污泥处理的形式范文
发布时间：2024-03-12 14:54:14
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篇1
由于城市污水和工业污水收集率的提高和污水处理效率的改进(如化学法除磷可使污泥量增加30%),使得在世界范围内污泥总量急剧增加。
土地应用仍是污泥处置中可持续发展的一条出路,主要取决于如下因素:
碳和营养物的回用;
周围有无农业用地及其距离;
低投入和运行花费;
严格的法律规定和控制程序以保证污泥安全和有肥效。
然而,根据实际情况或当地规定,污泥生产者在土地应用前不得不进行高级,更昂贵的处理以满足进一步的要求,如堆肥、高温消化处理或高温消毒。
但是,很大一部分污泥因为显而易见的原因不能用于农业,如微污染物、病菌超标或缺乏肥效、距离太远等等。有时也可能由于公众的不信任而不被接受。这样,污泥或被填埋或通过高温氧化硝毁。
2 污泥处理的可持续性战略
在进行任何技术研究之前,应先对公众是否接受进行评估。即使是从技术、成本和环境影响方面来讲都是最好的处理方法,也可能由于没有很好的向公众进行解释而遭到否定。不管最终处理方法是什么,能确定的是将来的处理应是安全、环保(保护人和动植物)并且应当增值(物质和/或能源的回收)。为了这些目的,污泥处理应减小污泥体积,改进污泥质量,减少有害物的排放。
本文将简介一些重要工艺,以满足运营者的需要,并且其中涉及到其他技术或法规约束问题。
2.1 土地应用的可持续发展战略
为一个先决条件,污泥至少应当是稳定的,在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高:污泥可能被要求消毒/巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标:病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。
生物处理。利用生物工艺处理挥发性污泥。如厌氧消化(AD)、自养好氧消化(ATAD)工艺。
化学处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如酸性亚硝酸盐SAPHYRTM工艺。
物理处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如污泥焚烧。
这些工艺大部分都有稳定和消毒,但是消毒的程度取决于一些参数如HRT(水力停留时间)或化学投加量。
显然热氧化工艺远远超出了污泥稳定、消毒和巴氏消毒的要求。因为有机物被完全或几乎完全消解。
污泥的生物稳定
液态(浓缩后):消化
我们最熟悉的是传统的污泥处理方法——消化,它可以减少产泥量。无论好氧或厌氧,它都涉及到很多的能量。目前多数较大的处理厂或地区污泥中心都是采用该种方法,此种工艺在数量上还是领先的。同时,其他一些操作或在消化前或在消化后,也提供了强化的处理能力。
附着态污泥(脱水后):堆肥
堆肥是现有的唯一可以把污泥从废物变成产品的工艺,并被很多严格规定或标准认可。因为污泥变成一种新产品,容易操作(可堆积)而无味,消毒良好并且较干燥。这种工艺越来越流行。另一方面,由于它不减少最终的体积,需要很大的占地面积和较多人员。而且,为了满足新规定中(临时EU标准或EPA A级)关于消毒和气味的要求,与传统的“粗糙”工艺如曝气静态堆相比,需要更先进的工艺如“搅拌式反应廊道”,它影响最终的运行费用。
这个工艺主要是通过一个移动的轮子搅拌并推动混合物,同时鼓风机在曝气,加速的生物降解产生一个均匀的泥堆。总的停留时间可以减小到2周,消毒效果非常好。
污泥的化学稳定。污泥的化学稳定主要是通过一个投加装置对待稳定污泥投加化学药剂,以防止发酵和气味。大计量投加可使病原体衰减。这种工艺一般投资便宜并且容易操作。但是,泥量不会减少,并且运行费用较高。
这两种工艺不相互排斥,填埋土地的性质决定着工艺的选用:如果土壤是酸性的,则可以选择加石灰,但如果土壤是碱性的,则SAPHYRTM工艺可能更适合,因为它操作简单,运行费用省。
污泥的物理稳定——加热干燥。加热干燥主要是通过热驱动力除去剩余的自由水和键连接水。根据加热的媒介的不同,加热干燥可分为两可分为两种:一种是气态在高温和湍流状态下流过干燥器(直接加热),一种是用加热液体(通常是蒸汽或加压的水)传递热量给污泥,通过干燥器的加热壁(间接干燥)。加热干燥的目的是使到达下游的污泥具有焚烧的热持续性(一般30~35%)或者是容易处理和储存的干燥污泥(60%)。如果要达到长时间的稳定(几个月),干固体含量应达到90%或更多(最终干燥),而且颗粒的状态也是容易操作使用的(包括农田应用)。另一个最终干燥的优点是它可以方便的面对各种最终的处理方法,如农田应用、焚烧后用于水泥生产、或城市垃圾焚烧。它的缺点:第一是运行费用高,尤其是能源消耗,一般在热干燥中,每蒸发一吨水需要3400MJ的热量。但在脱水步骤中,除去一吨水只要6MJ(电能);第二需要较多工作人员来清除死角中的粉末以防止火灾。
2.2 可持续性热氧化战略
焚烧。流化床焚烧炉(FBF)就工艺性能来讲,被证明是焚烧污泥最好的方法(湍流方式,燃烧后高达850度的温度)。而且它运行可靠(在炉内没有转动部分)。在40年的时间里,威望迪公司已经在全世界范围内建造了几十座流化床焚烧炉(如欧盟、俄罗斯、土耳其)。
通常,在稳定状态不需要添加额外的燃料,热平衡的持续性是可以达到的。如果污泥的热值LCV太低(如低挥发性固体和/或固体含量),尾气/气热交换器应该足够大以增加风室的温度。如果达不到(如延时曝气的污泥含20%DS),则需要在前面加热干燥。
关于干灰的处置,对于没有工业污染的纯市政污泥,重金属不是问题。因为灰是以氧化物形式存在,他们渗透性不强,所以可以回用作水泥,用于工业和道路建设。
最后的副产物是酸步骤的清除。由于重金属的污染,他们只能填埋在特殊的地方,但数量很小。
与城市固体废物共同焚烧。为了减少投资,城市垃圾和市政污泥通常用一个焚烧炉。通常,一个人口当量每天产生150~250克的脱水后粘性污泥和1~3公斤的垃圾。根据焚烧炉的设计,可以通过10~25%(泥/垃圾)的粘性污泥来控制炉子的温度。为了达到最优化的燃烧,并且不会由于未燃烧的有机污泥污染熟料, 可以用处理能力为1m3/h的 PyromixTM 设备,通过压缩空气把污泥转成滴状污泥。实际上,这种运行方式只有在污水厂离城市垃圾焚烧炉较近时有利,否则处理运输的费用将很高。此时污泥只在系统需要时作为控制流使用。
湿式空气氧化法。威望迪水务系统研发的ATHOSTM设备在“中性”温度(240度)和压力(45巴)条件下被证明是高效的。80%的总COD被氧化,剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后续脱水步骤,废气没有毒性,固体矿物副产品包含重金属是以一种不可渗透形式存在的。它们可以用于道路建设。而且液态部分,含有可生物降解的COD,可以很方便的用作污水厂的反硝化的碳源。
污泥中的有机氮先降解成可溶性的氨。这些氨,部分被吹脱后通过催化反应转换成氮气进入大气。
结论
篇2
引言
污泥处理对城市的进一步发展有着重要的影响，同时也影响着城市居民的人身健康，因为有些污泥含有大量的有害物质，一旦长时间，没有进行处理，毒性就会散发出来，影响人们的健康，但是因为现阶段的污泥处理都无法做到可持续性，不仅成本比较高，而且效果也不是很好，所以很多企业对此并没有很高的积极性，所以需要有关人员研制出一个良好的方法，以提高处理的效率，同时降低成本。
一、污泥基本概述
城市污水是各地城镇居民排放的废水以及工厂生产中所排放的废液和水携废物与雨水、地表水、地下水的混合物，还有一些来自于工业、企业处理不达标而排放的废水等。这些废液、废物都会给我们城市环境污染带来一定的压力。城市污水的成分含有机物类、无机物类和重金属类以及其他的类别成分。其中分别含有机质、油类、挥发酚、氰、硫化物、铅、铬、等物质。就因为存在很多物质从而显现出了其特性，表征污泥特性的指标有含水率和含固率、挥发性固体、脱水性、以及化学动力学性质等。随着城市及小城镇建设步伐的加快，人们对污水的处理方法有明显提高，环保意识够到位，大量的城市污水处理设施在不断的更新，许多污水处理厂逐步建成并进行处理，从而越来越多的污泥量也随之而来，污泥中含污染物最大的是重金属，具有毒性还能在食物链积累和传递。因此，人们正确对待污泥处理及综合利用污泥很有必要。
二、污水处理中常用的污泥处理方法
1、填埋
污泥填埋分为混合填埋和单独填埋，目前，我国污泥填埋以混合填埋为主。污泥填埋易操作，成本低，容量大，成效显著。经脱水消化填埋后的污泥有机物含量减少，固化率增加，减小了对填埋体稳定性的影响。同时，填埋将污泥与周围环境隔绝，可以最大限度地避免因污泥堆积对公众健康和环境安全造成的隐患，提振了公众对环境健康的安全感。污泥混合填埋要求污泥本身的土力学性质达标且填埋后对环境的影响有限，但现阶段采用普通工艺脱水率低，必须加入石灰等填充剂才能填埋，但加入填埋剂增加了填埋成本，缩短了填埋场的寿命。单独污泥填埋厂投资大、占地广、渗滤液处理困难，并可能影响地下水质，存在着二次污染的隐患。
2、焚烧
污泥焚烧就是将脱水污泥直接送入焚烧炉中焚烧。污泥中的全部有机质、病原体、腐殖质等经过量空气充分燃烧氧化，热解并被彻底破坏。焚烧的优点是设备占地面积小、处理速度快，不需要长期储存，减容显著，减轻了后续处置负担，缓解了环境压力。焚烧后的产品可直接或经重金属螯合剂处理后填埋，也可经检测试验合格后用作建材或铺路等。但污泥焚烧设备投资大、处理费用高，污泥焚烧质量不易控制，同时污泥中的有机物燃烧易产生二恶英等剧毒物质，对污泥焚烧的推广应用形成限制。
三、污泥处理的可持续性技术
1、有机复合肥
城市污泥有机质成分含量较高，同时富含多种植物生长所需的营养元素，是制造有机复合肥的理想来源。工艺是将污泥经高温烘干，以杀灭病菌、虫卵及有害菌，接入有益菌培养，消除污泥中的臭味，保存污泥中的有机成分，添加营养元素添加氮、磷、钾等有效成分，经造粒、低温烘干，制成具有生物活性、全营养、无公害的有机复合肥。将污泥制成有机复合肥，可使污水处理厂省去污泥填埋或焚烧的费用，节约占地，杜绝污泥焚烧或填埋对大气、水源造成的二次污染，提高了资源的利用率，为污水处理厂、设备生产厂家带来了经济效益和社会效益，减少了环境污染和生态破坏；农作物产量的增加又提升了农民种地的积极性，推动了农业生产。
2、污泥焚毁
污泥焚毁技术始于20世纪60年代，它是采用高温燃烧方式来将污泥中的有机物与水分全部清除的一种相对安全的方法。此种污泥处置方法的优点在于不仅能够尽可能地实现污泥减量化，而且还能够迅速氧化有毒污染物和杀灭病原体，从而有利于降低其对环境的污染。同时，焚烧后的污泥还可以当作建筑材料。而此种污泥处置技术的缺点在于投资、运行以及能耗等费用均较高，且在处置的过程中易产生废气和废热。因此，在采用此种方法来处置污泥时应安装空气净化设备，以此来确保排放气体能够达标。
3、沼气
将污泥进行厌氧消化处理，消化过程中产生的沼气是一种可再生的清洁能源。当前，环境的污染已成为公众生活中的切肤之痛。将污泥净化产生的沼气作为能源使用，不仅可以减轻大气污染的程度，同时，也是将能源来源多元化的一种有益探索。我国目前在北京市、天津市的部分污水处理厂已经实现了将沼气用于搅拌池的搅拌和发电，实现了热电联供和资源的综合利用。同时，降低了生产成本和运行成本，提升了市场的竞争力。
4、干化处理
由于污泥在经过浓缩处理之后，其含水量仍较高。这不仅不便于对其的后处理和运输，而且也易出现腐败发臭的现象。因此，在上述处理之后，还必须对污泥进行干化处理。目前，干化处理的方法主要是热干燥法。根据原理对其进行分类，可将其分为自然干化、间接加热干燥以及直接加热干燥。此种污泥处理方法不仅处理效果好，而且对周围生态环境的影响也小。其中，直接加热干燥法的优点为操作简便和热能利用率高，其缺点为有恶臭味道；而间接加热干燥法的优点为无恶臭味道和干化效果好，其缺点为热能利用率低。
5、湿式空气氧化法
威看迪水务系统研发的ATHOSTM设备在“中性”温度（240度）和压力（45巴）条件下被证实是高效的。80%的总COD被氧化，剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后续脱水步骤，废气没有毒性，固体矿物副产品包含重金属是以一种不可渗透形式存在的。它们可以用于道路建设。而且液态部分，含有可生物降解的COD，可以很方便的用作污水厂的反硝化的碳源。
6、电动力修复法
陈芳等对污染污泥中铬离子污染环境因素研究中，应用电动力修复法进行研究发现，在适合的pH值、修复时间、修复电流实验中得出相应的结果，去除污泥随修复时间及电流的增加而增加，在相应的pH值内去除率可达90.49%。袁华山等应用了电动力修复技术除去城市污泥中重金属元素，发现污泥在电动力作用下，经过5d之后，除去总Cd、Zn的效率分别达到64.50%、65.02%；除去非稳定态Cd、Zn的效果更为明显，去除率分别为68.60%、75.73%。而待处理完全后，污泥中Cd、Zn的浓度均低于农用污泥中污染物控制标准值。电动力修复具有处理速度快、廉价、效率高等特点，最适应于处理密质和低水力渗透率污泥中的有机污染物及重金属。
结束语
综上所述，可知对城市污水处理中污泥处理的可持续性进行分析十分必要，因为这是现实生活中，我国城市发展所遇到的现实问题，如果能够解决这一问题，可以说，为城市发展又提供了一个有效的途径。再加之，城市发展对城市环境要求越来越高，污泥的有效处理也可以缓解城市环境问题，因此，政府、城市规划部门以及专家学者都应该从自己的角度为此做出贡献。
参考文献
[1]鲍立新，等.城镇污水处理厂剩余污泥处理与处置技术探讨[J].中国给水排水.2012，7.
[2]彭琦，孙志坚.国内污泥处理与综合利用现状及发展[J].能源与环境，2008，47（5）：47-50.
篇3
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：
引言
活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法,它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质,既适用于大流量的污水处理,也适用于小流量的污水处理。
一、 工程概况
某污水处理厂位于某市东北郊， 面积3500000m2， 主要担负该市江北城区污水的净化处理。 2010年建成投入运行。 该污水处理厂采用了先进的具有良好脱氮除磷效果的 CAST 工艺 (循环式活性污泥法)， 首期工程设 2 个 CAST 系统， 每个 CAST 系统由 4 小池组成。 首期建设规模为 10×104m3／ d， 远期设计规模为 20×104m3／d。
二、循环式活性污泥法原理与特点
循环式活性污泥法， 它是在 SBR工艺的基础上， 增加了生物选择池及污泥回流设施， 并对时序做了一些调整， 从而大大提高了SBR 工艺的可靠性及效率 （工艺原理如图 1）。循环式活性污泥法工艺对污染物降解是一个时间上的推流过程， 是一个好氧一缺氧一厌氧的交替过程，具有以下特点： (1) 工艺流程简单， 处理构筑物少； (2) 具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势， 能承受水量、 水质变化较大的冲击负荷能力； (3) 通过调节曝气和间歇时间， 使污水在反应池中交替处于好氧和厌氧条件， 有利于脱氮除磷和抑制丝状菌生长； (4) 间歇运行， 设备闲置率高， 启停频繁， 损害较重， 维修量较大。
图 1循环式活性污泥法工艺原理图
三、处理工艺
a) 污水全部汇入污水站后，先经过格栅间，内设 2 台回转式格栅式固液分离机，粗格栅机的栅隙为20 mm，细格栅机的栅隙为 5 mm，均为 ABS 耙齿。格栅机由 PLC 控制，也可手动操作。其作用是把固体杂物从液体中分离出来，液体通过耙齿栅隙流入集水池;
b) 流入集水池的废水通过潜污泵及管道将污水输入到沉砂池。用沉砂池内的吸砂泵将污水提升至池顶不锈钢砂水分离机中，将砂水混合物进行有效分离。过滤后的砂石堆积在调节池顶部被清理外运，污水流入调节池;
c) 再利用潜污泵将污水从调节池提升到明渠之中。明渠中的污水先汇入曝气池( CASS 池) 的预反应池( 缺氧池与厌氧池) 中，用潜水搅拌机搅拌含有悬浮物的污水，防止污泥沉淀及产生死角。搅拌后再经过含启闭机的阀门汇入不同的曝气池。用曝气池内的沉水喷射曝气机在污水生化处理过程中给污水高频率传氧，实现高速曝气低速搅拌。通过曝气池后端安装的不锈钢滗水器，排除曝气池内的上层清液。整个过程包括曝气、沉淀、滗水、闲置 4 个处理阶段。a) 曝气。曝气、进水同时进行，并将污泥回流至预反应池。在该阶段，曝气系统向曝气池内供 O2，既满足好氧微生物对 O2的需要，又利于活性污泥与有机物的混合与接触，使有机污染物被微生物氧化分解。同时，污水中的NH3-N 也通过微生物的硝化作用转化为硝态氮; b) 沉淀。终止曝气，进行泥水分离，但不停止进水，也不停止污泥回流。停止曝气后，微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解，随着溶解氧含量的降低，好氧状态逐渐向缺氧转化，并发生一定的反硝化作用。由于沉淀初期，前一阶段曝气所产生的搅拌作用使污泥发生絮凝作用，随后以区域沉降的形式沉降，因此，在该阶段即使不停止进水，依然能获得良好的沉淀效果; c) 滗水。沉淀完成后，滗水器在程序控制下开始工作，自上而下逐层排出上层清液，同时，池内的污泥泵向污泥池输送污泥。排水结束后滗水器自动复位，滗水时需停止进水。若系统有 2 个或 2 个以上CASS 池，当 1 个 CASS 池处于滗水阶段时，可将原水引入另外的 CASS 池; 若系统只有 1 个 CASS 池时，原水可先流入曝气池前的调节池中; d) 闲置。闲置阶段的时间一般较短，主要保证滗水器在此阶段内上升到原始位置，并防止污泥流失。
CASS 工艺的这 4 个阶段依次进行，不断循环重复。典型的运行周期为 4 h，其中，曝气 2 h，沉淀 1 h，滗水 1 h，经过处理的污水即可达到排放标准。现实中可根据曝气量大小调整曝气时间。
四、技术特征
a) 连续进水，间断排水。即使有间断进水，也不影响系统运行; b) 通常按曝气、沉淀、滗水和闲置 4 个阶段依次进行; c) 运行过程的非稳态性。每个工作周期内排水开始时 CASS 池内液位最高，排水结束时，液位最低，液位的变化幅度取决于排水比，而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。曝气池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的;d) 溶解氧周期性变化，浓度梯度高。CASS 在反应阶段是曝气的，微生物处于好氧状态，在沉淀和滗水阶段不曝气，微生物处于缺氧甚至厌氧状态。因此，曝气池中溶解氧是周期性变化的，氧浓度梯度大、转移效率高，这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能耗都是有利的。
五、问题与对策
a) 水量平衡调节。在生活污水排放不均匀的情况下，充分发挥 CASS 反应池的作用，与设计流量关系很大。如果设计流量不合适，进水高峰时水位会超过上限，进水量小时曝气池不能充分利用。当水量波动较大时，应考虑设置调节池。同时，合理设计堰门进水口高度及滗水器伸缩杆的长短，增加曝气池有效容积，提高滗水器的能力;b) 控制方式选择。CASS 工艺的特点是程序控制，可根据进水及出水水质变化调整工作程序，保证出水效果。为保证 CASS 工艺的正常运行，所有设备采用手动/自动 2 种操作方式，后者便于手动调试和自控系统故障时使用，前者供日常工作使用。特别要求滗水器、启闭机的自控程序相对稳定可靠; c) 控制系统优化。西安电子科技大学污水站的控制系统主要采用三菱的可编程控制器 Q 系列作为主站，三菱的 F2N 系列作为子站，通过三菱的网络 CCLINK进行通信，达到分级控制。上位监控系统采用研华 610H系列工业级计算机，大屏幕显示，监控软件采用 MCGS 通用版。控制系统不稳定，故障率较高，导致操作人员强行手动操作。另外，因上位监控室在 1 层，操作人员无法观察到池子上面的设备运行是否正常，需要频繁检查。针对现有状况，建议增加视频监控系统，对 CASS 池的重要设备和池子液位进行远程视频监控、记录，保证随时观察到重要设备的运行状态; 增加超声波液位计，对 CASS 池、调节池、集水池增加超声波液位计; 编制组态软件增加功能模块: 增加设备运行记录、远传记录、视频监控模块; d) 曝气方式选择。CASS 工艺可选择多种曝气方式，但在选择曝气头时要尽量采用不堵塞的曝气形式，如，水下曝气机、螺旋曝气器等。此外，由于 CASS 工艺自身的特点，选用水下曝气机还可根据其运行周期适当开启不同位置的设备，达到在满足废水要求的前提下节约能耗、降低设备磨损的目的; e) 排水方式选择。CASS 工艺常用的设备为旋转式撇水机，其优点是排水均匀、排水量可调节、对底部污泥干扰小，又能防止水面漂浮物随水排出。沉淀结束需及时将上清液排出，排水时应尽可能均匀排出，不能扰动沉淀在池底的污泥层，同时，还应防止水面的漂浮物随水流排出，影响出水水质。
结束语
污水处理是利国利民的好事，既可减少环境污染，又可节能减排。对污水处理工艺的选择，应本着投资小、技术可靠、运行维护费低的原则。实践证明，CASS 工艺是1 种成熟的污水处理工艺，值得应用及推广。
参考文献
[1] 沈耀良，王宝贞．循环活性污泥系统(CASS) 处理城市废水．给水排水，1999.
[2] 吴再民，颜亮．CASS 法在湖州市碧浪污水处理厂的应用．环境工程， 2001.
篇4
关键词：中小型城镇污水处理厂；污泥处理；深度脱水
Abstract: based on the analysis of the urban sewage treatment plant surplus sludge from the original moisture content is less than 80% is adjusted for less than 60% of DiBiao demand, in the upcoming chancheng district of sewage sludge dewatering processing factory depth for an example, already up and running of small and medium-sized towns sewage sludge treatment facilities or modification of choice models are discussed for small and medium-sized wastewater treatment plant in response to state environmental protection for higher, how to choose the sludge treatment mode or modification of sludge treatment facilities reference.
Keywords: small and medium-sized towns sewage treatment plants; The sludge treatment; Depth dehydration
由于城市化进程的加速和环境保护意识的加强，城市污水处理厂的大量建设，城市污泥的合理、循环、生态处理处置越来越受到重视，如何使城市污泥达到减量化、稳定化、无害化及资源化，以降低因污泥的堆放和排放对环境造成的二次污染，这也日益成为了困扰污水处理厂正常运营的难题。特别是中小型的污水处理厂，鉴于其污泥产量少、资金有限、地点分散、技术力量、政策指引及政府力度均有限等因素影响，以及要满足国家及地方最新的污水厂污泥含水率提标要求，在现有的设施及用地基础上进行技改或重新投资建设，以达到污泥“四化”的目的确是一大难题。
1 污水厂污泥处理处置现状
1.1镇安污水处理厂
镇安污水处理厂剩余污泥产量（设计值）约30000KgDS/d(干重)，其中首期工程产泥12000KgDS/d，二期工程产泥12000KgDS/d，三期工程设计污泥产量约6000 KgDS/d，即该厂总的设计出泥量约为150 M3/d(含水率80%以下)。
首期工程污泥处理工艺为：带式浓缩+带式脱水机；二、三期工程污泥处理工艺均为：离心式浓缩脱水一体机。经脱水处理后的污泥运往约200公里外的垃圾填埋场进行填埋处理。
1.2东鄱污水处理厂
东鄱污水处理厂剩余污泥产量（设计值）约27200KgDS/d(干重)，其中首期工程产泥13600KgDS/d，二期工程产泥13600KgDS/d，即该厂总的设计出泥量约为 127m3/d(含水率80%以下)。
首、二期工程污泥处理工艺均为：带式浓缩+带式脱水机。目前，东鄱厂正进行污泥处理处置技术改造项目，采用“污泥调理+板框压滤”技术，对含水率99.3%的污泥进行调理、压滤，使得出泥的含水率降到55%或以下后再外运往200公里外的垃圾填埋场进行填埋处理。
1.3 沙岗污水处理厂
沙岗污水处理厂首期工程剩余污泥产量（设计值）约11380KgDS/d(干重)，即该厂的设计出泥量约为57m3/d(含水率75%-80%)。污泥处理工艺为：离心式浓缩脱水一体机。经脱水处理后的污泥运往200公里外的垃圾填埋场进行填埋处理。
1.4 城北污水处理厂
城北污水处理厂首、二期工程剩余污泥产量（设计值）均约6000KgDS/d(干重)，即该厂总的设计出泥量约为 60m3/d(含水率80%以下)。首、二期工程污泥处理工艺均为：带式浓缩+带式脱水机。经脱水处理后的污泥运往200公里外的垃圾填埋场进行填埋处理。
1.5 南庄污水处理厂
南庄污水处理厂首期工程剩余污泥产量约3000KgDS/d(干重)，即该厂首期的设计出泥量约为 15m3/d(含水率80%以下)。首期工程污泥处理工艺为：离心式浓缩脱水一体机。
综上所述，随着污水处理厂规模的不断扩大，污水厂所产生的污泥量日渐增多，大量占据了城市垃圾填埋场的填埋空间。按目前的建成规模，禅城区污水厂的日产污泥量（设计值）约 409 吨（以含水率80%的污泥计），现由于进水浓度及个别厂运行规模未达设计值，实际的日产泥量不足200吨，但周边现有垃圾填埋场从容纳量及污泥含水率考虑，已难以接收污水厂所产生的大量含水率高达80%的污泥，污泥的出路问题愈加突出，亟待解决。为此，禅城区政府原规划拟建设一座处理规模为570吨/日（以含水率80%的污泥计，下同）的集中式污泥处理设施，工程分两期实施：一期（2015年）规模为220 吨/ 日，二期（2020年）规模为570吨/ 日，以达到污泥“减量化、无害化、稳定化”的目的，避免污泥对周边环境的二次污染，同时也减轻填埋处理的负担。
2 禅城区污水厂污泥处理、处置方法
2.1 污水厂的污泥性质
经对现在运行的污水处理厂的污泥进行取样化验，脱水污泥检测结果详下：
由于沙岗污水厂目前污水中无机物含量较高，从表1中可以反映出，其污泥热值较低。东鄱、城北污水厂污水成分接近镇安污水厂，按近期规模，沙岗污水厂污泥量约占近期总泥量的1/6，加权平均综合污泥的热值为1925kcal/kg（含水率10%）。按远期规模，沙岗污水厂污泥量约占总泥量的1/8，加权平均综合污泥的热值为2003kcal/kg（含水率10%）。
2.2 污泥处理、处置方法比选
2.2.1 污泥处理处置现状的存在问题
目前禅城区污水厂的污泥经一般机械脱水后的污泥单独填埋，存在以下几个方面的问题：
（1）污泥的体积量大，运输费用和填埋费用很大，占用更多的填埋空间。
篇5
Study on Operation Mode for Treatment of Papermaking WastewaterwithActivated Sludge
ZHANGLingfeng
(Xinyi Wastewater Treatment Plant, Jiangsu, Xinyi 221400,China)
Abstract: In reasonable control process parameters，it has certain effect to treat pulp and papermaking wastewater treatment with the situation of activated sludge and improve sludge concentration.It can realize simple packages to the COD, but it has limitations.
Key words: wastewater treatmentplant；control the process parameters ；papermakingwastewater；
新沂城市污水处理厂一期工程1999年4月开工，2002年9月调试运行，2004年12月通过综合竣工验收，设计总规模3万吨，采用三槽式氧化沟工艺，二期工程采用厌氧水解+A段生化池+底曝氧化沟改良工艺，出水水质按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准设计；设计日处理4万吨（其中前段调节、厌氧水解、A段生化池和中沉池作为一二期工程共用段，按7万吨/日设计，满足一期工程提标改造）； 2006年10月底开工奠基，2008年7月正式进行调试，2009年1月通过环保竣工验收。
共处理污水7万吨/日，自2009年二期通过验收以来，处理的废水组成生活污水占60%，工业废水占40%，其中造纸废水占到总进水量的30%。由于排入进水管网的造纸废水水质很不稳定，一段时间以来其平均COD达到500mg/l以上，使得进水COD指标也相应上升，尤其造纸废水引入的纸浆悬浮物成为我厂处理的最大困难。但在环保形势磨合期，即使这种废水，也持续接纳有三个月以上。
1 工艺流程
1.1 设计进出水水质见表1。
表1 设计进、出水水质
Tab.1Design influent and effluent quality
1.2 新沂市城市污水处理工艺流程图见图1。
图1新沂市城市污水处理厂工艺流程
Fig.1 Flow chart of wastewater treatment process
1.3 设计理念图1工艺流程其根本仍然是活性污泥法，在处理工业废水占总进水30%以下的城镇生活污水时，出水水质达到设计标准绰绰有余，但在工业废水比例超过30%以后，系统对各项指标的去除就受到很大程度的限制，尤其对废水中的N、P、色度及重金属等的去除率，仅仅能达到50%，且对造纸废水中的不可降解悬浮物则无任何作用。如果进水的可生化性很低，接纳造纸废水，出水很不稳定是显而易见的。然而，在接纳该种水质初期，却是能起到一定的作用的，出水COD指标甚至降到了50mg/l。
2 接纳初期的工艺参数控制
2.1接纳造纸废水初期也正是培菌初期，此时正是污泥新陈代谢旺盛时期，对废水的处理能力能够发挥到极限，此时控制污泥浓度在6mg/l以上。
2.1曝气沟溶解氧控制在3mg/l左右，沉降比为30%，负荷能力是设计负荷的80%左右。
2.3控制排泥量，保持污泥浓度稳定在6mg/l左右。
2.4持续接纳造纸废水占总进水比例的40%以上，造纸废水的COD维持在400mg/l左右。
3 处理效果比对
表2接纳造纸废水前后的水质情况对比
3.1 从表中数据可以看出，接纳造纸废水前，在污泥浓度为3mg/l时，处理城市生活污水达到一级B标准，各项指标仍有一定量的接纳余地。
3.2 接纳造纸废水后，为驯化菌种，人为增加部分碳源，在满足负荷要求的情况下，使污泥浓度增加到6mg/l后，此时进水的可生化性降低到0.16，出水COD指标虽有所上升，BOD指标却有所降低，这表明进水中的有机碳源已被充分吸收，出水能维持在一级B的范围内。
3.3 同时从表中数据也可以看出进水中由造纸废水引起的悬浮纸浆使得进水悬浮物偏高，导致出水悬浮物指标也有所上升。
4 结论
4.1在污泥浓度大且污泥新陈代谢旺盛时期用传统活性污泥法处理草木浆造纸废水，可以降解一定量的COD，参数控制合适的情况下，甚至可以达到一级B排放标准。
4.2 但这种处理方式仅仅在上述条件下才能进行，其原理是大量新陈代谢旺盛的污泥对废水中的不可降解COD进行简单包裹。
篇6
2011年12月投运的污泥干化装置属于某石化1 Mt/a乙烯及配套项目中的配套环保设施，采用薄层干燥工艺处理炼油、化工及烯烃污水处理装置区的工业污泥，设计处理能力为10 kt/a活性污泥（最大12 kt/a），处理后的干化污泥含固率达70%～75%，呈颗粒状，具有一定的热值。
本工作阐述了薄层干燥工艺术在石化污泥处理中的应用情况，探索了该技术对活性污泥和含油污泥的处理方法，总结了运行过程中出现的问题和解决方法。
1 工艺说明
污泥干化装置按处理流程分为污泥进料及贮存、污泥干化、干泥输送及储存三个单元。含水率为85%的脱水污泥，用铲车及卡车运送至干化装置区后倾倒入湿污泥储存料仓，料仓下部设有液压滑架和螺旋给料机，再用螺杆泵将湿污泥送到污泥干化单元。污泥干化单元采用薄层干燥工艺。将160℃的工艺气体和湿污泥一起进入干化机完成预加热，通过涡轮上的桨叶旋转，使湿污泥均匀分布在干化机筒状内壁上，再由外层夹套内的180℃蒸汽完成干化脱水过程。干燥后的污泥由旋风分离器排出冷却至40℃以下，再经干泥提升机提升送入干泥料仓。
含水率为85%的脱水后污泥经污泥干化单元处理后，干燥至含固率约70%～75%，装车外运。主要工艺指标见表1。
2 污泥干化装置运行
2.1活性污泥的处理
在开始处理活性污泥的过程中，活性污泥来源单一，泥性稳定，装置能够稳定连续运行，各个运行参数也符合设计值。处理量维持在1.2～1.5 m3/h，干化机出口温度为105 ℃左右，干化机电流为100A左右，循环风机电流为77A左右。
2.2含油污泥的处理
在炼油污水处理场，含油污泥的处理是一个难题，该套薄层干化机的设计处理污泥要求含油率小于3%，但为了减少污泥的处理费用，进行了油泥干化的探索。相对于活性污泥，油泥干化过程中存在因出现烃类可燃性气体引起爆炸的安全隐患。为此，必须严格控制循环气中的氧含量，同时密切关注安全联锁和报警功能正常。
2.2.1处理纯油泥的试验
在处理纯油泥的试验过程中，油泥黏度高，在干化机中留时间长，造成出口温度高，同时干化机转动电流大。通过调节干化机出口温度来控制产品干泥的含固率，含固率越高，干泥颗粒越小，会有大量粉末进入除雾器，并造成除雾器堵塞；含固率越低，干泥湿度高、黏性大，会堵塞旋风分离器的分格轮，造成干泥不能排出。
在干化运行过程中，多次出现循环风机电流低的现象，经检查发现除雾器内捕雾器上有大量污泥堵塞，导致风机进口压力低，造成风机电流低。分析原因为油和泥混合在一起，密度低，会处于悬浮甚至漂浮状态，由于风机的作用而被抽到捕雾器上；而排浆泵只能将底部水分排出，油越积越多。
2.2.2掺混比例的探索
经多次试验证明，污泥干化装置不能处理纯油泥，因此进行了泥和活性污泥掺混试验，以寻求合适的掺混比例，使干化装置能够稳定、连续的运行。
篇7
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）11-0170-01
学考作为生物学业水平测试，它的主要目的是通过书面考试和实验操作考察来检查学生的生物学习情况，检查教学质量，并通过考察使教师能针对学生学习中出现的问题不断地改进教学。
模拟考试作为学考前必备手段，通过与学考考核范围基本一致、难度大致相当的模拟训练能够有效提高学考成绩，但如何评价模拟考试对学考的模拟程度是生物教学的研究重点。
从最终成绩来判断模拟考试对学考的模拟程度是最直接、最有效的方法，但成绩高低既包括命题的难易程度等客观因素，也包括学生的临场发挥等主观因素，是包含已知信息和未知信息的灰色系统，应用常规统计分析手段无法进行准确处理。
灰色系统理论是我国著名学者邓聚龙教授1982年创立的一门新兴交叉学科，它以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行规律的正确描述和有效控制[1]。目前，这一日趋成熟的理论已广泛应用于许多科学领域，本研究利用灰色关联分析法，以三次模拟考试和最终学考成绩为研究对象，通过对成绩进行处理，从不完全信息中找出各轮模拟考试与学考成绩间的关联程度，为今后学考复习工作提供可靠的依据。
1.基本方法与步骤
a.根据实际情况，结合灰色理论，确定子母序列
在本文中，前后三次的模拟考试都是为了能够更加准确地仿真最后的学考，因此将学考成绩确定为母系列，每次模拟考试成绩确定为子系列。
b.无量纲化处理
普通原始数据由于数列单位不同或量纲不同，在进行关联分析之前，一般要作标准化处理，达到量纲一致。其方法有初值法和均值法两类。
本例中以优秀率、良好率、及格率、低分率为代表的“四率”本身是特定学生人数与总人数的比值，无需再进行无量纲化处理。
c.计算关联系数
经无量纲化处理后的母系列和子系列分别为：
X0={X0（k）/k=1，2，…n}
Xi={Xi（k）/k=1，2，…n}
i=1，2，3。
求两级的最大差与最小差：
miinmikn|x0（k）-xi（k）|=miinmikn？驻i（k） （1）
mainmakn|x0（k）-xi（k）|=mainmakn？驻i（k） （2）
计算关联系数：
？孜i（k）=■ （3）
其中？籽？缀（0，+∞），称分辨系数。
d.计算关联度：
ri=■■？孜i（k） （4）
根据ri的大小来确定模拟考试与学考成绩的相关程度，ri值越大，表明本次模拟考试与学考的相关程度越大[2]。
2.实例计算
以济南育华中学初二某班临考前三次模拟考试成绩和学考成绩为样本，进行优秀率、良好率、及格率、低分率等“四率”计算结果，如表1所示。
以学考成绩的“四率”为参考数列，三次模拟考试成绩“四率”分别为比较数列，按式（1）、（2）求极差结果，见表2所示：
由表2中可知，二次极差的最大值为21.61，最小值为0.31。
将二次极差的最大值和最小值代入式（3）中，常取？籽=0.5，经计算得到的三次模拟考试对学考成绩的灰色关联系数，见表3所示。
按式（4）分别对三次模拟考试对学考成绩的灰色关联系数取平均值，计算得到的灰色关联度依次为：0.4662、0.5556、0.8985，依据计算结果得到的三次模拟考试对学考成绩的灰色关联度对比图，如图1所示。
3.讨论
关联度表示比较数列与参考数列之间的关联程度，关联度愈接近1，说明关联程度越大，关系越密切。本文分析结果显示，三次模拟考试对学考成绩的的关联度分别为： r1=0.4662，r2=0.5556，r3=0.8985。上述关联度排序表明：第三次模拟考试的“四率”与学考成绩的“四率”关联度最大，即本次模拟考试对最终学考的模拟程度最高，在今后的备考过程中可参照本次命题思路和考察结构进行重点复习。
灰色关联分析具有所需样本小、不受概论分布限制、适用范围广等优点，而且原理简单，计算简便，结果直观，易于掌握[3]，可在今后的试卷命题、成绩分析等教学工作中加以推广应用。
参考文献：
[1]邓聚龙.灰色预测与决策.武汉：华中理工大学出版社，1986，104.
[2]邓聚龙.灰色系统基本方法（第2版）.武汉： 华中科技大学出版社，2005，62-73.
篇8
1.污水污泥焚烧处理技术概述
污泥是一种由有机残片、微生物、无机颗粒、胶体等组成的非均质体，污泥含有有毒有机物、致病微生物和重金属，会对环境产生严重危害，随着污泥产量的急剧增加，污泥的减量化越来越受到人们的重视。污泥组成成分包括固相中的无机相和有机相，流动相中的水分和水溶性成分。污泥减量主要是减少流动相中的水分，其中毛细水、空隙水和吸附水可以通过物理化学方法对污泥进行改性而减量或去除，但对于内部水只有通过焚烧干化处理技术才能去除。污泥焚烧是最彻底的处理方法，它能将有机物全部氧化分解，彻底杀死病原体，大大提高重金属的稳定性，污泥焚烧后剩余灰的体积只有机械脱水污泥体积的10%并且污泥的处理速度快，不需要长时间储存，减少占地面积。
污泥焚烧主要分直接焚烧、干化后焚烧和混合焚烧三类，直接焚烧技术由于污泥的含水率较高，因此会消耗大量的辅助燃料，物耗和能耗都较高，运行费用高；干化后焚烧设备投资成本较大，但是处理成本较低，从经济性与安全考虑，具有价格优势；污泥混合焚烧技术是指将污泥与其他可燃物进行混合燃烧，既充分利用了污泥的热值，又达到了固体废物综合循环利用的目的，只需建立污泥输送系统，系统简单，操作方便，从固体废物综合利用的角度考虑，混合焚烧技术成为污泥焚烧处理的首选工艺。
国外在污泥焚烧技术方面有许多值得借鉴的经验，德国是污泥产量最高的欧洲国家之一，目前在德国每年约有250～300万t的污泥产生，其中14%用于焚烧，30%用于农业堆肥，56%用于填埋；且污泥的填埋处理比例在近十年来大幅度下降，焚烧比例逐年提高。日本因其国土面积小，因此对于污泥处理以达到最大减量化作为终极目标。据统计，运用焚烧处理工艺污水处理厂处理的污泥量约占日本全国污泥产量的60%以上，在世界各国中名列前茅。
污泥焚烧过程中产生的污染物如重金属、二英、酸性气体及焚烧灰渣容易对环境造成二次污染，下面将对这些污染物分别进行分析阐述。
2.重金属排放机理及控制分析
2 . 1排放机理
污泥中重金属种类较多，参考国内外对污泥中重金属总量研究的数据，重金属在污泥中主要以氧化物、氢氧化物、硅酸盐、不可溶盐或有机络合物的形式存在，其次为硫化物。
重金属的挥发性大小为：Hg>Se>Cd>Pb>As>Sb>Cr>Cu>Mn>Co>Ni。重金属在焚烧过程中可以凝聚在较大颗粒上以固态形式排出，不能完全凝聚在较大的颗粒上的以气态和气溶胶的形式排出焚烧炉，以气态或气溶胶形式排出的重金属对人体的危害最大。为了控制重金属以气态或气溶胶形式从焚烧炉中后处理系统逃逸，可将重金属富集在粒度较大的焚烧底渣上，减轻重金属污染对环境的压力。
2 . 2排放影响因素及其控制
污泥焚烧过程中影响重金属排放的因素主要是焚烧温度及外加的吸附剂。焚烧温度对重金属的外在影响主要体现在不同焚烧温度和升温速率对重金属捕集的影响和温度提高对焚烧渣物相的改变两个方面，内在影响主要体现在重金属化合物的热力学稳定性。
不同焚烧温度和升温速率对重金属在底灰上的残留率影响较大，低熔点金属如Na 和K 主要富集在细小的微粒上，而高熔点金属如Al 和Ca 主要富集在粗颗粒上。温度引起污泥焚烧渣物相发生变化后对重金属排放也有影响，如挥发性较高的Hg、As在较低温度时就会以气体形式挥发；沸点比较高的Cr和Ni及其化合物其挥发性受水分的影响；Cr的氧化态热力学稳定性大于氯化态，在焚烧过程中首先形成氧化物，以Cr2O3的形式富集在灰分颗粒表面；有些金属的挥发温度较高，主要以残渣态富集在粗颗粒上。
在焚烧的过程中添加吸附剂如石灰石、高岭土等增强对重金属的俘获能力，使重金属发生凝聚时快速的富集在吸附剂上，沉积到底灰中，降低重金属向大气中的挥发，减少对大气和人体的危害，是最安全最理想去除重金属的方式。
3.二英排放机理及控制分析
二英的形成和控制排放是污泥焚烧技术推广的另一个重要的制约因素。二英通常在焚烧过程中以气态或者沉积在飞灰上排出。
3 . 1形成机理
二英的形成机理相当复杂，污泥焚烧过程中生成的可能途径主要有三种：一是包含有PCDD/PCDF 的化合物在燃烧室内的不完全燃烧；二是含氯化合物（如氯酚、氯苯等）在500～800℃温度条件下会热解重排反应，迅速（0.1～0.2 s）产生大量二英，即所谓的“高温同相合成机理”，而在高温下（大于850℃）二英的分解速率远大于由前体合成二英的速率。三是由无机氯化物和有机化合物在催化剂的参与下反应合成，包括从头反应（de-novo反应）和异相前体生成机理，存在灰上的金属化合物在较低的温度范围内（250～400℃）催化生成二英。
3 . 2排放影响因素及其控制
二英的生成受焚烧温度、停留时间、含氧量、含硫/氯量的影响，只要严格控制生产条件和工艺参数，就可有效控制二英的生成。
①当控制燃烧温度大于 850℃，停留时间超过2s二英时，烟气中二英的分解率大于98%。因此生产中控制焚烧温度和停留时间就可以有效控制二英的生成。
②二英再合成的峰值温度区间250～500℃，因此通过烟气的高流速、锅炉的大小以及与猝熄反应器的直接联合或使用急冷塔等措施将烟气迅速降温，以避开二英生成速率最大的温度区间，使焚烧烟气迅速降温到200℃以下，从而减少二英的生成。
③二英生成随氧含量的减少而降低，没有O2则没有二英生成，减少50%的O2就可以减少30%的二英的再次形成，因此一般工程中建议控制含氧量在 8%以下。
④二英的氯主要是以Cl2或HCl形式存在，不完全燃烧时氯的含量和S/Cl比是影响PCDD/PCDF 释放的2个重要参数，参与形成随着污泥中氯含量的增加烟气中PCDD/PCDF 的排放量增加。因此可以通过添加CaO、石灰石等来控制二英前驱物HCl的生成以达到控制的目的。氯气的形成主要是通过Deacon反应生成，SO2可以抑制Deacon 反应，随着污泥中S/Cl比的增加，二英和呋喃的生成浓度降低，从而抑制二英的生成。
4.酸性气体排放机理及控制分析
近期雾霭带来的环境影响，使烟气排放标准日益严重。污泥焚烧过程产生的烟气中含有NOx、SOx等酸性大气污染物，这些污染物的排放与焚烧污泥的成分、焚烧工况等有关。
污泥焚烧过程产生的NOx 分为燃料型和燃烧型两类且以燃烧型为主。研究发现通过控制焚烧温度可以减少NOx的生成，通过加入碱性吸附剂可以吸附NOx，因此通过研究烟气选择性催化反应降低NOx向大气中的排放。
焚烧过程中SOx 的生成主要是由于污泥中的硫元素在焚烧过程中与氧的化合，燃烧过程脱硫通过添加固硫剂使之固定下来，通过烟气脱硫装置进行烟气净化除硫。目前很多的研究表明硫元素和污泥焚烧重金属控制以及二英控制有一定的关联，因此在控制重金属和二英的同时考虑到SOx的去除才符合清洁焚烧的要求。
5.灰渣排放机理及控制分析
污泥焚烧产生的烟尘包括黑烟、飞灰和灰渣三部分，污泥中的重金属在焚烧后沉积在焚烧灰渣上（包括底渣和飞灰），使污泥焚烧灰渣具有较大的危害性。因此，对灰的安全处置是污泥焚烧灰渣环境安全性的重要组成环节，可通过灰渣熔融处理技术将灰渣送入温度为1200℃以上的熔化炉内熔化过后， PCDD/ PCDF 的分解率达到99.77%，是一种较为有效的灰渣处理手段，保障污泥焚烧环境安全性。
近年来，国内外都加大了对污泥减量化程度最高的焚烧技术的研究，尤其是针对一些产泥量大而且难于资源化处理的行业，如造纸、皮革等，以解决日益紧张的人口和土地问题。我国焚烧技术不成熟普及率不高，经费和技术上的不足，尤其是对焚烧尾气治理落后导致我国污泥焚烧处理落后于其他国家。通过对污染物产生机理分析，可以通过控制污泥焚烧过程中的焚烧温度、焚烧环境、工艺参数及外加吸附剂等条件来抑制污染物产生，从而降低污泥焚烧二次污染的风险，推进污泥焚烧处理工艺。总体来说我国的污泥焚烧处理仍需要更加长久的发展，更需要当代科技工作者继续努力。
参考文献：
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篇9
（Nanjing Normal University College of Energy and Mechanical Engineering，Nanjing 210042，China）
摘要：本文通过分析传统污泥处理方法，提出一种新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料。对比了新旧方法的利弊。
Abstract: Through analysis of traditional method of sludge treatment, a new method of sludge treatment, using sewage sludge dried by waste heat of boiler as the raw material of power plant, was put forward in this paper, and the advantages and disadvantages of the old and new methods were compared.
关键词：污泥 污泥处理 锅炉余热干化生活污泥
Key words: sludge；sludge treatment；sewage sludge dried by waste heat of boiler
中图分类号：X7 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）29-0312-01
0引言
城市污水污泥是污水处理过程中必不可少的副产品。目前我国年产干污泥近30万吨[1]，折合湿污泥含量约为750万吨（96%的含水率）。大量的污泥未能及时得到合理处理而成为污水处理厂沉重的负担。有资料表明[2]，在建成的污水处理厂中90%以上没有污泥处理的配套设施，60%以上的污泥未经任何处理就直接农用，而消化后的污泥也由于未进行无害化处理而不符合污泥农用卫生标准。
1污泥的处理方法
目前国内外污泥的处理方法如下：
1.1 污泥填埋处理污泥填埋处理操作上相对简单，但是对场地的要求较高：既要防止渗滤液、微生物对地下水体的污染，还要考虑污泥发酵所形成气体的二次污染。目前我国污水处理厂污泥填埋问题尤为突出。一是消耗大量土地资源，不少城市很难找到新的填埋场；二是产生大量渗沥液，由于含水率较高，污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染，大部分和垃圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象；三是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少，填埋气体污染大气，并存在安全隐患。
1.2 污泥农业利用相对于污泥填埋处理，污泥农业利用的投资少、能耗低、运行费用低，被认为是最有发展潜力的一种处置方式。污泥土地利用，尤其是在相关法律法规及相关政策完善的情况下，将发酵后的污泥作为园林绿化、苗圃、土壤改良以及覆盖土是一种有效的污泥处置途径。但是污泥农用的产品将直接和人类的食物链发生关系，而目前国内外对污泥农用的风险性研究还不够深入。目前，我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全，对于污泥处置的风险研究可用数据不充分。
1.3 污泥土地利用美国EPA技术文件中所提到采用污泥专用处置场（Dedicated disposal site）和污泥专用有效利用场（Dedicated beneficial use site）进行污泥处理。污泥专用处置场（Dedicated disposal site）作为污泥土地处置方式的一种，目的是为了获得最大程度的污泥施用率（可高达220~900Dt/（ha.a））。由于大量地、重复地施用污泥，专用处置场上一般不适宜进行种植。污泥专用有效利用场（Dedicatedbeneficial use site）则是属于污泥土地利用的一种形式，但其污泥施用率较其他的土地利用形式高得多（第一年的施用率可高达150~200Dt/ha）。在污泥专用有效利用场上，通常用来种植不进入人类食物链的植物，该技术在我国应用不多。
1.4 污泥综合利用污泥作建材利用是近年来一种新兴的污泥回用方法，较农业利用、能源化利用具有经济效益明显、无处置残留物等优势，是污泥资源化处置的一个重要发展方向。与发达国家比较而言，我国在污泥建材利用发展方面有些落后，虽然在污泥制砖方面的研究确实不少，但缺乏实际的工程应用。
1.5 焚烧处理污泥焚烧处理法是最彻底的污泥处理方法，污泥干化焚烧是今后我国提倡的方向，尤其是采用有焚烧后余热干燥污泥体现了节能减排，循环经济的思想。但此方法的缺点也不容忽视，如需要投入大量的基础设施资金和运行费用，还需要消耗大量的能源，而能源价格又不断上涨，设施成本和运行费用昂贵。
2污泥处理技术目前存在的问题
传统的污泥的主要处置方式有填埋、焚烧、排海、农用等。在国外，西方发达国家经济实力雄厚、科学技术先进、其处理程度一般较高。其中，西欧以填埋为主，美、英、北爱尔兰三国以农用为主，而日本主要采用焚烧，而在我国，由于经济和技术所限，目前污泥尚无稳定而合理的出路，基本还是以农肥的形式用于农业。并且大多数污泥未经任何处理就直接农用，由此产生地环境问题直接危及人体健康。为此，我国于1984年颁布并实施《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84），这对于污泥农用的规范化起到一定的指导作用。
但是传统的污泥处理方法都存在一定弊端，且污泥也没有达到有效的资源化发展。污泥排海也并未从根本上解决环境伺题，同时也造成了海洋污染，对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁，受到越来越强烈的反对。
3新工艺流程
3.1 新工艺工作原理利用目前火电厂排放的余热干化生活污泥以及印染污泥以提高污泥本身的热值并且减少烟尘中的SO2和粉尘含量，干化后的污泥可以做为电厂发电的燃料添加剂。工艺采用风机1加速锅炉尾气的流动速度以更好的干化污泥，风机2加速了干化污泥后的尾气的流速，使之及时的排除烟道，保证了烟道的通常。
3.2 新工艺的设计思路新工艺秉承节能减排的思想，在减少污泥排放的同时合理利用了污泥的有效热值，节约了有限的化石能源――煤。为污泥的资源化利用找到了一条新的途径，为电厂能源来源找到了新的选择。
4展望
总结以上污泥处理方式，普遍存在成本高、处理不彻底等缺陷，受经济因素影响大，在污泥污染早期时往往不被重视，拖延了时间，污染不断加重，导致后期更难治理，花费更多。新的污泥处理方法――利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料，使得污泥处理有了新的途径，相信在不久的将来污泥处理定会有新的突破。
篇10
为满足《制浆造纸工业污染物排放标准》（GB3544－2008）的要求，国内很多制浆造纸厂采用芬顿氧化法作为废水深度处理方法[1-4]，其原理是在强酸性条件下，利用Fe2+催化H2O2产生强氧化性的氢氧自由基（•OH），引发和传递自由基链反应，氧化分解污水中的难降解有机物质[5-6]。在芬顿氧化及后续的中和过程中，铁催化剂会以污泥形态与处理后的废水分离，这类污泥的含铁量可高达40%[7]，故称为富铁污泥。富铁污泥产量占制浆造纸厂污泥总量的20%左右。目前，造纸厂一般将富铁污泥与初沉和剩余污泥混合后加药脱水[1]，但由于富铁污泥絮体细小，污泥脱水所用的板框压滤机滤布和滤板孔眼容易被堵塞，污泥调理剂的用量也会增加，导致混合污泥脱水困难，这成为制浆造纸厂污泥处理中的普遍问题。此外，富铁污泥还含有一些重金属元素、卤化物及有机质等，处置不当会造成二次污染[7]。Qiang等系统研究了采用电化学方法还原Fe3+为Fe2+的条件，目的是将还原后的Fe2+重新返回芬顿过程，以减少Fe2+的消耗量[8]。但是，还原后混合液的循环回用会导致污泥中难降解有机物的释放、积累和盐分的积累，从而降低芬顿氧化和后续电化学还原的效率[9]。制浆造纸厂的混合污泥和城镇污水处理厂的剩余污泥一般采用聚丙烯酰胺作为污泥脱水的调理剂。美国水环境联合会编制的指南指出，随着浓缩和脱水系统的日益复杂化，虽然聚合物成为普遍使用的污泥调理剂，但FeCl3和石灰等无机化学调理剂仍在转鼓真空过滤和凹板式压滤机中大量使用[10]。目前，为达到脱水污泥含水率低于60%的指标，制浆造纸厂通常采用板框压滤机作为污泥脱水机械，因此铁盐作为调理剂具有巨大的应用潜力。此外，在进行污泥调理时，有机聚合物形成的絮体只能稳定几分钟，而采用无机调理剂时，形成的絮体能稳定数小时[10]，从而能够在长达4h的压滤周期内保证较低的污泥比阻，提高脱水效率。由于运行成本高，不论是作为预处理还是深度处理手段，生产规模的芬顿氧化案例并不多见[11]，而作为该工艺的副产品，富铁污泥是一种新的污泥类型。本文首先对这种富铁污泥的性质进行了研究，针对富铁污泥含铁量高的优势，及其易引起脱水困难的问题，提出了一种富铁污泥资源化利用的新思路，即将富铁污泥进行酸处理，溶出其中的Fe3+，并将其作为一种无机调理剂用于污泥的调理，以提高污泥的脱水性能，降低传统污泥调理剂的投加量，使得富铁污泥变成一种资源，而不是制浆造纸厂的负担。
1材料与方法
1.1污泥来源与分析
实验所用富铁污泥取自河北省某废纸制浆造纸厂污水处理站的芬顿反应池中，取后于4℃密闭冷藏。污泥样品经4000r/min离心并在103~105℃下烘干后，采用元素分析仪（ElementarVarioELcube，德国）分析其中的C、H、O、N、S元素，采用X射线荧光光谱仪（XRF，BrukerS4PIONEER，德国）分析金属元素；精确称取适量样品，用硝酸和盐酸消解后采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES，ShimadzuICPE-9000，日本）测试含铁量；采用X射线衍射仪（XRD，PANalyticalX’pertPRO，荷兰）分析样品的物相。样品冷冻干燥后采用X射线光电子能谱仪（XPS，KratosAXISULTRADLD，英国）分析污泥中铁元素的价态，X射线源为AlKα。
1.2实验方法
将富铁污泥在4000r/min条件下离心10min，测得此时污泥含水率（质量分数，下同）为84.23%。称取10.0g污泥，与一定浓度和体积的硫酸溶液进行反应，采用原子吸收分光光度计测定反应结束后溶液中铁的浓度，并根据污泥总铁含量计算铁的溶出率，以此为主要参数，评价反应时间、硫酸与富铁污泥配比等因素对酸处理富铁污泥效果的影响，优化富铁污泥的酸处理条件。在优化条件下对富铁污泥进行酸处理，将处理后的混合液用于调理西安市某污水处理厂的剩余污泥，在35.5kPa的真空压力下测定调理后污泥的比阻[12]，分析污泥调理效果，并与FeCl3和阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）的调理效果进行比较。实验用水为经过反渗透处理的超纯水，原子吸收分析所用的试剂均为优级纯，其余试剂为分析纯。
2实验结果与讨论
2.1富铁污泥的性质
2.1.1元素组成与铁含量分析采用元素分析仪和XRF对富铁污泥的元素组成进行分析，结果见表1。根据表1的结果，富铁污泥中C、H、O、N的质量分数分别为9.74%、2.10%、43.8%和1.14%，其中O含量最高，应该主要是与污泥中的无机元素结合形成了氢氧化物和氧化物。C一般主要来自有机物，富铁污泥含C说明污泥中含有一定量的有机物，而污泥的挥发性物质与总固体质量比的测定结果为28.66%，也可以证实这一点。富铁污泥中的有机物除了少部分来自芬顿处理后中和絮凝所投加的CPAM外，主要来自废水中未被氧化的有机物，说明虽然芬顿过程产生的OH基的标准氧化还原电位高达+2.80V，但仍难以将很多有机物彻底矿化，部分有机物的去除要依赖芬顿氧化过程产生的Fe3+的混凝沉淀作用[13]。无机物是富铁污泥的主要组成部分，ICP-OES测试结果表明，富铁污泥中Fe的质量分数为39.32%，与XRF测试结果一致。Benatti等将化学分析实验室的废水进行了芬顿氧化，产生的2种富铁污泥中Fe的质量分数分别为40.01%和32.42%[7]，与本文的实验结果接近。XRF测得Si、Ca和Ti的质量分数分别为0.88%、0.84%和0.60%，这3种元素都是常用的纸张填料如碳酸钙、高岭土、钛白粉的组分。此外，本研究采集的富铁污泥样品来源于河北某制浆造纸厂，该厂芬顿氧化工艺中使用的Fe2+催化剂为某钛白粉厂的副产品，这也是导致Ti含量高的原因。总之，除Fe外，其他元素与制浆造纸行业的原料和生产过程密切相关。2.1.2物相分析富铁污泥的XRD测试结果如图1所示。经过103~105℃烘干的粉末表观呈铁红色，但XRD衍射峰不明显，说明其中的化合物主要为无定形态。为分析富铁污泥的物相组成，采用XRD分析了分别经270、350和570℃干燥的污泥样品，结果见图1。从图中可以观察到，随着干燥温度的升高，赤铁矿（α-Fe2O3）的衍射峰越来越强，570℃时杂峰已不明显，说明常温条件下富铁污泥中的Fe主要以无定形的铁氧化物形式存在，结晶相很少。2.1.3Fe元素价态分析为确定富铁污泥中Fe的价态，对富铁污泥进行了XPS分析，采用C的标准峰位248.8eV进行荷电校正，全谱扫描和Fe2p精细扫描结果如图2所示。由图2a可以看出，表1中XRF分析的主要元素在XPS扫描时均有响应。对图2b的Fe2p精细扫描谱图用分峰软件进行分峰，参考XPS标准手册[14]及铁氧化物XPS的相关研究[15-19]，根据峰型、峰位、峰间距、峰面积及卫星峰的位置判断，富铁污泥中的Fe元素以三价的水合氧化铁和α-Fe2O3形式存在，这说明在芬顿氧化过程中Fe2+被氧化为Fe3+。一般认为芬顿反应后当pH需调至6以上进行中和时，Fe3+会转化为Fe(OH)3，但有研究表明，在某些条件下即使按OH-与Fe3+的物质的量比为3:1来投加碱，也未必生成化学计量的Fe(OH)3，而是可能生成不定型的水合氧化铁[20]。温度升高、pH接近水合氧化铁等电点的值以及少量Fe2+存在都会促进水合氧化铁转化为α-Fe2O3[20]。本研究实测的富铁污泥的pH为6.64，Zeta电位为-9.42mV，接近等电点，因此可能会促进生成少量的α-Fe2O3。对富铁污泥性质的研究表明，Fe在富铁污泥中以三价形态存在，其质量分数为39.32%，以Fe2O3计达56.17%，属含铁富矿，因此富铁污泥完全可以作为一种资源。
2.2富铁污泥的酸处理
2.2.1反应时间的影响在常温条件下，采用0.075和0.15mol/L两种浓度的硫酸2000mL分别在不同反应时间下与10.0g富铁污泥（含水率84.23%）进行反应，此时硫酸与绝干污泥的质量比分别为9.3和18.6g/g，实验结果如图3所示。由图3可以看出，随着反应时间的增加，富铁污泥中铁元素的溶出率呈现明显的上升趋势。采用浓度为0.075mol/L的硫酸处理时，当反应时间超过150min后曲线斜率降低，铁溶出率的升高趋势变缓，当反应时间达到300min后，富铁污泥中铁元素的溶出率趋于稳定，达88.33%；增加硫酸的浓度至0.15mol/L时，反应速率明显加快，当反应时间超过120min后，富铁污泥中铁元素的溶出率已趋于稳定，达90.49%。根据图3，确定酸处理富铁污泥的较佳反应时间为150~180min。后续的实验均选择180min为酸处理富铁污泥的反应时间。2.2.2硫酸与污泥配比的影响在常温条件下，取固定富铁污泥的质量为10.0g（含水率84.23%），分别采用浓度为0.028、0.046、0.074、0.092、0.18、、0.28、0.37和0.75mol/L的硫酸溶液200mL与富铁污泥进行反应，反应时间为180min，并计算出硫酸与绝干污泥的质量比（以下简称酸泥质量比）。实验结果如图4所示。由图4可以看出，随着酸泥质量比的增加（即硫酸浓度增加），富铁污泥中铁元素的溶出率呈现明显的上升趋势。当酸泥质量比上升到0.91g/g时，富铁污泥中铁元素的溶出率为57.24%。继续提高酸泥质量比，虽然铁溶出率仍会增加，但上升趋势明显变缓，因此确定较佳的酸泥质量比为0.91g/g。富铁污泥酸处理实验表明，常温下采用硫酸处理富铁污泥的较佳条件为：酸泥质量比0.91g/g，反应时间180min。在该条件下铁元素的溶出率可达57.24%。2.3富铁污泥酸处理后的污泥调理效果采用上述酸处理条件制备富铁污泥调理剂，按照调理剂中铁元素质量与剩余污泥干质量之比（以下简称铁泥质量比）分别为0.60%、1.10%、1.70%、2.30%、2.90%和3.50%的投加量，对城镇污水处理厂的剩余污泥进行调理，同时采用相同投加量的分析纯FeCl3对剩余污泥进行调理，以验证本文方法制得的污泥调理剂的效果。实验结果如图5所示。由图5可以看出：由本文方法制得的富铁污泥调理剂与FeCl3对剩余污泥比阻的影响趋势一致，随投加量增大，剩余污泥的比阻降低；当铁泥质量比同为3.40%时，富铁污泥调理剂和FeCl3分别可使剩余污泥的比阻降低为初始值的17.90%和15.93%，调理效果接近，说明采用酸处理富铁污泥的方法可以高效率地利用溶出Fe3+的调理性能，大幅度降低剩余污泥的比阻，提高其脱水性能。考虑到目前制浆造纸厂和城镇污水处理厂主要采用CPAM作为污泥脱水的调理剂，本文通过实验进一步研究了CPAM投加量对剩余污泥调理效果的影响，实验结果见图6。由图6可以看出，当CPAM与剩余污泥的质量比达到0.0936%时，污泥比阻即降到初始值的16.40%，说明在达到相近的调理效果时，CPAM的投加量低于本文方法制成的调理剂和FeCl3的投加量，但由于CPAM价格昂贵，所以采用本文方法制成的调理剂仍能显著节约成本。另外，根据《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》，仅采用有机高分子调理剂时板框压滤一般只能达到65%~75%的含水率，难以稳定降到60%以下[21]。
篇11
传统水处理设计方法包括经验负荷法和污泥泥龄法，经验负荷法是基于零级反应的最原始方法，但是对工程实践却具有很重要的价值，污泥泥龄法是静态模型Lawrence-McCarty方程式的应用，传统设计方法具有不确定性、模糊性和主观性，无法满足逐渐精确化智能化的设计要求，这就为动态模型的应用提供了条件，动态模型不但能够对污泥系统进行模拟、实时预测，还能用于系统智能优化设计。
为了促进生物废水处理系统模型的发展及模型在设计和运行中的实用性，国际水协会(IWA)先后推出了系列活性污泥动态模型，1987年国际水协会课题组推出了活性污泥1号模型(ASMl)，在ASMl基础上，课题组在1995年推出了增加强化除磷过程的活性污泥2号模型(ASM2)1999年推出的ASM2d模型弥补了ASM2无法描述缺氧条件下磷的去除现象的不足，考虑了缺氧条件下聚磷菌(PAOs)的反硝化作用，同年又推出了全新的ASM3模型，将储存理论引入到了模型当中，这些模型都已用于水处理工艺的模拟和优化设计。
篇12
1厌氧系统与好氧系统的比较
在污水的好氧处理过程中，大量的好氧微生物被置于污水处理装置中，因此大量的污染物就成为这些微生物的食物。因为这些微生物是好氧型的，在处理装置中必须提供足够的氧气。好氧处理是细菌和原生物的作用，这些微生物将有机污染物转化成CO2，H2O,能量和新的微小物质（污泥）。
厌氧处理是一个微生物降解有机物的过程，并伴有沼气的产生，该沼气主要由60-90%的甲烷（CH4）和10-40%的CO2组成。大多数经厌氧降解的有机物转变成为沼气，只有一小部分转变成为新的微小物质。
下面以葡萄糖的转化为例，来对厌氧和好氧的过程进行比较：
厌氧转化：C6H12O63CH4+3CO2（－404KJ）
好氧转化：C6H12O6+6O26CO2+6H2O(-2844KJ)
葡萄糖的厌氧反应比好氧反应释放出的能量（自由焓）少7倍，约可获取85%的能量以甲烷的形式存在，可以在锅炉以热的形式回收，或可在发生器中以热和电的形式回收。这便是为什么在厌氧过程中厌氧污泥的产生量低的原因。在厌氧处理系统中，厌氧污泥的产量只占被转化有机物总量的2-5％；而在好氧处理系统中，污泥的产量占被转化有机物总量的30-50%。
应用厌氧系统处理工业污水有如下优点：
(1)以沼气的形式产生能量。
(2)厌氧污泥的产生量低。
(3)高容积的装载率。
(4)需要的占地面积小。
(5)厌氧污泥可被长时间储存而不会失去其活动性。
应用好氧系统处理高浓度工业废水有如下缺陷：
(1)能耗高。
(2)厌氧污泥的产生量高。
(3)容积的装载率低。
(4)需要的占地面积大。
2厌氧系统的有机降解过程
在厌氧转化过程中起作用的微生物属于厌氧细菌类，这类细菌中有很大一部分能够且大多数情况只能在无氧的环境中。有机物的厌氧降解是一个包含多个步骤的过程，每一步骤包括不同类型的厌氧菌。
所有可生物降解的物质，通过各种中间体最后都转化成为沼气，只有在最后一个步骤有甲烷产生，污染物（COD值）才从污水中被除去。大的有机分子，如蛋白质和淀粉被外酵素转化成为一种同化于酸化细菌的形式。因此，它们被转化成为简单产物，如挥发性的脂肪酸、二氧化碳、氢气、氨等，这些物质又变成生成甲烷的细菌培养基，有机碳则变成CH4和CO2而从水中逸出。在此种情况下，甲烷细菌在整个转化过程中担任着重要的角色，它是产生最后一个步骤的原因。
超过70%的甲烷产生于细菌和乙酸，剩余30%的甲烷则产生于细菌和氢气及二氧化碳。甲烷转化率的高低取决于如下因素：
(1)有机物的性质（污水成分）。
(2)厌氧污泥的数量，和它的适应性及活动性。
(3)有机物与厌氧污泥接触的剧烈程度，混合与接触的时间。
(4)环境因素，如温度、PH值和碱度。
(5)常量与微量营养物的可用性。
3厌氧处理系统工艺及配套装置
(2)配套装置
①絮凝池和初沉池，除去固体物。絮凝池含一个快混池和两个絮凝混合池，污水靠重力流入附近的初沉池；在初沉池中，固体物质从污水中分离出来，并被周边刮泥机刮去污泥斗，再靠重力流入后面的污泥处理系统，一个由时间控制的开关阀来控制初沉污泥的排放。
②冷却塔和均衡池，储存和混合未经处理的污水。在冷却塔内水温由48℃降到38℃，冷却塔配两台风机来控制出水温度，出水水温通过均衡池出口的温度变送器来控制和监测。在均衡池，经过预处理的污水将被搅拌和缓冲，在正常流动条件下，水力停留时间为7-8小时，均衡池配搅拌器来确保均匀的水质，液位变送器来控制液位，温度变送器来控制温度。
③调节池。在调节池中污水将被调制，以使厌氧细菌达到最理想的生物转化条件，投加酸碱来控制PH值，回流支路上装有PH值测量仪，来控制酸碱加入量；磷酸和尿素作为营养物N和P投加到调节池，营养物的投加时间间隔是通过时间控制器来控制，营养物的加入量是基于对有代表性的水样分析结果而定的。在温度过高或PH值不在制定范围内时，反应器进料将自动关闭，营养物投料将自动停止。排出的厌氧污水将循环回调节池里。调节池配有液位变送器来检测液位以防止反应器进料泵空转。
④厌氧反应器，调制好的污水将被污水进料泵打入厌氧反应器中发生降解反应，产生沼气。从底部进入反应器的污水通过顶部的三相分离器流出，在三相分离器中气态、液态和固态被分开，经过分离后的出水和回流水回到调节池。在此转化过程中，厌氧污泥将逐渐增多，多余的厌氧污泥将被从反应器中清除，预留的取样线可追踪反应器中厌氧污泥的剖面存储高度，根据该高度多余的厌氧污泥被移走；转化过程产生的沼气在沼气火炬中燃烧；废气从三相分离器和调节池的顶部由废气风机抽出，再在涤气塔和生物滤床中进行处理。
⑤厌氧污泥储罐及污泥泵，储存厌氧污泥。
⑥火炬，燃烧生成的沼气。
⑦碱液储槽，与药品投加设备来对调节池的PH值进行控制。
⑧盐酸储槽，与药品投加设备来向调节池投料。
⑨尿素储槽，与混合药品投加设备来向调节池投料。
⑩磷酸二氢铵储槽，与药品投加设备来向调节池投料。
(11)PAV、PAM储槽，与混合和药品投加设备向絮凝池投料。
(12)多个反应步骤产生的废气将被废气风机收集，并在废气涤气塔和生物滤池中进行处理。
参考文献
[1]殷承启，洪建国.上流式厌氧污泥床处理造纸工业废水的研究[J].中国水网2006,(5).
篇13
前言
近年来我国城市化建设不断加快，城市工业发展迅猛，这也使城市环境污染情况越来越严峻。特别是城市水体受到严重污染。在当前城市污水中不仅含有大量的生活污水，而且还要一定量的工业废水，污水中成分复杂，但氮和磷是城市污水中含量最大的两大污染物。因此在当前城市污水处理中普遍采用A2/O工艺，其具有较好的除磷脱氮的效果，而且在具体应用过程中处理工艺具有较好经济性和稳定可靠性，处理效果较好。
1 A2/O工艺及工作原理
A2/O作为多种工艺的综合体，其将传统的污泥工艺、生物硝化、反硝化和生物除磷等工艺有效的综合于一体，具有较好的除磷脱氮效果。在具体应用过程中，利用曝气装置、推进器、回流渠道等将生物池划分为什厌氧段、缺氧段和好氧段，在工艺流程中，污水的以各种形式存在的氮和磷都能够被有效的除去。在具体工艺流程中，活性污泥主要是以硝化菌、反硝化菌和聚磷菌等共同组成菌群。好氧段的硝化细菌能够将污水中的氮氨利用生物硝化作用转化为硝酸盐。而在缺氧段反硝化细菌又将硝酸盐转化为氮气，从而实现脱氮的目的。在对磷去除过程中，厌氧段的聚磷菌厌氧释放磷合面为PHB，并能够对低级脂肪酸等易降解的有机物进行吸收，在好氧段有机污染物中还能够被污泥中的细菌进行分析，从而形成二氧化碳及水，同时聚磷菌会大量吸收磷，并以污泥的形式存在，因此将剩余污泥进行排放，从而达到去除磷的目的。
2 活性污泥的概述
活性污泥中主要包括微生物群体、有机物质和无机物质。细菌、原生动物和藻类共同构成微生物群体，其中以细菌和原生动物为主。利用活性污泥来对污水和废水进地处理会获得较发孤效果。活性污泥在处理废水和污水过程中属于好氧生物处理方法，会对水质起到明显改善作用，这也是其在污水和废水中广泛应用的重要原因。
3 活性污泥膨胀的原因
在处理工艺流程中，活性污泥容易发生膨胀现象，主要以丝状菌膨胀非丝状菌膨胀为主。在具体处理过程中，当废水水温较低而且污泥负荷过高的情况下，容易发生非丝状菌膨胀，这种情况下细菌由于吸附了大量的有机物，这就使其沉淀压缩具有较大的难度。当氮缺乏时，这时微生物无法充分的利用碳源来合成细胞物质，从而造成过量的碳源被转化为多糖类胞外贮存物，这种贮存物具有较好的亲水性，容易形成结合水，使污泥无法有效沉降，致使高粘性污泥膨胀现象发生。当非丝状菌污泥膨胀现象发生时，这时对污水还具有较好的生化处理效能，而且出水质量也能够保障，利用污泥镜也无法发现丝状菌，可以说非丝状菌膨胀现象对于处理效果带来的影响较小。在实际工作中丝状菌膨胀现象较为常见，导致丝状菌膨胀现象的原因也具有多样性。在活性污泥中，由于其属于一个混合型系统，其内含有的丝状菌种类较多，这些丝状菌任何一种都可能导致污泥膨胀现象发生。这其中丝状菌与活性胶团系统处于共生的状态，丝状菌的存在不仅对污水净化，还对污泥絮体结构保持及生物处理净化效率保持具有重要的作用，另外，丝状菌沉淀中对悬浮物还具有过滤作用，可以说丝状菌在活性污泥处理工艺中具有不可或缺性。当丝状菌与菌胶团细菌保持平衡状态时，则不会有污泥膨胀现象发生，一旦丝状菌生长过快，打破二者之间的平衡性，则会发生污泥膨胀。
4 活性污泥膨胀临时控制对策
在对活性污泥膨胀进行应急控制时，可以采用投加药物的临时性措施。即通过将铁盐铝盐等混凝剂来增强污泥的沉降性能，或是能够直接将丝状菌杀死，以此来确保污泥压密性能提升，确保沉淀出水。另外，也可以在回流污泥中投入过氧化氢和自氧等，达到破丝状菌的效果，快速降低SVI值，但无法根本实现对丝状菌繁殖的有效控制，一旦不对其进行加药，则污泥膨胀现象又会反复发生。当采用加药方式来对污泥膨胀进行控制过程中，极易破坏微生物生长的环境，这必然会对污水处理的效果带来为良影响。这也决定了加药控制污泥膨胀只能作为临时性应急措施，其无法从根本上解决污泥膨胀问题，主要应用于控制不当而造成的污泥膨胀现象。
5 活性污泥膨胀永久性控制对策
5.1 低负荷活性污泥工艺
曝气池内基质浓度处于较低水平，这种状态下丝状菌增长效率会大幅度的提高，从而导致污泥膨胀现象发生的机率较高。因此在控制活性污泥膨胀过程中，在对水质和曝气方面进行考虑的同时，还可以将曝气池分成多格且采用推流方式运行，也可能利用分格设置的小型预曝气池作为生物选择器，利用高污泥负荷来有效的吸附有机物，并对有机酸进行消除，在有效的抑制污泥膨胀的同时，还能够进一步对生物处理效果进行改善。
5.2 合理进行设置
当采用A/O和A2/O工艺过程中，要将缺氧段、厌氧段和污泥回流系统设置在好氧段之前，这样就能够确保混合菌群始终处于缺氧和好氧的状态下，促使有机物浓度出现周期性变化，这不仅能够有交物对污泥的沉降性能进行改善，而且对污泥膨胀的控制也具有非常重要的意义。这种情况下，氧化沟和UNITANK工艺处于交替工作的状态下，而且这二项工艺的连续进水系统在时间和空间上就能够充当“选择器”，从而实现对污泥膨胀进行有效控制。即使污泥膨胀发生，也通能够通过对曝气控制溶氧量进行调整，并对回流污泥量进行控制，从而实现对池内污泥负荷和DO进行调节，通常情况下经过一段时间后，污泥膨胀现象都能够得到有效的改善。
由于污泥膨胀发生时，多是由于z状菌不断繁殖所导致的，因此在实际工作中，需要针对微生物对生长环境微妙性，通过大量的实验来有效的实现对污泥膨胀的有效控制。
5.3 使丝状菌与活性污泥菌胶平衡生长
当丝状菌过快生长时则会出现污泥膨胀现象，因此在实际处理工作中，需要保证丝状菌与活性污泥菌胶团之间保持平衡生长状态。在实际运行过程中，相较于完全混合式及低污泥负荷，推流式和高污泥负荷产生污泥膨胀的可能性相对较低，而且在泥污膨胀处理过程中，还要对进水水质的水温、PH值、营养成分等进行综合考虑。
6 结束语
在实际运行过程中，污泥膨胀发生的原因具有多样性。但主要还是由于丝状菌种类繁多，在实际操作过程中很难实现对生长环境的有效控制，从而造成污泥膨胀现象发生。这就需要在具体工作中，需要根据实际情况，并做大量的实验，通过对实验结果进行深入分析，从而采取切实可行的措施来有效的解决污泥膨胀问题，确保实现对废水和污水的有效处理。
参考文献