浅议城市污水污泥浓缩工艺的现状及发展.doc

1、浅议城市污水污泥浓缩工艺的现状及发展摘要：污泥浓缩工艺作为污泥处理处置的基础，其研究和应用在我国越来越受到重视。本文介绍了城市污泥浓缩工艺的研究现状和污泥浓缩工艺的未来发展方向。 关键词：污水处理、污泥浓缩、研究现状 中图分类号： U664.9+2 文献标识码： A 前言 为了提高我国城市污水处理水平，提高城市环境质量，实现可持续发展，建设部、国家环保总局和科技部提出，2010 年全国建制镇的污水处理率不低于 50、城市的污水处理率不低于 60、重点城市的污水处理率不低于 70的城市污水处理目标。而城市污水处理厂建成投产后必然产生大量含水率很高的污泥。它具有容量大、不稳定、易腐败、有恶臭的特点

2、，如不加处理任意排放则将引起严重的二次污染。因此污泥的处理和处置十分重要，也是污水处理领域中技术人员面临的最为复杂的问题之一。显然，我国城市污泥处理技术、管理水平都必须迅速提高，才能满足污染控制的要求，否则，城市污泥产生量将对环境产生明显的压力，还会使相关设施的巨额投入得不到应有的环境效益。 污泥浓缩是污泥处理的重要环节之一，污泥浓缩的主要目的和意义在于减少污泥的体积，降低后续构筑物或处理单元的压力，如减少消化池的容积和加热污泥所需的热量。 污泥浓缩工艺的研究现状 国内外城市污水处理厂剩余污泥浓缩的方法通常有三种：重力浓缩，气浮浓缩、机械浓缩等。 2.1 重力浓缩 重力浓缩本质上是一种沉淀工艺

3、，属于压缩沉淀。初沉池污泥的比重平均为 1.021.03，污泥颗粒本身的比重约为 1.31.5，初沉污泥易于实现重力浓缩；活性污泥的比重约在 1.01.005 之间，活性污泥絮体本身的比重约为 1.0 1.01，当处于膨胀状态时，其比重甚至小于 l，因而活性污泥一般不易实现重力浓缩。在污水处理厂中一般将初沉污泥和二沉污泥混合后采用重力浓缩，这样可以提高重力浓缩池的浓缩效果，重力浓缩池固体表面负荷取决于二种污泥的比例，运行负荷一般5090kgm2d。 目前重力浓缩池仍是城市污水处理厂污泥浓缩的主要技术。虽然工艺技术、构造和运行管理简单，但占地面积大、卫生条件差。不进行曝气搅拌时，在池内可能发生污

4、泥的厌氧消化，污泥上浮，从而影响浓缩效果，这种厌氧状态还使污泥已吸收的磷释放，重新进入污水之中。安装在重力浓缩池中心的水下轴承易出故障，搅拌栅易腐蚀，常造成停池检修。重力浓缩后的污泥含固率低，特别是对于剩余活性污泥的重力浓缩，一般浓缩后污泥含固率不超过 4，含固率低使后续处理构筑物容积增大，增加投资和运行成本，随着污水处理工艺的发展和污水处理标准的提高，特别是对脱氮除磷的要求的提高，使重力浓缩工艺在剩余活性污泥浓缩方面的应用受到限制。 2.2 气浮浓缩 根据气泡形成的方式，气浮可以分为：压力溶气气浮、生物溶气气浮、涡凹气浮、真空气浮、化学气浮、电解气浮等，在污泥处理中压力溶气气浮工艺已广泛应用

5、于城市污水处理厂剩余活性污泥的浓缩，生物溶气气浮工艺浓缩活性污泥也有应用。 2.3 机械浓缩 (1)离心浓缩。离心浓缩工艺的动力是离心力，离心力是重力的5003000 倍。离心浓缩工艺最早始于本世纪 20 年代初，当时采用的是最原始的筐式离心机，后经过盘嘴式等几代更换，现在普遍采用的是卧螺式离心机。离心浓缩用于浓缩活性污泥时，一般不需加入絮凝剂调质，只有当需要浓缩污泥含固率大于 6时，才加入少量絮凝剂。 离心浓缩占地小，不会产生恶臭，对于富磷污泥可以避免磷的二次释放，提高污泥处理系统总的除磷率，造价低，但运行费用和机械维修费用高，经济性差，一般很少用于污泥浓缩，但对于难以浓缩的剩余活性污泥可以

6、考虑使用。 (2)带式浓缩机浓缩。带式浓缩机主要用于污泥浓缩脱水一体化设备的浓缩段。带式浓缩机主要由框架、进泥配料装置、脱水滤布、可调泥耙和泥坝组成。其浓缩过程：污泥进入浓缩段时被均匀摊铺在滤布上，好似一层薄薄的泥层，在重力作用下泥层中污泥的自由水大量分离并通过滤布空隙迅速排走，而污泥固体颗粒则被截留在滤布上。带式浓缩机通常具备很强的可调节性，其进泥量、滤布走速，泥耙夹角和高度均可进行有效地调节以达到预期的浓缩效果。浓缩过程是污泥浓缩脱水一体化设备关键控制环节，水力负荷是带式浓缩机运行的关键参数。 (3)转鼓、螺压浓缩机浓缩。转鼓、螺压浓缩机或类似的装置主要用于浓缩脱水一体化设备的浓缩段，转鼓

7、、螺压浓缩是将经化学混凝的污泥进行螺旋推进脱水和挤压脱水，转鼓、螺压浓缩机是污泥含水率降低的一种简便高效的机械设备。转鼓、螺压浓缩机的工艺参数主要是单台设备单位时间的水力接受能力及固体处理能力。 三、污泥浓缩工艺的未来发展 作为污泥预处理阶段基础的城市污泥浓缩工艺，尤其是传统重力浓缩工艺，是我国污水处理厂采用率最高的污泥处理工艺。然而，随着污水处理工艺的更新换代，一方面，以单一去除 COD 为目的的污水处理工艺已经逐渐被以脱氮除磷为目的的生物盐去除工艺所取代，产生的剩余污泥的含氮磷量显著增加；另一方面，膜生物反应器等新工艺产生的剩余污泥性质与传统的剩余污泥性质差异巨大。因此，原有的传统重力浓缩

8、工艺浓缩生物污泥效果差、氮磷释放严重等缺陷被进一步放大，已经不能满足新形势的要求。这必将促进城市污泥浓缩工艺的进一步发展：1)机械浓缩将逐步取代重力浓缩。在新建或改建的污水处理厂，剩余污泥将会主要采用机械浓缩，只有初沉污泥才会采用重力浓缩，或者初沉污泥和剩余污泥混合后全部由机械浓缩处理。如何进一步提高浓缩效率，降低运行成本，是机械浓缩的重要发展方向。 2)污泥处理组合工艺大量涌现。包括浓缩脱水组合工艺和浓缩消化组合工艺在内的一体化工艺将会受到青睐。这些组合工艺具有占地面积小、处理效率高、自动化程度高、适应性强等优点。 3)浓缩副产物的控制。污泥浓缩工艺产生上清液和臭气等副产物，尤其是上清液虽然产生的量不大，但是含有污染物浓度高，对其单独进行处理或者进行氮磷的回收将是以后的研究方向。 4)新型浓缩工艺有望在特殊场合发挥作用。近年来，涌现出的新型污泥浓缩工艺具有占地面积更小、运行费用更低、运行方式更加灵活的特点，而且很多工艺还与资源化进行了对接，比如 MST 工艺在污泥浓缩的同时进行再生水回用。这些新型污泥浓缩工艺将会发挥越来越重要的作用。 参考文献： 何品晶城市污泥处理与利用M北京：科学出版社2003 班福忱，刘明秀，李亚峰，等城市污水处理厂污泥资源化研究探讨【J】 环境科学与管理。2006,31(5)：45-47