污泥超聲破解技術解決污泥減排難題
城市污水處理廠的污泥問題已經(jīng)成為污水廠的老大難。專家們說污泥問題本身不是一個世界難題,但是它應該是一個具有中國特色的問題。目前污泥的處理量可能是中國所有城市,尤其是大型城市,像上海、北京、天津,面臨的比較頭疼的問題。比如上海,以前有250噸的污泥不知去向,北京現(xiàn)在有一個詳細規(guī)劃,面臨奧運會,調查清楚污泥去向也是一個進步。
政策上分析
污泥問題之所以成為中國特色的大問題,從政策上看,我們沒有一個非常健全的規(guī)范。污泥標準目前情況下只有一兩個,不管是城市污泥、工業(yè)污泥、還是農(nóng)用。另外,管理目標的不明確,或者說政績考核目標的不明確,比如說COD“十一五”要減少10%,如果達不到市長、省長或者縣長,就要有所說法,但是污泥沒有。另外,缺乏系統(tǒng)的技術政策體系。今天開會我們看到了,拿出一個詳細的技術政策體系,將來對我們污泥的處理也有很大的發(fā)展。
技術上分析
在技術上,現(xiàn)在的國情剛剛開始發(fā)展大型的污水處理廠,在污泥上不可能投入很多的資金,所以必須發(fā)展一些高效的,經(jīng)濟的,合理的,可行的污泥處理技術。在技術政策方面,目前的技術政策減量化、無害化、穩(wěn)定化為主要的現(xiàn)階段的技術導向。同時,一個技術政策要做到指導今后五年、十年,甚至更長時間的處理技術的發(fā)展,我們要適當加入一些新的,比如說考慮污泥資源化的利用。比如當前能源非常緊張,以前不考慮沼氣,現(xiàn)在能源翻倍增長。原來化肥比較便宜,現(xiàn)在化肥的價格也在翻倍增長,所以給污泥的土地利用,污泥能源化利用,污泥資源化利用,這些在適當?shù)募夹g規(guī)范里面應該有適當?shù)捏w現(xiàn)。
今天我主要介紹一個具體的技術,關于污泥超聲破解技術的發(fā)展與研究。
污泥超聲破解技術
污泥超聲破解技術是在污泥方面應用的比較新的技術,主要用超聲空化的原理,將固體污泥細胞打碎。
一般污泥包括微生物細胞,還有胞外聚合物,不管是脫水,還是消化,首先需要解決胞內的問題。經(jīng)過破解以后,把胞內有機物釋放出來,短期內可以達到很好的效果。
國內外應用
目前在污泥超聲破解方面有好多研究和應用,主要有像德國、英國、日本、中國臺灣、美國的技術,如改善污泥生物好氧和厭氧的穩(wěn)定技術、控制污泥絲狀菌膨脹、微生物除磷脫氮提供易降解碳源、分解難降解有機物。還有德國漢堡技術大學發(fā)明的污泥超聲破解技術,采用多探頭的形式,在很短的時間內達到污泥破解的效果,有人把它做成不同的形式,也是按照多探頭的方式。
污泥破解技術是一個高能耗技術,目前我們國家還沒有正式污泥超聲反應器的生產(chǎn),德國這方面還是比較先進的,比如說按使用壽命是10年計算。15000到2000噸的污泥處理廠可以安裝一臺超聲破解裝置。
國內研究
污泥超聲破解技術在天津大學做了很多研究工作,用的反應器一個是探頭式反應器,還有我們自己設計的多探頭槽式反應器。
我們主要做了這幾方面的研究工作:
一個是污泥超聲破解效果,經(jīng)過破解以后有機物成分可以釋放,固體物質會減量,變成溶解性的,當然破解時間如果比較長,溫度會提升。
在這個過程當中,有些物質也會釋放出來,比如說我們要把污泥作為回流,它里面的蛋白質會釋放,同時它的氨氮也會釋放,氨氮值也會增加。這種溶解性COD或者蛋白質、DNA或者糖類釋放多少,直接和能耗比例是成正比,要想釋放更多,能耗會更多。
經(jīng)過破解的污泥能夠比較高提高生物產(chǎn)氣量,破解之后跟時間長短有關,破解的越完全能夠增加的產(chǎn)氣量?梢詼p少消化后的污泥量,如果我們用揮發(fā)性固體來表示,經(jīng)過破解以后,VSS去除率提高。
對剩余污泥經(jīng)過破解以后,它的減量化工藝也進行了探索。破解回流以后,會使水里面進水的濃度稍微有點提高,比如說提高進水的總COD值,提高進水的溶解性COD值,提高進水的SS值。出水的濃度稍微有點影響,但是影響不會太大。出水SS變化也不會很大。
存在的問題
目前超聲破解技術,國外在推廣,也存在一些問題。一是需要開發(fā)高效的污泥超聲破解專用設備。二是研制廉價耐用連續(xù)使用的超聲探頭。三是研究與污泥破解相配套的污泥減量化處理工藝。四是降低污泥超聲破解的能耗。五是盡快將實驗室的技術,應用于中小型污水廠建立示范工程。
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