唐建國：污泥處理前沿技術介紹

時間：2011-09-17 10:13

來源：中國水網

作者：劉永麗

中國水網訊 2011年9月17日上午，在由中國水網、上海市政工程研究總院、上海城投聯合主辦的“2011（第三屆）上海水業熱點論壇”上，上海水務局水資源管理處教授級高工師唐建國介紹了四種污泥處理前沿技術，包括污泥熱水解預處理技術、污泥超臨界濕式氧化（SCWO）技術、電滲析脫水技術（ELODE）以及膜覆蓋高溫好氧發酵技術。

污泥熱水解預處理技術

厭氧消化的副產物——沼氣又是良好的化石能源替代物，所以該技術愈加受到重視。隨著污泥量不斷增加和對能源需求、處理后污泥品質的要求的不斷提高，原有厭氧消化設施面臨擴容和改造。
污泥高溫熱水解技術能夠替代消化池擴容、提高消化污泥品質、提高沼氣產氣量和提高污泥脫水效果；占地小、投資也小于污泥消化池擴容的費用；該項技術“碳足跡”量小，近年來是歐洲得到推廣應用的一項厭氧消化前的預處理技術。

污泥高溫熱水解技術是目前世界領先的污泥高級消化預處理技術。全球范圍已經交付22個項目，服務超過一千四百萬人口當量，每年處理420000噸污泥（以干重計）。按照含水率80%計，相當于每天5800立方米。

污泥超臨界濕式氧化（SCWO）技術介紹

污泥超臨界濕式氧化（SCWO）技術是20世紀80年代中期提出的一種新型污水、污泥處理技術。任何物質，隨著溫度、壓力的變化，都會相應呈現固態、液態和氣態三種形式。

當處于氣液平衡的物質升溫升壓時，熱膨脹引起液體密度減少，而壓力升又使氣液兩相的界面消失，成為一均相體系，這一點即為臨界點。如果將水的溫度和壓力升高到臨界點（溫度：374.3℃，壓力：22.05MPa）上（即超臨界）時，水將會處于一種既不同于氣態，也不同于液態和固態的新流態——超臨界態，這種水稱為超臨界水。

超臨界水的特性使有機物、氧化劑、水形成均一相，克服了不同相之間的物質傳輸阻力。

超臨界濕式氧化法就是利用超臨界水作為反應介質來氧化分解有機物，具有以下特點：

（1）處理效率高：在適當的高溫度、壓力和短停留時間下，有機物能夠完全氧化為二氧化碳、水、氮氣及鹽類等無害的小分子化合物；有毒有害物質的去除率達99.9%。

（2）反應器占地小：由于反應速率高，故污泥在反應器中的停留時間短，因此反應器結構簡潔、體積小，占地面積小。

（3）對外界能源需求少：污泥中的有機物氧化反應釋放的熱量足以維持反應所需要的溫度，且熱能還可回收利用。

（4）不產生二次污染：反應生成鹽類可以通過沉淀加以分離，處理產生的水純凈。

（5）運行費用低：該方法建設成本和運行成本較低。

（6）一步完成處理：該技術是對活性污泥（未加濃縮的污泥）直接進行處理，也就是說采用超臨界濕式氧化法污泥處理使得多步驟的污泥處理一步完成。

電滲析脫水技術（ELODE）

與傳統的機械脫水不同，電滲析脫水的驅動力不是機械力，而是電場力。污泥固體顆粒和水在電場的作用下，做定向運動，在通過多孔固體濾膜時，因固體顆粒粒徑較大，而被截流，水分子則能夠通過濾膜，從而實現固、液分離。其設備外形似帶式脫水機，但其以轉鼓為陽極，以鏈軌為陰極，鏈軌與污泥之間用濾布相隔。

電滲析脫水技術的優點是：脫水效果好，脫水污泥含水率可降至40~60%；耗電省，能耗為0.5~1.0 kwh/kg干物質；衛生化水平高，在脫水過程中，能夠有效殺滅病原菌，經脫水后的污泥也不再滋生病菌；運行穩定性好，即便進水污泥性質、含水率有較大波動，脫水效果均能夠穩定在較好的水平。

膜覆蓋高溫好氧發酵技術