《污泥減量》與《污泥減容》引發的一些思考
來源：張家港市港威科(ke)凈電子有(you)限公司(si) 閱讀：6037 更新時間：2014-04-12 13:05《污泥減量》與《污泥減容》引發(fa)的一(yi)些思考。
前幾(ji)日參加了(le)《2012中國污泥(ni)產(chan)業(ye)促進(jin)聯盟(meng)年度大會》，頗有感(gan)想，在此(ci)略談一點(dian)。
會議(yi)著(zhu)重提到污泥四化(hua)：減量化(hua)、無害化、穩定化、資源化。
對于“無害化、穩定化、資源(yuan)化”這(zhe)3化由于本人不(bu)具有專業知識(shi)與水平有限，在(zai)此不(bu)做(zuo)討論，著重(zhong)分析下減量化。
減量(liang)(liang)化(hua)，簡(jian)單理解(jie)就(jiu)是(shi)(shi)降低(di)(di)污泥(ni)(ni)含(han)水率，提(ti)高污泥(ni)(ni)含(han)固率，這是(shi)(shi)其他(ta)三(san)化(hua)的(de)(de)(de)(de)前提(ti)。現在(zai)大(da)家(jia)(jia)所(suo)指的(de)(de)(de)(de)減量(liang)(liang)化(hua)，本(ben)人(ren)覺得不是(shi)(shi)減量(liang)(liang)化(hua)，而是(shi)(shi)減容化(hua)，通過(guo)各種技術使所(suo)產生污泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)含(han)水率降低(di)(di)，而非是(shi)(shi)減少污泥(ni)(ni)(含(han)水98%左右）的(de)(de)(de)(de)產量(liang)(liang)，從(cong)源頭(tou)解(jie)決污泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)減量(liang)(liang)化(hua)，那才是(shi)(shi)污泥(ni)(ni)真正的(de)(de)(de)(de)減量(liang)(liang)化(hua)。而現在(zai)大(da)家(jia)(jia)所(suo)指的(de)(de)(de)(de)減量(liang)(liang)化(hua)是(shi)(shi)縮(suo)小所(suo)產生污泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)體(ti)積，只有源頭(tou)的(de)(de)(de)(de)減量(liang)(liang)化(hua)，那后面(mian)的(de)(de)(de)(de)穩定化(hua)，無(wu)害化(hua)，資源化(hua)的(de)(de)(de)(de)處置費用（建設(she)，能源）都會大(da)大(da)的(de)(de)(de)(de)節(jie)省。
污水(shui)(shui)是水(shui)(shui)與泥的結(jie)(jie)合體，污泥也是水(shui)(shui)與泥的結(jie)(jie)合體，只(zhi)是各(ge)自所占比例不同。污泥的水(shui)(shui)分(fen)可以分(fen)為四種(zhong)：間隙(xi)水(shui)(shui)、毛細水(shui)(shui)、吸附水(shui)(shui)和內部水(shui)(shui)。
顆粒間的空隙水(shui)，約(yue)占污泥水(shui)分的70％，在污(wu)泥顆粒間形成(cheng)一些小的(de)(de)毛(mao)細管，其中充滿的(de)(de)水稱(cheng)毛(mao)細水，約(yue)占20％，顆(ke)粒的吸附水被吸附在顆(ke)粒表面，約(yue)占7％左(zuo)右，存在于污(wu)(wu)泥顆(ke)粒內(nei)部或微生物細胞內(nei)的水(shui)稱為(wei)內(nei)部水(shui)，約占污(wu)(wu)泥的3％，污泥中(zhong)水分(fen)與污泥顆粒(li)結合的程度由大到(dao)小的順序為(wei)：內部水>吸附水>毛細水>空隙水，結(jie)合程度(du)越高，越難脫除。
毛細水(shui)與吸(xi)附水(shui)可以統稱為污(wu)泥(ni)菌膠團內部(bu)包(bao)含水(shui)，約占污(wu)泥(ni)總水(shui)量的27%，而菌膠團結構穩定(ding)，難以為(wei)機械(xie)作(zuo)用(yong)（壓濾、離心）破壞，造成脫水困難。
物理調質方法(fa)(fa)有污泥(ni)(ni)(ni)淘洗(xi)、熱(re)處(chu)理、冷(leng)凍熔融、超聲(sheng)波調節(jie)等方法(fa)(fa)，污泥(ni)(ni)(ni)淘洗(xi)主要用于污泥(ni)(ni)(ni)消化(hua)預處(chu)理，目的(de)(de)是降(jiang)低(di)堿(jian)度，節(jie)省藥劑(ji)，但是淘洗(xi)會降(jiang)低(di)污泥(ni)(ni)(ni)肥效，并且對污泥(ni)(ni)(ni)濃(nong)縮(suo)生污泥(ni)(ni)(ni)不太有效。熱(re)處(chu)理法(fa)(fa)對污泥(ni)(ni)(ni)加熱(re)，可(ke)(ke)以加速粒(li)子的(de)(de)熱(re)運動，提高碰撞(zhuang)和結(jie)合的(de)(de)頻率，破壞膠體(ti)(ti)結(jie)構達到粒(li)子間(jian)的(de)(de)凝聚。同時有機物受(shou)熱(re)水解、溶化(hua)、改善(shan)脫(tuo)水性(xing)能。污泥(ni)(ni)(ni)還(huan)可(ke)(ke)以在熱(re)作用下進(jin)行水解（中性(xing)，堿(jian)性(xing)或(huo)酸性(xing)）。熱(re)處(chu)理法(fa)(fa)包括高溫(wen)熱(re)處(chu)理和低(di)溫(wen)熱(re)處(chu)理。高溫(wen)熱(re)處(chu)理（180-200度）的(de)主要缺點是(shi)分離液BOD、COD高，色度大，臭氣(qi)度大。低溫熱(re)處理（135-165度(du)）的溫度(du)不得高于(yu)175度，有(you)機(ji)物(wu)含量在50%-70%效果較好。冷(leng)凍(dong)熔融處理法是指(zhi)將污(wu)(wu)泥(ni)凍(dong)結，然后加(jia)熱(re)溶解的(de)調節(jie)技術(shu)。由(you)(you)于溫(wen)度發生大幅(fu)度變(bian)化，膠(jiao)體顆粒脫(tuo)穩凝聚，顆粒由(you)(you)細(xi)變(bian)大，失(shi)去了毛(mao)細(xi)狀態，同時(shi)細(xi)胞壁破裂(lie)，細(xi)胞內(nei)部水(shui)(shui)分(fen)變(bian)成(cheng)自由(you)(you)水(shui)(shui)分(fen)，從(cong)而提高污(wu)(wu)泥(ni)的(de)沉降性(xing)能與(yu)脫(tuo)水(shui)(shui)性(xing)能。在控制(zhi)良好的(de)情(qing)況下，冷(leng)凍(dong)熔融處理同時(shi)可以(yi)減少(shao)污(wu)(wu)泥(ni)內(nei)的(de)致病(bing)菌(jun)量(liang)以(yi)及大幅(fu)度改善(shan)脫(tuo)水(shui)(shui)性(xing)能，大幅(fu)降低污(wu)(wu)泥(ni)后處理的(de)成(cheng)本，但(dan)是它面臨(lin)的(de)問題(ti)是如何有效地(di)設(she)計機械冷(leng)凍(dong)設(she)備。污(wu)(wu)泥(ni)冷(leng)凍(dong)調節(jie)主(zhu)要用于給水(shui)(shui)污(wu)(wu)泥(ni)的(de)調質，對污(wu)(wu)水(shui)(shui)污(wu)(wu)泥(ni)調質的(de)有效性(xing)存在不少(shao)問題(ti)。過多的(de)加(jia)入(ru)化學調質劑量(liang)，一定程度上也是增加(jia)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)（污(wu)(wu)泥(ni)+絮凝劑）量的產生。
超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)調節是(shi)近年來新開發的技術(shu)，大(da)(da)功率超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)可(ke)以降(jiang)解污(wu)泥(ni)，降(jiang)低其含(han)水(shui)率。超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)對(dui)污(wu)泥(ni)能(neng)(neng)夠(gou)產生(sheng)一(yi)(yi)種(zhong)海綿(mian)效應，使水(shui)分更易從(cong)波(bo)(bo)(bo)面傳播產生(sheng)的通道通過，從(cong)而使污(wu)泥(ni)顆(ke)粒團聚，粒徑增大(da)(da)，當(dang)(dang)(dang)顆(ke)粒徑大(da)(da)到(dao)一(yi)(yi)定程度，就會(hui)做熱(re)(re)運動(dong)(dong)相(xiang)互碰撞、黏(nian)結、最(zui)終沉淀。超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)對(dui)污(wu)泥(ni)的其他一(yi)(yi)些作用(yong)，如局部(bu)發熱(re)(re)、界面破壞、擾動(dong)(dong)和(he)空(kong)化，能(neng)(neng)夠(gou)使污(wu)泥(ni)中的細胞破壁，并(bing)且(qie)加速固(gu)液(ye)分離，改善污(wu)泥(ni)的脫(tuo)水(shui)性能(neng)(neng)。另(ling)外，超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)對(dui)混(hun)凝(ning)有促進作用(yong)。當(dang)(dang)(dang)超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)通過有微小絮(xu)體(ti)顆(ke)粒的流體(ti)介(jie)質(zhi)時(shi)，其中的顆(ke)粒開始與(yu)介(jie)質(zhi)一(yi)(yi)起振(zhen)動(dong)(dong)，但由于大(da)(da)小不(bu)同(tong)的粒子(zi)(zi)具有不(bu)同(tong)的振(zhen)動(dong)(dong)速度，顆(ke)粒就相(xiang)互碰撞，黏(nian)合，體(ti)積與(yu)質(zhi)量均增大(da)(da)。當(dang)(dang)(dang)粒子(zi)(zi)變大(da)(da)到(dao)不(bu)能(neng)(neng)隨超(chao)聲振(zhen)動(dong)(dong)時(shi)，只能(neng)(neng)做無規則運動(dong)(dong)，繼續碰撞、黏(nian)合、變大(da)(da)、最(zui)終沉淀。
污(wu)泥菌膠團內(nei)部(bu)包含水約(yue)占污(wu)泥總(zong)水量的27%，而菌膠團(tuan)結構穩定，難以為機械(xie)作用（壓濾，離心等）破(po)壞，造成脫水困(kun)難。采用一定的預處理方式(shi)，0.11—0.22W/mL的(de)(de)超聲波處理可以破壞菌膠(jiao)團的(de)(de)結構，使(shi)其(qi)中的(de)(de)內部水排出，同時保(bao)持污泥較大的(de)(de)顆(ke)粒，從而提高(gao)污泥的(de)(de)沉降性能。超聲波和其(qi)他方法的(de)(de)結合可以使(shi)污泥凝(ning)聚，改善生物活(huo)性，降低超過10%的(de)(de)(de)污泥含水(shui)(shui)量(liang)。此(ci)外(wai)，超(chao)聲波(bo)(bo)還可(ke)以使細(xi)胞破壁，細(xi)胞內含物溶出(chu)，可(ke)以加速污泥的(de)(de)(de)水(shui)(shui)解(jie)過(guo)程，從而達到縮(suo)短消化(hua)時(shi)間、減少(shao)消化(hua)池容積、提(ti)高(gao)甲(jia)烷產量(liang)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。超(chao)聲波(bo)(bo)能(neng)有效地破壞菌膠團結構，將其內部包含水(shui)(shui)被(bei)釋放(fang)成(cheng)為可(ke)以比較(jiao)容易(yi)去除的(de)(de)(de)自由水(shui)(shui)。除了(le)改變污泥性(xing)質，超(chao)聲波(bo)(bo)還能(neng)加快微生(sheng)物生(sheng)長，提(ti)高(gao)對有機物的(de)(de)(de)分解(jie)吸收能(neng)力，而且促(cu)進效應(ying)在(zai)超(chao)聲波(bo)(bo)停止后數小時(shi)內依然存(cun)在(zai)。超(chao)聲波(bo)(bo)法(fa)處理污泥是一種高(gao)效干凈的(de)(de)(de)友好環境技術。
我(wo)國城市污(wu)(wu)水(shui)廠普遍存(cun)在碳源(yuan)缺少的(de)(de)(de)(de)情況，外購碳源(yuan)成(cheng)為污(wu)(wu)水(shui)廠的(de)(de)(de)(de)一筆不小開支(zhi)，超聲(sheng)波(bo)處理剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)(wu)泥，擊破有機物中(zhong)的(de)(de)(de)(de)細胞，使(shi)其(qi)釋放碳源(yuan)，回流(liu)生化池(chi)，既解(jie)(jie)決了(le)污(wu)(wu)水(shui)廠碳源(yuan)不足的(de)(de)(de)(de)問題(ti)，也使(shi)得(de)回流(liu)剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)(wu)泥顆粒變小，進一步生化降解(jie)(jie)，污(wu)(wu)泥從源(yuan)頭(tou)上得(de)到(dao)減量(liang)同時(shi)也提高污(wu)(wu)泥的(de)(de)(de)(de)脫水(shui)性能，超聲(sheng)波(bo)處理剩(sheng)(sheng)余(yu)污(wu)(wu)泥是一舉多(duo)效的(de)(de)(de)(de)功能，真正的(de)(de)(de)(de)為污(wu)(wu)水(shui)廠解(jie)(jie)決了(le)污(wu)(wu)泥難題(ti)。
