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　　中国污水厂污泥处理现状 目前，中国有400多家污水处理厂。2001年，全国工业、城市生活污水处理厂数量为428.4万吨，废水处理率约为25%，废水厂污泥年产量超过1亿元。如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、资源化,已成为环境界深为关注的重大课题。 1 中国污水处理厂的污泥理化性质和特点 1.1 纤维、脂肪和有机物含量 城市污水厂初沉污泥属低有机组分类型的污泥,VSS、碳水化合B体育网页版 B体育官网入口物(淀粉、糖类、纤维)含量高(高于50%),脂肪含量低(约20%)。人均排出BOD:20～35g/p·d,SS:35～50g/p·d,有机物(VSS)含量稍低于50%,低于欧美发达国家的70%～80%。我国两个城市污水厂污泥的成分如表1。 1.2 泥浆c-n比 城市污水厂污泥含氮量较高,一般在3%左右,污泥C/N比维持在(10～20)∶1的范围,适于厌氧消化。 1.3 ph值和ph值 城市污泥的pH和总碱度基本在正常范围内,pH在6.5～7.0之间,总碱度在16～26mg-N/L之间。 1.4 初沉及二沉污泥重金属含量 我国城市污水中工业废水比重较大,故污水厂初沉及二沉污泥重金属含量较高,某些重金属含量超标严重。几家城市B体育平台 B体育网站污水厂污泥中重金属成分及含量如表2。 1.5 泥浆中的肥料 污泥中含有大量的可被植物利用的营养成分,如氮、碳、钾、腐殖质等。我国污水厂污泥肥分如表3。 1.6 污泥的热值 污水厂污泥具有较高的热值见表4,在一定含水率下具有自持燃烧和用作能源的可能性。 2 中国污水处理厂污泥处理现状 2.1 城市污水厂的污泥处理现状 污水处理事业起步较晚,近20年来才有了一定的发展,污泥的处理更不完善。目前全国已经建成的污水处理厂已超过400多座,污泥年产量已超过1亿t,而有污泥处理工艺的只占30%,有污泥稳定处理设施的约为25%,建有污水处理厂的大中城市中,90%以上的污泥处理设施不配套,一些中小城市基本没有污泥处理设施。 20世纪80年代以前,城市污水厂污泥一般只有静止沉降一道处理工艺,湿污泥含固率很低,20世纪80年代后,少数污水厂开始设污泥机械脱水处理,将污泥含固率由原来的1%～3%提高到20%～25%,但仍有脱水后污泥的出路问题。近10年来,城市污水厂的污泥处理技术和某些单项专用设备才有了较大发展,但在污泥处理系统设备的成套化水平上,落后国外约30多年。污泥处理设备性能差,效率低,能耗高,专用设备少,未形成标准化和系列化。 污泥的处理费用仅占污水厂总运行费用的20%～35%,低于发达国家的50%～70%。目前,国内常用的污泥处理方法有:浓缩,污泥调理,厌氧消化,脱水,堆肥等处理技术。至于好氧消化,湿式氧化,消毒,热干燥,焚烧,低温热解等尚处于研究试验阶段。污水厂的污泥处理处置工艺流程如图1。 2.2 传统土壤处理方法 (1) 污泥含水率的变化 污泥浓缩常规方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。几种浓缩方法比较如表5。污泥浓缩后其含水率可降为95%左右,仍为液体流动状态。 从表5可见,初沉污泥用重力浓缩最为经济;对于活性污泥,离心法所得的污泥含固率最高,但从效率和运行费用来看,气浮浓缩法较佳。重力浓缩法储存污泥能力高,操作简单,是目前及今后最常用的污泥减容手段之一。 (2) 污泥颗粒尺寸的增 污泥调节处理可降低污泥的亲水性和提高脱水效率,其任务是增大污泥颗粒的尺寸。常用的调节方法有化学调节法、热力调节法及其它调节法。化学调节法最为常用。热力调节法和其他调节法如冻—融法、投加惰性物质等方法只在试验研究阶段中。 (3) 机械脱水法 污泥脱水可进一步降低污泥的含水率,减少污泥的体积,经脱水后的含水率一般可降至70%～80%。常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水两种。目前国内常用的机械脱水机有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。转鼓离心机和带式压滤机是近年来发展较快脱水设备,我国应用较多的是带式压滤机。 (4) 污泥消化工艺发展 污泥厌氧消化是目前我国最常用的污泥稳定处理工艺,一般有中温消化和高温消化。国内生产实践中,最常用的是中温消化(32℃～35℃)。随着该技术的进展,厌氧消化又发展为两相消化和两级消化,国内在实验研究中兴起的两级、两相消化工艺有:好氧-中温厌氧;中温-高温;高温酸化-中温甲烷化;兼氧-厌氧;厌氧-好氧;水解-酸化等。厌氧消化能产生大量沼气,由于我国城市污泥的构成特点,污泥厌氧消化的产气量较少,约为6～12m3/m3污泥,沼气中CH4含量较低,约占45%～55.9%。国内污水厂污泥消化产生的沼气利用率较低,极少利用沼气发电,有些利用沼气锅炉、沼气内燃机将之转化成热能,用于污水厂的能量补偿;也有些污水厂直接将沼气燃烧掉。 (5) 污泥堆肥堆肥 堆肥化是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术,借助于混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵;并通过添加稀释剂、调节剂、膨胀剂可改善污泥的胶团结构,降低含水率,使污泥腐殖化。污泥堆肥后的肥分几乎维持原污泥的水平。目前有些污水厂采用连续仓式发酵(天津)、间歇式仓式发酵系统(常州)处理污泥。 3 中国城市污泥处理研究动态 3.1 污泥生物减容 污泥减量化机理的研究目前已成为研究热点,其原则是使污泥尽量消灭在污水处理系统中。(1)研究污泥生物减容技术,利用嗜热性细菌或微型动物减少剩余污泥。(2)利用膜生物反应器处理剩余污泥。 3.2 污泥处理的优化 在污泥的浓缩方面:(1)生物絮凝 将二沉池剩余污泥与原水混合回流到初沉池,利用活性污泥的絮凝性能提高初沉池的沉淀效果,同时浓缩剩余活性污泥;(2)采用气浮、生物气浮法浓缩污泥,如利用污泥的反消化作用产生的气体使污泥上浮而浓缩;(3)改进浓缩设备的结构,提高浓缩效率。 在污泥脱水方面:(1)对污泥进行脱水前的预处理(化学调理、热处理、冷冻法、淘洗法等),改善污泥脱水性能;(2)利用生物工程方法改善污泥的性状,如用溶菌酶破坏菌胶团,以改善污泥的脱水性能;(3)探求新型改善污泥脱水性能的药剂,如投加表面活性剂;(4)提高传统的污泥脱水机的工作效率,研究新型的污泥脱水设备。 3.3 污泥处理的技术研究 目前研究的趋势是致力于提高污泥消化的整体水平,提高消化池的均匀混合程度、消化池容积利用率,提高产气率与能源的回收率,尽量减少污泥体积,减少 污泥运输量。(1)利用各种前置处理(碱处理、超声波处理等)改善污泥的厌氧消化性能,探索高效可靠的新 型污泥厌氧处理工艺。(2)利用生物技术(如酶催化剂技术)进一步提高厌氧消化时污泥的产气量,使污泥固体较大程度地转化为生物气。(3)改善消化池的结构及其附属设备的工作方式,以提高消化工艺的稳定性及工作效率。(4)对污泥的常温消化进行研究。 3.4 氧消化工艺的设计 目前国内对污泥好氧消化的研究尚处于起步阶段,设计好氧消化工艺还缺乏经验。研究方向主要在探究好氧消化的生化机理,降解规律以及好氧消化的运行条件,不同运行方式和条件对好氧消化效果的影响。 3.5 湿氧化 研究新型的湿式氧化反应器、性能优良的催化剂和次、超临界氧化技术。 3.6 在低温热分解方面 着重研究污泥热解机理、提高能量回收率的反应条件以及反应过程的能量平衡因素。 3.7 堆肥生物特性 注重污

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