污水处理厂污泥处理方法改进
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摘 要：简要介绍污泥处理的现状以及运行中存在的问题。在无浓缩池的条件下，通过运行实例表明，改进工艺运行操作，能够有效的降低剩余污泥的含水率，从而提高污泥处理的效率、效果。
关键词：污水处理厂；污泥处理；改进方法
1污泥处理工艺现状和存在的问题
目前，我国污泥处置的主要方式是卫生填埋，该处置方法决定了污水处理厂内污泥处理的目的，其主要目的是提高污泥含固量，为污泥外运及处置提供有利的条件。污泥处理包括污泥消化、浓缩、脱水、干化等环节。随着环境保护标准的提高，城市污水处理厂都要求脱氮除磷，污水处理新工艺不断出现并且成熟，大部分污水处理厂都没有设置初沉池，因此，剩余污泥成为污泥处理的主要部分。
大部分污水处理厂的污泥处理都没有设置污泥消化环节，对剩余污泥直接浓缩脱水，已达到了污泥处理的目的。污泥产生量为污水处理量的0.01～0.012%，剩余污泥含水率比较高，为99.2～99.6%，导致体积庞大，给污泥处理、运输、处置带来很大的负担。因此，污泥处理就是采取各种经济可行的方法和措施，用最低的成本达到降低污泥含水率、缩小污泥体积的目的。处理流程见图1：
图1 污水处理厂污泥处理典型流程
浓缩使剩余污泥含水率由99.2～99.6%下降到98%，污泥体积为原来的1/2～1/5，大大缩短了污泥处理时间和运行费用。但笔者认为此设计存在以下不足：
① 浓缩池体积过大。调研表明，国内浓缩池的体积比较大，污泥浓缩的时间为24～168h不等，我厂一二期设计规模为2.4万吨，采取重力浓缩+带式污泥脱水，浓缩时间为24h；
例如昆明市第三污水处理厂将含水率为99.3～99.15％的剩余污泥浓缩到含水率为98.5%，浓缩时间为7d，然后进入带式浓缩机和带式脱水机。
② 污泥浓缩的效率不高。随着国家对环境的重视，污水处理都要求脱氮除磷。活性污泥能够大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐在菌体内存储起来，通过沉淀池排放剩余污泥来实现除磷。有关资料表明：剩余污泥含磷量可为污泥干重的5～10%，在没有外界供氧的条件下，剩余污泥在1～3h进入厌氧的状态，污泥体内的磷就会彻底释放。污泥浓缩后，上清液回流到系统中会增加处理负荷，甚至影响TP去除率；为了达到除磷的目的，须对上清液进行化学除磷，由此会产生大量的化学污泥，不但增加了处理工序，还增加了运行操作成本。同时，污泥浓缩会使污泥产生氮气、甲烷等气体，会降低污泥浓缩的效率。
③ 浓缩池产生臭气主要场所浓缩池会产生大量的硫化氢、甲硫醇等气体，气味值达到70000，需对浓缩池设置臭气处理系统。
2简易工艺流程
随着具备脱氮除磷工艺的设计成熟，对污泥处理采取了更加简洁的工艺流程，见图2。
图2 污水处理厂污泥处理简易流程
储泥池的作用为暂时存储剩余污泥，保证污泥浓缩脱水的连续性；笔者认为，该污泥处理流程解决了浓缩池体积过大、浓缩效率下降、产生臭气等问题，但是也产生了两个疑问：①剩余污泥在储泥池中停留时间过长导致污泥放磷；②剩余污泥含水率为99.2～99.6%，会延长污泥处理时间、增加处理成本。这两个疑问将在改进工艺操作中予以解决。
3改进工艺操作
某污水处理厂三期，处理规模为8×104m3，采用改良AAO工艺，无初沉池，无浓缩池，采用Flottweg离心浓缩脱水一体机3台（2用1备），配套设施包括进料、投药、控制、计量和泥饼输送系统，最大进泥量45m3/h，要求泥饼含水率≤80%。流程见图3。
图3 某污水处理厂污泥处理流程
① 控制剩余污泥停留时间，避免厌氧放磷二沉池采用中进周出辐流式沉淀池，混合液进入中心布水筒后，通过筒壁上的孔口径向呈辐射状流向池周；污泥在静压的作用下，通过安装在刮泥机上的吸泥管流进污泥泵房。刮泥机转动周期为1.5h，也就是说，污泥在二沉池平均停留时间为1.5h。既要保证污泥脱水的连续性，又要缩短剩余污泥的停留时间，可以控制剩余污泥在储泥池的停留时间为0.5～1.0h。在无外界供氧的条件下，剩余污泥的总共停留时间为2.0～2.5h。为了延长剩余污泥进入厌氧的时间，合理提高进入二沉池混合液的DO，尽量控制DO为3mg/L；提高剩余污泥管出口距离储泥池池面的高度，利用其水头落差撞击进行复氧。通过以上的改进操作，可以保证剩余污泥在2.0～2.5h不进入厌氧状态，从而有效的控制污泥厌氧放磷。
② 通过控制外回流比提高剩余污泥含水率剩余污泥含水率的高低取决于污泥性能和停留时间，由于剩余污泥从回流污泥中分离出来，因此与外回流比有很大关系。污泥性能良好的前提下，充分利用沉淀池的沉淀、浓缩的功能，能大幅度的降低回流污泥含水率。当外回流比控制为100%时，污泥含水率为99.4%；当控制外回流比为45～60%时，在回流污泥总量不变的前提下，能够稳定控制污泥含水率为98.5～98.9%。两种操作方式综合比较见表1。
表1：两种操作方式比较
由表1可见，改进操作方式的处理效率更高，每天可节省约1/3的电量，节省约1/3的自来水。对我厂三期的污泥处理采取了改进的操作方式，大大降低了运行成本。
4结语
① 直接机械浓缩脱水的污泥处理工艺，流程简洁，操作简单，只要合理调节工艺运行参数，能保证剩余污泥在2～3h不进入厌氧状态；
② 保证工艺稳定运行的前提下，合理控制外回流比45～60%，能够稳定控制剩余污泥含水率为98.5～98.9%，污泥处理费用大幅度降低，但需要对工艺运行状况有深刻的了解；
③ 通过对污泥处理改进操作方式，在无浓缩池的条件下，处理的效果接近浓缩+机械浓缩脱水污泥处理工艺，改进工艺操作方式也能做到节能降耗。注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
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