2.1污泥焚烧

当污泥中含有较多有毒物质，农副业不能加以利用，污泥的燃烧热高，可与城市垃圾混合焚烧并加以利用时采用污泥焚烧的方法。污泥焚烧分为完全焚烧和湿式燃烧。完全燃烧是污泥中有机物完全转化为二氧化碳、水、氮气及焚烧灰。湿式燃烧亦称不完全燃烧，其中约80%～90%的有机物被氧化。浓缩后的污泥，液态下加入压缩空气并升温加压，使有机物被氧化。改变了污泥的成分与结构，提高了污泥的脱水性能。

2.2污泥填埋

污泥填埋分为单独填埋和混合填埋， 混合填埋是将污泥撒 在城市垃圾上面，混合均匀后铺放于填埋场内，压实覆土。污泥单独填埋分为：沟填、平面填埋、筑堤填埋。 沟填是指挖沟后将污泥填埋，要求填埋的场地土层较厚，地下水位较深，以保证开挖的深度。平面填埋不需挖掘过程，是将污泥堆放在地表面上，再覆盖一层泥土，从而达到平面填埋的目的，y用于薄的土层或浅地下水位的场地。 堤坝填埋是指在填埋场地四周建设堤坝，或利用地形的优势，使污泥通过堤坝向下卸入。

2.3污泥投海

污泥可通过管道运输或船运的方式投海，沿海地区，可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰投海。污泥投海，在国外有成功的经验也有造成严重污染的教训。所以在进行污泥投海时应妥善处理，不能以牺牲环境为代价。中国政府于 1994 年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥【1】。

2.4污泥农肥利用

因我国为农业大国，污泥处置恰当可以节省污泥处置费用还可以提高土壤肥力，促进农业的良好发展。污泥农用投资少、能耗低、运行费用低，其中有机部分可转化为土壤改良剂成分，因此被认为是最有发展潜力的一种处置方式【2】。由于污泥中含有氮、磷、钾等，所以可作为农业肥料。作为农业肥料时必须满足：

（1） 不能含有病菌、寄生虫卵和病毒等

（2） 污泥中的重金属离子含量须符合我国农林部的《农用污泥标准》（GB4284--84）

（3） 氮是农作物的重要肥分，含量太高会使作物倒伏减产，故含量不宜太高。

2.5污泥堆肥

好氧条件下，通过嗜温菌、嗜热菌等微生物分解污泥中有机物并杀灭病菌与病毒等，进而提高污泥的肥分。污泥经过高温堆肥进行生物发酵后，把有机物转化为腐殖质，进而达到资源化和无害化。污泥堆肥一般应添加膨胀剂。膨胀剂可用堆熟的污泥、稻草、木屑或城市垃圾等。膨胀剂的作用是增加污泥堆肥的孔隙率，改善通风以及调节污泥含水率与碳氮比【3】。

堆肥方法分单独堆肥和污泥与城市垃圾混合堆肥两种。我国城市垃圾中有机物成分较高，通过和污泥混合堆肥，可使污泥与垃圾达到资源化利用。

2.6污泥制造建筑材料

污泥可以制造建筑材料，其形式多样。可制造生化纤维板，灰渣水泥与灰渣混凝土，污泥砖与地砖等。污泥作建材使用时需要复杂的预处理，即污泥经过脱水、干化后直接制造建材，或者对污泥进行焚烧和熔融后再制造建材。污泥制造建材实现了污泥资源化，污泥制砖有利用干污泥直接制砖和污泥焚烧灰制砖两种方法。制砖时应填加粘土或硅砂以提高 的含量。制地砖时焚烧灰在高温下煅烧，以使有机物完全转化，无机物完全熔化，再冷却形成玻璃状熔渣后即可生产地砖。

3.结语

污泥经过处理后，可在不同程度上资源化利用，污泥的资源化处理与利用可实现我国污水处理厂的可持续发展，目前，我国污泥的资源化技术仍在不断研究中。政府也应结合实际情况，因地制宜，加大立法工作，在政策上多引导与支持，还要注重环境生态的保护。同时，我国作为一个农业大国，应多考虑将污泥农用，这样不但可以节省大量污泥处置费，还提高了土壤的肥力，促进了农业的快速发展。使污泥达到减量化、稳定化、无害化及综合处理的目的。

应尽可能让污泥的资源化利用成为主要发展趋势。

参考文献：

[1] 徐强. 2003. 污泥处理处置技术及装置[M]. 北京：化学 工业出版社. 156-180.

篇3

【关键词】污水厂；污泥处理；技术目前，我国污水处理能力还处于发展阶段。全国仍然有一半的城市没有建立污水处理厂，截止到2009年初中国城市污水日处理的能力达到了8310万立方米，比2008年增长了17.2%；城市污水处理效率达到了66.8%，增长了近3个百分点。随着国家对污水处理行业的高度重视，污水处理市场的潜力也在发生着不断的变化，据“十一五”规划的污水处理目标，到2011年我国的污水处理率要达到75%。由此可见，污水处理市场十分巨大，污水处理行业的发展已经步入了快车道。

污泥的处理是污水厂处理过程中的必要产物，其中，污泥的处理技术包括两个方面：前处理工艺以及后处理工艺。另外，前处理工艺还包括：消化、浓缩和脱水等等；后处理工艺则包括：热干化、堆肥和焚烧以及碱性稳定等。

1.污水厂污泥处理的目的以及现状

进行污泥处理的目的：（1）无害化：通过去除重金属和消灭细菌等方式达到污泥的卫生，并且保障污泥的无害化；（2）减量化：减少污泥处理前的重量和体积，降低污泥处理的费用；（3）资源化：处理污泥的的目的是要达到综合利用和变害为利以及保护环境和产生沼气等等；（4）稳定化：通过对污泥的处理，使其保持稳定化，对处置后的污泥不会产生降解的情况，从而来避免产生二次污染。

污泥处理的现状：在城镇中，污泥的主要来源是工业生产中排放的废水和生活污水的排放以及雨水、地下水和地表水的排放等等。而污泥指的是在进行污水处理的过程中而产生的一种物质垃圾废弃物，它是由多种多样的微生物在一起而形成的大量的富含钾、氮和磷的有机物，同时它还含有多氯联苯和重金属以及病原菌和寄生虫等有害的物质，它是介于水和固体之间的胶状物体[1]。目前，我国城镇的污水的特点是含水量高。所以它富含的有机物质就比较高，因此容易发生腐化和变质而且城镇污水里的污泥的自身形状比较小，所以需要通过妥善的处理。但是，目前我国城镇的污泥处理只通过简单的脱水处理而没有通过正式的处理方式就被作为肥料利用到了农业生产当中。没有经过正式有效的处理方式处理过的污泥里含有大量的有色金属和微生物等等有害的物质，一旦作为肥料使用很容易导致烧苗和死秧以及发生虫害等威胁。所以，现在农民把污泥作为肥料的使用就降低了很多，这就导致污泥的使用量降低。但是经过处理后的污泥用于在农业的生产上其中的有害物质得到了控制，而可以有效的提高污泥在农业生产中的应用，使其得到它应发挥的经济效益。

2.污水厂污泥处理技术

（1）污泥焚烧技术：在污水处理厂污泥处理的各种方法中污泥焚烧的技术是对污泥进行最大程度的减少容积和最彻底的一种方法，焚烧技术分为两种，一种是先进行脱水然后再焚烧，另外一种是脱水直接进行焚烧。因为污泥内富含较多的微生物残渣和有机物、纤维木质素等，它们都有一定的热量，再在里面掺上合适的引燃料就可以作为生活锅炉和工作炉窑的辅助燃料[2]。进行污泥燃烧的优点是：焚烧可以使污泥快速的减轻重量，而且焚烧的过程中没有异味剩余的残渣也少，不需要做灭菌的处理，最后剩下的干污颗粒还可以用作发电厂的燃料。通过污泥的干馏技术还可以从中提取燃料油和焦油等，还可以用作制造有机玻璃和甲醛等其他的化工产品。缺点：污泥焚烧的成本大、开销高，而且对焚烧的管理水平和焚烧的设备要求相对也比较高。虽然污泥燃烧没有异味，但是污泥中含有的重金属物质等一些污染物，在焚烧的同时会随着空气飘散给社会人群造成一定的危害。

（2）污泥填埋技术：对污水厂的污泥进行一些简单的无菌处理后，将其直接倒在低谷的地方，可以制造人工土地。

污泥填埋技术的优点：这种技术的成本较低，根本不要求对其进行脱水或自然干化，这种方法既增加了城市土地用量又对污泥进行了处理。

缺点：由于这种技术对污泥的土地学性质要求的比较高，因此进行填埋地区的选择有规定，要在地下水位不高的地方而且底基渗透系数不高的地方进行。进行填埋的时候在坑内要铺设好方渗透的物质，还应配置好高渗透过滤液的集装装置以及相应的净化设施，以此来防止雨水的渗漏使有害物质侵蚀地下水。

（3）污泥投海：这种方法是最简单的，不需要投入大量资金。但是，这种方法受国际海洋的相关约束和地理位置的制约，还有这种方法对人类的食物以及海洋生态系统造成严重的威胁[3]。因此，早在1993年中国政府就承诺在1994年2月20日起就不再对实行污泥投海这种方法。此法已受到限制。

（4）农用堆肥技术：污泥在进行农用之前首先要进行堆肥处理，这种方法是符合中国国情的技术。且这种方法的目的是通过生物的降解，使其植物养分的形态更加利于植物的吸收，此外，它还可以杀死病原菌和除臭味等。

农用堆肥的优点：在实施这项技术的时候不要求有人工管理和其他任何能源，实施的造价低，不管是操作还是管理都很方便，适合在小污泥处理厂中使用。

缺点：占地面积比较大，达不到减少容量的效果。农民在农业制造的过程中如果使用了它，其中重金属的污染将会使植物富集，并且层层相互，通过食物链和生物链的方式进行传递，对人类会产生剧毒的危害。

3.污水处理厂污泥处理技术的新思路

（1）污泥堆肥技术方面：在进行污泥堆肥处理之前首先要对污泥堆肥前做相应的预处理，并且研究堆肥的微生物学以及动力学和反应器、腐蚀度等，对生物的构成和变化以及堆肥过程中降解有机物能力强的优势菌种等有一定程度的了解等等。

（2）污泥脱水方面：①在污泥脱水之前进行预处理，通过热处理和化学调理以及冷冻法等来改善污泥脱水的性能；②积极研制和探索新型的对改善污泥脱水性能的药剂；③用生物方法通过溶菌酶破坏菌胶团方法来彻底改善污泥的性质；④研究新型的污泥脱水设备来增强污泥脱水的工作效率。

（3）污泥处理技术土地利用方面：污泥土地利用的意义指的是利用园林绿化介质和垃圾场覆盖土和农用堆肥等等[4]。污泥堆肥技术指的是对污泥中的微生物菌进行再利用，将其发酵的同时对混合物进行借助，然后对有机物进行氧化和分解，把它们转化成比较容易吸收和利用的无机复合肥，这样的技术能拥有广阔的市场前景。

4.总结

污水处理厂在对污泥进行处理的过程中要始终坚持利用土地为主要目的，并且可以结合多种污泥处理技术来研究适合我国污泥处理的既节能经济又多元化的技术体系。污水处理厂要高度重视在污泥处理的过程中对环境等等各个方面产生的负面影响，比如重金属等问题，要做到不断的提高污水处理厂无害化的处理技术和水平，寻找一条能有效的利用污泥处理的技术具有重大的现实意义[5]。现如今，国家大力落实科学发展观和建设“节约型社会”，污水处理厂要做到城市污水处理和资源化相结合，坚持“泥水并用”的原则，这将成为污水处理厂污泥处理的最好出路。

【参考文献】

［1］刘莲香.污水处理厂污泥于陶粒生产中的综合利用[J].陶瓷研究与职业教育.2003(01)：145-147.

［2］李元宁,王敏,王琦.污泥处置技术分析与探讨一以哈尔滨市为例[J].环境卫生工程.2009,17(2):33-34．

［3］王凯军.为污泥处置提供技术政策导向——城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)解读[J]建设科技.2009 (07)．

篇4

【关键词】城市污泥；热干化；薄膜；焚烧

城市污泥是污水处理的一种必然产物，污水处理是通过把水中杂质浓缩成固体形态再从流体中分离来实现，而这种浓缩浓缩出来的杂质便称为污泥。随着城市化的发展，城市污水的产量不断增长，2006年全国年产干污泥近130×106吨，而且以每年10%以上的速度递增。

城市污泥的成分很复杂，主要包括混入生活污水或工业废水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物、重金属元素和盐类、少量的病原微生物、寄生虫卵等综合固体物质。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，对生态环境和人类的活动构成严重的威胁。为了不造成环境的二次污染，需要在污水处理的二级处理之后添加一道污泥处理工艺。污泥处理设备大约占污水处理厂的40%60%基建投资，污泥处理则占50%左右的处理费用，同时也造成了和其经济费用不成比例的处理难度。

污泥处理与处置的目的主要有以下四个方面：

（1）减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用；

（2）通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生进一步降解，从而避免产生二次污染；

（3）达到污泥的无害化与卫生化；

（4）在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的。

城市污泥的主要特性是含水率高（可高达99%以上），有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶体液状。

根据污泥成分及处理目的的不同主要有调理、浓缩、脱水、干燥、消化、堆肥、焚烧等处理方法。我国的污水处理厂脱水污泥处置方法中，污泥农用占44.8%、陆地填埋占31%、其他处理约10.5%、没有处理约13.7%，而在发达国家比如日本其产生的污泥55%进行焚烧处理，35%的污泥进行填埋，约9%的污泥进行农田利用。其中，由于污泥含有一定的有机成分，通过焚烧使污泥无害化，不但污泥减容减量化程度很高，而且可回收利用产生的热能，日本、德国、奥地利等发达国家大多采用该种处理方法。

目前，我国城市污水处理厂普遍采用污泥脱水机进行脱水，形成含水率60～80%的脱水污泥，过高的含水率会极大的降低污泥热值，不利于能量回收和维持燃烧，故在焚烧前需对脱水污泥进行进一步的干化处理，将其含水率降低至20%甚至更低，以用于替代燃料。

现有一种间接加热的转鼓式薄膜干燥机可实现原污泥的一次深度脱水处理。其主要原理是：通过机械挤压和间接热传导联合作用将污泥中的水分脱出。转鼓式薄膜干燥机通过压辊装置的机械挤压作用，将污泥于转鼓表面挤压摊铺成薄膜状，污泥中所含易于脱出的间隙水被部分挤压滤出，该过程为纯机械挤压，与常规对流干燥相比，仅为其能量消耗的1/50。转鼓式薄膜干燥机的转鼓内部通有高温循环导热油，转鼓表面经导热油传热升温成为加热面，污泥不直接与导热油接触，导热油可循环回收利用，节约运行成本。薄膜状的污泥在转鼓表面经高效传热使剩余水分变成蒸汽，体积瞬时膨胀近千倍，剧烈膨胀的蒸汽可作为水分迁移驱动力，加快液态水向表面迁移析出，同时由于干燥过程为薄层干燥，减小了水分迁移路径，与堆积状态相比实现了能量消耗的大幅降低。转鼓式薄膜干燥机在污泥干燥过程中的能量消耗主要集中于污泥输运过程中消所耗电能及干燥机运转过程中的少量电能消耗，而大部分干燥消耗的热能由后续气化、焚烧系统回收利用，大大减少了外来能量输入，因此，可实现循环可持续干燥作业。该转鼓式薄膜干燥机采用泵送式上料方式，通过污泥泵将原污泥经输送管道由污泥储存处输送至各干化设备，输送过程全封闭，无异味气体及渗水泄漏，不会在处理过程中发生对环境的二次污染。该转鼓式薄膜干燥机采用全自动化控制，通过内置的各种温度、压力传感器，实时反馈信号控制后端导热油锅炉供热量以及前端污泥输送泵的输送量，从而实现闭环控制。并可通过调整转鼓转速来调节污泥形成薄膜厚度及泥膜在转鼓表面加热停留时间，甚至可通过在设备控制系统中预存若干组运行参数，以适应不同成分污泥、不同含水率的处理要求。

经转鼓式薄膜干燥机干化后的污泥为鳞片状，含水率15%～25%左右，干化后的污泥其热值约为1300至1500大卡，三吨干化后的污泥相当于一吨4500大卡的燃煤，可混掺在燃煤中在锅炉内燃烧，干化污泥与煤的掺和比例为每吨煤添加100至200公斤污泥，每一吨干化污泥可生产一吨蒸气，且经过干化处理的污泥不会像原泥一样在燃烧时产生大量的水蒸气而对锅炉造成腐蚀，严重缩短锅炉的设备寿命，进行干化污泥的掺混焚烧无需对现有锅炉进行改造。干化后的污泥保留了其中大量有机物质，可用作肥料、土壤改良剂、替代燃料等多重用途。污泥脱水50%后可转化为富含生物质能源的泥炭，用来发电其热值可达1500～2000千卡/公斤，每吨处理后的污泥相当于1/2～1/3吨原煤，彻底实现了污泥的无害化处置和资源利用。干化污泥经焚烧处理后，其中水分和有机质被完全去除，燃烧形成的烟气经处理后可安全排放，剩余灰分主要为原泥中的硅酸盐粘土矿物，并因在焚烧过程中将原泥中所含重金属固化，故不存在重金属离子污染问题。焚烧灰渣体积仅为原泥体积的二十分之一甚至更低，体积减量处理效果明显，且焚烧灰渣可在1020℃～1060℃下进行高温烧结，用其制砖，用这种干污泥烧制的砖质量达到一级品质量要求，而重量比普通烧结砖轻20%。

综上可见，经干化焚烧处理后的城市污泥基本实现了零污染零排放。虽然污泥热干化技术有技术要求和处理成本较高，设备运行管理复杂等缺点，但由于其处理后体积减量明显，处理彻底无二次污染，污泥有效能源化、资源化等特点使其仍为城市污泥最终处理的理想方向之一。

篇5

关键词：高碑店污水处理厂 曝气池 倒置型A2/O工艺 污泥

1　前言

为配合北京市关于污水处理后作为水资源再利用战略方针的实施，高碑店污水处理厂一期工程进一步实施工艺技术改造，控制氮、磷的排放指标，使之适应于目前高碑店湖及第一热电厂冷却水使用要求。其工艺技术改造工程可分两步。第一步满足或优于高碑店湖目前湖水水质。第二步是随着北京市工农业的发展及沿河污水排放控制的实施，高碑店湖水质将逐年好转，直至达到国家四类水体水质标准，届时高碑店污水处理厂实行第二步改造，使之满足排入高碑店湖水四类水质的要求。

2　高碑店污水处理厂现况

高碑店污水处理厂是目前我国最大的污水处理厂，一期工程已于1993年10月24日竣工投产，一期工程处理能力50万吨/日。二期工程投产运转后，处理能力达100万吨/日。高碑店污水处理厂污水系统流域面积96平方公里，服务人口240万人，汇集北京市城区的大部分生活污水、东郊工业区、使馆区和化工路的全部污水。

该污水处理厂采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前端设置缺氧段，其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀。污水处理工艺流程如下图所示：

目前高碑店污水处理厂一、二期工程的二级出水直接排入通惠河下游，除约5500万吨/年用于农业灌溉外，剩余的每年超过2亿吨处理出水还没有得到利用。但随着污水资源化工程的实施，一期工程47万吨/日的处理出水将通过"水资源化再利用工程"的泵站输送至高碑店湖及再利用管网，作为北京第一热电厂、东郊工业区的循环冷却水水源及其它市政杂用水，因此对高碑店污水处理厂的二级出水水质提出了更高的要求(二期工程的出水部分已作为华能热电厂冷却水补充水的水源)。

3　改造规模及处理程度

3.1改造规模

改造规模为50万吨/日，即对高碑店污水处理厂一期工程(50万吨/日)进行改造。

3.2处理程度

本改造工程的出水水质目标分两步进行。

第一步：改造后，使高碑店污水处理厂二级处理出水水质优于目前第一热电厂冷却水取水水源－高碑店湖湖水水质。根据排水公司提供数据，其水质对比如下表。

第二步：随着北京市污水管网的完善及沿河污水排放控制的实施，高碑店湖湖水水质将逐年好转，直至达到国家四类水体的水质标准。届时，将对高碑店污水处理厂出水进行进一步工艺改造，使50万吨/日的出水满足高碑店湖四类水体的水质标准。

本改造工程只进行第一步改造。

地点 项目 BOD(mg/l) COD(mg/l) 总磷(mg/l) 氨氮(mg/l) 高碑店湖 12.1 46.6 1.3 11.7 现况高碑店污水厂总进水 129 319 6.5 30.7 现况高碑店污水厂二级处理出水 11 47.2 4.5 27.2 改造后高碑店污水厂二级出水要求 10 40 1.5～1.0* 10 四类水体水质 6 30 0.2 TKN 2 注：* 如果进水磷浓度在5毫克/升左右，出水亦可达到1毫克/升左右

从上面水质对比表可以看出，现况高碑店污水处理厂二级出水水质与高碑店湖水质的主要差别是总磷，氨氮不是主要问题 (上表中二级出水氨氮27.2毫克/升，因运行鼓风量不够，溶解氧较低，未达到硝化程度所致)，只要加大曝气量，现有曝气池的处理能力可达到70%左右硝化程度，出水氨氮满足要求。

4　工艺方案

在确定本工艺方案过程中，吸取了国内外先进的除磷技术，并咨询了美国加州大学伯克立分校的David Jenkins教授，最后确定了如下工艺改造方案。

4.1污水处理系统生物法除磷改造方案

一般来说，生物除磷只能去除60%～80%，对于高碑店污水处理厂只靠生物法使磷降至1毫克/升比较困难。要保证较高的稳定的除磷效果，又尽量降低运行成本，只有采用生物除磷与化学除磷相结合的方法。化学除磷是起辅助和把关作用。全部污水量化学法除磷，运行费较高，所以本工程暂只考虑生物法除磷。

4.1.1 将曝气池改造为倒置型A2/O工艺

污水生物除磷技术的发展起源于生物超量除磷现象的发现。污水生物除磷就是利用活性污泥中聚磷菌的超量磷吸收现象，即微生物吸收的磷量超过微生物正常生长所需要的磷量，通过污水生物处理系统的设计改进或运行方式的改变，使细胞含磷量相当高的细菌群体能在处理系统的基质竞争中取得优势。在污水生物除磷工艺流程中都包含厌氧段和好氧段，使进入剩余污泥的含磷量增大，处理出水的磷浓度明显降低。

最基本的生物除磷工艺为厌氧－好氧活性污泥法(A/O法)，这种工艺是使污水和活性污泥混合后依次经过厌氧和好氧区。其原理是在厌氧区中，污泥中的细菌将储藏在细胞内的聚磷酸盐进行水解，释放出正磷酸盐和能量，这时厌氧区内污水的BOD5值降低，而磷含量升高。而在好氧区内除磷菌又利用有机物氧化的能量，大量吸收混合液中的磷，以聚磷酸盐的形式储藏于体内，水中的磷又转移到污泥中，通过排除剩余污泥达到除磷的目的。同时在好氧区中有足够的停留时间，使有机物进一步被氧化降解，氨氮在硝化细菌的作用下大部分转化为硝酸盐氮，一部分硝酸盐氮随处理后的出水流入水体，另一部分硝酸盐氮通过污泥回流带到缺氧区内，在缺氧区内首先将硝酸盐氮去除后再进入厌氧区进行磷的释放，同时可提供氧，因此既达到部分脱氮的目的。进而达到排放标准，保护接纳水体，节省能耗。

本改造工程工艺方案的特点是：设置缺氧区、厌氧区和好氧区，浓缩酸化池(利用原浓缩池)上清液进入处理区，10%来水进入缺氧区，90%来水进入厌氧区。

由于污水中碳、氮、磷比普遍较低，为了避免厌氧区中污泥浓度降低、增加营养物质，以及避免回流硝酸盐对生物除磷的不利影响，在厌氧区之前设缺氧区，10%原水进入缺氧区，90%原水进入厌氧区，初沉污泥经浓缩酸化池后，上清液排入进水泵房，与原水一同进入曝气池。活性污泥利用约10%进水中的有机物、由浓缩酸化池而来的易降解的BOD5去除回流污泥中的硝态氮的氧，消除了硝态氮对后续厌氧区的不利影响，从而保证厌氧区的稳定物除磷效果。

原曝气池1/12为厌氧区，其余为好氧。改造后将原池2/9改为缺氧区及厌氧区。其中缺氧区为30分钟(按100%污泥回流量的实际停留时间计)，长度为17米。厌氧区为45分钟(按100%污泥回流量的实际停留时间计。不计污泥回流的名义停留时间为1.5小时)，长度为47米。其中在厌氧区进水端分出一实际停留时间为15分钟(按100%污泥回流计)的强化吸附区，长度为15米。其余仍为好氧区(名义停留时间为7.25小时)。见下图(单位为毫米)：

4.2 污泥处理系统改造方案

4.2.1 剩余污泥进行机械浓缩

在污水生物除磷工艺中，为防止使吸附在剩余污泥中的磷通过污泥处理上清液重新返回到污水中去，污泥系统要进行改造。原流程为剩余污泥泵将剩余污泥提升至初沉池，与初沉污泥共沉，其混合污泥再进污泥浓缩池，浓缩后，消化、脱水。因浓缩池停留时间过长，处于厌氧状态，磷又被释放出来，回到污水处理系统中，达不到除磷目的。所以，必须对原污泥系统进行改造。

该方案是将剩余污泥与初沉污泥分别处理，初沉污泥仍进现有浓缩池，并将浓缩池改造，使之做为浓缩酸化池，将其产生的易生物降解的BOD投加到曝气池，增加碳源，有利于磷的去除和反硝化的进行。剩余污泥则单独进行机械浓缩。由于浓缩时间短，此时磷不会从污泥中释放出来，而达到除磷目的，这就需要另建一座污泥浓缩机房。

4.2.2 消化池上清液、脱水机滤液处理方案

剩余污泥(含水率约99.5%)采用机械浓缩，污泥体积均约为1000吨/日（含水率约94%）。为充分利用原有消化池，并达到污泥稳定和资源化目的，故将机械浓缩后剩余污泥与经过浓缩池重力浓缩的初沉污泥一起送入消化池及脱水机房消化和脱水。由于厌氧状态下，污泥中的磷还会释放出来，必须采取相应的处理措施。该污泥经过消化、脱水后，大约有800吨/日的污水排出。如果包括初沉池污泥进入消化池消化、脱水后排出的污水约为1800吨/日。再加上脱水机滤带冲洗水量，总计大约3000吨/日的含磷污液排出。该部分含磷废水如再返回污水处理系统，将会增加进水中磷的浓度，达不到预期除磷效果。为此决定将消化池上清液、脱水机滤液进行化学法除磷。通过铁盐和石灰法比较后，采用石灰法。

石灰法化学除磷所需石灰量与磷的含量关系不大，而只与污水的碱度有关，因为羟基磷灰石的溶解度随PH的增加而迅速降低。所以，随PH的增加而促进磷酸盐的去除。PH>9.5时，全部磷酸盐均能转化为非溶解性磷酸盐。

初步按投加4000毫克/升的生石灰(Ca(OH)2)计，每天需投加石灰12吨左右。投加石灰的的主要设备有石灰贮存罐、石灰投料器、石灰消解器、石灰浆贮存池及搅拌设备、除尘设备，机械搅拌加速澄清池及搅拌设备，助沉剂贮存及投料设备，中和沉淀池及刮渣设备，石灰、石灰渣的输送及运输设备等。由于水中PH值>9.5，所以还必须再碳酸化。本工艺利用已有沼气发电机排放的烟道气中的二氧化碳进行中和。石灰法除磷效果较好，并能有效地同时去除COD及重金属。但是由于石灰的腐蚀性很强，所以需加强对设备的管理、维修及维护。

除磷后富磷污泥经处置后可作为复合肥料，达到污泥再利用及资源化目的，除磷后出水水质良好亦可回用。

4.3 改造工程工艺方案

综上所述，改造生物除磷工艺方案：曝气池将原池改造为倒置型A2/O工艺。污泥工艺增加剩余污泥机械浓缩；原有浓缩池改为浓缩酸化池；浓缩酸化池上清液做返回曝气池；消化池上清液和脱水机滤液及冲洗水收集后采用石灰法化学除磷。

5　工程设计主要参数

5.1 曝气池改造为倒置型A2/O工艺

（1）2/9改为缺氧区及厌氧区。缺氧区及厌氧区水力停留时间分别为30分钟和90分钟，总停留时间2小时。其中厌氧区进水端设置停留时间为15分钟的强化吸附区，后续好氧区水力停留时间为7.25小时。

（2）增设水下推流器36台。

（3）增设中隔墙36道。

（4）更换曝气头。

（5）10%原水入缺氧区，90%原水入厌氧区。

5.2 更换鼓风机

现有8台鼓风机，只有2台能正常工作。曝气池需氧量按碳化、硝化计，需5台鼓风机，(其中1台备用)。所以，需增加风量为600立方米/分钟、风压为7000毫米水柱的离心鼓风机3台。

5.3 剩余污泥机械浓缩方案设计

5.3.1 更换剩余污泥泵

（1）剩余污泥量：干泥量为64.8吨/日，污泥浓度5克/升，折合为含水率为99.5%时，污泥量为1.3万吨/日。

（2）现有6台剩余污泥泵(在现况回流污泥泵房内)，因原设计为连续工作，为配合浓缩机房，改造为14小时工作制，不能满足要求，须更换：故选用6台潜水泵(4用2备)。流量为250立方米/小时，扬程为13米。

5.3.2 新建浓缩机房

（1）剩余污泥量：干泥量为64.8吨/日，污泥量为1.3万吨/日(含水率99.5%)。

（2）带式污泥浓缩机，处理能力150立方米/小时，带宽3米，7套(6用1备)，14小时工作制。包括污泥进泥泵、冲洗水泵、投药装置、现场控制柜等配套设备。

（3）浓缩机房：平面尺寸为长50米、宽20米，一座。

（4）浓缩机投药量：按2‰计，每日投药量约为0.13吨。

（5）污泥贮泥池：长15米、宽8米、池深3.5米，内设水下搅拌机，2台。

（6）浓缩后向消化池污泥投泥泵：流量为15立方米/小时，扬程为40米，6台(3用3备)。

（7）改造部分剩余污泥管线。

5.3.3 浓缩酸化池设计

利用现有4座浓缩池改造为浓缩酸化池。并相应改造管线与配套设备。将原一一对应的进出泥管线使之互相调配，增加灵活性，增设互相连通管及阀门，便于运行控制。

5.3.4 石灰法处理污液

（1）石灰处理工艺流程

（2）石灰贮存罐

石灰投加量：12吨/日。

石灰贮存罐：直径2.5米，高度2.3米，2套。

除尘设备：1套。

石灰处理站：平面尺寸长30米、宽15米，1座。

（3）石灰投料计量器

投加量12吨/日，2套。

（4）石灰消解器

直径0.7米，高度1.3米，2套。

（5）石灰浆隔膜计量泵

流量500升/小时，扬程0.3兆帕，2台(1用1备)。

（6）机械搅拌加速澄清池

设计流量60立方米/小时·座，直径6.2米，池深5.15米，4座，采用搅拌机械。

（7）中和沉淀池

型式：平流式。

设计流量：3000立方米/日。

停留时间：2小时。

平面尺寸：长12.3米、宽5.1米、池深5.5米，一座。

刮泥机：1台。

利用沼气发电机烟道废气中二氧化碳中和，选用气体压缩机，流量400立方米/小时，压力0.1兆帕，2台(1用1备)。

6　建议

（1）根据实测，除高碑店污水处理厂进水总磷浓度较高外，北京其它污水处理厂进水总磷浓度一般为4～5毫克/升左右，所以应对排入本污水处理厂的排磷大户进行控制，并加大力度推广使用无磷洗衣粉。经采取有效措施后，污水处理厂进水总磷浓度将会大大降低。如果进水总磷浓度在5毫克/升以下，仅采用生物除磷工艺就基本可达到预期处理效果，节省化学除磷运行费过高的问题。

（2）高碑店污水处理厂，是全国最大的一座现代化城市污水处理厂，污泥出路尚不落实。污水处理后的的城市污泥具有丰富的有机质和氮、磷、钾及多种植物需要的营养素，在满足农用污泥标准前提下，应重点开发污泥快速固化、高压造粒制取颗粒肥料，彻底解决污泥无害化的问题，使其变废为宝、得到妥善处置。

参考文献

1.城市污水高级处理 Russell L.Culp Gordon L.Culp 俞浩鸣译 1975

2.污水除磷脱氮技术 郑兴灿 李亚新 编著 1998

篇6

由于城市污水和工业污水收集率的提高和污水处理效率的改进（如化学法除磷可使污泥量增加30%），使得在世界范围内污泥总量急剧增加。

土地应用仍是污泥处置中可持续发展的一条出路，主要取决于如下因素：

碳和营养物的回用；

周围有无农业用地及其距离；

低投入和运行花费；

严格的法律规定和控制程序以保证污泥安全和有肥效。

然而，根据实际情况或当地规定，污泥生产者在土地应用前不得不进行高级，更昂贵的处理以满足进一步的要求，如堆肥、高温消化处理或高温消毒。

但是，很大一部分污泥因为显而易见的原因不能用于农业，如微污染物、病菌超标或缺乏肥效、距离太远等等。有时也可能由于公众的不信任而不被接受。这样，污泥或被填埋或通过高温氧化硝毁。

2污泥处理的可持续性战略

在进行任何技术研究之前，应先对公众是否接受进行评估。即使是从技术、成本和环境影响方面来讲都是最好的处理方法，也可能由于没有很好的向公众进行解释而遭到否定。不管最终处理方法是什么，能确定的是将来的处理应是安全、环保（保护人和动植物）并且应当增值（物质和／或能源的回收）。为了这些目的，污泥处理应减小污泥体积，改进污泥质量，减少有害物的排放。

本文将简介一些重要工艺，以满足运营者的需要，并且其中涉及到其他技术或法规约束问题。

2.1土地应用的可持续发展战略

为一个先决条件，污泥至少应当是稳定的，在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高：污泥可能被要求消毒／巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标：病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。

生物处理。利用生物工艺处理挥发性污泥。如厌氧消化（AD）、自养好氧消化（ATAD）工艺。

化学处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如酸性亚硝酸盐SAPHYRTM工艺。

物理处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如污泥焚烧。

这些工艺大部分都有稳定和消毒，但是消毒的程度取决于一些参数如HRT（水力停留时间）或化学投加量。

显然热氧化工艺远远超出了污泥稳定、消毒和巴氏消毒的要求。因为有机物被完全或几乎完全消解。

污泥的生物稳定

液态（浓缩后）：消化

我们最熟悉的是传统的污泥处理方法——消化，它可以减少产泥量。无论好氧或厌氧，它都涉及到很多的能量。目前多数较大的处理厂或地区污泥中心都是采用该种方法，此种工艺在数量上还是领先的。同时，其他一些操作或在消化前或在消化后，也提供了强化的处理能力。

附着态污泥（脱水后）：堆肥

堆肥是现有的唯一可以把污泥从废物变成产品的工艺，并被很多严格规定或标准认可。因为污泥变成一种新产品，容易操作（可堆积）而无味，消毒良好并且较干燥。这种工艺越来越流行。另一方面，由于它不减少最终的体积，需要很大的占地面积和较多人员。而且，为了满足新规定中（临时EU标准或EPAA级）关于消毒和气味的要求，与传统的“粗糙”工艺如曝气静态堆相比，需要更先进的工艺如“搅拌式反应廊道”，它影响最终的运行费用。

这个工艺主要是通过一个移动的轮子搅拌并推动混合物，同时鼓风机在曝气，加速的生物降解产生一个均匀的泥堆。总的停留时间可以减小到2周，消毒效果非常好。

污泥的化学稳定。污泥的化学稳定主要是通过一个投加装置对待稳定污泥投加化学药剂，以防止发酵和气味。大计量投加可使病原体衰减。这种工艺一般投资便宜并且容易操作。但是，泥量不会减少，并且运行费用较高。

这两种工艺不相互排斥，填埋土地的性质决定着工艺的选用：如果土壤是酸性的，则可以选择加石灰，但如果土壤是碱性的，则SAPHYRTM工艺可能更适合，因为它操作简单，运行费用省。污泥的物理稳定——加热干燥。加热干燥主要是通过热驱动力除去剩余的自由水和键连接水。根据加热的媒介的不同，加热干燥可分为两可分为两种：一种是气态在高温和湍流状态下流过干燥器（直接加热），一种是用加热液体（通常是蒸汽或加压的水）传递热量给污泥，通过干燥器的加热壁（间接干燥）。加热干燥的目的是使到达下游的污泥具有焚烧的热持续性（一般30～35%）或者是容易处理和储存的干燥污泥（60%）。如果要达到长时间的稳定（几个月），干固体含量应达到90%或更多（最终干燥），而且颗粒的状态也是容易操作使用的（包括农田应用）。另一个最终干燥的优点是它可以方便的面对各种最终的处理方法，如农田应用、焚烧后用于水泥生产、或城市垃圾焚烧。它的缺点：第一是运行费用高，尤其是能源消耗，一般在热干燥中，每蒸发一吨水需要3400MJ的热量。但在脱水步骤中，除去一吨水只要6MJ（电能）；第二需要较多工作人员来清除死角中的粉末以防止火灾。

2.2可持续性热氧化战略

焚烧。流化床焚烧炉（FBF）就工艺性能来讲，被证明是焚烧污泥最好的方法（湍流方式，燃烧后高达850度的温度）。而且它运行可靠（在炉内没有转动部分）。在40年的时间里，威望迪公司已经在全世界范围内建造了几十座流化床焚烧炉（如欧盟、俄罗斯、土耳其）。

通常，在稳定状态不需要添加额外的燃料，热平衡的持续性是可以达到的。如果污泥的热值LCV太低（如低挥发性固体和/或固体含量），尾气/气热交换器应该足够大以增加风室的温度。如果达不到（如延时曝气的污泥含20%DS），则需要在前面加热干燥。

关于干灰的处置，对于没有工业污染的纯市政污泥，重金属不是问题。因为灰是以氧化物形式存在，他们渗透性不强，所以可以回用作水泥，用于工业和道路建设。

最后的副产物是酸步骤的清除。由于重金属的污染，他们只能填埋在特殊的地方，但数量很小。

与城市固体废物共同焚烧。为了减少投资，城市垃圾和市政污泥通常用一个焚烧炉。通常，一个人口当量每天产生150～250克的脱水后粘性污泥和1～3公斤的垃圾。根据焚烧炉的设计，可以通过10～25%（泥／垃圾）的粘性污泥来控制炉子的温度。为了达到最优化的燃烧，并且不会由于未燃烧的有机污泥污染熟料,可以用处理能力为1m3/h的PyromixTM设备，通过压缩空气把污泥转成滴状污泥。实际上，这种运行方式只有在污水厂离城市垃圾焚烧炉较近时有利，否则处理运输的费用将很高。此时污泥只在系统需要时作为控制流使用。

湿式空气氧化法。威望迪水务系统研发的ATHOSTM设备在“中性”温度（240度）和压力（45巴）条件下被证明是高效的。80%的总COD被氧化，剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后续脱水步骤，废气没有毒性，固体矿物副产品包含重金属是以一种不可渗透形式存在的。它们可以用于道路建设。而且液态部分，含有可生物降解的COD，可以很方便的用作污水厂的反硝化的碳源。

污泥中的有机氮先降解成可溶性的氨。这些氨，部分被吹脱后通过催化反应转换成氮气进入大气。

结论

激烈的竞争、严格的规范和环境保护的需要要求不断开发新的工艺或用更为有效的工艺。对一个具体的项目，通过对工艺的合理选用可以满足用户的要求，需要考虑的是该工艺要能保护环境，造福于人，要能优化物质和能源的回收利用，以达到可持续性的发展的目的。

论文关键词：污泥；处理；工艺；分析

论文摘要：作为一个先决条件，污泥至少应当是稳定的，在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高：污泥可能被要求消毒／巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标：病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。

篇7

【关键词】 城市污水处理厂 污泥 污泥减量

随着城市化水平的提高，污水处理厂不断地建成和投入使用，很多未能得到妥善处置的污泥已成为负担。如果仅是对污泥进行简单的填埋，将会带来严重的二次污染。如何将数量庞大、含水量高、成分复杂的污泥进行稳妥的安全的处理，达到污泥的无害化和减量化，最终达到资源化，成为各界关注的问题。

1 城市污水处理厂污泥处理现状与问题

1.1 城市污水处理厂污泥处理现状

据不完全统计，我国目前每年产生干污泥约1000万吨，约占总垃圾量的0.4%，且每年以10%的速度递增。面对如此巨大的污泥产生量及其高速增长趋势，要求我们在处理污泥问题时要具备长远的眼光和科学合理的规划，污泥处理问题刻不容缓。

1.2 我国污水处理厂污泥处理存在的主要问题

我国的污水处理厂在污泥处理方面主要存在以下问题：第一，在污泥处理的规模化成熟技术方面仍存在较大不足，还不能实现对污泥的高效的能量回收和物质利用；第二，在污泥处理问题上，相应的法规、制度尚不健全，无法从市场机制、标准体系、技术政策等方面给予其必要的支撑；第三，污泥处理的责任主体不明确。

2 我国污水处理厂污泥处理的方法

2.1 填埋

对于污泥处理我们以往最常用的方法是在垃圾填埋场处理，这种方法几乎没有对技术上的要求，操作非常简单。但是随着时间的推移，在城市生产生活产生的垃圾量和污泥产量不断增加的情况下，污泥中含有的有机物和一些微量元素将会影响到地下水的质量，由此产生的后果也不可估量。同时简单的填埋处理还将占取大面积的垃圾场，故不能将其作为污泥处置的长久之计。

2.2 焚烧

污泥焚烧在我国污泥处理总量中占据比较小的比例。焚烧可以将污泥中的有机物释放，能杀死其中的有害物质，而且具有时间快、可回收、减量化等特点。但是在焚烧污泥的过程中，会产生大量的污染性气体，对空气环境的影响较为严重，且污泥处理的经济成本远远高于收益。

2.3 污泥农用

在我国大多数边缘化地带上，污泥农用的处理方式也是可以见到的。这种方式是基于污泥中的一些有机物和部分微生物菌体可以在一定程度上起到促进农作物生长的作用，将其作为一种很好的土壤改良剂。但是同时，污泥中的有害元素也会对农作物甚至土壤环境产生危害。世界上已经有一些国家对此采取措施，杜绝污泥掺杂到农作物的原料中，更不让污泥在市场中出现。

3 城市污水处理厂污泥的综合利用

3.1 能源与热能利用

污泥制油技术可以由两种工艺技术实现：一种是污泥热解制油技术。其原理是在无氧或低于理论氧气量的环境下，将污泥加热到一定的温度，利用高温环境下，污泥的有机质热裂解和热化学转化反应，使污泥中的固体物质分解为油、不凝性气体和炭三种可燃物质，部分产物可以作为干燥与热解的能源，剩余可以当能源回收；二是污泥直接油化技术。该技术是在高温高压、催化剂的环境下，污泥中的高分子化合物质通过分解、缩合、脱氢、环化等一系列反应后变成低分子油状物质，目前已经在美国、英国、日本等国家得到推广使用。

3.2 农业利用

污泥中含有许多植物生长需要的元素，其中有机物的含量尤为突出，可以称为一种物美价廉的有机肥料。但是将污泥用作肥料使用需要满足以下条件：达到规定的卫生指标，同时还要没有病菌，污泥中的营养元素和有机物均达到相关要求，含氮量也应该符合标准量。在满足上述要求的前提下，在农业生产方面，污泥还是具有相当的可利用价值。

3.3 污泥制作建筑材料

在建筑材料制造领域，污泥具有明显的资源化利用优势。由于建材行业对原料的需求量巨大，将污泥中的有害物质分解和固化，就地消化污泥，对于有机含量偏低、不宜农用的污泥不失为一种有效的处理方式，具有广泛的应用前景。将污泥作为生产生态水泥的原料，也是解决城市污泥处理问题的一条有效途径。发达国家对于利用污泥等废弃物生产生态环保水泥已经有了成熟的经验，在欧洲水泥生产者联合会旗下的水泥厂中每年都有百万吨级的有害废物通过焚烧处理用于水泥生产。

3.4 提取重金属

城市污水处理厂中的污泥还可能含有部分重金属，如Hg、Pb、Cu、Zn等，我们可以通过适当调整污泥性状，向其中添加化学药剂，用来改变污泥中重金属的形态，从而利用重金属和其化合物的特性将其从污泥中分离提取出来。在污泥中添加某些还原剂可以对Hg等具有挥发性的重金属进行还原使之成为金属单质，然后对Hg等挥发性的重金属进行提取，最终达到回收利用的目的；同样还可以使一些重金属生成沉淀物沉淀下来后，利用离子交换对重金属进行分离提纯。但是污泥中的重金属含量总体偏低，而分离提纯的成本又较高，所以这种方式目前很少在城市污水处理厂得到实际应用，大部分还停留在试验研究的阶段。

总而言之，随着社会的不断发展和进步，污泥处置问题逐渐成为人们在生态环境建设领域的一个重点、难点。如果我们在污泥处置问题上措施不当，污泥会使环境问题更复杂，能源和资源的损失也不可估量。如果污泥能够得到科学、妥善的处理，它完全可以作为资源再次为我们所利用，并能带来一定的经济价值。由于我国在污泥处理方面欠缺经验，并且区域性处理方式又不尽相同，所以我们在处理污泥的时候，要因地制宜，结合当地的具体情况，对处理污泥的手段要具体分析，最终目的都是要实现污泥的综合利用与资源化。

参考文献：

[1]戴晓虎.我国城镇污泥处理处置现状及思考[J].水业导航，2012.

篇8

关键词：活性污泥 厌氧污泥 重金属污水处理 微生物

Study and Development of Activated-Sludge Treatment of Heavy Metal-Containing Wastewater

Abstract：The effects of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater are discussed in respect of different types of activated sludge and treatment of different heavy metals．The mechanisms of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater are analyzed，with possible ways put forward to improve the treatment capability of activated sludge，which provide some references for the improvement and perfection of the study of activated-sludge treatment of heavy metal-containing wastewater．

Key words：activated sludge; anaerobic sludge; treatment of heavy metal-containing wastewater; microorganism

传统上处理重金属废水的方法主要是物理化学法，如吸附法、离子交换法、化学沉淀法、膜分离法、氧化还原法等，但这些方法都具有二次污染严重，处理成本高等问题。近年来人们开始为重金属废水的处理寻找新的方法。过去人们普遍认为活性污泥法不宜用来处理重金属废水，因为重金属废水中有机物质较少，而且重金属对污泥中的微生物有很强的毒害作用。但近年的研究结果表明，通过改造现行的活性污泥法可以处理重金属废水[1-2]。活性污泥法处理重金属废水主要是利用活性污泥中的细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂形成的具有很强吸附分解能力的污泥颗粒来完成的。目前研究主要集中在活性污泥对重金属吸附能力以及活性污泥处理重金属废水的机理等方面。本文旨在通过对活性污泥处理重金属废水的工艺现状及其机理的分析，提出一些能提高活性污泥处理能力的切实可行的途径，为该方法的进一步研究和推广应用提供参考。

1 活性污泥对重金属废水的处理

不同的活性污泥体系对重金属的去除效果和机理都不尽相同，选择一个适应范围广、抵抗重金属能力强的污泥体系是当前研究的重点之一。

1.1 不同类型活性污泥的处理效果

活性污泥可分为厌氧污泥和好氧污泥。好氧污泥主要利用生物絮凝和细菌分泌的胞外聚合物吸附—螯合重金属，因为好氧污泥含有的胞外聚合物和所带负电荷均高于厌氧污泥，所以好氧污泥比厌氧污泥更易形成絮凝体，去除水中的重金属。厌氧污泥主要利用细菌分解产物沉淀重金属。本人对好氧污泥和厌氧污泥处理含铬废水进行了比较，通过两个月对污泥的驯化，厌氧污泥可以处理Cr(Ⅵ)的质量浓度为600mg／L的废水，而好氧污泥只能达到100mg／L左右，这主要是因为厌氧条件下，Cr(Ⅵ)被细菌产生的强还原性物质硫化氢还原成Cr(Ⅲ)，Cr(Ⅲ)以氢氧化物的形式从水中沉淀去除，而在好氧条件下，污泥中的氧化还原电位高，Cr(Ⅵ)不易被还原。

此外，不同类型的污泥吸附重金属的效果也不尽相同。E．Bux等[3]，对剩余活性污泥和消化污泥吸附锌作了对比研究。当处理锌的质量浓度为1 200mg／L的废水时，剩余活性污泥与消化污泥各自的最大吸附量为22.65和16.8mg／g，剩余污泥吸附锌的能力要强于消化污泥，同时随着锌浓度的提高剩余污泥的吸附总量也提高了，这是因为剩余污泥比消化污泥具有更高电负性。

1.2 活性污泥对不同重金属的去除效果

不同重金属对活性污泥的毒害机制是不同的，这就决定了活性污泥对其去除效果的差异性。

1.2.1 锌

B．W．Atkinson等[4]研究了剩余活性污泥处理电镀废水，该电镀废水中主要含有110mg／L锌，同时还含有少量的Cu2+，Cd2+，Ni2+，Cr3+和Cr6+户，其研究结果表明活性污泥对锌的去除率高达96％，其他金属平均去除率均为80％以上。马晓航等[5]，研究了用SRB(硫酸盐还原菌)处理含锌废水的活性污泥床工艺及影响运行的主要因素，该工艺可在进水COD和锌的质量浓度分别为320mg／L与100mg／L时有效运行，有机物和Zn2+的去除率分别达到73.8％和99.63％。在水力滞留时间降至6h时，Zn2+的去除率仍可达94.55％。进水Zn2+的质量浓度低于500mg／L时装置可以稳定运行，而当质量浓度达到600mg／L时，硫酸盐还原菌受到Zn2+的明显毒害，去除效果显著降低。

1.2.2 铅

王士龙等[6]利用活性污泥对含铅废水进行了研究。结果表明，当废水pH值控制在4-9范围内，ρ(Pb2+)小于100mg／L，铅与活性污泥的质量比为1：300时，铅的去除率均在99％以上，而其它酸度范围去除率均较低。

1.2.3 铬

王士龙等[7]还利用活性污泥处理含铬废水，当Cr(Ⅵ)在20mg／L以内的电镀废水，pH值控制在3—10之间时；其去除率达到95％以上。

Song等[8]研究了硫酸盐还原菌处理含铬废水的能力。在厌氧条件下，硫酸盐还原菌可以还原130mg／L Cr(Ⅵ)，同时还可降解废水中的硫酸盐。

当前的研究情况表明，活性污泥几乎可以应用到所有重金属废水的处理中，其中以培养含有SRB的厌氧活性污泥最具有发展潜力，这与其能同时处理多种重金属和硫酸根的特点有关。

2 活性污泥法处理重金属的机理

活性污泥处理重金属废水机理很复杂，通常认为活性污泥对重金属的作用包括沉淀，吸附和胞内吸附等。

2.1 重金属的沉淀机理

重金属的沉淀主要是利用污泥中微生物新陈代谢产物与重金属离子直接生成难溶性的沉淀，或将重金属还原后再生成难溶性的沉淀，从而达到从水相去除的目的。用SRB处理重金属废水是近年发展很快的方法。其原理是利用SRB在厌氧条件下产生的H2S和废水中的重金属反应，生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子。Van等[9]研究以蔗糖作为有机源，利用SRB还原硫酸根，去除重金属铜，铅等重金属离子，从而提出以下的反应过程：

①产酸菌将复杂有机物质分解生成氢和简单有机酸，如丙酸、乙酸等。

②SRB利用氢作为电子供体将硫酸根还原成负二价硫。

③负二价硫与重金属离子生成难溶于水的金属硫化物。

当前对利用氢作为电子供体的SRB的研究比较多，但对其它类型SRB的研究则相对较少。加上影响SRB对硫酸根作用的因素众多，这就使对SBR处理重金属机制的研究变得复杂和艰难。目前研究还仅限于对单一菌种，多种细菌共存的体系还未见报道。研究多种细菌共存对处理效果影响以及其作用机制将是下一步研究的重点。

2.2 重金属的吸附机理

重金属的吸附是通过利用微生物本身结构或其分泌物和代谢产物来实现的，如动胶菌、蓝细菌等能够产生胞外聚合物(ECP)，如多糖、糖蛋白、脂多糖等。革兰氏阴性细菌分泌的胞外聚合物是由脂多糖、荚膜多聚糖和其他的蛋白质等组成。这些分泌物在细胞表面上易于脱落。革兰氏阳性细菌所分泌的则是由脂磷壁酸、多聚糖和游离蛋白质组成。这些胞外聚合物含有大量的阴离子基团，如羧基、磷酰基、硫酸根等易与金属离子结合。天然多聚糖上阳离子能与水辫液中二价重金属离子进行离子交换，如藻酸盐中K+，N a+，Ca2+，Mg2+就能够与相应的阳离子如Co2+，Cu2+，Cd2+和Zn2+进行交换，从而达到生物吸附重金属的目的。Aksu等[10]还通过实验证明了C.Vulgari和Z.Ramigera是通过细胞壁的多聚糖上氨基和羧基与金属之间韵吸附和配位作用来吸附铜的。但生物吸附机理仍不是十分清楚，当前对其比较有影响的解释是巴斯韦尔，麦金尼等所提出的粘液学说和含能说。

2.3 重金属的胞内积累机理

一般金属离子要进入细胞体必须经过胞外结合与运输到胞内两个步骤[11]，前者迅遗且不需能量，后者缓慢并依赖能量及代谢系统调空。由于大部分的重金属对微生物都有害，所以很难研究高浓度下重金属的吸附机理。通常认为重金属进入细胞膜的传送机制与代谢作用必须的离子钾、镁、钠的相类似。但当有时相同电荷和离子半径近似的重金属离子共存时，这种传送系统就可能会将这几种共存金属同时传人到细胞体内，使细胞新陈代谢功能出现障碍。如Cr(VI)在pH=7-9范围内主要以CrO42-的形式存在。而CrO42-，硫酸盐和磷酸盐结构相似，较易经过一般阴离子的传输渠道穿过细胞膜。在有还原性质物质存在的条件下，Cr(Ⅵ)作为电子受体，在酶的作用下，进行细胞内还原。

3 活性污泥法的改进

活性污泥处理高浓度的重金属废水是一种全新的处理方法。在过去的二十多年里，人们研究集中在微生物处理重金属的机制、优化活性污泥处理重金属废水的工艺参数等方面。但由于研究还不够透彻，使活性污泥应用受到了限制。如何提高活性污泥法的应用范围，提高活性污泥的处理效果，降低活性污泥法的生产成本，可以从以下几个方面进行改进。

3.1 改变活性污泥的形态

将絮状活性污泥培养成颗粒污泥，为微生物提供一个稳定的微生态系统，有利于微生物抵抗高浓度的重金属离子；颗粒污泥形成有利于细菌对营养的吸收；颗粒污泥能维持一个相对稳定的微环境，有利于抵抗废水的突变[12]。

3.2 生物强化技术

生物强化技术是通过向废水处理系统中直接投加H-自然界中筛选的优势菌种或通过基因重组技术产生的高效菌种，以改善原处理系统的能力，达到对某一种或某一类有害物质的去除或某方面性能的优化目的。其实现需要三个步骤：①高效菌种的获得；②高效菌种在投加系统中保持及活力的表达；③对目标物的有效去除或原系统性能的有效改善。生物强化技术有利于减少活性污泥的驯化时间，增强活性污泥处理效果，并可以根据废水特性有选择性地投加特定菌种，从而使活性污泥适应能力显著增强。但目前主要是针对单一菌种处理重金属效果的研究，对复合功能菌的研究较少。复合功能菌借助不同菌种之间相互协调共生，有利于增强茁群整体对于环境的抵抗能力，保持在系统中的活力，提高与系统中固有菌对营养物的竞争能力，从而保证强化技术有效实施。

3.3 促进微生物胞外聚合物(ECP)的分泌

活性污泥形成过程是先由细菌形成菌胶团，再进一步絮凝成活性絮凝体，絮体的形成和细胞产生的胞外聚合物有很大关系。细菌产生的胞外聚合物越多，絮凝聚合作用就进行得越快。胞外聚合物的形成与细菌的生长阶段有关。在细菌生长对数期，细菌开始絮凝，到稳定生长期时，胞外聚合物大量形成。

目前对微生物产生ECP的机制和生物絮凝过程研究不是十分清楚，针对提高分泌ECP能力的研究还处于试验探索阶段，这一方面研究还有待于进一步加强。

4 结语

活性污泥法处理重金属废水具有成本低，环境友好等优点，是一种较有发展前途的方法。但活性污泥法尚有许多的不足之处，如利用沉淀机制处理重金属废水，则剩余活性污泥需要进行再处理回收其中的金属成分。当前活性污泥法大多还处在实验室和中试阶段，进行了大规模工业应用的研究成果还很少，若想在此领域有所突破，还必须加强在生物强化技术等方面的研究，同时提高工业过程和设备自动化水平。

参考文献：

[1] Ncueld Ronsld D，Hemann Edward R．Hcavy metal removal by acclimated activated sludge [J]. JoumalWater Pollution Control Federaton， 1975，47(5)：310-329．

[2] Lo Shang-Lien，Lin Chi-Ying. Adsrption of heavy metals from wastewater with waste activated sludge[J]．Transactions of the Chinese Instiute of Engineers，Series A，1989，12(4)：451-461．

[3] F Bux，BAtkinson，H C Kasan． Zinc biosorption by waste activated and digested sludges[J]．Wat Sci Tech，1999，39(10)：127-130.

[4] B W Atkinson，F Bux，H C Kasan．Bioremediation of metal-contaminated industrial effluents using waste sludges [J].Water Science Technology，1996，34(9)：9—15．

[5] 马晓航，华尧熙，叶雪明．硫酸盐生物还原法处理含锌废水[J]．环境科学，1995，16(4)：20—21．

[6] 王士龙，张虹，朱孔秀，等．用活性污泥处理含铅废水的试验研究[J]．材料保护，2002，35(4)：53—56．

[7] 王士龙，张虹，孙作杰，等．用活性污泥处理含铬废水的试验研究[J]．贵州环保科技，2000，(3)：32-36．

[8] Song，Piak，Shin．Influence of electron donor and toxic materials on the activity of sulfate reducing bacteria for the treatment of electroplating wastewater[J]. Water science and Fechnolog， 1998，38(4): 187-194.

[9] Van Lier J， Lettinga G， High rate thermophilic anaerobic wastewater treatment in compartmentalized upflow reactors [J]. Water Science and Technology， 1994，30(6): 251-261.

[10] Aksu Z， Sag Y， Kutsal T. The Biosorption of copper(II)by vulguris and ramigera [J]. Environ Technol，1992， 13 (3): 579-590.

篇9

关键词:城市污水处理厂；节能降耗；途径

由于城市人口的日益剧增，城市污水处理厂的运作也变得越来越难。如何使城市污水处理厂的运作效率实现有效的提高，在确保出水水质的前提下使污水处理厂的运作能耗实现有效的减少，从而达到节能降耗的目的，这是当下亟待所有污水处理厂解决的一大难题。为此，笔者对当下我国城市污水处理厂的能源损耗及其分布情况进行了分析，同时对如何实现城市污水处理厂的节能降耗进行了探讨，可供参考。

1当下我国城市污水处理厂的能源损耗及其分布状况

城市污水处理属于一个能源损耗较高的产业，其能源损耗主要体现在燃料、药耗以及电能等多个方面，其中电能损耗大概占据了总体能源损耗的90%，因此，电能损耗是城市污水处理厂能源损耗较大的一个部分。2011年，我国城市污水处理厂的用电量大概达到了100×108KW•h，大概是我国社会用电量总和的0.2%。城市污水处理厂的电能损耗主要体现在供给生物处理的氧气、提升污泥污水、处理处置污泥、厂区照明、混合的推动以及附属建筑的用电等方面。其中电能损耗最大的一个环节就是曝气，其电能损耗大概是污水处理厂总体电能损耗的50%，其次，污泥污水的处理处置也是污水处理厂中电能损耗较大的一个环节，其电能损耗大概占据了总体电能损耗的3%~5%，由此可见，我国的处理污泥污水的设备及技术还待进一步的优化。到目前为止，我国城市污水处理厂的平均电能损耗水平是0.29kwh•m-3，其中有84%的城市污水处理厂的平均电能损耗水平保持在0.440kwh•m-3，较之西方发达国家，我国污水处理厂的平均电能损耗水平还相对比较落后。例如，目前我国单位年限内处理污水的电能损耗总和大概是100×108KW•h，假如电能损耗能够减少20%，那么就可以节省20×108KW•h的电能，因此，我国城市污水处理厂在节能降耗方面还是具有较大的发展空间的。

2城市污水处理厂节能降耗途径

目前我国城市污水处理厂的能源损耗主要分布在处理、处置污泥以及处理、提升污水等环节，其能源损耗主要体现在药剂损耗、污水处理以及设备的电能损耗等方面。因此，应当从改进污水污泥的处理、曝气和泵领域以及日常运作的节能设计等方面着手来实现城市污水处理厂的节能降耗。

2.1曝气设施节能降耗途径

城市污水处理厂中能源损耗较多一种设备就是曝气机，因此，若想使城市污水处理厂的能源损耗实现有效的减少，就必须将曝气设备的节能降耗工作落实到位。通过对某市污水处理厂的调查发现，该污水处理厂大约50%的能源损耗都是源自曝气设备。按照目前的工作标准要求，再根据以往的实践，笔者认为可从如下三方面来实现曝气设备的节能降耗：第一，可通过应用变频器来使交流电机的转速方式实现有效的优化，从而有效的把控风机的具体流量，进而使风机达到节能降耗的目的；第二，可从内部着手，对溶解氧自动控制系统加以选取与应用，以便有效的把控好溶解氧的浓度。在处理污水的过程中，污水的处理效果会因溶解氧浓度的大小而受到直接的影响，通过选用溶解氧自动控制系统来对溶解氧浓度实施科学、恰当的控制，可以使人工操作的误差实现有效的降低，从而达到节能降耗的目的；第三，可通过改善曝气系统，再借助精准的把控办法来使曝气设施实现节能降耗的目的。譬如，可以依据有关部门的帮助，再结合污水处理厂的实际经济状况，制定渐减式的曝气设计预案。在第1环节、第2环节以及第3环节中分别按照35%、30%以及25%的比例来设置曝气，如此一来，不仅可以使曝气设备的工作效果实现逐步提升，同时还能使曝气设备达到节能降耗的目的。

2.2污水提升泵站的节能降耗途径

城市污水处理中一个非常重要的能源损耗设备就是污水提升泵，其会对后期的污水处理能否继续进行造成极大的影响，而且其本身的能源损耗也非常大，对污水提升泵站设计进行改善可以极大的提升污水提升泵站的节能降耗效果。当下我国城市污水处理厂泵之所以会损耗较多的能源，主要是因为电机缺乏较高的效率、运作控制不良和水量波动以及设计的动作能力比实际水量所需的能量要大等。因此，笔者认为可从如下几方面着手来实现污水提升泵站的节能降耗：第一，选用变频泵来代替所有的提升泵，以便全面提高城市污水处理厂的总体性能。例如，我国某市的污水处理厂通过改造提升水泵的变频技术，实现了大约12%的能源节省；第二，将工频泵转变成部分变频泵，并将其当作最终的调速泵，再根据实际情况来对其进行运作；第三，采取多级动态液位控制对策技术。在现实的运作过程中，可采取转速加台数控制法来使定速泵实现平均流量运作，如果水流的波动比较大时，应当对转台数进行适当的增减，再通过改变调速泵的运作速度来迎合水流量的改变；第四，应当经常对水泵实施养护，以使水泵的电能损耗及摩擦实现有效的减少。若想使水泵达到节能降耗的目的，则必须对提升泵的运作效率进行全面的提高，除了应当采取如上办法之外，还必须从泵设备着手，加大对泵的高程设置及日常管理力度，再根据污水处理厂的具体运作状况，不断的对运作条件进行归纳与总结，以便选取出最好的运作条件，从而最大限度的提升泵设备的动作效率。

2.3污泥处理环节的节能降耗途径

污泥处理在城市污水处理厂中也是一个非常重要的部分。目前的污泥比较繁杂，其除了包含的污染物非常多之外，而且其分解过程也极其繁杂，如果只是简单的采取处理污泥的办法，根本无法取得较为理想的处理效果，所以，在处理污泥的过程中，还应当对污泥资源的回收利用加以探求，以实现污泥处理的节能降耗。污泥的处理环节主要可分为污泥的脱水、稳定以及浓缩等三个部分。其中，主要可利用自然脱水及机械脱水两种办法来对污泥进行脱水处理，当下使用较为广泛的就是机械脱水方式，机械脱水损耗的能源主要是电能，通常来说，采取离心脱水方式所损耗的电能相对比较少，可是无法达到较好的污泥的预处理效果，而且还极易出现机械磨损情况，因此，应当通过实践来对更好的脱水技术加以寻求，以使污泥处理的节能降耗效果实现有效的增强；污泥的稳定主要包括好氧、厌氧以及堆肥处理等三个环节，不过也有很多污水处理厂不对污泥进行稳定处理就直接实施污泥的脱水处理的。通常来说，厌氧消化过程中所形成的沼气可用于补充泥污稳定过程的能量；污泥浓缩应当将生物气浮技术作为首选，并以此来取代单纯的策略气浮，从而达到提高浓缩效率、减少能源损耗的目的。除此之外，还应当将潺潺的回收利用落实到位。挥发性有机物占据了污泥的绝大部分，日本主要是利用厌氧来削减消化污泥，通过此种办法，每吨污泥可以形成大概680m3的沼气，再借助磷酸型燃料电池壳大概可以得到污水处理厂50%的能源。回收利用污泥的办法主要包括如下几种：对厌氧消化的所形成的沼气加以回收利用；对焚烧污泥所形成的热能加以回收利用；掺烧及堆肥。

2.4污水处理环节的节能降耗途径

污水处理过程的能源损耗主要体现在污水的生化处理及污水预处理环节，其中，污水生化处理环节的能源损耗主要产生于曝气系统，而污水的预处理环节主要可分为沉砂池及格栅。因为前面有讨论过曝气系统，故此处着重讨论污水预处理过程的能源损耗。首先，曝气沉砂池极易因曝气设施的应用而出现较大的能源损耗，所以，通常应当采取旋流式及平流式的方式来设计沉砂池，以达到节能降耗的目的；其次，必须将设置格栅落实到位，尽管整个格栅在处理污水的过程中没有较大的节能作用，可是，其却可以有效的降低后期其他设备的能源损耗，所以，必须针格栅的设置落实到位。通常情况下，可以在泵房集水井、污水渠道的进口位置或者污水处理厂的前段位置设置格栅，以此来截留较大的漂浮物，避免出现堵塞现象，进而确保污水设备的正常运作。

3结语

总而言之，城市污水处理对于发送我国城市用水环境以及促进我国经济的健康、稳定发展都具有极其重要的意义，但是其却存在着较大的能源损耗问题，因此，如何在城市污水处理厂中采取节能降耗途径，这是值得我们不断探索与研究的课题。

参考文献:

[1]首座“植物园式”污水处理厂落沪引入3000余种植物[J].城市道桥与防洪.2016(07).

[2]李明.浅谈城镇生活污水处理厂节能降耗措施[J].科技创新导报.2012(01).

[3]麦逢清,邓洪秀.污水处理厂节能降耗措施探析[J].中国新技术新产品.2012(08).

篇10

关键词：污泥；研究进展；生物法 ；物理法

1、研究现状

在处理废弃的污水的时候，往往也会有非常多的污泥产生，其中绝大部分的剩余污泥则是由使用了活性去除污泥的方法产生的。有关的学者调查研究得出，二零一二年我国产生的污泥高达两千多万吨，二零一五年甚至将会达到三千多万吨，这可以说是一个非常大的数字，让人不禁惊悚。不仅如此，存在与污水中的污染物差不多有一半是存在于污水中的污泥中，如果对于这些污泥不能够比较完善的处理掉将会再一次造成污染，可以说危害更为严重，因此我国十分的重视如何妥善处理污泥，随着近年来我国污泥越来越多，我国也越来越重视。用物理的角度来观察污泥的话，污泥是一种胶状体带有少量的电量，体积比较大且含水量高，一般在处理污泥时为了方便对其进行运输和回收利用，需要在处理之前对其进行脱水处理，一般情况下用于这方面的资金占总资金的比重高达百分之六十。

机械脱水是我国最主要的脱水的方法，顾名思义就是说利用某些机械对其产生巨大的压力或者某些容器高速旋转产生巨大的离心作用从而达到脱水的目的。但是污泥的构造并不是我们想象的那么简单，相反他的结构非常复杂，一般情况系下直接使用机械脱水的方法对污泥进行脱水处理不能达到我们预想的效果，这就需要使用一些手段对污泥前处理，但是由于前处理的方法不同，脱去的水分等物质也不同，可以说机械脱水的程度和速度在一等程度上受到前处理的影响。就目前而言，国际上常用的前处理方法主要有热处理、添加某些活性剂或者是絮凝剂以及冻融处理等。现在有很多的因素会影响到机械脱水，如何能更好的对污泥进行脱水处理可谓是至关重要。

2、目前面临的难题

一般新产生的污泥的含水量在百分之九十六到百分之九十八，而某些活性污泥更是高达百分之九十五到百分之九十八。即使使用各种手段比如机械脱水和浓缩作用等的处理，他的含水量仍然高达百分之七十，对其进行干燥时依然需要消耗非常的多的能量。国内外的众多学者针对这一问题展开了讨论和研究，其中当以田禹、何培培等人的发现为最，为后来学者的进一步研发提供了大量的可借鉴之法。

众多学者的研究结果虽然各不相同，但是都有一个共同点，都指出了当污泥中水的含量比较低时，其中的某些物质会通过吸附的方式增加结合水，是颗粒的体积增大来阻止被过滤掉。除此之外，还有更多的因素会影响到脱水，微生物以及有机物就是其中两个比较常见的原因，当污水中的有机物增多时，会使微生物快速的大量增殖，能在极短的时间内繁衍出数以亿计的微生物。而这些微生物又会释放一种能够使污泥更加坚固的物质，这就给机械脱水造成了极大地困难，使效果达不到理想目标。因此想办法除去污泥里面的结合水成了解决机械脱水的难点所在。

3、针对前处理的讨论

由于使用机械法很难除去污泥里面的一些结合水，于是国内外的专家经过研究，最终得出了对其进行前处理来解决这一难题，一般常用的方法有生物法、化学法以及物理法。

在装满生物的溶液中浸泡的方法刚开始只是去除污泥中的金属，就是使用微生物发酵产生的酸性物质分解金属来达到目的，近年来有些学者意外发现这些酸性物质在分解金属的同时还改变了污泥的某些性能，使其进行机械脱水时更简便。经过周立祥等众多学者的研发，最终得出了一套新的前处理的方法，能使水分更加容易的被脱去。

所谓的化学法没有人们想象的那么复杂，只不过是利用了一些化学知识而已，利用絮凝剂可以使污泥中的某些物质凝聚起来，从而改变污泥的某些特性。絮凝剂可以分成两组即有机和无机絮凝剂。科研人员实验发现，在污泥处理的过程中普通类型的絮凝剂很难起到较大的效果还浪费钱财。然而经过大量的试验之后，科研人员又发现无机也有很多不好的地方，比如他虽然能够在很大程度上改变污泥的某些特性从而达到絮凝的效果，但是他在使用完后仍然存在于污泥中很难被分解，给后面的工作带来了极大的困扰，因此科研人员又发现了易于降解的有机的絮凝剂。

接下来就是众所周知的物理法，其实物理法在很多年前就已经有人开始使用了，大多数人对此应该不会陌生，热处理法、在污泥中添加木灰等物质、冷冻法等都已经能够成熟的运用，接下来本文介绍的主要是近年来新型的几种科技-超声波法和磁场法。所谓的超声波法就是利用了声波的不同频率，以此来改变污泥的某些特性。经过众多科研人员的激烈争论，最终得出超声波能够利用其较大的频率破坏污泥中细胞的结构，从而起到脱水的效果；所谓的物理法指的是对污泥施加一个磁场，改变污泥内部微生物的某些活性比如新陈代谢，进而改变它的结构，，破坏遗传物质。事实证明物理法处理后，污泥的脱水性能提升了很多。

4、对比与归纳

上述讲了最常用的几种前处理的方法，经过一段时间的发展，他们都更加的完善，每种前处理都各具特色，因此在进行前处理时选择合适的方法往往会事半功倍，接下来就对这几种方法进行了对比与归纳。生物法和物理法处理过的污泥明显要比化学法处理过的污泥的含水量低，还能为接下来的操作提供各种方便，最重要的是不会对环境造成二次污染。由此可见，这两种方法是比较合适的前处理方法。

经过上文的阐述，我们可以很明显的看到，前处理确实对改善污泥的某些性能有很大的帮助，尤其是生物法和物理法，但是凡事都不可能是完美的，这几种方法还需要进一步开发。物理法主要是找到一个更为合适的作用强度和时间，对电磁强度等都有要求；生物法主要是努力寻找新的效果更加明显的微生物物种，同时还应该在已有的基础上进行优化等。

参考文献

（1）尹军、谭学军、廖国盘等 我国城市污水污泥的特性与处置现状[J] 中国给水排水，2003

（2）田禹、王宁 酱油污水污泥脱水的影响因素及其作用机理[J] 环境科学研究，2005，18（5）：60-62

（3）何培培、余光辉、邵黎明等 污泥中蛋白质和多糖的分布对脱水性能的影响[J] 环境科学，2008，29（12）：3458-3461