對于污泥前處理的研發與改良

劉敏捷 耿飛

摘要：通過對處理污泥的機械進行多方面的研究，最終得出如何更好的出去某一部分的結合水是該機械進行脫水工作時面臨的重點也是難點問題。在這種情況下，本文著重的介紹了目前國際上對于脫水機械的研究進展，最后得出生物法和物理法是在機械脫水前對污泥處理的比較合適的方法。

關鍵詞：污泥；研究進展；生物法 ；物理法

1、研究現狀

在處理廢棄的污水的時候，往往也會有非常多的污泥產生，其中絕大部分的剩余污泥則是由使用了活性去除污泥的方法產生的。有關的學者調查研究得出，二零一二年我國產生的污泥高達兩千多萬噸，二零一五年甚至將會達到三千多萬噸，這可以說是一個非常大的數字，讓人不禁驚悚。不僅如此，存在與污水中的污染物差不多有一半是存在于污水中的污泥中，如果對于這些污泥不能夠比較完善的處理掉將會再一次造成污染，可以說危害更為嚴重，因此我國十分的重視如何妥善處理污泥，隨著近年來我國污泥越來越多，我國也越來越重視。用物理的角度來觀察污泥的話，污泥是一種膠狀體帶有少量的電量，體積比較大且含水量高，一般在處理污泥時為了方便對其進行運輸和回收利用，需要在處理之前對其進行脫水處理，一般情況下用于這方面的資金占總資金的比重高達百分之六十。

機械脫水是我國最主要的脫水的方法，顧名思義就是說利用某些機械對其產生巨大的壓力或者某些容器高速旋轉產生巨大的離心作用從而達到脫水的目的。但是污泥的構造并不是我們想象的那么簡單，相反他的結構非常復雜，一般情況系下直接使用機械脫水的方法對污泥進行脫水處理不能達到我們預想的效果，這就需要使用一些手段對污泥前處理，但是由于前處理的方法不同，脫去的水分等物質也不同，可以說機械脫水的程度和速度在一等程度上受到前處理的影響。就目前而言，國際上常用的前處理方法主要有熱處理、添加某些活性劑或者是絮凝劑以及凍融處理等。現在有很多的因素會影響到機械脫水，如何能更好的對污泥進行脫水處理可謂是至關重要。

2、目前面臨的難題

一般新產生的污泥的含水量在百分之九十六到百分之九十八，而某些活性污泥更是高達百分之九十五到百分之九十八。即使使用各種手段比如機械脫水和濃縮作用等的處理，他的含水量仍然高達百分之七十，對其進行干燥時依然需要消耗非常的多的能量。國內外的眾多學者針對這一問題展開了討論和研究，其中當以田禹、何培培等人的發現為最，為后來學者的進一步研發提供了大量的可借鑒之法。

眾多學者的研究結果雖然各不相同，但是都有一個共同點，都指出了當污泥中水的含量比較低時，其中的某些物質會通過吸附的方式增加結合水，是顆粒的體積增大來阻止被過濾掉。除此之外，還有更多的因素會影響到脫水，微生物以及有機物就是其中兩個比較常見的原因，當污水中的有機物增多時，會使微生物快速的大量增殖，能在極短的時間內繁衍出數以億計的微生物。而這些微生物又會釋放一種能夠使污泥更加堅固的物質，這就給機械脫水造成了極大地困難，使效果達不到理想目標。因此想辦法除去污泥里面的結合水成了解決機械脫水的難點所在。

3、針對前處理的討論

由于使用機械法很難除去污泥里面的一些結合水，于是國內外的專家經過研究，最終得出了對其進行前處理來解決這一難題，一般常用的方法有生物法、化學法以及物理法。

在裝滿生物的溶液中浸泡的方法剛開始只是去除污泥中的金屬，就是使用微生物發酵產生的酸性物質分解金屬來達到目的，近年來有些學者意外發現這些酸性物質在分解金屬的同時還改變了污泥的某些性能，使其進行機械脫水時更簡便。經過周立祥等眾多學者的研發，最終得出了一套新的前處理的方法，能使水分更加容易的被脫去。

所謂的化學法沒有人們想象的那么復雜，只不過是利用了一些化學知識而已，利用絮凝劑可以使污泥中的某些物質凝聚起來，從而改變污泥的某些特性。絮凝劑可以分成兩組即有機和無機絮凝劑。科研人員實驗發現，在污泥處理的過程中普通類型的絮凝劑很難起到較大的效果還浪費錢財。然而經過大量的試驗之后，科研人員又發現無機也有很多不好的地方，比如他雖然能夠在很大程度上改變污泥的某些特性從而達到絮凝的效果，但是他在使用完后仍然存在于污泥中很難被分解，給后面的工作帶來了極大的困擾，因此科研人員又發現了易于降解的有機的絮凝劑。

接下來就是眾所周知的物理法，其實物理法在很多年前就已經有人開始使用了，大多數人對此應該不會陌生，熱處理法、在污泥中添加木灰等物質、冷凍法等都已經能夠成熟的運用，接下來本文介紹的主要是近年來新型的幾種科技-超聲波法和磁場法。所謂的超聲波法就是利用了聲波的不同頻率，以此來改變污泥的某些特性。經過眾多科研人員的激烈爭論，最終得出超聲波能夠利用其較大的頻率破壞污泥中細胞的結構，從而起到脫水的效果；所謂的物理法指的是對污泥施加一個磁場，改變污泥內部微生物的某些活性比如新陳代謝，進而改變它的結構，，破壞遺傳物質。事實證明物理法處理后，污泥的脫水性能提升了很多。

4、對比與歸納

上述講了最常用的幾種前處理的方法，經過一段時間的發展，他們都更加的完善，每種前處理都各具特色，因此在進行前處理時選擇合適的方法往往會事半功倍，接下來就對這幾種方法進行了對比與歸納。生物法和物理法處理過的污泥明顯要比化學法處理過的污泥的含水量低，還能為接下來的操作提供各種方便，最重要的是不會對環境造成二次污染。由此可見，這兩種方法是比較合適的前處理方法。

經過上文的闡述，我們可以很明顯的看到，前處理確實對改善污泥的某些性能有很大的幫助，尤其是生物法和物理法，但是凡事都不可能是完美的，這幾種方法還需要進一步開發。物理法主要是找到一個更為合適的作用強度和時間，對電磁強度等都有要求；生物法主要是努力尋找新的效果更加明顯的微生物物種，同時還應該在已有的基礎上進行優化等。

參考文獻

（1）尹軍、譚學軍、廖國盤等 我國城市污水污泥的特性與處置現狀[J] 中國給水排水，2003

（2）田禹、王寧 醬油污水污泥脫水的影響因素及其作用機理[J] 環境科學研究，2005，18（5）：60-62

（3）何培培、余光輝、邵黎明等 污泥中蛋白質和多糖的分布對脫水性能的影響[J] 環境科學，2008，29（12）：3458-3461

（4）董輝、王國華、孫曉 影響污水污泥脫水性能因素的探討[J] 上海建設科技，2005，（6）：27-28

（5）倪丙杰、徐德潛、劉少跟 污泥性質的重要影響物質-保外聚合物[J] 環境科學與技術，2006，29（3）：108-110