近(jin)年(nian)來(lai)(lai)，在國(guo)家財力有限的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，國(guo)家連(lian)續幾年(nian)發行(xing)國(guo)債加大基礎設施的(de)(de)(de)(de)投入。其中投入大量(liang)人(ren)力、物力和財力修建了城市(shi)(shi)污(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)，在大量(liang)新建的(de)(de)(de)(de)城市(shi)(shi)污(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)中，污(wu)泥處(chu)理(li)問題應(ying)該得到到足夠的(de)(de)(de)(de)重視。在污(wu)泥處(chu)理(li)技(ji)(ji)術中污(wu)泥厭氧消(xiao)化(hua)的(de)(de)(de)(de)投資高，污(wu)泥處(chu)理(li)費(fei)用約占污(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)投資和運行(xing)費(fei)用的(de)(de)(de)(de)20-40%，并且污(wu)泥厭氧消(xiao)化(hua)處(chu)理(li)技(ji)(ji)術較(jiao)復雜。在我國(guo)僅有的(de)(de)(de)(de)十幾座污(wu)泥消(xiao)化(hua)池中，能夠正(zheng)常運行(xing)的(de)(de)(de)(de)為數不多，有些池子根本(ben)就(jiu)沒有運行(xing)。所以，這導致近(jin)年(nian)來(lai)(lai)國(guo)內在中小型(甚至大型)污(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)大多采用國(guo)外引進的(de)(de)(de)(de)延時曝氣(qi)氧化(hua)溝、SBR等工(gong)藝。延時曝氣(qi)是一(yi)種低負荷(he)工(gong)藝，對于我國(guo)這樣一(yi)個(ge)資源(yuan)不足、人(ren)口(kou)眾多的(de)(de)(de)(de)發展中國(guo)家，是否適合推廣這種低負荷(he)的(de)(de)(de)(de)活性污(wu)泥工(gong)藝是值得推敲(qiao)的(de)(de)(de)(de)問題。

首先，低負荷的(de)(de)(de)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)池(chi)的(de)(de)(de)池(chi)容和設備是(shi)中、高負荷活(huo)性污泥(ni)工藝(yi)的(de)(de)(de)幾(ji)倍，相應的(de)(de)(de)投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)(zi)要高幾(ji)倍；其次(ci)，延(yan)時(shi)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)對污泥(ni)采(cai)用(yong)好(hao)氧穩定，能(neng)耗(hao)(hao)比中、高負荷活(huo)性污泥(ni)工藝(yi)要高40～50%左右，延(yan)時(shi)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)增加(jia)了(le)(le)能(neng)耗(hao)(hao)一方(fang)面帶(dai)來了(le)(le)直接運行費的(de)(de)(de)增加(jia)，同時(shi)還要增加(jia)間接投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)(zi)；據資(zi)(zi)(zi)(zi)料(liao)報(bao)道(dao)目前每(mei)kW發電(dian)(dian)能(neng)力脫硫需要投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)(zi)1000美元，則(ze)每(mei)萬(wan)(wan)噸延(yan)時(shi)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)污水處理(li)(li)系統，增加(jia)電(dian)(dian)耗(hao)(hao)所需的(de)(de)(de)脫硫投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)(zi)要70萬(wan)(wan)元。如果按脫硫投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)(zi)為(wei)電(dian)(dian)站投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)(zi)10%計，則(ze)電(dian)(dian)廠增加(jia)投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)(zi)為(wei)700萬(wan)(wan)元，這接近污水處理(li)(li)單位投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)50%。從可持續發展角(jiao)度講，大規模的(de)(de)(de)采(cai)用(yong)延(yan)時(shi)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)低負荷工藝(yi)是(shi)不適合中國國情的(de)(de)(de)。

所以(yi)(yi)，對(dui)污(wu)泥的(de)(de)處理技(ji)術必須(xu)予以(yi)(yi)充分的(de)(de)重視，能否解(jie)決(jue)好污(wu)泥問(wen)題是(shi)污(wu)水(shui)凈化成功與(yu)否的(de)(de)決(jue)定性因素之(zhi)一(yi)(yi)；另外，采用高效、低耗污(wu)水(shui)處理工(gong)藝(yi)的(de)(de)關鍵(jian)之(zhi)一(yi)(yi)是(shi)解(jie)決(jue)城市污(wu)水(shui)廠污(wu)泥處理技(ji)術，可以(yi)(yi)講在今(jin)后我國城市污(wu)水(shui)工(gong)藝(yi)的(de)(de)技(ji)術進步(bu)，在很大(da)程度上(shang)取決(jue)于污(wu)泥處理和利用技(ji)術的(de)(de)進步(bu)。為了解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)(yi)問(wen)題有必要(yao)加(jia)強污(wu)泥處理與(yu)利用的(de)(de)研究。

二、城(cheng)市污水(shui)污泥(ni)的研究進展

1、兩相消化理論

目前世界各國(guo)(guo)在(zai)污(wu)泥處(chu)理(li)(li)的領域仍以污(wu)泥厭(yan)氧消(xiao)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)為主(zhu)。厭(yan)氧消(xiao)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)是(shi)(shi)在(zai)四、五(wu)十年(nian)代開發的成熟的污(wu)泥處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)。英國(guo)(guo)在(zai)1977年(nian)調查的98個(ge)城市污(wu)水處(chu)理(li)(li)廠中(zhong)有(you)(you)73個(ge)建有(you)(you)污(wu)泥消(xiao)化(hua)池。美(mei)國(guo)(guo)建有(you)(you)污(wu)泥消(xiao)化(hua)池的污(wu)水處(chu)理(li)(li)廠總數為4286個(ge)。歐美(mei)各國(guo)(guo)多數污(wu)水處(chu)理(li)(li)廠都建有(you)(you)污(wu)泥消(xiao)化(hua)池。這(zhe)種(zhong)工(gong)藝(yi)(yi)水力停(ting)留時間長(chang)，一(yi)般(ban)停(ting)留時間的設(she)計(ji)標準是(shi)(shi)20-30天。為防止短路和(he)加(jia)熱，需設(she)置攪(jiao)拌和(he)加(jia)溫設(she)備。

美(mei)國(guo)猶他大(da)(da)學(xue)Ghosh教授(shou)，從70年代開始了(le)(le)污泥二(er)相(xiang)消化(hua)(hua)研究(jiu)(jiu),從微生(sheng)物(wu)生(sheng)長特(te)點，生(sheng)長動力學(xue)等方面從事了(le)(le)大(da)(da)量的(de)(de)研究(jiu)(jiu),在(zai)(zai)基礎研究(jiu)(jiu)的(de)(de)角度(du)上，證明了(le)(le)二(er)相(xiang)工藝(yi)的(de)(de)優(you)越性。但其采用的(de)(de)處理(li)構筑物(wu)仍然為傳(chuan)統完全混合式的(de)(de)消化(hua)(hua)池，所以(yi)在(zai)(zai)停留(liu)時(shi)間,減少投資等方面沒有(you)(you)取(qu)得突破性的(de)(de)進展。自從Ghosh等人提出(chu)二(er)相(xiang)消化(hua)(hua)工藝(yi)以(yi)來，國(guo)內外在(zai)(zai)這一領域進行了(le)(le)不少研究(jiu)(jiu)。我國(guo)廣州能源所、成都生(sheng)物(wu)所、清(qing)華大(da)(da)學(xue)等地均在(zai)(zai)有(you)(you)機(ji)廢水(shui)和農業廢棄物(wu)方面進行了(le)(le)大(da)(da)量的(de)(de)工作，上海市(shi)政(zheng)設計院也對城市(shi)污水(shui)污泥的(de)(de)二(er)相(xiang)凈(jing)化(hua)(hua)作了(le)(le)大(da)(da)量研究(jiu)(jiu)。

2、厭氧技術的發展

在(zai)70年代末期(qi)各種(zhong)新型(xing)厭(yan)氧(yang)(yang)工(gong)藝(yi)(yi)得到(dao)發(fa)(fa)展(zhan)，例如(ru)(ru)厭(yan)氧(yang)(yang)濾(lv)(lv)池(chi)(AF)，上流式厭(yan)氧(yang)(yang)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)床(chuang)反(fan)應(ying)器(qi)(UASB)和厭(yan)氧(yang)(yang)流化(hua)床(chuang)(FB)等。這些反(fan)應(ying)器(qi)的(de)(de)一個(ge)共(gong)同的(de)(de)特點是(shi)可將(jiang)固(gu)體停(ting)留(liu)(liu)時(shi)間與(yu)(yu)水(shui)(shui)力停(ting)留(liu)(liu)時(shi)間相(xiang)分離(li)，使(shi)固(gu)體停(ting)留(liu)(liu)時(shi)間長達(da)(da)上百天(tian)。這使(shi)厭(yan)氧(yang)(yang)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)高濃度污(wu)(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)停(ting)留(liu)(liu)時(shi)間從(cong)過去的(de)(de)幾(ji)(ji)天(tian)或幾(ji)(ji)十天(tian)可以(yi)縮短到(dao)幾(ji)(ji)小時(shi)或幾(ji)(ji)天(tian)。美國的(de)(de)康萬爾大學Jewell教授利用厭(yan)氧(yang)(yang)接觸膜膨脹(zhang)床(chuang)(AFEFB)反(fan)應(ying)器(qi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)含纖維(wei)素廢水(shui)(shui)時(shi)發(fa)(fa)現(xian)，該(gai)反(fan)應(ying)器(qi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)纖維(wei)素固(gu)體基質只需傳(chuan)統消(xiao)(xiao)化(hua)池(chi)5%的(de)(de)池(chi)容即可達(da)(da)到(dao)相(xiang)同的(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)效(xiao)果。北京(jing)環保(bao)所王凱軍在(zai)改(gai)進的(de)(de)上流式污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)床(chuang)(水(shui)(shui)解(jie)池(chi))處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)城市(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)時(shi)，發(fa)(fa)現(xian)在(zai)水(shui)(shui)解(jie)池(chi)2-3h的(de)(de)停(ting)留(liu)(liu)時(shi)間下，在(zai)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)污(wu)(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)同時(shi)，被截留(liu)(liu)的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)50%以(yi)上得到(dao)了(le)消(xiao)(xiao)化(hua)。因此(ci)，這一信息也(ye)許揭(jie)示了(le)新的(de)(de)反(fan)應(ying)器(qi)在(zai)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)上的(de)(de)巨大潛力，也(ye)是(shi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)方(fang)向。與(yu)(yu)污(wu)(wu)水(shui)(shui)厭(yan)氧(yang)(yang)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)領域的(de)(de)進展(zhan)相(xiang)比較，污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)厭(yan)氧(yang)(yang)領域的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)遠遠地落后(hou)于(yu)厭(yan)氧(yang)(yang)工(gong)藝(yi)(yi)本身(shen)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)進程。對于(yu)城市(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，如(ru)(ru)何將(jiang)厭(yan)氧(yang)(yang)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)成(cheng)果應(ying)用到(dao)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)領域是(shi)當前的(de)(de)主要課題(ti)。事實上，有理(li)(li)(li)由(you)認為(wei)(wei)從(cong)70年代后(hou)期(qi)研(yan)究者開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)各種(zhong)新型(xing)的(de)(de)厭(yan)氧(yang)(yang)反(fan)應(ying)器(qi)，例如(ru)(ru)：UASB反(fan)應(ying)器(qi)、厭(yan)氧(yang)(yang)濾(lv)(lv)池(chi)、厭(yan)氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化(hua)床(chuang)等存在(zai)著巨大的(de)(de)開(kai)發(fa)(fa)潛力。其(qi)完全有可能成(cheng)為(wei)(wei)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)新型(xing)反(fan)應(ying)器(qi)或其(qi)組成(cheng)單元之一。

3、相關領域的進展

事實上(shang)，對于城市(shi)污(wu)水污(wu)泥的(de)(de)處理，在(zai)厭氧技術迅速(su)發展的(de)(de)今天，厭氧接觸工藝(yi)已不(bu)是先進(jin)的(de)(de)工藝(yi)。在(zai)工業(ye)廢水處理領(ling)域，近年來(lai)在(zai)高含(han)懸浮物固體處理最為(wei)(wei)廣泛(fan)的(de)(de)領(ling)域是酒精糟液(ye)的(de)(de)處理技術，南陽酒精廠(chang)COD濃度(du)(du)為(wei)(wei)25-30g/L，懸浮物濃度(du)(du)35g/L，pH4.5-5.0。采用兩個5000m3/d的(de)(de)消化池并聯運行，停留時間(jian)大約為(wei)(wei)10d。相當(dang)于負(fu)荷(he)3.0kgCOD/m3.d，相當(dang)于懸浮物的(de)(de)負(fu)荷(he)為(wei)(wei)2.0-3.0kgSS/m3.d。需要(yao)說明的(de)(de)是在(zai)城市(shi)需氣量較多時，酒精糟液(ye)不(bu)通(tong)過固液(ye)分(fen)離直接進(jin)入消化池，COD負(fu)荷(he)為(wei)(wei)5-6kgCOD/m3.d。厭氧消化COD、BOD5和(he)(he)SS處理效率分(fen)別為(wei)(wei)75.6%、90.8%和(he)(he)45.5%。

污(wu)泥中(zhong)溫厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)消化(hua)工藝(yi)的(de)(de)(de)停留時間一般(ban)大(da)于(yu)(yu)20d.(在20-30d的(de)(de)(de)范圍)。相當于(yu)(yu)懸浮物(wu)負荷(he)為1.0-1.5kgSS/m3.d，COD負荷(he)最多為2.0kgCOD/m3.d。從酒糟廢(fei)(fei)液的(de)(de)(de)處理能力和負荷(he)而(er)言，則(ze)大(da)大(da)高于(yu)(yu)城市(shi)污(wu)泥厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)消化(hua)工藝(yi)。從這(zhe)個意(yi)義上講城市(shi)污(wu)水污(wu)泥的(de)(de)(de)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)處理技(ji)術(shu)不但大(da)大(da)落(luo)后于(yu)(yu)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)處理技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)，而(er)且還落(luo)后于(yu)(yu)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)工業廢(fei)(fei)水處理技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)。

三、多級厭(yan)氧(yang)消化工藝

1、新工藝的構思

在對城市污(wu)水污(wu)泥(ni)特性(xing)和(he)各種(zhong)厭氧反應器了解的(de)(de)(de)基(ji)礎上，借鑒國內外的(de)(de)(de)研究(jiu)結(jie)果(guo)和(he)帶有(you)(you)共性(xing)的(de)(de)(de)研究(jiu)思路，新的(de)(de)(de)城市污(wu)水污(wu)泥(ni)處理系統(tong)的(de)(de)(de)思想(xiang)(xiang)是充分利用(yong)現(xian)有(you)(you)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)熟(shu)工藝的(de)(de)(de)優(you)點，將現(xian)有(you)(you)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)熟(shu)技術(shu)最(zui)大程(cheng)度的(de)(de)(de)整(zheng)合(he)，集中(zhong)突破技術(shu)整(zheng)合(he)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)技術(shu)難(nan)點和(he)關鍵(jian)。并將治污(wu)、產氣(qi)、綜(zong)合(he)利用(yong)三(san)者相(xiang)結(jie)合(he)，使(shi)廢物(wu)資(zi)源化、環境效益(yi)與經濟(ji)效益(yi)和(he)社會效益(yi)相(xiang)統(tong)一(yi)。具(ju)體工藝的(de)(de)(de)基(ji)本思想(xiang)(xiang)是分為如下三(san)個處理階段。

1)第一(yi)級處(chu)理階段是液化和(he)分離裝置(zhi)

第一(yi)級反應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)應(ying)(ying)(ying)(ying)該具有將固(gu)(gu)體和液(ye)體狀態的(de)廢(fei)棄物部(bu)(bu)分(fen)液(ye)化(hua)(hua)(水解(jie)和酸化(hua)(hua))的(de)功能。其中液(ye)化(hua)(hua)的(de)污染物去UASB反應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)(為第二級處理的(de)一(yi)部(bu)(bu)分(fen))，固(gu)(gu)體部(bu)(bu)分(fen)根據需要進行進一(yi)步消化(hua)(hua)或(huo)直接脫水處理。可采(cai)用加溫完(wan)全混(hun)(hun)合式反應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)(CSTR)作為酸化(hua)(hua)反應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)，采(cai)用CSTR反應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)優點是反應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)采(cai)用完(wan)全混(hun)(hun)合式，由(you)于不產氣(qi)可以(yi)采(cai)用不密封或(huo)不收集沼(zhao)氣(qi)的(de)反應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)。

2)第二級處理階段

第二級處(chu)理(li)包括一(yi)個固(gu)液分離(li)裝(zhuang)置(zhi)，沒有(you)液化的(de)固(gu)體部分可采用機械(xie)或(huo)上流式中間分離(li)裝(zhuang)置(zhi)或(huo)設施。中間分離(li)的(de)主要功能是達到固(gu)液分離(li)的(de)目的(de)，保證出(chu)水中懸浮物含(han)量少，有(you)機酸濃度高(gao)，為后續的(de)UASB厭氧處(chu)理(li)提供有(you)利(li)的(de)條(tiao)件。分離(li)后的(de)固(gu)體可被進一(yi)步干(gan)化或(huo)堆(dui)肥并作為肥料或(huo)有(you)機復合肥料的(de)原料。

3)第三級處理階段

在第二(er)階段的(de)固液分離裝置應(ying)該去除大(da)部分(80-90%)的(de)懸浮物，使得污(wu)泥(ni)轉變為簡單污(wu)水。城市污(wu)泥(ni)經CSTR反應(ying)器酸化后出水中含(han)(han)有(you)高(gao)濃度VFA，需要有(you)高(gao)負荷去除率的(de)反應(ying)器作為產(chan)甲烷(wan)反應(ying)器。UASB反應(ying)器在處(chu)理進水穩定且懸浮物含(han)(han)量低的(de)水有(you)一定的(de)優勢，而且UASB在世界范(fan)圍內(nei)的(de)應(ying)用(yong)相(xiang)當廣泛，已有(you)很多(duo)的(de)運行經驗。

2、實驗流程

CSTR反(fan)應(ying)(ying)器(qi)有效容(rong)積為(wei)(wei)20L，反(fan)應(ying)(ying)控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)恒溫和(he)攪拌的條件(jian)下(xia)。物料在(zai)(zai)(zai)(zai)CSTR反(fan)應(ying)(ying)器(qi)中(zhong)(zhong)進行(xing)水(shui)解、酸化反(fan)應(ying)(ying)，反(fan)應(ying)(ying)器(qi)后接一上(shang)流式(shi)中(zhong)(zhong)間分(fen)(fen)(fen)離池(chi)(有效容(rong)積為(wei)(wei)5L)，上(shang)流式(shi)中(zhong)(zhong)間分(fen)(fen)(fen)離池(chi)的作(zuo)用(yong)是(shi)分(fen)(fen)(fen)離在(zai)(zai)(zai)(zai)CSTR反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內(nei)(nei)產(chan)生的有機酸。采用(yong)UASB反(fan)應(ying)(ying)器(qi)出水(shui)回(hui)流洗(xi)脫方法(fa)。經液(ye)化后的水(shui)在(zai)(zai)(zai)(zai)UASB反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內(nei)(nei)充分(fen)(fen)(fen)地降解，產(chan)氣經水(shui)封后由轉子流量(liang)計(ji)測(ce)定產(chan)率，水(shui)則(ze)排(pai)到排(pai)水(shui)槽內(nei)(nei)，部分(fen)(fen)(fen)出水(shui)回(hui)流到中(zhong)(zhong)間分(fen)(fen)(fen)離池(chi)。

實(shi)驗(yan)(yan)采(cai)用分批(pi)投料，連續運行的(de)方式(shi)，實(shi)驗(yan)(yan)溫(wen)度(du)保(bao)持在(zai)中溫(wen)35℃。實(shi)驗(yan)(yan)采(cai)用的(de)污(wu)(wu)泥為(wei)高碑店(dian)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠的(de)污(wu)(wu)水(shui)污(wu)(wu)泥，其(qi)污(wu)(wu)泥有(you)機物含量較(jiao)低(di)VSS/TSS=45%。根據實(shi)驗(yan)(yan)的(de)進展逐步改變(bian)運行條件，提高負荷率(lv)和(he)縮(suo)短(duan)停留時(shi)間(jian)(jian)，并考察反應器的(de)運行情況(kuang)。在(zai)穩(wen)定(ding)條件下重點考察兩組實(shi)驗(yan)(yan)條件，即(ji)：CSTR=10d，中間(jian)(jian)分離池=1d，UASB=1d；另一組為(wei)：CSTR=5d，沉(chen)淀回流池=1d，UASB=1d。

3、結果與討論

由于污泥消化過(guo)程污泥培(pei)養階段耗(hao)時(shi)較長，在啟動的(de)初期的(de)監測數據沒有(you)(you)實際的(de)意義。整個過(guo)程的(de)各個反應器的(de)停(ting)留時(shi)間(jian)和(he)有(you)(you)機負(fu)荷(he)的(de)變化。從(cong)停(ting)留時(shi)間(jian)和(he)有(you)(you)機負(fu)荷(he)提高的(de)情況來看，酸化池(chi)的(de)有(you)(you)機負(fu)荷(he)最(zui)終提高到15kgCOD/m3.d。而UASB的(de)負(fu)荷(he)穩定在5kgCOD/m3.d。

在整個運(yun)行(xing)運(yun)行(xing)期間(jian)，作為最終出水(shui)(shui)UASB反應(ying)器(qi)(qi)的(de)COD和(he)SS去(qu)除(chu)(chu)率(lv)和(he)出水(shui)(shui)濃(nong)度(du)與反應(ying)器(qi)(qi)的(de)停(ting)留(liu)時(shi)間(jian)有著(zhu)密切地聯(lian)系。當總停(ting)留(liu)時(shi)間(jian)(T)為7d時(shi)，COD的(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)在85%左右，SS的(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)在80～85%之(zhi)間(jian)；而當T＝12d時(shi)，COD及SS去(qu)除(chu)(chu)率(lv)一直保持在95%以上(shang)。

CSTR的HRT＝5d時(shi)(shi)，CODd/CODt在(zai)35～40%左(zuo)(zuo)右，污(wu)(wu)泥(ni)液化效果(guo)明顯(xian)；而(er)當HRT＝10d時(shi)(shi)，由于停(ting)留(liu)(liu)時(shi)(shi)間較長，CODd/CODt在(zai)55%以上。說明停(ting)留(liu)(liu)時(shi)(shi)間對污(wu)(wu)泥(ni)的液化效果(guo)影響很大。實驗(yan)(yan)開始(shi)測定了污(wu)(wu)泥(ni)樣品溶解(jie)性(xing)(xing)CODd值(zhi)，進(jin)水(shui)CODd/CODt的比例(li)為(wei)8.1%左(zuo)(zuo)右。從上面(mian)討論可見，污(wu)(wu)泥(ni)在(zai)CSTR反應器中(zhong)停(ting)留(liu)(liu)10d時(shi)(shi)，其(qi)進(jin)一(yi)步水(shui)解(jie)COD占總COD的50%，而(er)當停(ting)留(liu)(liu)時(shi)(shi)間為(wei)5d時(shi)(shi)，水(shui)解(jie)COD的比例(li)占總COD的30%左(zuo)(zuo)右。對比污(wu)(wu)泥(ni)穩定性(xing)(xing)指標，與(yu)厭氧消化工藝對比可知CSTR池停(ting)留(liu)(liu)時(shi)(shi)間HRT=5d，經過水(shui)解(jie)的污(wu)(wu)泥(ni)就(jiu)可以達到(dao)相當的穩定化。因此，在(zai)以后的生(sheng)產性(xing)(xing)實驗(yan)(yan)中(zhong)，取CSTR反應器的HRT=5d。

VFA上升比(bi)例(li)相對不(bu)高(gao)。進水中(zhong)CODv/CODt的比(bi)例(li)在7%左(zuo)右(you)；經5d液化后，CODv/CODt在25%左(zuo)右(you)，經10d液化，比(bi)例(li)降到在20%以下(xia)。表(biao)明當CSTR反應(ying)器(qi)(qi)的停留時間延長，發生(sheng)甲烷(wan)化反應(ying)。在最終(zhong)UASB反應(ying)器(qi)(qi)中(zhong)，厭(yan)氧主要在產甲烷(wan)階(jie)段進行，CODv/CODd回落(luo)至5%左(zuo)右(you)。

由圖4b可見，雖然(ran)兩組實驗的(de)(de)停(ting)留時間(jian)和負荷(he)各不(bu)相同(tong)，但從實驗的(de)(de)結(jie)果來看UASB的(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)效率(lv)卻基本(ben)相同(tong)，VFA的(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)為90%左(zuo)右(you)，對(dui)COD的(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)為83%左(zuo)右(you)。VFA的(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)效率(lv)較好，產酸相產生的(de)(de)揮發酸基本(ben)在反應器中(zhong)得到降解。COD的(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)不(bu)如(ru)VFA，這(zhe)是因為UASB進水(shui)中(zhong)，除(chu)了VFA外，還(huan)有一部分(fen)不(bu)溶性COD尚未水(shui)解為可溶性COD，這(zhe)部分(fen)COD沒有在反應器中(zhong)得到去(qu)(qu)除(chu)。

5、新工藝(yi)的生(sheng)產性應用

目前，工業廢水(shui)(shui)和小型生活(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)，普(pu)遍采(cai)用對好(hao)氧剩(sheng)余(yu)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥直接脫水(shui)(shui)的(de)方(fang)法處理(li)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥。剩(sheng)余(yu)活(huo)(huo)性污(wu)(wu)(wu)(wu)泥存在(zai)著耗藥(yao)量(liang)大，脫水(shui)(shui)比較困難的(de)缺點(dian)。北京市中日(ri)友好(hao)醫院污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)日(ri)處理(li)水(shui)(shui)量(liang)為(wei)2000m3/d，原污(wu)(wu)(wu)(wu)泥的(de)處置方(fang)案為(wei)活(huo)(huo)性污(wu)(wu)(wu)(wu)泥經(jing)濃縮后，運至城(cheng)市污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)消(xiao)納，但(dan)在(zai)實際(ji)(ji)運行過(guo)程中經(jing)常出現由于污(wu)(wu)(wu)(wu)泥無穩定(ding)出路，而影響污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)運轉的(de)情況。為(wei)了使活(huo)(huo)性污(wu)(wu)(wu)(wu)泥得(de)到穩定(ding)的(de)處置，實際(ji)(ji)工程中采(cai)用的(de)一體化設(she)備。

二(er)沉池排出的(de)剩余(yu)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)首先排入(ru)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)酸化池進(jin)行水(shui)解(jie)酸化處理，然后進(jin)入(ru)中(zhong)(zhong)間(jian)分離池，該池排出的(de)上清液(ye)進(jin)入(ru)UASB反應器(qi)，進(jin)行高濃(nong)度(du)、低懸浮物有機廢(fei)水(shui)的(de)降解(jie)；從中(zhong)(zhong)間(jian)分離池排出的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)經測(ce)定已基本(ben)穩定化，污(wu)(wu)泥(ni)(ni)量(liang)較常(chang)規(gui)處理減少了三分之二(er)，脫(tuo)水(shui)性能大大改(gai)善(shan)；而(er)且(qie)病菌和(he)蟲卵殺滅率達到99.99%，完全符合國家(jia)關于醫院(yuan)污(wu)(wu)水(shui)廠污(wu)(wu)水(shui)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)無(wu)害化標準(zhun)，從而(er)徹底解(jie)決污(wu)(wu)泥(ni)(ni)消(xiao)納的(de)問題(ti)。

四、結論

本文根據我國城市污水處理發展的現狀，提出應該重視污水污泥厭氧處理新工藝開發和城市污水污泥厭氧處理工藝落后于厭氧污水處理工藝發展，甚至落后于工業廢水相關(污泥處理)領域發展的論斷。通過對于厭氧處理工藝的綜述研究，認為污泥厭氧工藝開發，應該將現有的相關成熟技術最大程度的集成和整合。研究集中突破整合過程中的技術難點和關鍵技術，從而提出了多級厭氧處理工藝。本研究在理論分析和實驗研究的基礎上，以城市污泥為對象進行了多級厭氧消化工藝的實驗研究，并在工程上進行驗證。結果證實工藝是可行的，可使污泥在較短的總停留時間(T=7d)達到穩定化。
 

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