污泥处理的主要方法
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污泥处理的主要方法范文第1篇
中图分类号： U664.9+2文献标识码：A 文章编号：
引言：
我国城市污水处理厂和工业污水处理厂站中所用污泥机械脱水机的品种名目繁多, 大体有转鼓真空过滤机, 板框压滤机, 又分人工、半自动和自动板框压滤机多种, 辊压转鼓脱水机, 叶片式滤机, 带式压滤机, 离心脱水机等多种。
8 0 年代以来, 由于带式滤机有其优越性,我国城市和工业部门纷纷引进国外产品, 至1 9 8 5 年前后我国工业和城市部门消化吸收, 又制造了自己的产品。同时又以日处理1 0t 干污泥( 绝对干的) 量的不同污泥脱水机。带式滤机具有建设投资者, 耗用钢材较少, 装机动力容量少等特点, 并且使用稳定,污泥脱水处理成本较低等优点, 目前在城市和工业污水处理中的污泥脱水中广为应用, 另外, 离心脱水机也有体积小, 建筑面积小, 投资低等优点, 估计今后会在应用中显示其优越性, 但目前尚处于研制阶段。
污泥机械脱水的难点
初始污泥的含水率一般在96%~ 98%, 剩余活性污泥的含水率在99. 5%~ 99. 8%, 其水分一般由表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水组成[9] 。经过浓缩作用和机械脱水后, 污泥的含水率仍高达70%~ 80%, 解决不了污泥干化时消耗大量能量的问题。国内外学者针对污泥脱水后含水率仍较高这一问题进行了大量研究, 田禹等通过真空过滤法测量比阻发现, 当污泥的含水率小于97%后, 污泥的比阻显著增大; 何培培等对污泥进行水解酸化实验、超声波法和离心法研究, 结果表明污泥的脱水性能受到污泥黏液层的可溶性蛋白质和蛋白质多糖影响; 董辉等认为污泥的颗粒大小会影响污泥的脱水性能; Houg hton 等的实验研究表明一定含量的胞外聚合物( EPS) 能提高污泥的脱水性能; U rbain 等的研究结果表明EPS 的含量与污泥的容积指数成正比; 而Pox on 等的研究则表明EPS 对脱水性的影响并不明显; 倪丙杰等认为当EPS 中的碳水化合物和蛋白质质量增加时, 污泥脱水性能变好, 但随着类脂的增加, 脱水性能变差。
上述研究结果表明当污泥的含水率较低时, 污泥中的固体物质可能会吸附在一起, 使其中的内部结合水的量变多,同时固体颗粒变大, 影响到污泥的过滤; 污泥中的有机物和微生物含量也会影响污泥的脱水, 当有机物含量较多时, 微生物的生长繁殖迅速, 胞外聚合物的含量增加。由于胞外聚合物是菌胶团之间连接的媒介, EPS 含量的增加使得菌胶团结构更加稳定, 而菌胶团是污泥网状结构的基础, 也就是使得污泥的网状结构更加稳定, 其中包含的水量增多, 并且较难脱去, 造成浓缩作用和机械脱水只能去除部分间隙水、表面吸附水和毛细结合水, 造成处理后的污泥含水率仍然较高, 因此污泥机械脱水的难点在于如何去除其余的毛细结合水和内部结合水。
机械脱水前处理方法
针对污泥的部分结合水较难用机械方法脱去这一难题,国内外学者经过大量的试验和研究, 提出了以下几种提高污泥机械脱水性能的前处理方法, 具体包括: 物理法、化学法、生物法。
1.物理法
物理法主要是通过物理的方法改变污泥的结构或者破坏污泥中微生物细胞, 降低污泥与水的结合作用, 从而释放出部分内部结合水。传统的物理法包括: 添加粉煤灰等物质、热处理法、冷冻法等。由于传统方法的技术比较成熟,在此就不做介绍了, 本文主要介绍几种新兴的方法, 如磁场法和超声波法。
超声波能在一定程度上有利于污泥的脱水是因为超声波使污泥中的菌胶团结构和微生物的细胞膜破坏, 改变了污泥的结构, 同时污泥中的内部结合水和吸附水变成自由水, 从而使得污泥的脱水性能有了很大的提高; 但是高强度、长时间的超声波处理可能会完全破坏菌胶团的结构, 使微生物中的黏性物质流到污泥中, 增加了其黏性, 还可能使污泥颗粒的比表面积过大, 吸附水量变多, 进而恶化了污泥的脱水性能。因此, 在实际应用过程中应选用适宜的超声条件, 如在低强度、短时间的超声处理下进行。
2.化学法
化学法主要是通过向污泥中添加絮凝剂改变污泥的絮凝特性来影响污泥的脱水性能, 化学絮凝剂按照试剂的化学组成可分为无机和有机絮凝剂; 按分子量的大小可分为普通絮凝剂和高分子絮凝剂, 其作用机理主要有压缩双电层、吸附架桥、网捕和卷扫作用。
当单独使用普通无机絮凝剂时, 污泥的絮凝效果不好且成本较高, 所以目前对无机絮凝剂的研究主要集中在聚复合铁盐、聚复合铝盐、聚复合铁铝盐等高分子无机絮凝剂上。文献[ 22- 24] 的研究结果表明, 使用铝盐、铁盐单独聚合或者不同阳离子之间聚合得到无机絮凝剂能提高污泥的过滤脱水性能。对于有机絮凝剂而言, 虽然合成高分子絮凝剂的絮凝效果较好, 但在使用后不易被微生物降解, 为污泥的后续处理带来困难, 因此, 部分学者把研究重点放在了改性天然高分子絮凝剂的研究中, Ca ldwel[ 25] 最早用阳离子淀粉和正磷酸通过热反应得到两性型改性淀粉天然高分子絮凝剂, 国内对此研究的起步较晚, 主要集中在对淀粉、木质素、壳聚糖的改性研究上。文献[ 26- 28] 主要介绍了我国改性天然高分子在非离子型、阳离子型、阴离子型和两性离子型上的发展, 从中可以得出改性天然高分子絮凝剂的研究重点是阳离子型和两性离子型絮凝剂。
3. 生物法
生物法主要是利用某些微生物的代谢产物能产生高效絮凝作用或者利用微生物的还原作用。国内外现在对生物法的研究主要包括向污泥中加入微生物絮凝剂、生物沥浸等。
结束语：
污泥机械脱水前处理方法能改善污泥的脱水性能, 决定了它在污泥机械脱水中具有十分重要的地位, 尤其物理法和生物法能使污泥的含水率降到45%~ 65% 左右, 并且不会造成二次污染, 使得它们成为污泥机械脱水前处理中较好的方法。然而, 仍有许多方面需进一步研究。
1.�磁场法和超声波法研究重点应集中在作用时间和作用强度的选择上, 其中磁场法应在低电磁强度、长时间的磁场处理条件下进行; 超声波法则在低强度、短时间的超声处理条件下进行。
2.�微生物絮凝剂法的研究重点应集中在新的絮凝剂菌种培养及菌种培养条件优化上; 生物沥浸的作用机理尚未明确,应着重研究其作用机理, 同时还应开发新的生物前处理方法。
3.�污泥的机械脱水是一个复杂的过程, 影响其脱水过程的因素很多, 如pH 值、有机物含量、粒径分布、含水率等, 这些因素之间相互影响, 使得单一使用某一种方法, 很可能达不到理想的效果, 所以未来的发展方向是各种方法之间的联用,以达到最好的脱水效果。
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,
污泥处理的主要方法范文第2篇
【关键词】污泥；处理机制；环境保护；资源利用
1.污泥处理的意义
我国“十一五”规划的重要目标就是建立资源节约型、环境友好型的社会。其中，作为城市可持续发展重要内容的环境保护、水体质量保护、污水处理、中水回用等问题日益受到人们的关注。随着城市经济发展的加速，企业污水的产量不断的加大，随着城镇污水处理规模的日益加大，污水处理后剩余的污泥量越来越多。如何对这些污泥进行有效的处理，既关系到城市环境的保护，也关系到了资源的有效利用。污泥是在污水处理的过程中产生的，不同污水处理方式下产生的污泥的量也是不一样的，但平均下来，污泥量一般占到处理污水量的0.3%-0.5%。这些污泥既含有大量的寄生虫、重金属等有害物质，也含有大量的氮、磷、钾等植物营养元素。如果不加处理的将这些污泥随意排放，不仅对会造成严重的环境污染，威胁到城镇居民正常的生产生活，也会造成资源的浪费。这与我国以环境保护和资源的合理利用为原则的可持续发展道路是不相符合的，因此，如何在保护环境的同时实现污泥资源化，是我国在进行污泥处理时应该注意的问题。可以说，我们期望的污泥处理办法应达到如下效果：妥善处理有害物质、易腐化发臭的有机物质，合理利用有用物质。
发展循环经济、构建资源节约型和环境友好型社会要求实现污泥减量化、稳定化、无害化三化的同时，也实现污泥的资源化。目前，我国对污泥的利用主要体现在以下几个方面：如将污泥用于果园、林地、农田等，实现污泥资源的土地利用价值；将污泥用于水泥制造、陶瓷制造、瓷砖制造等，实现污泥的建筑材料利用价值；还有的将污泥用于热能制造等，这些措施都很好的实现了污泥的资源化[1]。
2.传统污泥处理方法
传统处置方法通常将污泥用于填埋、焚烧、天海以及土地利用等方面[2]。这些方法对处理污泥起到了一定的作用，然而，随着国家对环境保护力度的加大，这些方法的弊端也日益暴露出来，这些方法在很多方面并不能达到国家对环境保护制定的标准。
2.1 填埋法
填埋法在初期对污泥处理发挥了巨大的作用，经过40多年的发展，污泥的土地填埋技术也得到了极大的发展，且日趋成熟。然而，填埋技术自身的很多缺陷是无法克服的。利用土地填埋技术对污泥进行处理的前提条件是选择一块合适的土地进行填埋工作。然而，随着我国经济的发展，人们生活水平的日益提高，大批的农村居民涌入城镇，随着人们对住房需求的加大以及政府各种建设项目的增多，城镇的空闲土地面积越来越少。污水排放量的增加直接导致了污泥产量的急剧增加，在人口稠密的城镇地区选择大面积的空闲土地进行填埋工作并非易事。此外，采用土地填埋法处理污泥还需要将污泥运到填埋现场，运输费用也是一笔很大的资金投入。选址难以及运输成本高这两个因素限制了土地填埋法的广泛应用。更重要的是，填埋法将污泥填埋在地下，并不能从根本上避免环境的污染，只是在一定程度上减缓了环境污染的进度。例如：对污泥中的有害物质不加处理便直接将污泥埋在地下，这些有害成分便会渗透到地下水中，对地下水造成一定的污染。总之，土地填埋法的上述弊端决定了这种方法并不是污泥处理的最佳途径，其发展市场极为有限，最终将被更合理的污泥处理方法所取代。
2.2 污泥焚烧
污泥焚烧法主要是通过污泥中含有大量的有机物，而这些有机物又易于燃烧的特点对污泥进行处置的。污泥燃烧法是处置污泥比较彻底的一种方法，主要是分为两大类的：一种是脱水污泥直接送焚烧炉进行焚烧，另一种是将脱水的污泥先干花，除去其水分，然后再进行焚烧。至于选择何种焚烧方式，应根据焚烧时的具体情况进行。和其他的污泥处置法相比，污泥焚烧法有很大的优势，如，通过污泥焚烧法能够迅速降低污泥的现存量，且焚烧污泥后的产物不含细菌，也没有异味。然而，用焚烧法对污泥进行焚烧对焚烧设备和焚烧条件要求是相当严格的，操作也比较麻烦，资金投入也比较大，不具备推广应用的现实条件。与此同时，由于污泥中含有大量的有机物，因此，虽然焚烧后的产物不会污染环境，然而污泥在焚烧过程中却产生了很多有害气体，如二氧化硫、二氧化碳等，这些气体就会对大气造成二次污染，污泥焚烧过程中也将有用的营养物质焚烧掉了，没有实现污泥的资源化[3]。这些弊端都限制了污泥焚烧法的广泛应用，一般情况下，只有在其他方法使用受限的情况下，才会考虑使用污泥焚烧法对污泥进行处理。
2.3 海洋排放法
通过海洋排放法实现污泥的处理常见于一些临海的地区，这些地区的污水处理厂处理过污水后，直接将剩余的液态污泥排入大海中。英国、美国和日本由于地理位置原因，多采用海洋排放法对污泥进行处理。然而，随着人们环保意识的提高以及人们对全球一体化这一概念认识的加深，海洋排放法遭到了社会各界人士的强烈反对，各个国家也命令禁止通过海洋排放法处理污泥，以保护人类共同生存的生态环境。海洋排放法并没有从根本上解决问题，而是将问题转移到了海洋。虽然将污泥排入海洋表面看似乎是处理了污泥，但由此却引发了一系列的问题。污泥进入海洋后，直接污染海洋，导致海洋水质恶化，许多水生物的生存遭到了严重的威胁。鉴于此，各个国家都制定了相关的法律法规，严禁向海洋排放污泥，保护海洋环境。
2.4 土地利用
随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，大量的农村居民涌入城镇，使得城镇的空闲土地急剧减少。然而，依然存在一些的土地类型可以接纳污泥，实现污泥的资源化。如城镇的农业用地、牧业草地以及一些绿化带等等，污泥中丰富的氮、磷、钾等元素是很好的植物营养物质，因此，可以把污泥当做肥料用于这些类型的土地。然而，污泥中也含有大量的有害物质，如重金属、寄生虫等，将污泥不加处理的用于这些类型的土地，容易造成土地的污染，并且有些有机物特别难降解。因此，如果想将这些污泥用于土地，实现其土地利用价值，必须对污泥进行处理，防止污泥中的重金属以及寄生虫等有害物质对土地及其上的作物造成二次污染，真正实现污泥的资源化[4]。
3.污泥资源化利用途径探讨
3.1污泥低温热解制油技术
国外在实现污泥资源化上，远远领先了我国的技术水平，我国应学习外国先进的污泥处理技术，改善我国污泥处理现状，保证可持续发展的顺利进行，早日实现资源环境保护型和资源友好型社会的建设。污泥低温热解制油技术是由国外引进的，主要指的是通过无氧加热技术对污泥进行加热，使其达到一定的温度，然后使污泥在干馏和热分解的作用下分解成油、反应水、不凝性气体以及碳四种产物，然后对这四种产物尤其是油进行合理的利用。这种方法很好的实现了污泥的资源化，并且在这个过程中，产生的油和碳的化学性质都十分稳定，保证了污泥低温热解技术进行过程的安全性，生成物碳可以作为能源参与到对污泥加热的过程中作为补充能源。鉴于该技术的安全性、无污染性以及科学合理性，世界上各个国家都开始了对该技术的研究，其发展前景十分广阔。
3.2 污泥合成燃料技术
城镇污泥中含有大量的有机物，这些有机物如果作为燃料，将会释放出大量的热量。因此，如果能够合理提取污泥中的有机物制成燃料，一方面可以为我国燃料市场做出贡献，另一方面还可以防止污泥燃烧产生二氧化硫、二氧化碳等气体污染大气。污泥合成燃料技术正好解决了这个问题，污泥合成燃料技术主要是将污泥放至高温气化炉内进行燃烧，而不是直接对污泥进行燃烧处理。在高温气化炉内对污泥进行燃烧，可以防止污染，与此同时，作为煤型粘结剂的污泥还可以改善高温下煤型的内部孔结构，在一定程度上提高煤型的气化反应，使煤渣中残碳的含量大大降低了。通过这种方式产生的燃料，其在燃烧过过程中产生的烟气中的有害物质可以通过常规的气体净化装置除去，避免对大气造成污染，污泥合成燃料技术为实现污泥的资源化利用开辟了一条新的道路。
3.3 污泥堆肥土地利用技术
污泥处理的主要方法范文第3篇
[关键词]污泥负荷 微生物镜检
中图分类号：[TU992.3] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0021-02
1.引言
1.1 神华煤化工污水装置AO工艺的介绍
污水处理装置接纳的污水包括甲醇装置、烯烃分离装置、其它装置初级雨水池、集水池生活污水。污水装置设计处理量400 m3/h，进水COD 700～1000mg/L，氨氮 180～230mg/L，PH 6～9。出水COD≤60mg/L，氨氮≤1.5mg/L，PH 6～9mg/L，出水全部符合国家一级标准。装置采用“预处理+A/O（前置反硝化）+曝气生物滤池（BAF）”处理工艺，附属装置有污泥处理和加药系统，处理后的污水直接进入回用水装置。
1.2 AO工艺的工作原理
生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
污水装置采用“硝化-反硝化”为核心的A/O法生物脱氮处理工艺，将反硝化前置。A/O法生物去除氨氮原理是充氧的条件下（O段），污水中的氨氮被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧的条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为无污染的氮气逸入大气，从而达到最终脱氮的目的。
硝化反应：NH4++2O2NO3-+2H++H2O
反硝化反应：6NO3-+5CH3OH5CO2+7H2O+6OH-+3N2
1.3 微生物镜检的意义
微生物在污水处理厂生化系统调试、后期稳定运行和工艺调整过程中，起着很重要的指示作用，通过镜检活性污泥中的微生物状况，可以获得该活性污泥的相关性状信息，对生产起到一定的指导作用[1]。因此，观察活性污泥微生物的生物相况可以直接了解到，活性污泥处理污水的运行情况。同时，根据观察到的微生物，对生产进行调控。本文本将传统微生物污泥负荷的计算理论与显微镜观察到的微生物出现的环境相比对，对传统AO工艺污泥负荷进行优化，通过改进后的污泥负荷计算，调整污水处理工艺运行。
2.污泥负荷
2.1 污泥负荷的概念
污泥负荷是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是F/M比值，单位kgCOD（BOD）/（kg污泥.d）。我们可以暂时把微生物比作“村民”，BOD比作“食物”[2]（表1）。
由此，可以知道控制微生物的数量不是人为的，而是确定于来水BOD的数量。因此，能够准确掌握污泥负荷的计算，对生产调节起到决定性的作用。
2.2 传统污泥负荷的计算和存在问题
污泥负荷（F/M）实际应用中是以BOD-污泥负荷率（Ns）来表示的即：
Ns=（QLa+CH3OH）/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d）
式中：Q-污水流量（m3/d）
V-曝气容积（m3）
X-混合液悬浮固体（MLSS）浓度（mg/L）
La-去除有机物（BOD）浓度（mg/L）
CH3OH-甲醇投加量（kg/d）
但实际运行生产中，AO工艺消耗来水有机物分为两种生物反应：1、微生物的合成消耗有机物2、微生物进行反硝化反应消耗有机物。单纯使用以上污泥负荷的计算公式会忽略掉微生物反硝化反应所消耗的有机物，而反硝化反应所消耗的有机物是不参与微生物合成的。
因此，在AO工艺中使用以上计算公式可能会造成计算数值误差较大，对实际生产参考性较差。
2.3 优化后的AO工艺污泥负荷计算方法
为避免将A池反硝化所消耗的BOD计算在内，因此可以通过进出O池的污染物浓度的去除量来计算微生物合成所需BOD总量。由于需进行污泥回流和硝化液回流，因此在可在O池前后比做动态平衡状态，使用A池至O池回流污水COD的浓度进行计算。由于A池消耗较多的BOD，为了提供O池微生物的合成，因此选择在O池内投加甲醇维持系统内微生物活性（图1）。
优化后的计算方法如下：
Ns=[（Q1+Q2+Q3）La+CH3OH]/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d）
式中：Q1-调节池进水流量（m3/d）
Q2-硝化液回流流量（m3/d）
Q3-污泥回流流量（m3/d）
V-曝气容积（m3）
X-混合液悬浮固体（MLSS）浓度（mg/L）
CH3OH-甲醇投加量（kg/d）
La-去除有机物（BOD）浓度（mg/L）
2.4 污泥负荷计算方法对比和修正
选取一段时间的污泥负荷计算对比如（表2）：
通过以图2、3表可以发现，在脱氮除磷工艺中，传统污泥负荷的计算方法会较优化后的污泥负荷计算方法偏高。通过镜检微生物对照可以发现，正常污泥负荷在0.1～0.2（kgBOD5/kgMLSS・d应该出现的微生物（生化系统运行正常），如：钟虫、J纤虫、累枝虫、吸管虫等微生物并没有出现，取而代之的是较多低负荷0.05BOD5/kgMLSS・d以下的微生物，如表壳虫、磷壳虫、轮虫。优化计算后，在污泥负荷在0.07BOD5/kgMLSS・d的时候，出现了由低负荷微生物菌群至正常污泥负荷的过渡，微生物菌群主要以表壳虫、磷壳虫、轮虫为主，同时出现了少量的钟虫。
优化计算后的活性污泥微生物，通过镜检微生物对照较传统计算方法的污泥负荷更为接近。主要原因是：传统计算方法并未考虑系统在A池进行的反硝化反应，因此计算后的污泥负荷会较实际值会有所增加，优化后的计算方法排除了反硝化在系统内的影响作用，计算后的结果更符合微生物实际生长状态。
2.5 污泥负荷主要影响指标
通过优化后的污泥负荷计算方法，更加符合微生物生长的规律。系统由A池至O池正常运行下，始终处于动态平衡状态，通过污泥回流和硝化液回流，O池末端BOD基本消耗殆尽。因此，通过计算O池前后端消耗的BOD浓度，可以更加准确计算出污泥的生长负荷。通过以上曲线可以看出，A池至O池的BOD曲线与计算后的污泥负荷趋势基本一致。
加大甲醇投加量，污泥负荷走势会发生变化。1、少量或不投加甲醇作为碳源的情况下，污泥负荷走势会主要决定于进入O池的BOD浓度。2、如甲醇作为污泥的主要碳源，如系统停工检修无上游来水的情况下，通过优化后的公式Ns=[（Q1+Q2+Q3）La+CH3OH]/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d），当甲醇投加作为O池的营养物质来讲，污泥负荷曲线主要决定于甲醇的投加量。
3.结论
本文通过运行数据验证与微生物镜检相结合的方法，找出了传统微生物污泥负荷的方法针对污水处理AO工艺的不足。传统活性污泥计算法由整体出发进行运算，没有将活性污泥正常生长所需的BOD消耗与AO池反硝化反应BOD消耗分开，但实际运行微生物进行反硝化反应时不参与活性污泥生长的，因此传统AO工艺污泥负荷的算法会有所偏高。通过将污泥负荷计算方法进行改进，得出了更加合理的运算方式，并通过微生物镜检得到了验证。
4.指导意义
通过使用新的活性污泥负荷计算方法，能够在污水处理实际运行中更深入的分析生产的运行状况。生产中有很多情况下，理论与实际运行无法很好的结合。通过进行数据分析和微生物镜检对比，可以找出理论和实际运行的契合点。使用了新的计算方法对活性污泥的污泥培养驯化会起到重要的作用，尤其针对AO工艺污泥培养驯化中出现的一些问题，更能得到有效的解决。通过合理的控制微生物污泥负荷，能够更加优化生产操作，对污水处理装置的运行有着较大的意义。
参考文献
污泥处理的主要方法范文第4篇
关键词：剩余污泥；预处理；预处理
中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00
活性污泥法是当今应用最广泛的污水生物处理技术，但该处理方法一直存在一个最大的弊端，会产生大量剩余污泥[1]。在剩余污泥处理过程中，污泥微生物细胞内含物的释放是限制污泥消化速率的关键。为了加快污泥的水解速率，提高厌氧消化性能，污泥预处理技术已成为国内外研究的热点问题[2]。目前，常用的污泥预处理方法有物理、化学、生物以及联合处理等方法[3]。本文就这几种处理方法的工艺原理、研究成果及应用分别介绍如下。
1物理预处理方法
传统污泥物理预处理方法主要包括加热和冻融预处理。近年来，随着研究的深入，出现了超声波、微波、珠磨、高压均质等预处理方法。
1.1超声波
超声波是指频率为20kHz～10MHz的声波。当声强增加到一定的程度时，会使传播中媒质的状态、组成、功能和结构等发生变化，统称为超声效应。从声学角度看，超声波破解污泥主要是利用声波的能量所产生的空化效应。在超声波作用下，污泥液体中将产生大量空化气泡，空化气泡瞬间破灭时会产生极为短暂的强压力脉冲，在气泡周围的微小空间内形成局部热点，并产生爆破。微气泡的爆破能够对其周围产生巨大的剪切力作用，使气液界面上的温度达到近5000K，同时产生近几百个大气压的高压，产生具有强烈冲击力的微射流。高温高压和微射流可以使污泥絮体结构解体，同时破坏微生物细胞的细胞壁，释放出细胞内的有机物和酶，被释放出的酶进一步加速污泥中细胞壁的溶解，从而加速污泥的水解进程[4]。
刘峻等[5]超声处理连续流系统剩余污泥，在声能密度为0.4 W/mL、超声作用时间为5min、超声污泥回流比为1：24时，污泥日均产量为13. 6 mg/（ L・d），减量效果达到95.81 %，污泥减量效果显著。胡凯等[6]研究了超声预处理技术对剩余污泥物理、化学性质的影响。结果表明，污泥溶解性COD随超声时间和超声波电功率密度的增加而呈线性上升，当超声波电功率密度分别为0.8和1.5 W/mL、作用30 min后，污泥溶解性COD是原泥的1.7倍和6.0倍。在污泥投配率为5%时，超声组比对照组反应器更快达到稳定产气状态，与对照组相比，超声污泥的平均日产气量提高了57.9%。因此，超声预处理促进了污泥有机物的溶解以及污泥减量，改善了污泥的厌氧消化效果。
超声波处理具有作用时间短，处理效率高，对细胞有较强的破坏能力，能有效提高污泥厌氧消化的产甲烷能力等优点。该预处理方法具有很好的应用前景，在工程应用中应注意选择最佳工艺运行参数，同时开发高效预处理装置。
1.2微波
微波是一种电磁波，其频率一般为0.3-300 GHz。研究发现，频率为915 MHz、2450 MHz的微波能够穿透几十厘米深度介质，快速均匀地加热物体。微波加热属于容积加热，因此能
从物体内部迅速加热，没有热损。微波加热处理污泥主要依靠热效应和非热效应的共同作用。热效应是指微波辐射快速加热，使污泥内微生物细胞发生裂解；非热效应的作用机理尚不明确，但有研究称，非热效应可能使有机物的氢键断裂并改变复杂生物分子结构等[3，4]。
肖朝伦等[7]研究了频率为2450 MHz、功率500 W的微波在脱水城市污泥中的穿透性及辐射过程中污泥脱水性能的变化。结果表明，微波的穿透深度为 8.7 mm，微波辐射5 min，上层容器中污泥离心后含水率由80.61%降至75.09%。当温度高于约60℃时，污泥中微生物细胞开始大量破碎，胞内水释出，离心后含水率随温度升高而降低；高于88℃时，胞外聚合物含量无明显增加而亲水性下降，污泥脱水性迅速改善。
梁仁礼等[8]将微波辐射用于污泥预处理，分别考察了500 W、750 W和900 W微波作用下，污泥性质和脱水性能的变化情况。结果表明，适宜的微波条件能够增加污泥粒径，提高污泥的脱水性能。900 W微波辐射60 s后，污泥粒径增加了71.40%，污泥毛细吸水时间和污泥比阻分别减少了42.70%和73.11%。如进一步增加微波接触时间，不仅增加能耗，同时使得污泥的脱水性能恶化。
田禹等[9]将微波辐射用于污水污泥预处理，考察了辐射130 s内污泥沉降、过滤脱水性能的变化。结果表明，适宜的微波辐射可明显改善污泥结构及脱水性，900W 微波辐射50s，SV减少48%，真空抽滤含水率由原泥直接抽滤的85%降为71%。胞外糖含量介于 15.8-16.5 mg/gMLSS 时，污泥脱水性最佳。过量的微波辐射因破坏污泥的细胞壁结构，导致胞内物质大量溢出，污泥黏度增加，脱水性恶化。
微波预处理方法具有处理速度快、效果好，还能杀灭病原菌，改善污泥脱水性能等优点。但其运行费用较高，因此限制了微波预处理方法的应用。
污泥处理的主要方法范文第5篇
关键词：污泥；处理；减量化；资源化；
1、前言
城市化、工业化进程的加速，对环境的影响日益严重，城市水环境的保护比以往显得更加重要，大量城市污水处理厂的出现，有效缓解了水环境的压力，但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成，处理不好，易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题，会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况，综合利用污泥处理技术，找出适合的处理方式，就此，谈一点自己的看法。
2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题
2.1处理现状
以南京为例，城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座，污水处理能力约100万吨，每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨，目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。
其中焚烧发电约占50%，污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合，后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电；其它的用于填埋和堆肥，污泥脱水后利用废矿坑进行填埋，或经过堆肥工艺制成肥料。
2.2面临问题
根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求，污泥处理技术总的目标是实现“四化”，既“稳定化、减量化、无害化、资源化”，目前南京在污泥处理方面还存在着问题，主要表现在以下几方面：
2.2.1处理方式比较单一，缺乏深度处理工艺
现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺，既将剩余污泥加高分子絮凝剂（聚丙烯酰胺）后直接脱水后，脱水后污泥含水率达80%左右，运输的大部分是水，造成运力浪费；且运输途中，撒漏在所难免，对沿途环境影响很大，不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高，易分解有恶臭，黏性大，不符合稳定化的要求。
2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管
根据水染污防治法，污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理，参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位，均被定义为污水处理设施运营单位，应有相关资质和执行标准，与目前的实际情况相比，各相关处理单位大多处于起步阶段，有的还不是主营业务，与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面，相关制度和政策还不是很明了。
2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持
污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题，要真正实现污泥处理的无害化和资源化，单独依靠污水处理厂自身是完成不了的，必须实现污泥深度处理的产业化工作。
要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金，污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策，才能有效促进产业健康发展。
3、几种主要的污泥处理方法及优缺点分析
目前国内外污泥处理方法大体有焚烧、填埋、和土地利用等。填埋的技术难度最低，其次是土地利用，难度最高的是焚烧。焚烧的投入成本最高，其次是填埋，土地利用成本最低。但焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险，而土地利用的风险较小。因此需采取适合各自实际情况的污泥处理方法。
3.1污泥的焚烧
焚烧是污泥处理中最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，能实现污泥“减量化、无害化、资源化“的目标，
但是其缺点在于处理设施需投资进行相应的改造，没有经过干化的污泥需进行掺煤焚烧，能耗大，处理费用高。
3.2 污泥的卫生填埋
污泥卫生填埋是一项比较成熟的污泥处理技术。这种处理方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。
污泥填埋存在的问题是渗滤液和气体的形成，如果填埋场选址或运行不当，渗滤液会进入地下水层，污染地下水环境。填埋场产生的气体若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外，适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限，填埋场没有进一步发展的希望。
3.3污泥的土地利用
污泥的土地利用投资少、能耗低、有机部分可转化成土壤改良剂成分，被认为是最有发展潜力的一种处理方式，是污泥“无害化、稳定化”的重要处理方法。通过堆肥等科学合理的方法进行土地利用，可减少污泥带来的负面效应。
污泥土地利用存在的问题是：如果污泥发酵的不彻底，病原体及寄生虫卵杀不死；另外有可能有重金属污染问题存在。
4、污泥处理方法的选用
一种有效的污泥处理方法，应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益，污泥的处理方法多种多样，各有优缺点，选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外，还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待，统筹安排。
例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主，污泥量较少的厂，完全可以考虑采取土地利用的方式，制成复合肥料后作为再生资源有效利用。
进厂污水既有工业污水又有生活污水的，如果污泥中有机物含量较高的，仍可以考虑采取土地利用的方式，作为再生林地和市政绿化的肥料利用，不易造成食物链的污染，也可成为污泥土地利用的有效方式。
如果污泥中重金属等污染较重，不符合农用污泥标准的污泥，需考虑采取焚烧的方法处理，以彻底消除二次污染。
对于城市有垃圾发电项目的，可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下，作为覆盖土填埋入垃圾场，可有效利用其中含有的有机成份，产生沼气后用于发电，可低成本实现资源化目标。
5、结语
“十二五”期间，节能减排工作的标准进一步提高，城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视，做好污泥的深度处理工作十分重要，需要创新思路，充分参考国内外情况，结合自身实际情况，找出一条适合的技术路线，实现污泥处理的 “减量化、无害化、资源化“的目标。
参考文献：
