《污泥減量》與《污泥減容》引發(fā)的一些思考。

前幾日參加了《2012中國(guó)污泥產(chǎn)業(yè)促進(jìn)聯(lián)盟年度大會(huì)》，頗有感想，在此略談一點(diǎn)。

會(huì)議著重提到污泥四化：減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化、資源化。

對(duì)于“無(wú)害化、穩(wěn)定化、資源化”這3化由于本人不具有專業(yè)知識(shí)與水平有限，在此不做討論，著重分析下減量化。

減量化，簡(jiǎn)單理解就是降低污泥含水率，提高污泥含固率，這是其他三化的前提?，F(xiàn)在大家所指的減量化，本人覺(jué)得不是減量化，而是減容化，通過(guò)各種技術(shù)使所產(chǎn)生污泥的含水率降低，而非是減少污泥(含水98%左右）的產(chǎn)量，從源頭解決污泥的減量化，那才是污泥真正的減量化。而現(xiàn)在大家所指的減量化是縮小所產(chǎn)生污泥的體積，只有源頭的減量化，那后面的穩(wěn)定化，無(wú)害化，資源化的處置費(fèi)用（建設(shè)，能源）都會(huì)大大的節(jié)省。

污水是水與泥的結(jié)合體，污泥也是水與泥的結(jié)合體，只是各自所占比例不同。污泥的水分可以分為四種：間隙水、毛細(xì)水、吸附水和內(nèi)部水。

顆粒間的空隙水，約占污泥水分的70％，在污泥顆粒間形成一些小的毛細(xì)管，其中充滿的水稱毛細(xì)水，約占20％，顆粒的吸附水被吸附在顆粒表面，約占7％左右，存在于污泥顆粒內(nèi)部或微生物細(xì)胞內(nèi)的水稱為內(nèi)部水，約占污泥的3％，污泥中水分與污泥顆粒結(jié)合的程度由大到小的順序?yàn)椋簝?nèi)部水>吸附水>毛細(xì)水>空隙水，結(jié)合程度越高，越難脫除。

毛細(xì)水與吸附水可以統(tǒng)稱為污泥菌膠團(tuán)內(nèi)部包含水，約占污泥總水量的27%，而菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，難以為機(jī)械作用（壓濾、離心）破壞，造成脫水困難。

物理調(diào)質(zhì)方法有污泥淘洗、熱處理、冷凍熔融、超聲波調(diào)節(jié)等方法，污泥淘洗主要用于污泥消化預(yù)處理，目的是降低堿度，節(jié)省藥劑，但是淘洗會(huì)降低污泥肥效，并且對(duì)污泥濃縮生污泥不太有效。熱處理法對(duì)污泥加熱，可以加速粒子的熱運(yùn)動(dòng)，提高碰撞和結(jié)合的頻率，破壞膠體結(jié)構(gòu)達(dá)到粒子間的凝聚。同時(shí)有機(jī)物受熱水解、溶化、改善脫水性能。污泥還可以在熱作用下進(jìn)行水解（中性，堿性或酸性）。熱處理法包括高溫?zé)崽幚砗偷蜏責(zé)崽幚?。高溫?zé)崽幚恚?/span>180-200度）的主要缺點(diǎn)是分離液BOD、COD高，色度大，臭氣度大。低溫?zé)崽幚恚?/span>135-165度）的溫度不得高于175度，有機(jī)物含量在50%-70%效果較好。冷凍熔融處理法是指將污泥凍結(jié)，然后加熱溶解的調(diào)節(jié)技術(shù)。由于溫度發(fā)生大幅度變化，膠體顆粒脫穩(wěn)凝聚，顆粒由細(xì)變大，失去了毛細(xì)狀態(tài)，同時(shí)細(xì)胞壁破裂，細(xì)胞內(nèi)部水分變成自由水分，從而提高污泥的沉降性能與脫水性能。在控制良好的情況下，冷凍熔融處理同時(shí)可以減少污泥內(nèi)的致病菌量以及大幅度改善脫水性能，大幅降低污泥后處理的成本，但是它面臨的問(wèn)題是如何有效地設(shè)計(jì)機(jī)械冷凍設(shè)備。污泥冷凍調(diào)節(jié)主要用于給水污泥的調(diào)質(zhì)，對(duì)污水污泥調(diào)質(zhì)的有效性存在不少問(wèn)題。過(guò)多的加入化學(xué)調(diào)質(zhì)劑量，一定程度上也是增加的污泥（污泥+絮凝劑）量的產(chǎn)生。

超聲波調(diào)節(jié)是近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的技術(shù)，大功率超聲波可以降解污泥，降低其含水率。超聲波對(duì)污泥能夠產(chǎn)生一種海綿效應(yīng)，使水分更易從波面?zhèn)鞑ギa(chǎn)生的通道通過(guò)，從而使污泥顆粒團(tuán)聚，粒徑增大，當(dāng)顆粒徑大到一定程度，就會(huì)做熱運(yùn)動(dòng)相互碰撞、黏結(jié)、最終沉淀。超聲波對(duì)污泥的其他一些作用，如局部發(fā)熱、界面破壞、擾動(dòng)和空化，能夠使污泥中的細(xì)胞破壁，并且加速固液分離，改善污泥的脫水性能。另外，超聲波對(duì)混凝有促進(jìn)作用。當(dāng)超聲波通過(guò)有微小絮體顆粒的流體介質(zhì)時(shí)，其中的顆粒開(kāi)始與介質(zhì)一起振動(dòng)，但由于大小不同的粒子具有不同的振動(dòng)速度，顆粒就相互碰撞，黏合，體積與質(zhì)量均增大。當(dāng)粒子變大到不能隨超聲振動(dòng)時(shí)，只能做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)碰撞、黏合、變大、最終沉淀。

污泥菌膠團(tuán)內(nèi)部包含水約占污泥總水量的27%，而菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，難以為機(jī)械作用（壓濾，離心等）破壞，造成脫水困難。采用一定的預(yù)處理方式，0.11—0.22W/mL的超聲波處理可以破壞菌膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)，使其中的內(nèi)部水排出，同時(shí)保持污泥較大的顆粒，從而提高污泥的沉降性能。超聲波和其他方法的結(jié)合可以使污泥凝聚，改善生物活性，降低超過(guò)10%的污泥含水量。此外，超聲波還可以使細(xì)胞破壁，細(xì)胞內(nèi)含物溶出，可以加速污泥的水解過(guò)程，從而達(dá)到縮短消化時(shí)間、減少消化池容積、提高甲烷產(chǎn)量的目的。超聲波能有效地破壞菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，將其內(nèi)部包含水被釋放成為可以比較容易去除的自由水。除了改變污泥性質(zhì)，超聲波還能加快微生物生長(zhǎng)，提高對(duì)有機(jī)物的分解吸收能力，而且促進(jìn)效應(yīng)在超聲波停止后數(shù)小時(shí)內(nèi)依然存在。超聲波法處理污泥是一種高效干凈的友好環(huán)境技術(shù)。

我國(guó)城市污水廠普遍存在碳源缺少的情況，外購(gòu)碳源成為污水廠的一筆不小開(kāi)支，超聲波處理剩余污泥，擊破有機(jī)物中的細(xì)胞，使其釋放碳源，回流生化池，既解決了污水廠碳源不足的問(wèn)題，也使得回流剩余污泥顆粒變小，進(jìn)一步生化降解，污泥從源頭上得到減量同時(shí)也提高污泥的脫水性能，超聲波處理剩余污泥是一舉多效的功能，真正的為污水廠解決了污泥難題。