污水处理厂的污泥处理方法

关于污泥

废水处理的主要目标是改善处理后的废水质量，达到排污标准以及特殊是在去除无机成分方

面寻求更有效的处理方法。尽管这些目标中的大多数可以实现，但是大家普遍都熟悉到，污水处

理的劣势就是增加了污泥的产生。

污水处理厂的基本功能是处理受污染的水（例如原废水），以产生可循环采用和/或排放到

湖泊、河流?口溪流的水，但这个过程中会产生大量的污泥，而污泥的处置费用很简单超过废水

处理厂总运行成本的60%。

污泥中包含大量的水（55%-95%），因此，其处理关键是提高脱水并增加污泥中的固体含

量。或者说我们再定另一个目标，那就是削减固体污染物的产生，降低污泥产率。

现在有两种提高脱水的方法：（1）在固体污染物与水分别之前处理工艺流，以及（2）在

固体污染物形成后处理固体污染物部分。VTX水力空化技术可以应用于仔可一种工艺流，以分

别出残留在污泥中的结合水。此外，微生物细胞中平均70%的是水，这些水会在细胞裂开后释

放。通过将VTX技术应用于污泥调整/增稠,可获得以下优势：

（i）SVI（即污泥体积指数，该指标用于衡量固体污染物和水分别的难易程度）显著降低；

（ii）平均粒径的降低；

（iii）TSS（总悬浮固体）和VSS（挥发性悬浮固体）同时降低；

（iv）增加污泥干固体

（v）降低污泥处置成本。

水力空化技术

空化现象是流体中微小气泡形成、生长和裂开的动态过程。我们都知道空化气蚀对水泵叶轮

和螺旋桨表面的极端影响。水力空化系统主要是产生空化并采用其给予流体的动能。水力空化在

应用于流体时可以做到：消退细菌、去除溶解气、沉淀某些无机盐、形成羟基和稳定乳液。在过

去的15年中,水力空化在不使用任何化学药剂的状况下，已胜利地用于循环冷却水处理：可以

做到在循环冷却水中对细菌（包括军团菌）进行有效掌握；通过C02汽提机理，沉淀和过滤夫

除过度的CaC03,从而达到阻垢的目的。目前公司的研发工作使水力空化有了很多新的应用方

向：污泥脱水、去除水中重金属、去除地下水中的三氯乙烯、去除废水中的磷酸盐，水力空化系

统在这些领域都取得了很好的效果。

泵

出口

喷鹰

均压岐管

VTX空化系统由一套专有装置组成,即一台泵、掌握装置和空化室。该技术是基于水力空化、

机械剪切、能量冲击区域以及压力和真空急速变化的基本原理而成。

水力空扮装置通常由均压室和空化室组成。首先液体被抽到均压室内，然后再进入空化室，液体

在空化室内被迫通过截短的喷嘴高速旋转。

真空区对撞环

当液体的静压降落至临界值以下，空腔开头形成并不断扩大。随着喷嘴出口处的压力突然增

加，空腔无法再承受四周压力，空腔猛烈破灭，在此过程中，空腔四周会产生极高的温度和猛烈

的压力波。这些极端的物理环境为细菌细胞的裂解供应了条件。在空化气泡猛烈破灭时，破灭是

不对称的，从而形成高速微射流。这些微射流，再加上极端的局部温度和压力，会破坏细胞壁。

微生物细胞中平均70%的是水，这些水会在细胞裂开后释放。

工艺流程

A污泥调整/增稠

污水厂产生的污泥，在二沉池富集,由污泥泵将其抽到收集槽，经VTX空扮装置处理后，

再返回收集槽送往污泥加工处理（板框压滤），如下图所示：

污泥调节/增阴

污泥如工处理

水力空化技术用于污泥调整/熠稠可实现：

•分散脱水，从水合惰性颗粒中释放水，破坏丝状细菌和细菌细胞裂解；

•TSS（总悬浮固体）和VSS（挥发性悬浮固体）降低15-17%;

•5VI（污泥体积指数）降低50%-75%;

•颗粒大小（125至25微米）降低80%,颗粒匀称度有所提高；

•粘度降低，泵送力量提高；

•空化后的污泥经压滤可使固含量提高15%-25%。

经济分析

污水处理厂产生的污泥，经沉淀和板框压滤后，政府要求污泥的含水率不超过60%,也有

地方要求含水率不超80%,这些污泥交由污泥处理单位处理，费用200元/吨左右，运费30元

/吨左右。有的污水厂只负担运费，处理费用由当地政府负责；有的污水厂需要担当全部的费用。

水力空扮装置最大的进料量可达56m3/h,每天可处理1344m3的污泥（压滤之前的污

泥），处理后的污泥经压滤后固含量可提高

15%-25%e

•若一个污水厂每天产生100吨含水率60%的污泥，根据固含量提高15%计算，则经空化处

理后该污水厂每天将产生87吨含水率54%的污泥，每天节约费用2990元左右，每月节约

89700元左右，每年节约1076400元左右。

•若一个污水厂每天产生100吨含水率80%的污泥，根据固含量提高25%计算，则经空化处

理后该污水厂每天将产生80吨含水率75%的污泥，每天节约费用4600元左右，每月节约

138000元左右，每年节约1656000元左右。

某污水处理厂当前工艺流程图及运行分析

B增加好氧消化

随着工厂规模的扩大，对于有好氧消化的工艺，我们需要对污泥进行更多处理以削减所产生的废

物固体量。在强大的空化作用下，细胞裂解且废活性污泥（WAS）粒径减小，养分丰富的“食

物〃循环到曝气系统中。这有助于建立一种内源呼吸期，在这个过程中细胞的生长不会停止，但

是自然细胞降解以及VTX空化技术作用下引起的细胞破坏和裂解速率,会超过微生物繁殖的速

率。

VTX技术将用于好氧消化池的侧流回路上

好氧消化

污泥加工处理

该技术用于增加好氧消化中可实现:

污泥产生削减50%至65%

黎巴嫩某污水处理厂当前工艺流程图及运行分析

C增加厌氧消化/增加甲烷气产量

同样，对于有厌氧消化的工艺，也需要对其再做进一步处理。与好氧消化不同的是，在好氧消化

中细菌主要产生二氧化碳，而在厌氧消化中细菌产生的副产物是甲烷。厌氧消化池需要高温掌握，

还需要一套甲烷收集系统。产生的甲烷质量不佳（~65%）,可燃烧甲烷用于沼气池的温度掌握，

或是处理后进管道出售。

VTX安装后将在好氧消化池之前处理一部分浓缩污泥

厌氧消化

废水流入

该技术用于增加厌氧消化中可实现:

甲烷气体产量提高50%;

污泥产生削减55%;

黎巴嫩某污水处理厂当前工艺流程图及运行分析

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BOD(^WWM)21453»(252ppm)

BOD(生物需氧■)2O85O»(25Oppm)BOO(^«WMA)835威10pm)

TSS(SB^®»)22021蹴259Ppm)P

TSS(总悬浮客体)2O85O»(25Oppm)浮固体)83S»(10ppm)

初级处理系统

A/S污泥产.O77iH»水河呢/1磅生物KM

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