摘要：污水处理过程中会产生大量的污泥，这些污泥体积大且脱水困难，常规的机械脱水技术难以将污泥含水率降至60%以下，无法满足后续处理要求，污泥深度脱水技术可以大大减小污泥的体积，降低管理、运输、处理成本,便于后续脱水污泥的资源化利用。污泥的调质处理是污泥深度脱水的关键环节和核心技术。本文阐述了目前国内污泥调理较常采用的化学药剂调理法、生物沥浸调理法、物理调理法的效果和作用机理，并对其各自优势和缺陷进行比较研究。
关键词：污泥调理；深度脱水；比较研究
引言
活性污泥法被广泛用于市政污水处理，污水处理过程中会产生大量剩余污泥，污泥的性质、组分和各种外界因素导致污泥具有较高的含水率且难以脱水。污水处理厂采用的常规机械脱水方式只能将污泥含水率降低到60%～80%之间，由于污泥含水率较高，难以满足堆肥、填埋、焚烧等后续处置要求。污泥深度脱水技术可以大大减小污泥的体积,降低管理、运输、处理成本,便于后续脱水污泥的资源化利用。
污泥的调质处理是污泥深度脱水的关键环节和核心技术，可以说污泥调理技术决定污泥深度脱水项目的成败。因此，研究污泥调质方法对污泥脱水的效果和作用机理，结合污水处理厂的实际情况合理选择污泥调质方法意义重大。
1.污泥深度脱水技术
污泥的深度脱水是指通过对含水率较高的污泥进行化学调质处理后，再高压压榨脱水至含水率60%以下，不仅在数量上减少50%以上，更重要的是使污泥后续处置途径更为广泛。深度脱水后的污泥具有一定的热值，可作为电厂低品位的燃料和水泥生产过程中的熟料，实现稳定、无害化处置和资源化利用。即使进行填埋，也能大幅减少土地占用和环境污染。
污泥深度脱水技术在国外起源较早，随着污泥处理处置领域技术进步和业内人士认识的提高，近几年在国内逐步得到重视并有一定范围的应用。主要表现在各类科研机构在污泥调质处理技术上不断推陈出新，以及高压压滤脱水技术及装备快速发展。
2.污泥调质处理方法概述
在污泥脱水前进行的预处理，称为污泥调质。目前，几乎所有的污泥深度脱水方法都需要事前对污泥进行调理，通过调理改善污泥脱水性能、提高污泥脱水效率。污泥调质的方法主要包括化学药剂调理法、生物沥浸调理法、物理调理深度脱水干化法等。
2.1化学药剂调理法
投加使用无机物或有机物，调节泥水混合物的PH值（一般会调至PH=12左右），然后投加水解能力强、氧化性强的物质，进一步破坏污泥内生物细胞的结构，使细胞间隙水能释放出来，从而降低污泥的含水率，投加药量约为1~4%；主要药剂有：聚合铝、氧化钙、三氯化铁、PAM等。
2.2生物沥浸调理法
生物沥浸调理法促进污泥脱水的主要原理是微生物替代效应和生物酸化效应等。通过生物沥浸，污泥中的异养菌被自养菌替代成为优势菌，这使原活性污泥中的菌胶团破碎。包裹其中的毛细水予以释放，脱水性能得到改善。此外，污泥中的单质硫、亚铁离子被相应的微生物氧化产酸，污泥中的H浓度增加，pH得到降低，污泥颗粒表面负电荷被中和后污泥易于聚成和絮凝，促进污泥脱水。
2.3物理调理深度脱水干化法
物理调理深度脱水干化是在污泥深度脱水过程中，使用物理手段（如加热、改变压力、微波或电渗透方式）破坏生物细胞膜和细胞壁，释放细胞结合水，使污泥与水易于分离。调质后污泥经过常用污泥脱水设备处理，完成液固两相分离。
3.污泥调质处理方法比较研究
3.1技术经济对比
污泥深度脱水调理方式技术经济比较
3.2优势与缺陷分析
综上，通过对化学药剂调理法、生物沥浸调理法、物理调理深度脱水干化法三种污泥调质方法的阐述和比较，可得下述结论：
微生物沥浸处理特点是污泥经微生物调理后，无需添加热河絮凝剂就能经隔膜板框脱水到含水率60%以下，且污泥有益成分不损失，容易实现后续资源化利用，除臭和杀灭病原菌效果也极显著。但由于需要购买专利的微生物营养剂并在进行污泥调理时投加，专利药剂费用高，且生物沥浸调理法在需要新建脱水车间、加药间、污泥浓缩池的同时，还需要增加多组污泥池进行生物沥浸及调质处理，占地大，费用高，投资成本和后期运行成本高。
化学药剂调理法处理效果较好，应用简便、经济性最佳，是深度脱水
较为经济实用的污泥调理的方法，但需要注意，由于常规化学调理药剂需要投加石灰，限制了后续污泥处置的途径。
物理调理法污泥经微生物细胞破壁、压滤等过程处理以后，滤饼中的水分已得到充分的脱除，污泥量大大减少，最大限度实现污泥的减量化。该工艺只需常规絮凝剂，无需任何添加剂。但该工艺设备一次性投资较高，直接运行成本较高。
目前，我国深度脱水较为常用污泥调理方法是化学药剂和物理调理法，如泉州市宝洲污水处理厂、上海天山污水厂等污泥深度脱水采用化学调理法。金华市今西污水厂，湖南省岳阳市马壕污水厂、桂林市七里店污水处理厂采用物理调理法。
4.结语与展望
本文阐述了目前国内污泥调理较常采用的化学药剂调理法、生物沥浸调理法、物理调理法的效果和作用机理，并对其各自优势和缺陷进行了分析，以期为污泥调质和深度脱水方法的选择提供参考。
总的来说，提高污泥的调理效果，降低成本，减少其对环境的危害是污泥调理技术的发展目标。从污泥调理技术的研究进展来看，应往以下方向发展：(1)化学药剂调理技术应采用无二次污染的调理剂，并针对污泥的性质对药剂的投加顺序和投加比例作定量分析；(2)开发无污染的污泥调理剂，进一步提高微生物絮凝剂的絮凝性能，降低成本，并对其种类、成分与污泥类型之间的关系作进一步研究；(3)在物理调理方面，应向降低其能耗方面发展，并对其调理机制作进一步的研究；(4)加快物理和化学联用调理的步伐，并将其尽快应用于实际。
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论文作者:何文君
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签：污泥论文; 深度论文; 药剂论文; 调质论文; 化学论文; 生物论文; 物理论文; 《基层建设》2019年第2期论文;