大家可曾知道：污水處理廠產(chǎn)生的污泥體積只占相應(yīng)處理污水體積的一小部分( 1 % )，但是污泥處理費(fèi)用占污水處理廠總費(fèi)用(包括運(yùn)行消耗、人力資源、能源能量和污泥處理〉的20 % ～60 % 。所以，"污泥減量"技術(shù)在水處理廠的日常工作中，也是不可忽視的一部分。今天，帶大家一起來(lái)看污泥減量化技術(shù)都有哪些?

　　首先我們來(lái)了解一下污泥產(chǎn)生的主要途徑

　　污泥產(chǎn)生的主要途徑

　　(1)初沉污泥：來(lái)源于初沉池，是對(duì)可沉降固體的物理分離。

　　(2)二沉污泥：在分離活性污泥和處理后出水的最終沉淀池中產(chǎn)生。二沉池污泥是微生物生長(zhǎng)和惰性有機(jī)難降解物質(zhì)積累的產(chǎn)物。

　　污泥的組成

　　污泥特性通常由TS、VS 、TSS 、VSS、總COD 和非溶解性COD 這些分析指標(biāo)表征。這些指標(biāo)的區(qū)別在于它們代表的污泥不同組成。

　　(1)TS(總固體濃度)： 可以分為溶解性和顆粒狀固體或是有機(jī)和無(wú)機(jī)組分;

　　(2) VS (總揮發(fā)性固體濃度)：包括溶解性和顆粒狀有機(jī)物;

　　(3) TSS (總懸浮物濃度) ：除溶解性有機(jī)物和無(wú)機(jī)物之外的顆粒性固體;

　　(4) ASS (揮發(fā)性懸浮物濃度)： 除溶解性和不溶解性固體之外的顆粒性有機(jī)

　　(5)總COD=包括非溶解性COD和溶解性COD 在內(nèi)的化學(xué)需氧量;

　　(6)溶解性COD= 溶解化合物的化學(xué)需氧量;

　　(7)非溶解性COD=非溶解性化合物的化學(xué)需氧量，可用于評(píng)估總COD 與溶解性COD 之間的差值。

　　污泥處理工藝中

　　污泥減量技術(shù)概述

　　污泥熱水解技術(shù)

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　　污泥熱水解是通過(guò)加熱使污泥中的部分微生物細(xì)胞體受熱膨脹而破裂，釋放出蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)以及細(xì)胞膜碎片。該方法是目前研究較多、應(yīng)用較廣泛的污泥預(yù)處理技術(shù)之一，其目標(biāo)是通過(guò)污泥中有機(jī)固體的水解，強(qiáng)化污泥的可生物降解性能。經(jīng)熱水解處理后，污泥中的一部分懸浮固體水解成為更容易生物降解的溶解性物質(zhì)，提高了后續(xù)處理工藝對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)(Volatile matter，VM)的去除率。

　　污泥經(jīng)熱水解處理后粘滯性明顯下降，流動(dòng)性顯著增強(qiáng)。在相同干固體(Dry solid，DS)濃度條件下，水解后污泥的懸浮固體含量大大降低，進(jìn)人中溫消化池的污泥DS濃度可提高到10%～12%。

　　熱水解前后污泥特性變化

　　Biothelys工藝

　　Biothelys工藝由特定反應(yīng)條件下的污泥熱水解與中溫厭氧消化結(jié)合而成。污泥厭氧消化的目的是為了去除熱水解污泥中的VM，使污泥減量最大化并發(fā)揮其二次利用價(jià)值。

　　添加酶制劑的酶水解技術(shù)

　　污泥處理單元中投加酶制劑的污泥減量工藝

　　機(jī)械破解

　　污泥處理系統(tǒng)中的污泥機(jī)械破解工藝

　　超聲波破解技術(shù)

　　污泥處理單元中的超聲波破解工藝

　　熱解處理

　　在污泥處理單元中采用熱解處理旨在：(a)減少污泥的產(chǎn)量;(b)在厭氧消化過(guò)程中增加沼氣產(chǎn)量;(c)殺滅病原菌 (d)改善污泥的脫水性能

　　污泥處理單元中的熱解處理工藝

　　微波處理

　　近年來(lái)，在污水處理廠中常采用微波射線(xiàn)(頻率2450MHz)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱解處理來(lái)加熱污泥。微波處理之所以能引起關(guān)注，是因?yàn)槠錅p少了加熱污泥的時(shí)間并且降低了加熱過(guò)程中所需能量(因?yàn)樵谀芰哭D(zhuǎn)移的過(guò)程中損失的能量較少)。

　　微波處理與污泥處理的組合工藝

　　化學(xué)和熱化學(xué)水解

　　酸堿熱水解常應(yīng)用于：(1)厭氧消化的預(yù)處理，來(lái)改善污泥的生物降解性能，減小消化池的體積，提高沼氣的產(chǎn)量; (2)濃縮污泥脫水前的預(yù)處理，來(lái)減少需處理的污泥量，同時(shí)增加脫水泥餅的含固率。在熱處理工藝中，部分用于熱化學(xué)預(yù)處理的熱能可以回收，并應(yīng)用于中溫或者高溫厭氧消化工藝中。

　　熱化學(xué)水解處理與污泥處理的組合工藝

　　臭氧氧化技術(shù)

　　臭氧氧化技術(shù)常應(yīng)用于中淚厭氧消化池中，旨在減少污泥量，提高沼氣產(chǎn)量，以此來(lái)彌補(bǔ)臭氧處理所需的額外成本。因此，臭氧氧化常被用于：(1)消化過(guò)程的預(yù)處理，(2)回流污泥的處理。

　　臭氧氧化工藝與商泥處理的組合工藝

　　強(qiáng)氧化劑氧化技術(shù)(除臭氧外)

　　除了臭氧氧化，另一種氧化處理是過(guò)氧化反應(yīng)，其中過(guò)氧化氫氧化需要通過(guò)熱解處理來(lái)提高其處理效率。

過(guò)氧化反應(yīng)處理與污泥處理的組合工藝

　　電處理

　　電壓為20 ～30kV 的脈沖電場(chǎng)< PEF)，己運(yùn)用于污泥中溫厭氧消化的污泥預(yù)處理過(guò)程中。

　　電處理與污泥處理的組合工藝

　　好氧消化

　　傳統(tǒng)好氧消化(通過(guò)通人空氣進(jìn)行〉，應(yīng)用較為廣泛，尤其在中小型污水處理廠中。

　　好氧消化處理與污泥處理的組合工藝

　　交替好氧/缺氧/厭氧消化

　　傳統(tǒng)的好氧消化工藝是連續(xù)曝氣的，而該工藝可設(shè)置好氧/缺氧(或/厭氧〉段，從而通過(guò)硝化反硝化過(guò)程進(jìn)行脫氮(圖6-12 ) 。在好氧/缺氧段，可通過(guò)安裝氮素CN磯和N03 )探頭，氧化還原屯極和pH 電極進(jìn)行優(yōu)化。

污泥處理單元中交替消化工藝

　　兩相消化

　　污泥的好氧消化通常在室溫下進(jìn)行， 也可以在中溫( 33 ～ 35 ℃〉或高溫( 55～65 ℃) 條件下進(jìn)行。已提出將高溫好氧過(guò)程作為：

　　(1)厭氧消化的預(yù)處理;

　　(2)兩級(jí)自發(fā)高溫好氧消化工藝的一段

　　污泥處理單元中的兩相消化工藝脫水

　　自熱高溫好氧消化

　　自熱高溫好氧消化(ATAD)工藝的特點(diǎn)是在高溫( 55 ～ 70 ℃ )和純氧條件下運(yùn)行，因而其在傳統(tǒng)好氧消化器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的改進(jìn)。

　　該工藝分為兩段:

　　第一段在好氧中溫(或高溫〉條件下運(yùn)行，溫度范圍為35 ～ 50℃〈標(biāo)準(zhǔn)值為40 "C) ;

　　第二段在好氧高溫條件下運(yùn)行，溫度范圍為50～70 ℃ (標(biāo)準(zhǔn)值為55 ℃ )。

　　污泥處理單元中自熱高溫好氧消化技術(shù)

　　厭氧消化

　　厭氧消化是目前應(yīng)用最廣的工藝，不僅可以減少初沉污泥和剩余污泥的污泥量，還可以產(chǎn)生沼氣來(lái)回收能源，因而具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，尤其適合應(yīng)用于規(guī)模為200.00 ～30000PE 的大型污水處理廠中。

　　污泥處理單元中的厭氧消化工藝

　　高溫厭氧消化

　　與中溫厭氧消化相比，高據(jù)厭氧消化〈見(jiàn)圖6-16)能夠顯著提高沼氣產(chǎn)率和生物化學(xué)的反應(yīng)速率，并大大降低病原菌的活性。雖然甲皖菌在高溫條件下的活性大于中溫條件，但由于嗜熱性細(xì)菌需要更多的能量來(lái)維持自身的生長(zhǎng)，導(dǎo)致其比生長(zhǎng)速率低于嗜溫性細(xì)菌。

　　污泥處理單元中的高溫厭氧消化工藝

　　微生物捕食

　　微型動(dòng)物對(duì)微生物的捕食作用可顯著地提高污泥降解率，且具有運(yùn)行成本低的特點(diǎn)。

　　污泥處理單元中的生物捕食反應(yīng)器

　　濕式空氣氧化技術(shù)

　　污泥的濕式空氣氧化〈亞臨界水熱氧化)技術(shù)(囪6- 1 8 ) 是在150 ～ 320 ℃和1 ～22MPa 的條件下進(jìn)行，可顯著減少污泥中的有機(jī)質(zhì)：可氧化80% 的COD,而且剩余部分為溶解性COD (可快速生物降解鈍化)。

　　濕式空氣氧化工藝

　　超臨界水熱氧化技術(shù)

　　超臨界液體指處于液態(tài)和氣態(tài)之間的一種過(guò)渡狀態(tài)，當(dāng)水的溫度和壓力超過(guò)臨界點(diǎn)( 374. 2·c , 22. 1MPa)時(shí)會(huì)達(dá)到超臨界狀態(tài)。

　　超臨界水熱氧化技術(shù)

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