污泥厭氧消化研究方向

1、污泥厭氧消化技術(shù)研究方向、污泥處理市場與技術(shù)2015年國家頒布的 水十條”，分為九個(gè)重點(diǎn)整治方面，將污泥處理提到了 與污水處理同等重要的位置，成為水污染防治工作的基礎(chǔ)和首要任務(wù)。要求污水 處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置，禁止處理處置不 達(dá)標(biāo)的污泥進(jìn)入耕地。非法污泥堆放點(diǎn)一律予以取締。 現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施應(yīng) 于2017年底前基本完成達(dá)標(biāo)改造，地級(jí)及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于 2020年底前達(dá)到90%以上。再生水水處理4llFH _ r三 陣洵匣未來幾年，污泥處理目標(biāo)明確，污泥市場有望加大發(fā)展。我國或?qū)⑦m度提高 排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)并擴(kuò)大排污收費(fèi)范圍，將污泥處理處置納入污水

2、處理成本。未來五 年,污泥處理處置投資規(guī)模有望達(dá)到 360億。關(guān)于污泥處理的技術(shù)路線，總體來說，城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù) 指南（試行）和業(yè)界對(duì)污泥處理技術(shù)優(yōu)先序有一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，即：污泥消化 泥質(zhì)達(dá)到限制性土地利用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，優(yōu)先考慮土地利用一一不具備土地利用條 件時(shí)，考慮焚燒及建材利用 一一無法土地利用且不具備焚燒和建材利用條件時(shí)， 填埋。目前主要的幾種技術(shù)路線包括：1）厭氧消化為主的技術(shù)路線2）好氧堆肥一土地利用的技術(shù)路線3）以焚燒為主的技術(shù)路線4）高干脫水一建材利用的技術(shù)路線但各技術(shù)路線都存在著不同程度的問題：技術(shù)存在的問題優(yōu)點(diǎn)厭氧消化污泥含砂量高、有機(jī)質(zhì)含量低，造 成產(chǎn)氣率較低，運(yùn)行

3、不理想；污泥 降解性差、停留時(shí)間較長；核心設(shè) 備采用進(jìn)口，投資較大；產(chǎn)生的甲 烷為易燃?xì)怏w，安全等級(jí)及管理要 求較圖;經(jīng)厭氧消化后的污泥基本穩(wěn)定 化；可以使污泥體積減少 30%50%,有利于污泥減量化； 將污泥中有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣，能 源化效果好；好氧堆肥工業(yè)污泥與生活污泥混合，污泥中 重金屬含量偏高，土地利用存在安 全性問題，缺乏銷路；好氧發(fā)酵需 要大量輔料；設(shè)備智能化水平不高； 工程標(biāo)準(zhǔn)化程度低；好氧堆肥將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變 成有機(jī)肥料和土壤調(diào)節(jié)劑，實(shí)現(xiàn) 污泥的穩(wěn)定化和資源化；污泥焚燒焚燒過程中重金屬、二嗯英污染嚴(yán) 重；產(chǎn)生飛灰、殘?jiān)热孕柽M(jìn)一步 處理；焚燒需要輔助燃料；焚燒前 需要提高污泥

4、的脫水程度；可迅速、有效地達(dá)到減量化目的， 最終處置較便利；高干脫水需投加大量化學(xué)藥劑，導(dǎo)致污泥減 容不減量；化學(xué)藥劑對(duì)后續(xù)利用產(chǎn) 生影響；脫水后污泥含水率降低，便于焚 燒或利用；二、污泥厭氧消化技術(shù)厭氧消化處理是在厭氧狀態(tài)下利用微生物使各種類型的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成 CH4、 CO2、H2O和H2s的消化技術(shù)，它可以去除污泥中 30%50%的有機(jī)物并使之穩(wěn) 定化，是目前國際上最為常用的污泥生物處理方法。1、預(yù)處理技術(shù)研究厭氧消化過程分為水解階段、產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段，由于污泥中大部分有 機(jī)物存在于微生物細(xì)胞內(nèi)，水解階段是利用活的微生物細(xì)胞分泌的水解酶對(duì)微生 物細(xì)胞進(jìn)行水解，使污泥中的有機(jī)物釋放，使復(fù)

5、雜的有機(jī)物被分解成簡單的有機(jī) 物，因此水解是污泥厭氧消化的控制性步驟。由于污泥水解速率低，厭氧消化存在反應(yīng)速率低、污泥降解性差、停留時(shí)間 長等問題。近年來，大量研究集中在破碎污泥細(xì)胞并提高污泥水解速率的預(yù)處理 技術(shù)，以期改善污泥厭氧消化性能、提高污泥處理效率、增大產(chǎn)甲烷量。目前已有的預(yù)處理方法主要包括：預(yù)處理種類具體方法化學(xué)預(yù)處理堿預(yù)處理O3預(yù)處理H2O2預(yù)處理機(jī)械物理法熱預(yù)處理微波預(yù)處理超聲預(yù)處理機(jī)械預(yù)處理生物法添加菌群添加酶聯(lián)合預(yù)處理熱、堿預(yù)處理微波與氧化劑聯(lián)合預(yù)處理微波與堿聯(lián)合預(yù)處理超聲與堿聯(lián) 合預(yù)處理2、污泥厭氧消化產(chǎn)酸，用于污水脫氮除磷工藝中補(bǔ)充碳源研究傳統(tǒng)污水生物脫氮除磷工藝中，反

6、硝化菌和聚磷菌均為異養(yǎng)菌，其生長需要 足夠的碳源，我國典型城市污水屬于低碳源污水，對(duì)保證城市污水處理廠氮、磷 達(dá)標(biāo)排放是一大瓶頸，因此污水廠常用乙酸、乙酸鈉、葡萄糖、甲醇和乙醇等作 為外加碳源來提高脫氮除磷效果。厭氧消化產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸 （VFA）可用作提高污水營養(yǎng)物去除 效果的替代碳源，同時(shí)減少了消化液的處理成本。提高污泥厭氧消化產(chǎn)酸的方法 包括酸堿調(diào)節(jié)、投加表面活性劑等方法。3、污泥厭氧消化工程設(shè)計(jì)過程中相關(guān)參數(shù)確定污泥厭氧消化工程設(shè)計(jì)總體要求包括：適宜的池形選擇，最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)， 高效、節(jié)能、易于操作的設(shè)備，適宜的污泥投配比，產(chǎn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全、高效， 加熱系統(tǒng)的穩(wěn)定、節(jié)能， 其他安全防護(hù)、除渣措施、管道系統(tǒng)等。工程設(shè)計(jì)過程中涉及的參數(shù)包括：1）污泥厭氧消化系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，需要對(duì)污泥泥質(zhì)進(jìn)行調(diào)研。如污泥的pH值、 有機(jī)質(zhì)含量、C/N比等指標(biāo)是否在厭氧消化的理想范圍內(nèi)，測定單位有機(jī)質(zhì)的產(chǎn) 氣量衡量污泥的厭氧消化性能。2）預(yù)處理單元、均質(zhì)調(diào)配單元，需確定污泥的含水率和溫度，保證物料濃 度均質(zhì)。3）厭氧消化單元，確定污泥的投配比、pH值波動(dòng)范圍、反應(yīng)溫度、攪拌方