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