污泥固化處理技術
1、污泥固化影響因素分析
城市污水污泥固化過程中的影響因素很多，本文以水泥滲量、養護時間為例，就其產生的影響分析如下。
1.1 水泥摻量對城市污水中的污泥固化影響
在污水污泥中加入石灰以及煤灰，其摻入比例為2%、10%，養護時間為6d。在此過程中，先以無水泥摻入作為對照實驗，固化塊抗壓強度及其COD濃度為66.2kPa與535.3mg/L。以不同比例的水泥摻入作為對照，固化塊抗壓強度與浸出液中的COD濃度對比如下圖所示。
從圖1可知，水泥摻入量不斷增加的同時污泥固化塊的抗壓強度呈上升之勢，從0時的66.2kPa逐漸上升到20%比例時的215.4kPa。而且隨著水泥加入量不斷增加，污泥固化塊的強度逐漸增大。值得一提的是，當水泥摻量比從12%開始，污泥固化塊自身的抗壓強度增幅逐漸變小。由此可知，水泥摻量比在12%時，污泥固化塊膠結趨于穩定，水泥摻量適宜。同時，隨著水泥摻量比的不斷增大，浸出液中的COD濃度逐漸降低，從原來的535.3mg/L下降到289.5mg/L，說明水泥添加有利于促進城市污水中的污泥結構穩定性提高，使其固化。
1.2 養護時間對城市污水中的污泥固化影響
研究表明，水泥以及煤灰對污水污泥的固化處理效果非常的顯著，養護天數達到7d，此時固化塊自身的抗壓強度可達到500kPa，固化塊可達到填埋要求。結合國內城市每天所需接納的污泥情況，在填埋處理基礎之上應當盡可能減少污泥固化塊養護時間，養護天數可以選擇3天、4天以及6天和7天等，甚至可以達到8天的養護時間，并以此為基礎來研究養護時間對固化塊本身的抗壓強度以及浸出液中的COD含量(濃度)產生的影響。
水泥以及石灰或者煤灰摻入量和比例固定以后，養護時間不斷增加的同時，污泥固化塊抗壓強度逐漸增大，養護3d時其強度為142.5kPa，養護8d時其強度達到了250.1kPa，由此可見固化塊抗壓強度隨養護時間的不斷延長而呈現出逐漸增大之勢，養護處理對于污泥固化塊抗壓強度的增大非常有利。養護時間在4d至6d時，污泥固化塊的強度增幅顯著。超過6d，污泥固化塊強度增幅逐漸變小。總體而言，養護時間控制在6d為宜。
綜合上述兩個影響因素，水泥摻入量不斷增加，直至固化塊穩定，水泥摻量對污泥固化塊強度增大以及穩定性提高有促進作用。隨著養護時間的不斷增加，浸出液中的COD濃度逐漸下降，養護天數與污泥固化塊強度的增強關系密切，以6d時間最為合適。
2、污泥固化處理方法
基于以上對城市污水中的污泥固化效果影響分析，筆者認為實踐中應當充分考慮污泥固化影響因素，在此基礎上選擇合適的污泥固化處理技術方法。
2.1 物理處理技術方法
城市污水處理廠在處理污泥時，可采用的有效方法有很多種，本文以熱處理技術方法為例進行分析。熱處理方法是基于對污泥加熱處理，破壞其中的絮體，促進厭氧有機物水解。具體而言，主要有四個過程，即污泥絮體解體、污泥細胞破碎以及釋放其中的有機物、有機物水解、美拉德反應。其中，有機物水解過程中需要的溫度相對較高，同時固體物溶解、絮體破碎以及有機物水解是最為關鍵的環節。就加熱預處理后的污泥而已，較之于直接采用厭氧消化方式進行處理所需的時間要短，而且甲烷產生效率更高。通過對剩余污水中的污泥厭氧消化之前進行熱水解，隨著溫度的不斷升高，其水解速率和程度均隨之提高，而且容易厭氧消化。值得一提的是，在此過程中并非溫度越高效果就越好，當水解溫度升高至200℃時，就會美拉德反應，即水解還原糖的氨基酸以及醛基，并且生成降解難度較大的褐色多聚氮。雖然熱水解可促進厭氧消化，但是溫度過高會產生難以降解的產物，而且該種物質在某種程度上會對厭氧消化產生抑制作用，該種技術方法在剩余污泥固化處理過程中應用效果非常的顯著。
2.2 化學處理技術方法
污泥固化處理過程中還可以采用化學處理法，其中臭氧氧化法最為典型。臭氧是常見的一種氧化劑，而且已經被廣泛應用在污泥處理之中，其能量消耗比較少，裂解細胞能力非常的強，可有效殺滅污泥中的活性微生物，氧化細胞并釋放有機質。污泥經臭氧氧化，胞外聚合物以及細胞壁、細胞膜等被臭氧氧化成微小的分子物質，其構造受損導致新陳代謝難以進行，繼而穿透細胞膜將膜內脂蛋白以及脂多糖破壞掉，以此來改變污泥微生物細胞通透性，最終使微生物溶解、死亡。臭氧氧化法與厭氧消化法結合使用，可有效解決城市污水廠污泥固化問題，通過臭氧預處理將污泥破碎掉，然后釋放大量的細胞質，從而使污泥水解加速和提高厭氧反應速率。值得一提的是，臭氧投入量不斷提高，污泥會逐漸減量。當投入量足夠時，其減量效果就會不明顯，甚至出現負效果。臭氧濃度不變的情況下，隨著污泥濃度的增加，其中的蛋白質溶出率逐漸增多。臭氧氧化方法的應用，較之于其他方法，比如超聲波法破解以及熱處理技術方法等，破解污泥的能力更強，而且與臭氧氧化技術結合使用，可減少污泥處理排放量。
2.3 生物處理工藝
污泥固化處理過程中的生物處理技術方法中，最為典型的是厭氧流化床技術工藝。對于厭氧流化床方法而言，其作為獨特的厭氧消化系統，實際上也是一種高效生物膜處理法。其以火山巖顆粒以及活性炭顆粒等作為載體，厭氧微生物基于膜的形式結在火山巖表面，利用流態化技術手段使污水呈現出流化狀態。其中的微生物與有機物接觸并吸附在一起，可以分解有機物，達到有效處理之目的。
3、結束語
總而言之，隨著污泥處置問題的日漸突出，實踐中應當根據城市污水處理廠的污泥情況，合理選擇污泥處理技術和方法，對污泥進行有效的固化處理。
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