污泥处理技术发展
摘要
: 综述目前污泥处理技术的发展概况, 介绍污泥减量化和资源化技术, 分别从超声波
破解、微型动物捕食、臭氧氧化和污泥解偶联等方面介绍了污泥减量化的最新工艺技术
; 从利
用剩余污泥做碳源、建材、肥料及制油等方面总结了污泥资源化的最新成果。
关键词
: 污泥; 减量化; 资源化; 固体废物; 综述
污水处理厂生产过程中会产生大量的固体废物污泥。随着人们对污泥有害性认识的提高
,
如何妥善处理处置污泥已成为世界各国学者共同关注的课题。目前我国城市污水年排放量
已经达到
414 亿 m3,二级处理率达到 15% , 污泥产量大约为 1 500 万 t/ a 左右( 按含水率
97%计) 。按照我国城市污水处理厂的建设规划, 2010 年, 我国城市污水的处理量和处理率都
将增加
, 污泥年产量也将相应增加到现在的 5 倍[ 1]。由于对污水处理水平认识程度的限制,
我国对污泥的处理处置长期没有引起足够的重视
, 在污泥处理处置方面的投资仅占污水处理
厂总投资的
20% ~50%, 而欧美国家则为 50%~ 70%, 显而易见, 污泥处理处置是我国污水处
理中的一个重要课题。
1 污泥减量化技术
污泥减量化技术是指在保证污水处理效果的前提下
, 采用适当措施使处理相同量污水所
产生的污泥量降低的各种技术。现行的减量化技术主要有
: 超声波破解、微型动物捕食、臭氧
氧化、污泥解偶联等。
1. 1 超声波破解
超声波破解
[ 2]是指在较高的声强作用下, 特别是低中频( 低于 1MHz) 范围内, 超声波会
在水相中产生大量的寿命约为
0 1 s 的空化穴, 其在爆炸瞬间产生短暂的强压力脉冲, 并于气
泡周围的微小空间内形成局部高温、高压点
, 这种高温高压会引起一系列物理化学效应, 数微
秒后
, 该热点以 109 K/ s 的速
率迅速冷却。在冷却过程中
, 产生强大的冲击波与高速射流, 微小气泡的爆炸可以产生高
强的水力剪切力
, 从而将微生物的细菌壁破解, 所以超声波法是一种破解污泥的有效方法, 同
时也可加速污泥水解速度。超声波处理用于污泥回流系统时
, 可强化细胞的可降解性, 减少污
泥的产量
; 用于污泥脱水设备时, 有利于污泥脱水和污泥减量。
曹秀芹等
[ 3]在活性污泥系统中采用超声波处理 80 剩余污泥, 指出在声能密度 0 25~ 0
50W/ mL 范围内, 经过 1~ 30 min 的超声波处理, 系统污泥表观产率会显著下降, 剩余污泥产
量可减少
20% ~ 50% 左右, 同时污泥沉降指数会有所下降, 而污泥稳定性会有所提高。Ding
等
[ 4] 采用超声波处理污泥, 污泥中总悬浮物固体和挥发性悬浮物固体的去除率明显高于不
采用超声处理的污泥
, 在辐射初期, 污泥容积迅速减少, 随着辐射时间的增加, 污泥容积逐渐
稳定。
厌氧污泥在超声波的作用下
, 污泥容积变化率从 90% 降至 30%, 厌氧时间从 4 d 增加到
5 d 时, 污泥容积变化率降至 20% , 污泥趋于稳定。
1. 2 微型动物捕食
在活性污泥生态系统中
, 物质和能量之间的传递并不流畅, 绝大部分物质和能量停留在