污泥处理概述.docVIP

绪 论 污泥处理处置问题的产生 在我国城市污水处理厂中，活性污泥法是应用最为广泛的污水处理技术，世界上也有80％的污水处理厂所用的也是活性污泥法[1]。但是它有一个很大的弊端就是在处理污水的过程中会产生大量的剩余污泥，传统活性污泥法每去除1kgBOD5就要产生含水率为95％的15～100L剩余污泥[2]。随着我国城市化进程的深入以及环境质量标准的不断提高，污水处理率和处理程度也随之逐年提高。到2009年底，我国设市城市、县及部分重点建制镇累计建成城镇污水处理厂1993座，污水处理能力达1.06亿m3/d，与“十五”末相比分别增长了1.2倍和75%[3]，相应的污水处理厂产生的污泥量也急剧增加。据估算我国2010年污水厂产生剩余污泥的干重为1123万吨（以每万吨污水的污泥产量2.7吨计）[4]，表11表11污泥处理所增加的污水处理费用（单位：元/万t） 具体项目 费用 合计 污泥浓缩药剂费 612 1578 污泥消化单元电费 57 污泥消化单元人工费 129 污泥干化费用 780 固定资产折旧及其他 1200 1200 CO2和H2O等稳定物质，并在这个过程中获取合成新细胞物质所需要的能量[10]，这一过程可用式1-1[11]表示： （1-1） 式中 ——有机污染物。 另一部分有机污染物则被微生物用于合成新的细胞，这一反应过程可用下列方程式1-2[11]表示： （1-2） 式中 ——微生物细胞组织的化学式。 合成与分解两个代谢过程通过能量传递紧密地联系在一起，并且无论是分解过程还是合成过程，都能够去除水体中的有机物只是产物有所不同。分解代谢过程的产物是CO2和H2O，而合成代谢过程的产物则是新的微生物细胞。为了维持整个污水处理系统的相对稳定平衡状态，这些多余的污泥必须周期性排放出来，从而产生污泥的处理与处置问题。 剩余污泥作为污水处理过程中的必然产物，其成分组成复杂。它是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，主要含有大量的水分（95～99%图11 图11污泥减量原理图 氯化增加溶解氧浓度等。 （1）Chu[21]等人用超声波对活性污泥的物理、化学和生物特性分别进行了研究。王芬、季民等[22-26]近年来在污泥超声破解方面做了一系列的研究，得到以下结论：超声破解污泥可以减少污泥量；影响污泥超声破解的主要因素是污泥混合液pH值、污泥浓度、超声声强以及超声密度；污泥超声破解后沥出液成分以蛋白质为主，污泥絮体中所含的Ca2+、Mg2+也溶出，超声可以破坏微生物胞外聚合物；污泥超声破解后，其脱水性能发生恶化；碱和超声波的组合污泥处理方式对污泥的减量效果比单独的超声波和单独的碱处理好。周健等[27]针对AB法A段剩余污泥量大的问题，采用超声波对A段进水作用0.5h，其平均污泥产率为0.0246kgMLSS/(kg COD·d)，剩余污泥大大减少。 （3）加热处理污水生物处理对温度很敏感，不同温度下，细胞被破坏的部位不同。在4565℃时，细胞膜破裂，rRNA被破坏；5070℃时DNA被破坏；在6590℃时细胞壁被破坏；7095℃时蛋白质变性Camacho等污泥中有机物研究60℃和95℃条件下的污泥破解效果。结果表明，40℃破解效果不明显，60℃可以使25%、35%的总有机物TCOD）溶出。XUE Tao等以初始污泥浓度为8200±100mg/L的污泥为研究对象，研究了污泥在40-70℃下加热1-3h后有机物、N、P以及一些金属的释放性能，表明温度越高，TN、TP和TOC的释放特性越明显，并且污泥的初始浓度（4000-8000mg/L）对污泥的溶解特性有极为重要的影响。细菌控制生长、和其它过程的路径非常复杂。分解代谢是微生物在利用底物的过程中，一部分底物在酶的催化作用下降解并同时释放出能量的过程。合成代谢是微生物利用另一部分底物和分解代谢过程中产生的中间产物合成微生物细胞的过程。两者之间通过ATP和ADP之间的转化而联系在一起。也就是说，分解一定的底物，将有一定比的生物体合成。但在特殊情况下，底物被氧化时不大量合成ATP，或者合成以后迅速由其他途径释放，总体上使得微生物的分解代谢与合成代谢不再与ATP的合成和分解联系在一起，这样微生物在保持正常分解底物的同时，自身合成速度减慢、污泥速率降低，从而达到减少剩余污泥产量的目的，这就是所谓的解偶联。图11投加化学解偶联剂 目前已经有很多学者研究了投加解偶联剂到活性污泥过程减少剩余污泥产量在实验室规模的活性污泥系统中，Low[]等报道了加入NP可使生物量减少49%。C 投加化学解联偶剂的最大优势是不需要对现有的污水处理工艺进行大的改进，只需增设投药装置，即可达到减少剩余污泥产量的