时间：2024-02-20 14:41:59
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中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：
一、
近几年来，随着我国社会经济的快速发展，全国污水处理厂建成投运的越来越多，
水污染治理能力不断加大，污泥产量也日益剧增，污水排放量和污泥产生量每年都大幅度递增。污泥的处理处置已成为环境综合治理工作中的新难点、新挑战。但是，目前全国污泥不仅处理处置率不高，而且处理技术水平也很低，不能达到减量化、稳定化、无害化、资源化的要求，还带来环境的二次污染和污水处理厂正常运行的困难。污泥的处理处置已经成为政府、环保部门和全社会共同关注的问题。同时也成为我国生态区建设的难点之一，特别是减量化、稳定化、无害化的处理处置和资源化利用已经成为污泥处理的新课题。
二、污泥处理处置现状
（一）污水污泥的资源量
“十一”期间，南粤大力开展城市污水处理设施建设，一大批污水处理厂应运而生，污泥处置问题随之凸显。2007年，我省率先在全国实现县以上城市污水处理厂全覆盖；2008年年底，提前4年完成国家下达给我省珠江流域各镇建成污水处理设施的任务。同时，生态创建工作也极大调动了各地上马污水处理项目的热情。南粤目前有200多座运行中的集中式污水处理厂，年实际污水处理量为29.5亿吨，每年的污泥产生量达到几百万吨。据调查，我省污水污泥主要来源于生活污水处理和工业企业污水处理。工业企业污水处理产生的污泥按行业分主要有化工污泥、印染污泥、制革污泥、造纸污泥、金属表面处理（主要是电镀）污泥等，不同行业产生的污水性质不同，因而污泥成分也不一样。
（二）污泥处理处置现状
我省污泥处理处置起步较晚，人们对污泥的最终处置问题缺乏关注，对污泥资源化利用的认识存在严重不足。许多中小城市没有将污泥处置场所纳入城市总体规划，造成很多污水处理厂难以找到合适的污泥处置方法和污泥处置场所，给一些有害污泥的最终处置留下了隐患。此外，污泥利用的基础薄弱，污泥利用率不高，许多污水处理厂的污泥只经过储存就由环卫部门外运市郊直接堆放。大量未经过有效处理的污泥无序堆放对环境造成新的严重污染，并造成污泥资源的浪费。比如珠三角地区，最早建成的中心片污水处理厂，处理能力为20万立方米/日，产生的污泥因没有配套的处置环节都外运直接堆放，堆放放点随着城市建设的发展也要不断更换，这种缺乏前瞻性的处理方法不仅造成了环境严重污染，而且浪费了大量的人力和财力，同时也带来很坏的社会影响。
20世纪90年代以后，全省污水处理厂的数量和规模大幅度增加，其污染处理水平也有了一定得提高，污方处理厂一般采用延时曝气和好氧消化进行处理后再进行处置，污泥主要处置方法有农业利用、填埋、投海疏散以及其他处置和利用。其中农用和陆地填埋约占75%，没有任何处置的污泥近15%，经其他各种技术处置的污泥只占10%左右。虽然污泥含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质，处置不当会造成二次污染环境，但是污泥也是一种资源，污泥的有机质具有一定的热功当量值，可以作为低热值的燃料加以利用。由于其大量含有无机质，污泥燃烧的灰烬成分主要为sio2,CaO等，与粘土成分相近，因此污泥也可以作为建材的原料。它含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物，可以用于制作有机肥。如何妥善地处理污泥，并将其作为一种新的资源加以有效利用，变废为宝，应是污泥最终的出路。废弃资源的有效利用，既节约了原生资源又净化了环境。最近几年我省一些地区在污泥减量化和资源化等方面已经作出了有益的探索，广州周边实施了污泥深度脱水处理示范工程和污染干化焚烧一体化工程，珠海市污水处理厂建设了水蚯蚓原位消解污泥示范项目，珠三角近期在永西朗污水处理厂内实施240吨/日的污泥焚烧项目，中远期准备在该区经济技术开发区滨海新区内建设1500吨/日的污泥综合利用热电项目。
（三）污泥处理处置存在的问题
目前，我省污水处理厂真正做到污泥资源化利用的还是不多，大部分污水处理厂仅仅对污泥进行了浓缩脱水处理，往往达不到要求，污泥的含水率较高，污泥处理的不到位不但增加了运输的难度，而且对运输路线周边环境带来威胁。更为严重的给后续的污泥处置带来极大的不便。在经济性、安全性、实用性等方面尚待深入研究。
由于污泥处置问题的复杂性，要有效解决这一问题还需要巨大的努力，还必须尽快发展各种有效地污泥处置技术。从污泥处置的发展趋势分析，今后污泥处理处置的方法中，填埋和简单的农用比例将大幅度降低，寻找无二次污染的污泥无害化和自由化利用的新技术是当务之急。
三、污泥处理处置和资源化利用的发展趋势
推进城市污泥的无害化、减量化、资源化利用，这是必须引起全社会关注的问题。污泥是一种再生资源，从保护环境角度来看，污泥最终进行资源化处置，才能彻底消除污泥对环境的污染，有利于保护环境。经过对全省污泥污染情况的全面调查，广东省有关部门提出了一系列对策措施。近几年，广东省环保厅、建设厅、发改委、经信委等9个部门联合出台了《污水处理设施污泥处置工作实施意见》，确定到前年年底，我省县以上污水处理厂和重点工作企业污泥的无害化处置率分别不低于60%和80%，到2020年，全省各类污水处理设施的污泥全面实现无害化处置的目标。考核政策随之出台。从2008年起，广东省生态办把污泥处置工作纳入生态省建设年度任务书，下达到各市、县（市、区）政府，各地也及时把相关任务下达至有关部门和企业，明确污泥处置工作的责任主体。其中，各市（县）政府是污泥处置工作的领导责任主体，各污水处理厂和产生污泥的工业企业是具体的实施责任主体，各级环保、发改、建设和科技等职能部门是监督责任主体。同时，广东省环保厅出台了《全省污泥处置方案技术指南》，可指导各地制定污泥处置数年工作方案；我省建设厅也组织各市开展了污水处理厂污泥处置的整体规划和近期污泥处置项目的建设计划编制工作。目前，全省所有21个设区市中，已有半数制定完成了污泥处置工作。
污泥的资源化利用是污泥的根本出路，但污泥的资源化利用的方法不是单一的，根据不同的地区、不同的污泥来源，可以各有侧重，应遵照“因地制宜”的原则，找到有利于保护环境、安全实用、经济合理污泥处理与处置办法。在污泥资源化利用的各种办法中，污泥在水泥生产过程中协同处理技术投资省、能效显著，值得大力研究和推广。
水泥是以石灰石、粘土为原料，以煤为燃烧，通过“二磨一烧”“工艺而制备的，其中熟料煅烧温度高达1400℃以上。水泥行业所用的石灰石、粘土是不可再生资源，而且大量的粘土来自农田，它所消耗的煤炭也属国家很重要的一次性能源，每生产1吨水泥熟料大约消耗1吨石灰石，0.16吨粘土和0.11吨标准煤。水泥生产中作为硅质原料的粘土和作为燃烧的煤的消耗都很大，而污泥虽然成分复杂，含有大量的有害物质，但是污泥具有较高的烧失量和热值，扣除烧失量后，其化学成分与粘土质原料相近。从这一点看，在水泥生产中，污泥不仅有可能部分替代粘土用于配料，而且还起到提供热能的作用。更重要的是水泥窑具有燃烧炉温度高和处理物料大灯特点，且水泥厂均配备有大量的环保设施。在水泥生产过程中，水泥窑的煅烧温度在1400℃以是，污泥中含有的大量的有机物及细菌等，在水泥生产过程中完全燃烧分解，而污泥中的重金属元素，在水泥熟料矿物形成过程中参与了矿物的形成反应，已结合到熟料晶格中，得到了很有效地固化，污泥的有害作用被充分的消除。
我省的水泥行业正在蓬勃发展，如果能将污泥在水泥生产中得以利用，将会给我省的水泥生产企业带来革命性的变化，不仅变废为定，而且大大降低生产成本，很大程度的减少了对环境的污染和对资源的消耗，将为我省节能减排工作做出很大的贡献。
四、污泥资源化利用的发展对策
对资源化利用污泥的生产企业给于扶持和奖励，对资源化利用污泥的产品提供减免税优惠鉴于目前城市污泥代替粘土制水泥的产品原料中掺有城市污泥量还低于30%，对享受免征增值税和免征所得税的要求要进一步放宽。
（一）出台税收扶持政策
优惠政策的城市污泥掺用比例建议适当降低到15%～20%。支持和鼓励环保科学技术研究与成果推广对环保投资、再投资以及捐赠的单位及个人难予退税或所得税税前抵扣对使用掺有城市污泥生产建材的建筑企业要给予减免税费等。企业在污泥资源综合利用研究开发中所发生的各项费用可以计入生产成本，年终按企业投入的研发经费总额抵扣一定比例的所得税，以提高企业对污泥资源化利用研发的积极性。
（二）污水处理与污泥处理处置必须同步配套
1 工程概况
本污水处理厂规划用地面积约12km2，分两期建设，总规模为30万m3/d( Kz=1.3)，近期工程设计规模为10万m3/d，雨季合流污水规模为18万m3/d；而远期工程设计规模为20万m3/d，雨季合流污水规模为30万m3/d。纳污范围内服务面积约60km2。污水厂出水水质执行GB 18918-2002城市污水处理厂污染物排放标准的一级A标准；大气污染物排放执行GB 18918-2002的二级标准； 污泥直接浓缩脱水外运处置，含水率小于80%。污水厂总进水管道为φ2 000钢筋混凝土管，出厂尾水排放管为φ1 800排入附近河流，作为河流的生态补水，尾水排放管长度约1100 m。
2工程污水处理的特点和难点
本工程污水处理的特点和难点主要有:（1）本工程出水排放标准较高，由于SS，BOD5，CODCr，TP等污染物均可通过三级深度处理去除，而化学加药、过滤等三级处理手段对 TN 的去除是基本无效的，只有通过强化生物处理手段进行去除。（2）有限碳源的合理分配问题，解决近期进水碳源可能较低的问题。（3）近期雨季合流污水对污水厂水量水质的冲击问题。（4）雨季合流制污水 SS 值和含砂量较高的问题。以上问题是本工程技术路线重点考虑的技术问题。
3 工艺流程
本工程设计为了满足进水水质的变化和雨季合流污水量的冲击，推荐采用AAO污水处理工艺(见图1)，该工艺具有水质水量变化及负荷冲击适应性强、处理效果稳定可靠、运行模式灵活等优点。二级处理出水后采用三级深度处理(微絮凝过滤)和紫外线消毒+ClO2辅助消毒。污泥处理采用机械离心浓缩脱水一体机，除臭采用生物除臭工艺，对全厂有恶臭产生的构筑物进行加盖除臭，最大限度降低污水厂的生产运行对周围环境的影响。
4 各段主要构筑物工程设计及设计参数
4.1 预处理构筑物设计
预处理构筑物包括粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池，主要功能包括:
1) 去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于20mm的杂物，以保证潜水泵正常运行，将污水进行提升后，使污水籍重力依次流过处理构筑物，以保证污水厂正常运转( 粗格栅及进水泵房)；
2)去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于6mm的固体物，以保证生物处理及污泥处理系统正常运行，同时去除污水中比重大于2.65，粒径不小于0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生物处理，兼带除油撇渣功能(细格栅及曝气沉砂池)。
设计参数:
1) 粗格栅及进水泵房。地下式钢筋混凝土结构，格栅采用轻质加罩除臭； 内净尺寸: L×B=23m×22.6m，池深10.5m。主要设备为: 2台钢丝绳格栅除污机；单台过栅流量:Qmax=1.04m3/s。4台潜污泵，单泵性能参数:流量:580L/s，扬程:13.5m，功率:125kW。
2) 细格栅及曝气沉砂池。钢筋混凝土构筑物，内净尺寸: L×B=16.8m×10.8m。停留时间:近期旱季污水停留时间:约5.8 min(高峰流量)；近期雨季合流污水停留时间:约4.2 min。曝气沉砂池共两格，单格净宽4.0m，设计有效水深2.7m，有效长度24m。曝气量按0.2 m3空气/m3污水配置，在细格栅的架空渠道下设鼓风机房间，内设3台罗茨风机(2用1 备)，单机风量750m3/h，风压4.5m，功率15kW。
4.2 水处理构筑物设计
水处理构筑物主要为 A/A/O 生物反应池，主要功能为在生物反应池中营造厌氧、缺氧、好氧环境，利用生物反应池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以达到净化水质的目的。本构筑物也是本污水处理厂工程的核心部分。
设计参数:
1) 生物反应池。内净尺寸: L×B×H=100 m×88.8m×7.0m。设计参数:设计流量:10万m3/d，最低水温:15℃最高水温:25℃，系统设计泥龄:13d,污泥负荷:0.07kgBOD5/( kgMLSS・d)，容积负荷:0.245 kgBOD5/（m3・d），MLSS:3.5 g/L，MLVSS:2.45g/L，污泥生成系数: 1.1 kgMLSS/( kgBOD5・d) ，有效水深: 7.0 m，总水力停留时间: 13.46 h，高峰时供气量:24167m3/ h，气水比: 5.80∶1，剩余污泥量:15.4 t/d。
2)二沉池。周进周出二沉池: 直径38 m，共4 座。单池流量: Qmax=1354m3/ h，最大表面负荷( 雨季) : qmax= 1.38m3/(m2・h)，最大表面负荷(旱季):qmax=1.19 m3/( m2・h)，平均表面负荷( 旱季):qav=0.92 m3/( m2・h)，池边有效水深:4.0m，设计流量停留时间:3.4hr，平均流量停留时间:4.4hr。
4.3 深度处理构筑物设计
深度处理构筑物包括自动反冲洗滤池、紫外线消毒渠，其主要功能为:
1)通过过滤进一步去除二沉池出水中的污染物质，确保污水处理厂的出水达标。
2) 杀灭细菌，使细菌指标达到国家排放标准。
设计参数:
1) 自动反冲洗滤池。滤池单元数: 1座，每座分4条廊道； 设计规模: 5417m3/h(旱季高峰)；单池滤池单元面积:169.4 m2；单池结构尺寸:34.77m×4.9m×1.5 m；设计滤速:8.0m/h(高峰)，9.23 m/h(雨天)。
2) 紫外线消毒渠。内净尺寸: L×B=13.0m×5.54m；Qmax=5417m3/h；BOD5:10mg/L；SS:10mg/L；进水粪大肠菌群数106个/L～107个/L；出水粪大肠菌群数小于103个/L。
4.4 污泥处理构筑物设计
污泥处理构筑物主要包括污泥浓缩池、污泥浓缩脱水机房及料仓，主要功能为:
1) 储存一定量污泥，保证脱水装置稳定运行，撇除污泥内游离水，缩小污泥体积。
2) 降低污泥含水率，减少污泥体积，帮助污泥固化并外运。
设计参数:
1) 污泥浓缩池。2座直径8m圆池，进泥量:16.8 TDs/d( 旱季)，20.2TDs/d( 雨季)；进泥含水率:99.3%；进泥体积: 2400m3/d(旱季)，2880m3/d(雨季)；出泥含水率:98.5%；出泥体积:1120 m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；停留时间:3.5h(旱季)，2.9h(雨季)。
2) 污泥浓缩脱水机房及料仓。构筑物外尺寸:30m×15.2m，层高11.7m。污泥量:16.8TDs/d(旱季)，20.2TDs/d(雨季)；进泥含水率: 98.5%；进泥体积:1120m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；出泥含固率:≥20%；出泥体积:84m3/d(旱季)，101m3/d(雨季)。
5 结语
关键词：污水污泥 稳定性 厌氧和水解
一、概述
近年来，在国家财力有限的情况下，国家连续几年发行国债加大基础设施的投入。其中投入大量人力、物力和财力修建了城市污水处理厂，在大量新建的城市污水处理厂中，污泥处理问题应该得到到足够的重视。在污泥处理技术中污泥厌氧消化的投资高，污泥处理费用约占污水处理厂投资和运行费用的20-40%，并且污泥厌氧消化处理技术较复杂。在我国仅有的十几座污泥消化池中，能够正常运行的为数不多，有些池子根本就没有运行。所以，这导致近年来国内在中小型(甚至大型)污水处理厂大多采用国外引进的延时曝气氧化沟、SBR等工艺。延时曝气是一种低负荷工艺，对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家，是否适合推广这种低负荷的活性污泥工艺是值得推敲的问题。
首先，低负荷的曝气池的池容和设备是中、高负荷活性污泥工艺的几倍，相应的投资要高几倍；其次，延时曝气对污泥采用好氧稳定，能耗比中、高负荷活性污泥工艺要高40～50%左右，延时曝气增加了能耗一方面带来了直接运行费的增加，同时还要增加间接投资；据资料报道目前每kW发电能力脱硫需要投资1000美元，则每万吨延时曝气污水处理系统，增加电耗所需的脱硫投资要70万元。如果按脱硫投资为电站投资10%计，则电厂增加投资为700万元，这接近污水处理单位投资的50%。从可持续发展角度讲，大规模的采用延时曝气的低负荷工艺是不适合中国国情的。
所以，对污泥的处理技术必须予以充分的重视，能否解决好污泥问题是污水净化成功与否的决定性因素之一；另外，采用高效、低耗污水处理工艺的关键之一是解决城市污水厂污泥处理技术，可以讲在今后我国城市污水工艺的技术进步，在很大程度上取决于污泥处理和利用技术的进步。为了解决这一问题有必要加强污泥处理与利用的研究。
二、城市污水污泥的研究进展
1、两相消化理论
目前世界各国在污泥处理的领域仍以污泥厌氧消化工艺为主。厌氧消化工艺是在四、五十年代开发的成熟的污泥处理工艺。英国在1977年调查的98个城市污水处理厂中有73个建有污泥消化池。美国建有污泥消化池的污水处理厂总数为4286个。欧美各国多数污水处理厂都建有污泥消化池。这种工艺水力停留时间长，一般停留时间的设计标准是20-30天。为防止短路和加热，需设置搅拌和加温设备。
美国犹他大学Ghosh教授，从70年代开始了污泥二相消化研究， 从微生物生长特点，生长动力学等方面从事了大量的研究， 在基础研究的角度上，证明了二相工艺的优越性。但其采用的处理构筑物仍然为传统完全混合式的消化池，所以在停留时间， 减少投资等方面没有取得突破性的进展。自从Ghosh等人提出二相消化工艺以来，国内外在这一领域进行了不少研究。我国广州能源所、成都生物所、清华大学等地均在有机废水和农业废弃物方面进行了大量的工作，上海市政设计院也对城市污水污泥的二相净化作了大量研究。
2、厌氧技术的发展
在70年代末期各种新型厌氧工艺得到发展，例如厌氧滤池(AF)，上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧流化床(FB)等。这些反应器的一个共同的特点是可将固体停留时间与水力停留时间相分离，使固体停留时间长达上百天。这使厌氧处理高浓度污水的停留时间从过去的几天或几十天可以缩短到几小时或几天。美国的康万尔大学Jewell教授利用厌氧接触膜膨胀床(AFEFB)反应器处理含纤维素废水时发现，该反应器处理纤维素固体基质只需传统消化池5%的池容即可达到相同的处理效果。北京环保所王凯军在改进的上流式污泥床(水解池)处理城市污水时，发现在水解池2-3h的停留时间下，在处理污水的同时，被截留的污泥50%以上得到了消化。因此，这一信息也许揭示了新的反应器在污泥处理上的巨大潜力，也是污泥处理工艺的发展方向。与污水厌氧处理领域的进展相比较，污泥厌氧领域的发展远远地落后于厌氧工艺本身的发展进程。对于城市污水污泥的处理，如何将厌氧工艺的成果应用到污泥处理领域是当前的主要课题。事实上，有理由认为从70年代后期研究者开发的各种新型的厌氧反应器，例如：UASB反应器、厌氧滤池、厌氧消化床等存在着巨大的开发潜力。其完全有可能成为处理污泥新型反应器或其组成单元之一。
3、相关领域的进展
事实上，对于城市污水污泥的处理，在厌氧技术迅速发展的今天，厌氧接触工艺已不是先进的工艺。在工业废水处理领域，近年来在高含悬浮物固体处理最为广泛的领域是酒精糟液的处理技术，南阳酒精厂COD浓度为25-30g/L，悬浮物浓度35g/L，pH4.5-5.0。采用两个5000m3/d的消化池并联运行，停留时间大约为10d。相当于负荷3.0kgCOD/m3.d，相当于悬浮物的负荷为2.0-3.0kgSS/m3.d。需要说明的是在城市需气量较多时，酒精糟液不通过固液分离直接进入消化池，COD负荷为5-6kgCOD/m3.d。厌氧消化COD、BOD5和SS处理效率分别为75.6%、90.8% 和45.5%。
污泥中温厌氧消化工艺的停留时间一般大于20d.(在20-30d的范围)。相当于悬浮物负荷为1.0-1.5kgSS/m3.d，COD负荷最多为2.0kgCOD/m3.d。从酒糟废液的处理能力和负荷而言，则大大高于城市污泥厌氧消化工艺。从这个意义上讲城市污水污泥的厌氧处理技术不但大大落后于厌氧处理技术的发展，而且还落后于厌氧工业废水处理技术的发展。
三、多级厌氧消化工艺
1、新工艺的构思
在对城市污水污泥特性和各种厌氧反应器了解的基础上，借鉴国内外的研究结果和带有共性的研究思路，新的城市污水污泥处理系统的思想是充分利用现有的成熟工艺的优点，将现有的成熟技术最大程度的整合，集中突破技术整合过程中的技术难点和关键。并将治污、产气、综合利用三者相结合，使废物资源化、环境效益与经济效益和社会效益相统一。具体工艺的基本思想是分为如下三个处理阶段。
1) 第一级处理阶段是液化和分离装置
第一级反应器应该具有将固体和液体状态的废弃物部分液化(水解和酸化)的功能。其中液化的污染物去UASB反应器(为第二级处理的一部分)，固体部分根据需要进行进一步消化或直接脱水处理。可采用加温完全混合式反应器(CSTR)作为酸化反应器，采用CSTR反应器的优点是反应器采用完全混合式，由于不产气可以采用不密封或不收集沼气的反应器。
2) 第二级处理阶段
第二级处理包括一个固液分离装置，没有液化的固体部分可采用机械或上流式中间分离装置或设施。中间分离的主要功能是达到固液分离的目的，保证出水中悬浮物含量少，有机酸浓度高，为后续的UASB厌氧处理提供有利的条件。分离后的固体可被进一步干化或堆肥并作为肥料或有机复合肥料的原料。
3) 第三级处理阶段
在第二阶段的固液分离装置应该去除大部分(80-90%)的悬浮物，使得污泥转变为简单污水。城市污泥经CSTR反应器酸化后出水中含有高浓度VFA，需要有高负荷去除率的反应器作为产甲烷反应器。UASB反应器在处理进水稳定且悬浮物含量低的水有一定的优势，而且UASB在世界范围内的应用相当广泛，已有很多的运行经验。
2、实验流程
CSTR反应器有效容积为20L，反应控制在恒温和搅拌的条件下。物料在CSTR反应器中进行水解、酸化反应，反应器后接一上流式中间分离池(有效容积为5L)，上流式中间分离池的作用是分离在CSTR反应器内产生的有机酸。采用UASB反应器出水回流洗脱方法。经液化后的水在UASB反应器内充分地降解，产气经水封后由转子流量计测定产率，水则排到排水槽内，部分出水回流到中间分离池(图1)。
实验采用分批投料，连续运行的方式，实验温度保持在中温35℃。实验采用的污泥为高碑店污水处理厂的污水污泥，其污泥有机物含量较低VSS/TSS=45%。根据实验的进展逐步改变运行条件，提高负荷率和缩短停留时间，并考察反应器的运行情况。在稳定条件下重点考察两组实验条件，即：CSTR=10d，中间分离池=1d，UASB=1d；另一组为：CSTR=5d，沉淀回流池=1d，UASB=1d。
3、结果与讨论
由于污泥消化过程污泥培养阶段耗时较长，在启动的初期的监测数据没有实际的意义。整个过程的各个反应器的停留时间和有机负荷的变化见图2。从停留时间和有机负荷提高的情况来看，酸化池的有机负荷最终提高到15kgCOD/m3.d。而UASB的负荷稳定在5kgCOD/m3.d。
在整个运行运行期间，作为最终出水UASB反应器的COD和SS去除率和出水浓度与反应器的停留时间有着密切地联系(图3a)。当总停留时间(T)为7d时，COD的去除率在85%左右，SS的去除率在80～85%之间；而当T＝12d时，COD及SS去除率一直保持在95%以上。
由图3b可见，CSTR的HRT＝5d时，CODd/CODt在35～40%左右，污泥液化效果明显；而当HRT＝10d时，由于停留时间较长， CODd/CODt在55%以上。说明停留时间对污泥的液化效果影响很大。实验开始测定了污泥样品溶解性CODd值，进水CODd/CODt的比例为8.1%左右。从上面讨论可见，污泥在CSTR反应器中停留10d时，其进一步水解COD占总COD的50%，而当停留时间为5d时，水解COD的比例占总COD的30%左右。对比污泥稳定性指标，与厌氧消化工艺对比可知CSTR池停留时间HRT=5d，经过水解的污泥就可以达到相当的稳定化。因此，在以后的生产性实验中，取CSTR反应器的HRT=5d。
然而由图4a可见，VFA上升比例相对不高。进水中CODv/CODt的比例在7%左右；经5d液化后，CODv/CODt在25%左右，经10d液化，比例降到在20%以下。表明当CSTR反应器的停留时间延长，发生甲烷化反应。在最终UASB反应器中，厌氧主要在产甲烷阶段进行，CODv/CODd回落至5%左右。
由图4b可见，虽然两组实验的停留时间和负荷各不相同，但从实验的结果来看UASB的去除效率却基本相同，VFA的去除率为90%左右，对COD的去除率为83%左右。VFA的去除效率较好，产酸相产生的挥发酸基本在反应器中得到降解。COD的去除率不如VFA，这是因为UASB进水中，除了VFA外，还有一部分不溶性COD尚未水解为可溶性COD，这部分COD没有在反应器中得到去除。
5、新工艺的生产性应用
目前，工业废水和小型生活污水处理厂，普遍采用对好氧剩余污泥直接脱水的方法处理污泥。剩余活性污泥存在着耗药量大，脱水比较困难的缺点。北京市中日友好医院污水处理厂日处理水量为2000m3/d，原污泥的处置方案为活性污泥经浓缩后，运至城市污水污水处理厂消纳，但在实际运行过程中经常出现由于污泥无稳定出路，而影响污水处理厂运转的情况。为了使活性污泥得到稳定的处置，实际工程中采用的一体化设备如图5所示，各反应器的停留时间分别为：
反应器 污泥酸化池 中间分离池 UASB反应器 停留时间(d） 5 1 1
二沉池排出的剩余污泥首先排入污泥酸化池进行水解酸化处理，然后进入中间分离池，该池排出的上清液进入UASB反应器，进行高浓度、低悬浮物有机废水的降解；从中间分离池排出的污泥经测定已基本稳定化，污泥量较常规处理减少了三分之二，脱水性能大大改善；而且病菌和虫卵杀灭率达到99.99%，完全符合国家关于医院污水厂污水污泥无害化标准，从而彻底解决污泥消纳的问题。
四、结论
本文根据我国城市污水处理发展的现状，提出应该重视污水污泥厌氧处理新工艺开发和城市污水污泥厌氧处理工艺落后于厌氧污水处理工艺发展，甚至落后于工业废水相关(污泥处理)领域发展的论断。通过对于厌氧处理工艺的综述研究，认为污泥厌氧工艺开发，应该将现有的相关成熟技术最大程度的集成和整合。研究集中突破整合过程中的技术难点和关键技术，从而提出了多级厌氧处理工艺。本研究在理论分析和实验研究的基础上，以城市污泥为对象进行了多级厌氧消化工艺的实验研究，并在工程上进行验证。结果证实工艺是可行的，可使污泥在较短的总停留时间(T=7d)达到稳定化。
参考文献
1) Sam Ghose(1991)，Pilot-scale demonstration of two-phase anaerobic digestion of activated sludge. Wat. Sci. Tech. Vol.23，pp.1179-1188
2) Wang Kaijun(1994) Integrated Anaerobic and Aerobic Treatment of Sewage， Ph. D thesis， Wageningen Agricultural University， the Netherlands
3) Huang Ju-Chang， Bill T. Ray and Huang Yaojiang(1989)，Accelerated Sludge Digestion by Anaerobic Fluidized Beds: Bench-scale Study， In: Proc. Int. Conf. Water and Wastewater， pp.628
4) 王凯军(1996)，城市污水厌氧处理工艺与其中污泥稳定化问题研究，第四届海峡两岸环境研讨会，pp.21
前言：在石化行业， 污水处理场的污泥主要是由“三泥”即油泥、浮渣和剩余活性污泥组成， 此外还有少量污油罐的罐底泥和沉砂池的泥砂。如果处理不当，很
容易造成二次污染。石油行业技术人员一直对炼油污水场含油污泥的有效处理进行着不懈地探索。从上世纪70年代开始，对含油污泥的处理方法不断发展。最初用静置储存，自然沉降的方法进行处理，然后发展到用真空过滤机、板框压滤机处理，到今天利用卧式离心机进行处理[1]。但卧式离心机在运行中会产生很多问题，如果不加以解决，处理效果很差，甚至不能进行有效的固液分离。文章对一些运行中的问题及解决办法进行讨论。
一、三泥的产生和特点
我国炼油污水在污水处理场处理的同时，会产生“三泥”。“三泥”的主要来源于生化池内的污泥，浮选产生的浮渣、回收污油脱水产生的油泥、隔油池底泥的排放等，是石化工业的主要污染源之一[2]。炼厂污泥含水率较高， 活性污泥中含有毒有害物质较少， 较易处理，浮渣含一定量的无机物（如铝盐）、水和油。炼油污水中污泥的含水率在60%～99%，其余的是固体物质如泥、砂、微生物胶团体、悬浮物和絮凝剂的聚合物等。
二、三泥的处理现状及难点
含油污泥是一种多介质的混合物混合在一起形成一种较稳定的悬浮液体。含油污泥首先可以通过静置沉降，将含油污泥中的水分离出来。剩下的悬浮液体中，由于有石油类物质黏附在固体颗粒上，而石油类物质又有很强的黏附力，因此形
成了更为稳定的混合液体。这种混合液用静置沉降的方法处理效果很差。“三泥”机械脱水以带式压滤机，离心机为主，基本上淘汰真空转鼓过滤，板框过滤，这是
由于黏度较大的油泥、浮渣、池底泥其中的油份容易堵塞滤布眼，使水分不能滤出的缘故[3]。卧式离心机处理含油少的活性污泥效果良好，但是处理油泥和浮渣时，离心转速一般控制在1800～2000r/min，1800以下离心效果较差，2000r/min以上离心效果一般，但泥饼难以挤出，噪音大。经离心机脱水后， 污泥的含水率在80%～75%之间。离心机处理浮渣时，经常会出现离心液偏黑的现象。浮渣在离心机转鼓的壁上沾黏性较大，导致部分浮渣无法刮出，会经常出现运行时振动大的问题，有时也会出现出料口堵塞的故障发生现象，影响离心机的正常运行。
三、离心机对三泥处理难题的对策
1.加强离心机进料性质的分析，调整离心机运行参数。
通过对故障离心机解体检查发现，造成振动大的主要原因是有些不均匀的污泥黏附在离心机转筒内，切换进料性质时，随着转筒转速的提高，转筒失去动平衡。有时勉强运行起来，使黏附的污泥从转筒上甩出，在机内输送量螺旋的带动下，移动到出料口，如果污泥较多，就会产生出料口堵塞故障。产生不均匀污泥黏附的主要原因是长时间运行且对转筒水冲洗不彻底，有些黏度较大的污泥或浮渣没有被洗出来[4]。通过多次试验，离心机处理浮渣时，要及时根据进料性质的变化，调整辅机的转速，扭矩等参数，并加强离心机的冲洗频次，离心机开启先空载运行，直至转速平稳，无振动超标后，继续运行，这样会提高离心机运行的稳定性。
2.加大三泥的预处理力度，根据进料性质适当提高加药量。
通过实际运行试验，将离心机的进料物质，经过简单的重力脱水后，含固量高的污泥进入离心机处理，第一次处理能分离出大量干泥，离心液为黑色液体。将这种类似胶体溶液的黑色液体收集后再次经过离心机处理，可以产生大量清水。因此，对含固量高的污泥建议采用离心机处理，离心液收集，然后离心机再处理的二次处理法。两次处理的加药量不同，一般一次加药量要高于二次处理的加药量。
3.通过调整离心机内溢流口的高度，改变离心机的性能。
通过实际运行试验，通过调节离心机转鼓上的溢流口高低，从而来改变液池深度的大小，达到调整脱水段和沉降段的大小，通过此技术的调整，可以满足不同要求的分离效果。当离心机脱水段比较长，对提高泥饼干度有较大影响。反之则，可以得到更高的上清液回收率。溢流口的调整往往都是根据离心机进料的性质来调整的，以便离心机在处理三泥时实现该功能的最佳状态
结论：根据上文所述，卧式离心机在三泥处理应用过程中，操作简便，设备运行稳定，处理效果显著。经过卧式离心机的脱水分离，可以减少三泥的体积，逐步实现“减量化，稳定化，无害化和资源化”的目标。
参考文献：
[1] 徐强，污泥处置技术及装置 [M].北京：化学工业出版社，2003.