污泥处理意义
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污泥处理意义范文第1篇
本文对根据我国城市污水处理发展的现状，提出应该重视污水污泥厌氧处理新工艺开发和城市污水污泥厌氧处理工艺落后于厌氧污水处理工艺发展，甚至落后于工业废水相关(污泥处理)领域发展的论断。通过对于厌氧处理工艺的综述研究，认为污泥厌氧工艺开发，应该将现有的相关成熟技术最大程度的集成和整合。研究集中突破整合过程中的技术难点和关键技术，从而提出了多级厌氧处理工艺。本研究在理论分析和实验研究的基础上，以城市污泥为对象进行了多级厌氧消化工艺的实验研究，并在工程上进行验证。结果证实工艺是可行的，可使污泥在较短的总停留时间(T=7d)达到稳定化。
关键词：污水污泥 稳定性 厌氧和水解
一、概述
近年来，在国家财力有限的情况下，国家连续几年发行国债加大基础设施的投入。其中投入大量人力、物力和财力修建了城市污水处理厂，在大量新建的城市污水处理厂中，污泥处理问题应该得到到足够的重视。在污泥处理技术中污泥厌氧消化的投资高，污泥处理费用约占污水处理厂投资和运行费用的20-40%，并且污泥厌氧消化处理技术较复杂。在我国仅有的十几座污泥消化池中，能够正常运行的为数不多，有些池子根本就没有运行。所以，这导致近年来国内在中小型(甚至大型)污水处理厂大多采用国外引进的延时曝气氧化沟、SBR等工艺。延时曝气是一种低负荷工艺，对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家，是否适合推广这种低负荷的活性污泥工艺是值得推敲的问题。
首先，低负荷的曝气池的池容和设备是中、高负荷活性污泥工艺的几倍，相应的投资要高几倍；其次，延时曝气对污泥采用好氧稳定，能耗比中、高负荷活性污泥工艺要高40～50%左右，延时曝气增加了能耗一方面带来了直接运行费的增加，同时还要增加间接投资；据资料报道目前每kW发电能力脱硫需要投资1000美元，则每万吨延时曝气污水处理系统，增加电耗所需的脱硫投资要70万元。如果按脱硫投资为电站投资10%计，则电厂增加投资为700万元，这接近污水处理单位投资的50%。从可持续发展角度讲，大规模的采用延时曝气的低负荷工艺是不适合中国国情的。
所以，对污泥的处理技术必须予以充分的重视，能否解决好污泥问题是污水净化成功与否的决定性因素之一；另外，采用高效、低耗污水处理工艺的关键之一是解决城市污水厂污泥处理技术，可以讲在今后我国城市污水工艺的技术进步，在很大程度上取决于污泥处理和利用技术的进步。为了解决这一问题有必要加强污泥处理与利用的研究。
二、城市污水污泥的研究进展
1、两相消化理论
目前世界各国在污泥处理的领域仍以污泥厌氧消化工艺为主。厌氧消化工艺是在四、五十年代开发的成熟的污泥处理工艺。英国在1977年调查的98个城市污水处理厂中有73个建有污泥消化池。美国建有污泥消化池的污水处理厂总数为4286个。欧美各国多数污水处理厂都建有污泥消化池。这种工艺水力停留时间长，一般停留时间的设计标准是20-30天。为防止短路和加热，需设置搅拌和加温设备。
美国犹他大学Ghosh教授，从70年代开始了污泥二相消化研究， 从微生物生长特点，生长动力学等方面从事了大量的研究， 在基础研究的角度上，证明了二相工艺的优越性。但其采用的处理构筑物仍然为传统完全混合式的消化池，所以在停留时间， 减少投资等方面没有取得突破性的进展。自从Ghosh等人提出二相消化工艺以来，国内外在这一领域进行了不少研究。我国广州能源所、成都生物所、清华大学等地均在有机废水和农业废弃物方面进行了大量的工作，上海市政设计院也对城市污水污泥的二相净化作了大量研究。
2、厌氧技术的发展
在70年代末期各种新型厌氧工艺得到发展，例如厌氧滤池(AF)，上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧流化床(FB)等。这些反应器的一个共同的特点是可将固体停留时间与水力停留时间相分离，使固体停留时间长达上百天。这使厌氧处理高浓度污水的停留时间从过去的几天或几十天可以缩短到几小时或几天。美国的康万尔大学Jewell教授利用厌氧接触膜膨胀床(AFEFB)反应器处理含纤维素废水时发现，该反应器处理纤维素固体基质只需传统消化池5%的池容即可达到相同的处理效果。北京环保所王凯军在改进的上流式污泥床(水解池)处理城市污水时，发现在水解池2-3h的停留时间下，在处理污水的同时，被截留的污泥50%以上得到了消化。因此，这一信息也许揭示了新的反应器在污泥处理上的巨大潜力，也是污泥处理工艺的发展方向。与污水厌氧处理领域的进展相比较，污泥厌氧领域的发展远远地落后于厌氧工艺本身的发展进程。对于城市污水污泥的处理，如何将厌氧工艺的成果应用到污泥处理领域是当前的主要课题。事实上，有理由认为从70年代后期研究者开发的各种新型的厌氧反应器，例如：UASB反应器、厌氧滤池、厌氧消化床等存在着巨大的开发潜力。其完全有可能成为处理污泥新型反应器或其组成单元之一。
3、相关领域的进展
事实上，对于城市污水污泥的处理，在厌氧技术迅速发展的今天，厌氧接触工艺已不是先进的工艺。在工业废水处理领域，近年来在高含悬浮物固体处理最为广泛的领域是酒精糟液的处理技术，南阳酒精厂COD浓度为25-30g/L，悬浮物浓度35g/L，pH4.5-5.0。采用两个5000m3/d的消化池并联运行，停留时间大约为10d。相当于负荷3.0kgCOD/m3.d，相当于悬浮物的负荷为2.0-3.0kgSS/m3.d。需要说明的是在城市需气量较多时，酒精糟液不通过固液分离直接进入消化池，COD负荷为5-6kgCOD/m3.d。厌氧消化COD、BOD5和SS处理效率分别为75.6%、90.8% 和45.5%。
污泥中温厌氧消化工艺的停留时间一般大于20d.(在20-30d的范围)。相当于悬浮物负荷为1.0-1.5kgSS/m3.d，COD负荷最多为2.0kgCOD/m3.d。从酒糟废液的处理能力和负荷而言，则大大高于城市污泥厌氧消化工艺。从这个意义上讲城市污水污泥的厌氧处理技术不但大大落后于厌氧处理技术的发展，而且还落后于厌氧工业废水处理技术的发展。
三、多级厌氧消化工艺
1、新工艺的构思
在对城市污水污泥特性和各种厌氧反应器了解的基础上，借鉴国内外的研究结果和带有共性的研究思路，新的城市污水污泥处理系统的思想是充分利用现有的成熟工艺的优点，将现有的成熟技术最大程度的整合，集中突破技术整合过程中的技术难点和关键。并将治污、产气、综合利用三者相结合，使废物资源化、环境效益与经济效益和社会效益相统一。具体工艺的基本思想是分为如下三个处理阶段。
1) 第一级处理阶段是液化和分离装置
第一级反应器应该具有将固体和液体状态的废弃物部分液化(水解和酸化)的功能。其中液化的污染物去UASB反应器(为第二级处理的一部分)，固体部分根据需要进行进一步消化或直接脱水处理。可采用加温完全混合式反应器(CSTR)作为酸化反应器，采用CSTR反应器的优点是反应器采用完全混合式，由于不产气可以采用不密封或不收集沼气的反应器。
2) 第二级处理阶段
第二级处理包括一个固液分离装置，没有液化的固体部分可采用机械或上流式中间分离装置或设施。中间分离的主要功能是达到固液分离的目的，保证出水中悬浮物含量少，有机酸浓度高，为后续的UASB厌氧处理提供有利的条件。分离后的固体可被进一步干化或堆肥并作为肥料或有机复合肥料的原料。
3) 第三级处理阶段
在第二阶段的固液分离装置应该去除大部分(80-90%)的悬浮物，使得污泥转变为简单污水。城市污泥经CSTR反应器酸化后出水中含有高浓度VFA，需要有高负荷去除率的反应器作为产甲烷反应器。UASB反应器在处理进水稳定且悬浮物含量低的水有一定的优势，而且UASB在世界范围内的应用相当广泛，已有很多的运行经验。
2、实验流程
CSTR反应器有效容积为20L，反应控制在恒温和搅拌的条件下。物料在CSTR反应器中进行水解、酸化反应，反应器后接一上流式中间分离池(有效容积为5L)，上流式中间分离池的作用是分离在CSTR反应器内产生的有机酸。采用UASB反应器出水回流洗脱方法。经液化后的水在UASB反应器内充分地降解，产气经水封后由转子流量计测定产率，水则排到排水槽内，部分出水回流到中间分离池(图1)。
实验采用分批投料，连续运行的方式，实验温度保持在中温35℃。实验采用的污泥为高碑店污水处理厂的污水污泥，其污泥有机物含量较低VSS/TSS=45%。根据实验的进展逐步改变运行条件，提高负荷率和缩短停留时间，并考察反应器的运行情况。在稳定条件下重点考察两组实验条件，即：CSTR=10d，中间分离池=1d，UASB=1d；另一组为：CSTR=5d，沉淀回流池=1d，UASB=1d。
3、结果与讨论
由于污泥消化过程污泥培养阶段耗时较长，在启动的初期的监测数据没有实际的意义。整个过程的各个反应器的停留时间和有机负荷的变化见图2。从停留时间和有机负荷提高的情况来看，酸化池的有机负荷最终提高到15kgCOD/m3.d。而UASB的负荷稳定在5kgCOD/m3.d。
在整个运行运行期间，作为最终出水UASB反应器的COD和SS去除率和出水浓度与反应器的停留时间有着密切地联系(图3a)。当总停留时间(T)为7d时，COD的去除率在85%左右，SS的去除率在80～85%之间；而当T＝12d时，COD及SS去除率一直保持在95%以上。
由图3b可见，CSTR的HRT＝5d时，CODd/CODt在35～40%左右，污泥液化效果明显；而当HRT＝10d时，由于停留时间较长， CODd/CODt在55%以上。说明停留时间对污泥的液化效果影响很大。实验开始测定了污泥样品溶解性CODd值，进水CODd/CODt的比例为8.1%左右。从上面讨论可见，污泥在CSTR反应器中停留10d时，其进一步水解COD占总COD的50%，而当停留时间为5d时，水解COD的比例占总COD的30%左右。对比污泥稳定性指标，与厌氧消化工艺对比可知CSTR池停留时间HRT=5d，经过水解的污泥就可以达到相当的稳定化。因此，在以后的生产性实验中，取CSTR反应器的HRT=5d。
然而由图4a可见，VFA上升比例相对不高。进水中CODv/CODt的比例在7%左右；经5d液化后，CODv/CODt在25%左右，经10d液化，比例降到在20%以下。表明当CSTR反应器的停留时间延长，发生甲烷化反应。在最终UASB反应器中，厌氧主要在产甲烷阶段进行，CODv/CODd回落至5%左右。
由图4b可见，虽然两组实验的停留时间和负荷各不相同，但从实验的结果来看UASB的去除效率却基本相同，VFA的去除率为90%左右，对COD的去除率为83%左右。VFA的去除效率较好，产酸相产生的挥发酸基本在反应器中得到降解。COD的去除率不如VFA，这是因为UASB进水中，除了VFA外，还有一部分不溶性COD尚未水解为可溶性COD，这部分COD没有在反应器中得到去除。
5、新工艺的生产性应用
目前，工业废水和小型生活污水处理厂，普遍采用对好氧剩余污泥直接脱水的方法处理污泥。剩余活性污泥存在着耗药量大，脱水比较困难的缺点。北京市中日友好医院污水处理厂日处理水量为2000m3/d，原污泥的处置方案为活性污泥经浓缩后，运至城市污水污水处理厂消纳，但在实际运行过程中经常出现由于污泥无稳定出路，而影响污水处理厂运转的情况。为了使活性污泥得到稳定的处置，实际工程中采用的一体化设备如图5所示，各反应器的停留时间分别为：
反应器 污泥酸化池 中间分离池 UASB反应器 停留时间(d） 5 1 1
二沉池排出的剩余污泥首先排入污泥酸化池进行水解酸化处理，然后进入中间分离池，该池排出的上清液进入UASB反应器，进行高浓度、低悬浮物有机废水的降解；从中间分离池排出的污泥经测定已基本稳定化，污泥量较常规处理减少了三分之二，脱水性能大大改善；而且病菌和虫卵杀灭率达到99.99%，完全符合国家关于医院污水厂污水污泥无害化标准，从而彻底解决污泥消纳的问题。
四、结论
本文根据我国城市污水处理发展的现状，提出应该重视污水污泥厌氧处理新工艺开发和城市污水污泥厌氧处理工艺落后于厌氧污水处理工艺发展，甚至落后于工业废水相关(污泥处理)领域发展的论断。通过对于厌氧处理工艺的综述研究，认为污泥厌氧工艺开发，应该将现有的相关成熟技术最大程度的集成和整合。研究集中突破整合过程中的技术难点和关键技术，从而提出了多级厌氧处理工艺。本研究在理论分析和实验研究的基础上，以城市污泥为对象进行了多级厌氧消化工艺的实验研究，并在工程上进行验证。结果证实工艺是可行的，可使污泥在较短的总停留时间(T=7d)达到稳定化。
参考文献
1) Sam Ghose(1991)，Pilot-scale demonstration of two-phase anaerobic digestion of activated sludge. Wat. Sci. Tech. Vol.23，pp.1179-1188
2) Wang Kaijun(1994) Integrated Anaerobic and Aerobic Treatment of Sewage， Ph. D thesis， Wageningen Agricultural University， the Netherlands
3) Huang Ju-Chang， Bill T. Ray and Huang Yaojiang(1989)，Accelerated Sludge Digestion by Anaerobic Fluidized Beds: Bench-scale Study， In: Proc. Int. Conf. Water and Wastewater， pp.628
4) 王凯军(1996)，城市污水厌氧处理工艺与其中污泥稳定化问题研究，第四届海峡两岸环境研讨会，pp.21
5) 王凯军等(1998)，第二代污泥厌氧消化工艺研究，北京市环境保护科学研究院，研究报告
污泥处理意义范文第2篇
关键词：净水厂污泥 污泥性质 处理工艺
1、城市净水厂污泥处理、处置发展概况
在过去的城市净水厂建设中，污泥处理一直被忽视的一个环节，人们更多的关注于工业生产的排污治理，二十世纪七十年代以前，各国建设的净水厂排泥水处理设施，多是沿用污水处理厂的污水和污泥处理方法进行设计和应用，主要采用污泥塘与干化场处理和污泥。随着城市化进程的发展，六十年代开始，研究人员工着手认真研究净水厂排泥水处理和污泥处置工作，调查了净水厂的排泥与净水厂净水工艺间的关系，探讨了净水厂排泥与污水厂排泥的异同，七十年代，美国联邦政府颁布布《水污染控制法》，要求各州制定标准，水厂污泥必须经处理再行排放；并且拟定了一个污泥处理发展草案。其发展目标是：到七十年代末，应用可实行技术合理进行污泥处理，并要求各类水厂排除污水的pH值及总悬浮物达标。到八十年代初，必须考虑污泥处理工艺的经济性，要求对污泥处理后的析出液或滤液回用；到八十年代中期，在全国范围内消除污泥排放造成环境污染。日本于1975年也颁布布了《水质污浊防止法》，规定没有沉淀池和滤池的净水厂，其排出水必须经处理至符合水质排放标准。近年来，美、俄、日、英、法等发达国家的各大、中城市新建的净水厂中均设置了较为完善、自动化程度高的污水和污泥的处理设施。离心脱水、加压脱水等机械脱水方法应用普遍。欧洲有些净水厂，由于原水中的悬浮物含量低，浊度小，水厂排水中泥含量少，往往将排泥直接排入市政污水管理，输送到就近的污水厂统一进行污泥处理，据有关资料，欧洲许多国家净水厂经过浓缩和脱水处理的污泥量，占全部净水厂污泥量的70%。污泥脱采用的具体技术，因各国的自然条件和习惯，有明显差异。然而近年来的总体趋势是，干化声和干化塘的使用减少，离心与压滤脱水逐渐占统治地位。
我国的净水厂污泥处理和处置工作起步较晚，由于净水厂的排泥，在过去一般均认为其组成与水体的原有固体组分相当，只增加了处理过程中的一些絮凝剂，对环境害影响甚微，因而，目前为止绝大数净水厂的排泥还是直接排入水体，但随着我国政府对水资源保护工作的日益重视，特别是城市规模的不断的扩大，净水厂的排泥逐渐突出，据粗略统计，我国最大城市，上海市各净水厂每年能过排泥进入水体的悬浮就达30万tds（吨干固体），有机物按10%含量，可达3万tds以上。净水厂的排泥正受到有关部门的密切关注，《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》等一系列水资源保护法律法规的颁布实行，我国在八十年代净水厂排泥被提上议事日程，对水厂污泥进行无害化处理已成为目前国内城市供水行业的重要任务。
目前我国在净水厂专设污泥处理并投入运行的只有少数几个大规模的城市净水厂，有北京市第九水厂、石家庄润石化厂、深圳梅林水厂、上海闵行水厂、河北保定二水厂。
2、福州市西区净水厂污泥处理研究
福州市西区水厂总规模为60万m3/d，已建成投产45万m3/d，计划于2000年再扩建功立业5m3/d达到终期规模。由于多方面的原因，目前西区水厂的排泥均未经处理直接排放。根据福州市自来水总公司2000年技术进行规划，西区水厂终期规模建成后，水厂的排泥水必须达标排放，即SS
⒉1福州市西厂水厂污泥干化试验方法
各种条件下污泥的测试的特性参数有：污涨的含固率、污泥的悬浮固体浓度（SS）、污泥的可挥发性悬浮固体浓度（VSS）、污泥的化学需氧量（CODMn）、污泥的比阻（r)、污泥的压缩系数（s）。
试验方法包括：
⑴重力沉降柱模型
如图1示，柱高1200mm，直径200mm，电动调速机转递0.5r/min。
⑵玻璃干化柱模型
如图2示，柱高1500mm，直径100mm。
⑶小型干化床模型
如图3示，长1.2m、宽0.8m、高1.5m的砖砌小型干化床4个。滤床由10cm厚的粗砾石与30cm厚的建筑用沙组成，床底部沿长度方向安装有塑料穿孔集水管，及时排除下渗滤液。沙面以上不同高度安装有撇水阀门，可及时排除上澄水。
⒉2污泥量的确定
⒉2.1原水浊度与悬浮固体浓度间的关系
净水厂的化学凝聚沉淀污泥，主要由原水中的悬浮物、胶体物质、有机物、以及混凝剂形成的胶状金属氢氧化物组成。在原水中有机物含量不高情况，水厂污泥中的固体物含量，大体上可由原水中悬浮物总量加上投加的药剂量计算得到。
原水浊度（Turbidity)和悬浮固体含量（Suspension Solid)均可用来表征原水中含泥量的多少，水厂通常只有浊度指标。西区水厂原水浊度及其悬浮物含量的相关关系如图4，
经线性回归有如下关系：
SS=1.76T+4.9
式中SS——原水的悬浮固体含量，mg/L；
T——原水浊度，NTU。
回归分析中相关系数为R2=0.98，相关性很好。
⒉2.2.污泥量的计算
根据式（1）的回归关系，以及矾耗与生成的A1（OH）3的重量比，可得出原水浊度、矾耗与污泥的干固体产量之间的关系如下式所示：
Cw=SS+P×A
式中Cw--单位水量的污泥干固体量，mg/L；
P—药剂和由药剂产生的固体物之间的重量比，这里取0.234。（西厂矾耗折算为A12（SO4）3.18H2O， 2A1(OH)3/A12(SO4)3.18H2O=0.234)
A—药剂投加量，mg/L。
Sw=Cw×Q×10-6
式中Sw—日产干固体量，t/d；
Cw——单位水量的污泥干固体量，mg/L；
Q— 以终期日产量60万m3/d计。
西区水厂取水口上游建有水口水电站，对闽江上游的泥砂有较强的静沉和拦截作用，西区水厂原水浊度常年较低，但是由于受洪水及水口水库存放水的影响，常年在5——8月份有较大的波动。以最高浊度作为净水厂排泥处理设施的选择依据显然是不经济的，比较合理的作法是以95%保证率为基本要求，对最高浊度时进行校核调节容积。
以1999年西区水厂原水浊度作频率分析，得原水浊度频率曲线如图5。
由频率曲线及西厂生产报表可知，西厂原水平均浊度为24.9 NTU，相应矾耗为14.4mg/L；浊度较高时（即95%概率）浊度为35NTU，相庆矾耗为19mg/L；1%概率时浊度约为150NTU，相应矾耗为24mg/L。沉淀池出水浊度最不利时为8NTU，滤池出水浊度最不利时为0.5NTU。所以，在95%保证率下，西区水厂日产干污泥量Sw=42.6tds。
2.3.污泥的浓缩
污泥的重力浓缩是污泥脱水前必不可少的预处理过程，无论是天然干化或是机械脱水，经过浓缩预处理可以大大降低后续过程的设计规模和工作负荷。
2.3.1.西区水厂污泥性质
现场测试的西区厂沉淀池污泥性质如表1。
西区水厂沉淀池污泥性质表
测定日期 含固率
（%） 悬浮固体SS
（g/1) 挥发性悬浮固体VSS
（g/L) 化学需氧量
（mg/L) 比阻r
(cm/g) 压缩性系数s 3.26 1.76 16.9 1.65 477.9 1.5E12 11.3 4.9E11 0.9 11.25 9.3E11 0.79 12.11 4.7E11 0.88 12.25 1.06E12 1.13 3.31 4.2 40.9 5.1 2515.6 1.05E12 1.08 4.7 1.7 16.9 2.9 1753.6 2.05E12 0.86 6.28 0.8 7.8 780.2 1.88E12 0.99 6.29 2.2 21.1 1364.7 9.6E11 1.05 7.8 2.35 23.3 1400 7.14E11 7.15 1.9 18.9 1095 8.34E11 0.98
比阻r在4.7×1011至2.5×1012cm/g的范围内变化，如果沉淀池及时排泥，絮凝污泥未因放置时间太长而失去活性，比阻不超过1.251012cm/g，按AWWA的划分标准，西区水厂污泥的脱水性能在铝盐絮凝污泥中发球中间水平。西厂沉淀池排泥有时周期比较长。这虽然对提高排泥含固率有利，但对污泥脱水性能及控制浓缩池上清液浊度不利。因此及时排泥，有利于保证污泥的处理效果。压缩系数s在0.79-1.13之间变化。s太低污泥颗粒容易堵塞滤布，太高则颗粒刚性大，颗粒间的水分部不容易被挤压排出。西区水厂压缩系数在0.79-1.13之间属比较理想的范围。西厂污泥中VSS占SS的比例为10%左右，属河水水源的正常范围，比一般水库存水污泥的灰分低。有机物含量低，污泥的亲水性也就小，比较容易脱水。西厂污染性质测试的结果，从r、s、VSS等方面看，西区水厂的污泥脱水性能尚好，比多数水库水的污泥好；较浊度较高，且有机物含量低的河水污泥稍差。
2.3.2.西厂污泥的重力浓缩
迪克（Dick）的固体通量法5静态沉降试验是重力浓缩最常用的试验方法。
固体通量法可以表示为：
G=Gu+Gi=uCi+viCi
式中 G——总固体通量，kg/m2.hr；
Ci--=-污泥固体深度，kg/m3；
Gu----向下流固体通量，kg/m2。hr；
Gi----自重固体通量，kg/m2.hr；
u----向下流济m/hr；
vi---初始固体浓度为的界面沉速m/hr。
浓缩池的面积：
A≥Q0C0/GL
式中Q0--入流污泥流量，m3/hr；
CO--入流污泥浓度，kg/m3；
GL--极限固体通量，kg/m2.hr；
A--浓缩池面积m2。
西区水厂沉淀池污泥进行了多次沉降性能的测定，图6、图7为其中两组。
污泥处理意义范文第3篇
关键词：VT 井式生化反应器 高温好氧污泥消化
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。
1 VT处理工艺
1.1 工艺概况
VT污水处理工艺利用潜置于地下的竖向反应器对污水进行超深水好氧生物处理。该工艺与普通深井曝气工艺相比，其主要特点是：设有3个不同功能的处理区，使反应池体积更小、氧的利用率更高，从而有效地降低了工程投资和运行费用。井式生化反应器从上而下分为氧化区、混合区及深度氧化区3个部分(见图1)。该反应器深一般为75～110 m，直径通常为0.7～6 m。
VERTREATTM是一种高效率的生物反应器，可以广泛地用于高浓度工业废水和生活污水的处理，与其他深井曝气工艺相比较，其不同之处在于，VERTREATTM工艺包括3个不同的处理区。氧化区：这个区在井筒的上部，包括一个同心通风试管和供混合液体再循环带；混合区：这个区域直接位于氧化区的下部，恰好位于整个井深度为3/4的位置，上部区域高速率的生物氧化反应所需的空气注入到混合区，提供空气提升循环的运行动力；深度氧化区：这部分位于井的底部。
VERTREATTM反应器可以通过普通的井钻和井凿技术来安装。反应器深度通常可达110 m，其占地面积仅相当于传统活性污泥法一个反应池的占地；其空气消耗量为传统活性污泥法的10%。井筒的直径一般可达3 m，其具体大小由待处理的污水的水质和水量来决定。
1.2 工艺流程
参见图1，工艺具体流程如下：
①起始阶段，空气通过入流管进入混合区以产生循环。升起的气泡产生一个密度坡度，从而导致空气在氧化区内循环。
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。
1.3 工艺特点
与其他污水生物处理工艺相比，VT技术具有以下特点：
(1)运行费用低。通常只有传统活性污泥法的一半以下。
(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。
1.4 主要技术经济指标
BOD去除率≥95%；出水BOD＜15 mg/L，SS＜15 mg/L；去除1 kg BOD耗电≤0.8 kW·h。对城市污水而言，每处理1 m3水耗电0.1 kW·h左右；占地面积仅为传统污水处理工艺的10%～20%。
2 VD处理工艺
2.1 工艺概况
VD工艺是一种高温好氧污泥消化技术，初沉污泥及剩余活性污泥经VD工艺处理后，可转化成美国环境保护局(USEPA)CFR?503条规定的A级生物固体。A级生物固体可直接用作土壤肥料，彻底解决污泥的最终处置问题。该工艺的核心是深埋于地下的井式高压反应器( 见图2)。该反应器深一般是110 m，井的直径通常是0.5～3 m，所占面积仅为传统污泥消化技术的一个零头。
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。
2.2 工艺流程
参见图2，具体工艺过程如下：
①起始阶段，空气通过入流管进入混合区以产生循环。升起气泡产生一个密度坡度，从而导致空气在氧化区内循环。
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。
2.3 工艺特点
VD污泥处理技术与传统的厌氧及好氧污泥处理工艺相比，具有以下优点：
(1)投资省。在大多数情况下，总投资比传统工艺低。
(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。
(9)使用价钱不高的热交换器，即可实现过程的热量回收(收回的热量可以用来采暖)，而不需像厌氧消化那样配置价格昂贵的气体净化装置和专用锅炉。
污泥处理意义范文第4篇
Pan Yamei；Chen Shujuan；Wang Liangzhong
（Nanjing Normal University College of Energy and Mechanical Engineering，Nanjing 210042，China）
摘要：本文通过分析传统污泥处理方法，提出一种新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料。对比了新旧方法的利弊。
Abstract: Through analysis of traditional method of sludge treatment, a new method of sludge treatment, using sewage sludge dried by waste heat of boiler as the raw material of power plant, was put forward in this paper, and the advantages and disadvantages of the old and new methods were compared.
关键词：污泥 污泥处理 锅炉余热干化生活污泥
Key words: sludge；sludge treatment；sewage sludge dried by waste heat of boiler
中图分类号：X7 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）29-0312-01
0引言
城市污水污泥是污水处理过程中必不可少的副产品。目前我国年产干污泥近30万吨[1]，折合湿污泥含量约为750万吨（96%的含水率）。大量的污泥未能及时得到合理处理而成为污水处理厂沉重的负担。有资料表明[2]，在建成的污水处理厂中90%以上没有污泥处理的配套设施，60%以上的污泥未经任何处理就直接农用，而消化后的污泥也由于未进行无害化处理而不符合污泥农用卫生标准。
1污泥的处理方法
目前国内外污泥的处理方法如下：
1.1 污泥填埋处理污泥填埋处理操作上相对简单，但是对场地的要求较高：既要防止渗滤液、微生物对地下水体的污染，还要考虑污泥发酵所形成气体的二次污染。目前我国污水处理厂污泥填埋问题尤为突出。一是消耗大量土地资源，不少城市很难找到新的填埋场；二是产生大量渗沥液，由于含水率较高，污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染，大部分和垃圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象；三是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少，填埋气体污染大气，并存在安全隐患。
1.2 污泥农业利用相对于污泥填埋处理，污泥农业利用的投资少、能耗低、运行费用低，被认为是最有发展潜力的一种处置方式。污泥土地利用，尤其是在相关法律法规及相关政策完善的情况下，将发酵后的污泥作为园林绿化、苗圃、土壤改良以及覆盖土是一种有效的污泥处置途径。但是污泥农用的产品将直接和人类的食物链发生关系，而目前国内外对污泥农用的风险性研究还不够深入。目前，我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全，对于污泥处置的风险研究可用数据不充分。
1.3 污泥土地利用美国EPA技术文件中所提到采用污泥专用处置场（Dedicated disposal site）和污泥专用有效利用场（Dedicated beneficial use site）进行污泥处理。污泥专用处置场（Dedicated disposal site）作为污泥土地处置方式的一种，目的是为了获得最大程度的污泥施用率（可高达220~900Dt/（ha.a））。由于大量地、重复地施用污泥，专用处置场上一般不适宜进行种植。污泥专用有效利用场（Dedicatedbeneficial use site）则是属于污泥土地利用的一种形式，但其污泥施用率较其他的土地利用形式高得多（第一年的施用率可高达150~200Dt/ha）。在污泥专用有效利用场上，通常用来种植不进入人类食物链的植物，该技术在我国应用不多。
1.4 污泥综合利用污泥作建材利用是近年来一种新兴的污泥回用方法，较农业利用、能源化利用具有经济效益明显、无处置残留物等优势，是污泥资源化处置的一个重要发展方向。与发达国家比较而言，我国在污泥建材利用发展方面有些落后，虽然在污泥制砖方面的研究确实不少，但缺乏实际的工程应用。
1.5 焚烧处理污泥焚烧处理法是最彻底的污泥处理方法，污泥干化焚烧是今后我国提倡的方向，尤其是采用有焚烧后余热干燥污泥体现了节能减排，循环经济的思想。但此方法的缺点也不容忽视，如需要投入大量的基础设施资金和运行费用，还需要消耗大量的能源，而能源价格又不断上涨，设施成本和运行费用昂贵。
2污泥处理技术目前存在的问题
传统的污泥的主要处置方式有填埋、焚烧、排海、农用等。在国外，西方发达国家经济实力雄厚、科学技术先进、其处理程度一般较高。其中，西欧以填埋为主，美、英、北爱尔兰三国以农用为主，而日本主要采用焚烧，而在我国，由于经济和技术所限，目前污泥尚无稳定而合理的出路，基本还是以农肥的形式用于农业。并且大多数污泥未经任何处理就直接农用，由此产生地环境问题直接危及人体健康。为此，我国于1984年颁布并实施《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84），这对于污泥农用的规范化起到一定的指导作用。
但是传统的污泥处理方法都存在一定弊端，且污泥也没有达到有效的资源化发展。污泥排海也并未从根本上解决环境伺题，同时也造成了海洋污染，对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁，受到越来越强烈的反对。
3新工艺流程
3.1 新工艺工作原理利用目前火电厂排放的余热干化生活污泥以及印染污泥以提高污泥本身的热值并且减少烟尘中的SO2和粉尘含量，干化后的污泥可以做为电厂发电的燃料添加剂。工艺采用风机1加速锅炉尾气的流动速度以更好的干化污泥，风机2加速了干化污泥后的尾气的流速，使之及时的排除烟道，保证了烟道的通常。
3.2 新工艺的设计思路新工艺秉承节能减排的思想，在减少污泥排放的同时合理利用了污泥的有效热值，节约了有限的化石能源――煤。为污泥的资源化利用找到了一条新的途径，为电厂能源来源找到了新的选择。
4展望
总结以上污泥处理方式，普遍存在成本高、处理不彻底等缺陷，受经济因素影响大，在污泥污染早期时往往不被重视，拖延了时间，污染不断加重，导致后期更难治理，花费更多。新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料，使得污泥处理有了新的途径，相信在不久的将来污泥处理定会有新的突破。
参考文献：
污泥处理意义范文第5篇
【关键词】污水处理厂，污泥干化， 工艺
【 abstract 】 due to small and medium-sized town economic level is relatively backward, lack of money, investment shortage, many sewage treatment plant after built because of lack of funds and not normal operation. And in the waste water treatment still lack of suitable technology and equipment manufacturing technology, lack of management experience, seriously affected the development of small city. Sludge drying process is compared with the traditional processing method of environmental protection and more scientific sludge treatment process. Next, we will explore the small city of sludge treatment plants sludge drying process.
【 key words 】 sewage treatment plant, the sludge drying, process
中图分类号：[TU992.3]文献标识码：A文章编号：
随着人们环保意识的提高和可持续发展观的逐步深入人心，人们对污泥处理技术也越来越关注它的环保性、资源性和可再利用性， 污泥资源化利用的呼声越来越高。但由于受到技术、资金等方面原因的制约，在现有的污泥处理处置技术水平偏低，存在着技术瓶颈的问题。污泥处理技术有很多，其中，污泥干化工艺是一项越来越受到关注和认可的处理技术。
一、什么是污泥干化工艺
污泥干化工艺就是通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程，是能够实现减量化、无害化、稳定化的处理工艺， 这种工艺已是处理污泥的主流手段。
污泥干化工艺的分类
污泥干化工艺主要包括：转鼓干化、流化床干化、输送带干化、浆式干化、太阳能干化、急骤干化、离心脱水干化等干化方式。它的分类也是多种多样的，主要有以下这两种：
（1）按照最终产物的含固率， 有全干化和半干化，污泥干化至固率 9 0 ％以上为全干化。化是将污泥干化至含固率5 ％～ 9 O ％是半干化。
（2）按热传递的形式分， 有直接干化和间接干化两种形式 ， 直接干化工艺是指污泥直接被热介质( 热空气或烟气) 加热。间接干化是指污泥通过接触一个热的固体表面被加热， 污泥和热介质( 蒸气或热油) 没有直接触。
二、我国几种污泥处理方式的比较分析和污泥干化
目前我国城市污泥 的处理方 式主要有填埋、 焚烧干化三种方式 。由于污泥处理方式的选用要考虑到很多方面的问题，比如环境的影响 、处理的成本问题、工艺技术的难易程度等等，所以，不同的处理方式有不同的优缺点，下面我们就来重点分析比较下比较下我国这三种主要的污泥处理方式。
污泥干化工艺最早出现于20世纪40年代，那时候由于科技不发达，设备也不够先进，所以，那时的技术和设备就决定了那时的干化技术只能用于工业污泥的处理。几十年过去了，随着科技的不断发展和进步，再加上科研人员的钻研和国际间的交流，这项技术越来越成熟，在设备上也逐渐克服了以往的性状不稳定、容易产生沼气、干化过程中难以蒸发、容易粘结、可燃、容易爆炸等技术难点。这种污泥处理方式凭借它高效、灵活、安全、稳定的优势逐渐得到人们的认可，并在国内外得到广泛的传播和应用。
与填埋和焚烧这两种处理方式相比较，污泥干化工艺具有这些特点：
具有集约化，占地面积小的特点。它的设备布置紧凑，可以在水厂内布置，通过节省湿污泥的仓储和运输费用来大大降低了成本。除此之外，污泥干化工艺还实现了机械化，目前使用的几种干化均为自动化操作，大大节省了劳动力并提高了工作效率，最重要的是机械化带来的是安全、高效和稳定，这些优点都是符合工业化的流行趋势的。另外，污泥干化技术还具备填埋和焚烧技术所不具有的无害化、资源化、稳定化等优点。是一种环保的科学的污泥处理技术。所以，采用污泥干化工艺是现代污水处理厂污泥处理方法的大势所趋。我国的大多城市，包括北京、上海这样的大城市都在采用这种污泥处理方式。下面我们就嘉兴这个小城市为例，探讨下污水处理厂的污泥干化工艺的优势。
浙江嘉兴一个污水处理打算建设 1 套污泥资源化装置 ，并打算应用污泥干化技术中的消化干化系统。按处置污泥含水率为8 0 ％的2 4 t 规模设计。 下面是该污水处理厂利用污泥干化工艺中 的消化 一 干化一体化工艺流程图：
由表可知，采用污泥干化工艺可以利用污泥消化池产生的沼气 ， 用作干化装置 内燃烧 的燃料 ，污泥蒸发 出的水蒸 汽， 通过抽机送至冷凝和洗涤吸附系统 ， 冷凝水和冷却水混 收集后排至厂区污水管道， 干化器产生的水蒸气凝到 100c I = 以下后 ， 可用于污泥消化池的加热化后的污泥， 可返回到消化池 ， 进行消化反应 ， 循 环使用污泥 。含水率为 7 5 ％ 的脱水污泥 消化 ， 需 热量相应 为1 108 800 k J ／ h 。 由此可见 ， 仅干化器666.7 k g ／ h 的水蒸汽就可满足消化需热量要求， 沼气提供的能量大于干化器的总需热量。所以，这种污泥处理方式是环保的、是可以节约成本，可以变废为宝、资源再利用的，充分体现了可持续发展。这种优势是污泥填埋和污泥焚烧等 其他方式所不能相提并论的。
三、污泥干化工艺应用要注意的问题
尽管污泥干化工艺有很多的优点，但是， 污泥干化工艺全过程存在有不安全因素。在污泥热干 化、 运输及贮藏过程中， 存在着严重的自燃与粉尘 爆炸的危险。所以我们要注意污泥干化工艺应用过程中的安全问题。比如开展污泥干化工艺的安全性评估．通过降低含固率、降低氧含量等措施来防范风险，此外要注意配套设施的可靠性 ，操 的复杂性并提高操作人员的素质，只有考虑周全了，才能使得这项工艺真正发挥它的作用。
结束语
随着城市化进程的不断加快，污泥的排方量会越来越多，这就需要各个小城市的污水处理厂积极采用这种工艺，以便更好的实现资源再利用，节约成本，实现可持续发展。同时，小城市做好了，也进一步促进了城市的进程。
【参考文献 】
[ 1 ] 边炳鑫 ， 张鸿波 ， 赵由才. 固体废物预处理与分选 技术 [ M].化学工业出版社 ，2005， 1．
[ 2 ] 张辰． 污泥处理处毁技术与工程实例[M] ． 北京化学工业出版社 ，2006
[3] 邱兆富． 国内城市污水污泥的特点及处理处置对策[ J ] ． 中国沼气， 2004 ，22( 2 )
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