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每天处理250吨地埋式一体化污水处理设备
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自从活性污泥法问世以来，污泥膨胀一直是运行管理中的一个难题。污泥膨胀有3个明显的特征：（1）发生率比较高，在欧洲大约有50%的污水处理厂都存在污泥膨胀现象；（2）具有普遍性，几乎所有的活性污泥工艺都有污泥膨胀问题；（3）后果严重，当污泥膨胀发生时，大量的污泥随水流失，导致出水悬浮物增高，水质达不到排放标准，直至整个工艺运转失效，而再恢复到正常状态又需要很长的周期。   
近几十年来，国内外研究者对污泥膨胀问题进行了大量的研究，并取得了一些进展，但到目前为止还没有一个满意的理论解释或有效的污泥膨胀控制措施[1]。随着人们对环境的要求日益提高，对磷和氮的排放标准要求日趋严格。生物脱氮除磷工艺要求较长的泥龄以满足硝化菌的生长[2]，相应长泥龄污泥膨胀问题仍是运行管理中的一个难题。为了解丝状菌在脱氮除磷工艺中的生长规律，本文用21个月的时间，对芬兰索门诺亚污水处理实验厂的生物脱磷脱氮工艺进行了丝状菌的种类和长度的检测。

2 工艺的特征和实验方法  
索门诺亚污水处理实验厂的生物脱氮除磷工艺采用UCT工艺，为比较脱氮除磷的效果，污水厂设有2条并行的流程，1#流程在曝气池内装有20%（体积比）的悬浮填料；2#流程在曝气池内不装设悬浮填料。处理污水来自爱斯堡城市的市政污水，其中大约有10%的小规模工业废水
 丝状菌的长度  
在1# 流程厌氧阶段，丝状菌的平均长度比好氧阶段低19.26 %，在2# 流程厌氧阶段，丝状菌的平均长度比好氧阶段低7%。这表明厌氧阶段有一定的抑制丝状菌生长的功能。  
由于1# 曝气池内填设悬浮填料，1# 流程丝状菌的平均长度比2# 流程低66.02%；仅在曝气阶段，1# 曝气池丝状菌群的平均长度比2# 曝气池低62.52%。   
在运行期间，泥龄一直保持在15d左右，运行处在稳定阶段，并没有出现严重的丝状菌污泥膨胀情况。在第7个月期间，为提高脱磷脱氮的去除效率把泥龄增加到30d，丝状菌长度明显增大并导致了污泥膨胀。后来又不得不把泥龄降低到15d左右，才使运行又趋于稳定。
 分析讨论    
大量的镜检观察发现，在正常稳定条件下，丝状菌和菌胶团菌组成一个互相依赖相互促进的共生关系。丝状菌位于菌胶团的内部，当丝状菌生长伸出菌胶团，大量新生的菌胶团菌又吸附和依附在丝状菌的表面。正常情况下丝状菌和菌胶团菌的生长达到相对的平衡，丝状菌始终被菌胶团菌包裹在里面。在污泥膨胀阶段，主要是菌胶团菌的生长速度变慢，致使丝状菌生长伸出菌胶团外面造成污泥膨胀。分析其原因，造成菌胶团菌生长速度变慢的原因有：
（1）外界条件不能满足正常生长繁殖[3]，如食物缺乏、溶解氧不足、pH偏低、或微量元素比例不恰当。
（2）微环境因素，尚若大量的生物残渣不能被及时分离或分解，会恶化微环境造成菌胶团菌大量死亡。而丝状菌大多是腐生菌[4]，食料来源来自死亡的菌胶团菌，菌胶团菌大量死亡又为丝状菌提供了充足的食物源，又促进了丝状菌的过剩生长导致污泥膨胀。在厌氧—缺氧—好氧工艺中，当回流污泥通过厌氧阶段时，厌氧菌有分解部分生物残渣的功能。
每天处理250吨地埋式一体化污水处理设备填埋与焚烧的比较上海和浙江一些单位作过污泥卫生填埋及焚烧处置的方案比较。其主要工艺流程为：
原污泥→浓缩→消化→脱水→卫生填埋
原污泥→浓缩→(消化)→脱水→焚烧→焚烧灰填埋
对于焚烧处理工艺，为了避免消化后污泥热值减少，也可以不作污泥消化处置。上述两个工艺的经济性比较结果，无论采用国产设备或进口设备，二者的处置工程费用基本相同。按国产设备对污泥进行处置，运行费用折成污泥干固体，处理总成本约为800元/t。
以10000m3/d污水厂产生2吨DS计—DS为每天产生的绝干(没水分)污泥量(kg)，每吨污泥处理成本约为0.16元，与国内大型污水处理厂污水处理成本(不计折旧和huan贷利息)0.3～0.45元/m3相比，需增加成本35％～50％，这与国外的实例相当。
既然污泥的卫生填埋与污泥的焚烧其工程费和运行成本大致相当，那么，从污泥无害化和减量化看，焚烧方案有明显的优点。这亦是国外(特别是西欧和日本)污泥焚烧发展较快的原因。荷兰的污泥是100％采用焚烧处置的。焚烧后少量的泥灰可用于混凝土、砖瓦制品、路基路面的骨料和工程建设的回填土。

二、污水污泥处理和处置应注意的问题
1.设计城市污水处理设施时，要把工业污染源控制、污水处理工艺和污泥的处理和处置，作为一个系统来考虑。上海市对全市大小污水厂的污泥成份、数量进行分析，在此基础上，对污泥的处置作全面规划，协调多方关系，落实分期实施方案，这是正确的。不认真处置污水厂的污泥，污水处理是不完整的。
2.对污泥的zui终处置，我们缺乏经验，如污泥的干化和焚烧装置的设计，比污水处理工艺复杂得多，我们应认真学习、引进、消化、吸收国外的技术和经验，同时要制订和完善污泥处置有关的法规和标准。我国一些污水处理厂的污泥消化、沼气利用装置，基本上都是引进国外的技术和设备。
3.采用多途径来解决污泥问题。大厂与小厂不一样，南方与北方亦不一样。有的地方污泥可与垃圾处置相结合，有的地方污泥可与发电厂燃煤相结合。对量大面广的小型污水厂的污泥，要总结农用的经验。
在污泥干化和加热技术上，还可考虑利用太阳能、微波和湿式氧化等多种方案。有的污泥可与工业废水治理中的污泥一并处理。要善于总结各地的经验和教训，大力发展国产化设备，这是一项朝阳产业。要积极探索适合国情的低成本、无害化、多用途的污泥处理和处置途径。
三、某城市污水处理厂污泥处理处置方案的选择
1 城市污水处理厂现状
1.1 污水处理厂
该污水处理厂处理规模为16 万m3·d-1(分两期建设完成，其中一期为3 万m3·d-1，一期已经稳定运行4 年，现在正进行二期建设)，以城市生活污水为主,服务面积62km2，服务人口30 万人。二级处理,采用DE 氧化沟工艺为污水处理的主要工艺。
1.2 污泥基本情况
1.2.1 污泥的来源与性质
污泥主要来源于氧化沟工艺产生的剩余污泥，污泥颗粒细、比重小，含水率在99.2%~99.6%之间。污泥中含有促进植物生长的氮、磷、钾等营养元素，还含有寄生虫卵和病原菌等微生物，有机物含量约为50%~60%。受进水水质影响，污泥中还有重金属离子和有毒有害物质,但该城市规划区内工业企业较少，污水中工业污水所占比例一般不超过 10%，污泥中金属离子以及有害物质较少。
1.2.2 污泥产量污泥
干重25.6t·d-1, 含水率为99.4% 时体积为 4266.7m3·d-1，脱水后，泥饼含水率为76%~80%，体积约为106.7~128 m3·d-1左右。
2 污泥处理方案的比选
污泥处理的目的主要有以下几点：稳定化使之消除恶臭；无害化杀死虫卵及病菌；减容化，运输降低含水率使之易于运输处置、利于实现污泥资源化。城市污水厂污泥稳定化技术主要有厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥以及污泥焚烧等。污泥浓缩、脱水以及焚烧是污泥减容的主要技术。无害化中主要采用生物法与化学药剂稳定法，国内外普遍采用生物法。生物法中主要有厌氧稳定，好氧稳定。结合污泥zui终处置，该城市污水处理厂污泥处理有以下两种方案可供选择：污泥脱水方案，污泥消化后脱水方案。由于原水中洗涤剂含量很高，加之曝气强度较大，经常出现白色、粘稠的泡沫，并且越积越多，当污泥发生膨胀时，危害较大。2002年12月29日夜，由于泡沫积累成为高达一米多高的泡沫山，致使污泥大量流失。经过这次事故以后，我们除投加消泡剂以外，采取了水力消泡的方法。