主题：新标准下的污泥废水处理技术

记者：杨淑霞，原西门子（天津）水技术工程有限公司、国美（天津）水技术工程有限公司工艺总监

杨淑霞：各位领导、嘉宾、环保界同仁大家下午好。很高兴有机会与大家分享新标准下的污泥污水处理技术。

主要讲两部分，一是污泥，二是污水。

作为环保人士，我们都深知，无论是污泥处理处置工艺路线还是污水处理工艺路线的选择，都与其需要达到的处理标准密切相关。这里我以三个标准为例来说明ATAD的天然污泥好氧消化组合技术与这些标准的对应关系。

笔者选取了土地改良和园林绿化用泥浆质量标准中的一些关键参数进行比较。虽然两个标准都在理化指标、营养指标、生物指标等方面都提出了要求，但仅在理化指标和水分含量方面存在较大差异。土地改良用泥浆要求含水量小于65%，园林绿化用泥浆要求含水量小于40%。正是因为这两个关键指标不同，相应的工艺路线组合方法也会有所不同。

首先向大家介绍一下ATAD天然污泥好氧消化技术。在这里，我也想向环保领域的专家和同仁汇报一下我们的一些最新进展：这项技术已经在欧洲和美国的50多家工厂成功运行。该案还于去年8月、9月在国内首次通过试点验证。

自热好氧消化装置实际处理的污泥为浓缩污泥，固含量为3%-7%。今天上午专家介绍，污泥厌氧消化技术包括从普通厌氧消化到高级厌氧消化。氧消化逐步发展阶段，固含量在3-12%之间。浓缩自热好氧消化装置的固体含量也在这个范围内。自热好氧消化主要利用挥发性有机物作为食物。在嗜热菌的作用下，发生细胞融合反应，将细胞融合释放的蛋白质、多糖等营养物质充分降解，产生二氧化碳、水、高浓度氨氮，同时释放大量热量。剧烈反应释放的热量使系统温度保持在55-65℃的温度范围内。挥发性有机物降解率为50-70%，满足减容需要。系统中的污泥在55-65℃的高温范围内停留约12天，以达到巴氏灭菌效果。也就是说，污泥达到了彻底稳定化、减量化、无害化的要求，同时在重金属不超标的前提下，还能达到资源化利用的效果。

事实上，经过自然好氧消化单元处理后，污泥处理的关键任务已经完成，我们目前的污水排放标准也越来越高。北京、天津等许多地区，包括广州、深圳等一些地区必须达到地表IV类水标准，其中氨氮要求低于1.5毫克/升，总氮放宽到低于10毫克/升，使我们在好氧消化装置中产生较高浓度的氨氮，浓度高达500-2000mg/L。直接排放至污水处理厂会对污水处理厂造成负荷冲击。我们希望建立同步硝化反应系统。硝化装置进一步降解高浓度氨氮。除了降解氨氮外，在中温条件下还可以进一步缩小体积。该污泥经过同步硝化反硝化后，基本满足上述“四化”要求，因为其中的挥发性有机物含量下降得比较低，而污泥中的无机物含量则比较高。通过简单的离心脱水机，可以获得固含量为30-35%的污泥，基本满足土地改良的泥浆质量标准要求。若泥浆需要满足园林绿化泥浆或其他标准的要求，可与其他工艺路线相结合。

大家都知道，中国的泥浆质量和国外的泥浆质量是不一样的。戴老师今天早上也讲了中国污泥。 VS 与 TS 的比值范围很广。南方地区污泥中VS与TS的比例仅接近30%左右。专家上午还谈到了北方的污泥。高碑店污泥中VS与TS的比例高达70%。有了如此高的比率范围，我们将在进入需氧消化之前确定单独的 VS 和 TS 比率。对于低污泥量，采用一定的预处理工艺路线。应采用什么样的工艺路线？

先分享一下我们的预处理系统通过我们在南方某工厂中试系统的工艺路线。由于进泥VS、TS比例较低，我们采用超细格栅+旋风分离相结合的方法，提高进泥VS、TS比例，然后通过浓缩机浓缩，得到5%左右。浓缩后的含固污泥进入后面两个高的薄槽。左边的池子是好氧消化单元的池子，右边的池子是同时硝化反硝化单元的池子。整个中试系统可处理固含量5%的污泥1m3/d。之所以确定这样的加工规模，是为了方便制造出来的罐体的运输。整个系统在自动控制下运行。从右下角的图片可以看到，有一个控制柜和一个触摸屏。因为是在室外，所以我们在触摸屏上的一些照片的相对清晰度受到了影响。

经过一个多月的调试，厂内剩余污泥经过格栅+旋流器+浓缩的预处理后，进入好氧消化装置。八月底，气温逐渐攀升。这里我用红线标记了46℃作为分界线。之所以用这个温度作为分界线，是因为高于这个温度后，嗜​​热菌的降解效果会逐渐增强。这个温度是嗜热菌逐渐成为优势菌种的起始温度。 8月底，气温升至46℃以上，近一周气温稳定在55-60℃区间。在此温度范围内，我们取样进行测试。里面的致病菌基本检测不到，VS降解率达到50%以上，我们首次利用生活污泥逐步培养驯化适应ATAD机组环境的嗜热菌，并逐步减量化、稳定化、无害化污泥。同时，由于本项目重金属未超标，也可作为后续资源利用。

在现场触摸屏拍摄的照片中，其实整个系统的蓝线就是ORP变化曲线，依靠ORP的变化自动调节系统配套的循环泵和鼓风机的运行状态来实现气温上升的影响。这是另一天的曲线。上方为两小时区间的变化曲线，下方为一日时间区间的变化曲线。

下图显示了好氧消化过程的泥浆平衡。

进入好氧消化装置的污泥为浓缩污泥，固含量为6.8%。 ATAD工艺温度范围为55-65℃，固含量为3.4%，pH为8-8.5。同时硝化反硝化后，不仅对氨氮有良好的去除效果，而且有进一步减容的效果。经过ATAD+SNDR的两个单元处理后，可以直接进入后续的浓缩脱水单元，没有任何气味，只有泥炭味（因为引起气味的挥发性有机物大部分已经被降解消化），国外采用脱水污泥作为土壤改良剂。在我国，脱水污泥只要重金属不超标，实际上就达到了土地改良的泥浆质量标准。如果我们想要满足更高的处理标准，比如园林绿化的需要，那么我们就必须对脱水后的污泥进行进一步的干燥处理。 ATAD自加热好氧消化装置的温度为55-65℃。在高温阶段，可提取余热，用于脱水后的泥饼进一步干燥。利用热泵回收热量，可在基本不增加运行成本的情况下获得固含量为60%的污泥。也能满足园林绿化的需要，且重金属不超标。

我们列出一下国内几种典型秤的一些参数。假设污水厂基础处理规模为5万吨/d，固含量率为20%，以37吨为例，使用面积为609平方米，好氧消化+同步硝化的运行费用反硝化70元/吨含水率80%的污泥。

规模越大，经济越好。对于污泥规模140吨/d、含水率80%的污泥，为全流程处理。其处理对象是剩余污泥，其固含量仅为0.8%。整个过程结束后，从泥量平衡来看，我处理的体积从3500吨减少到32吨。总体而言，减容效果达到99%以上。一些经济参数是这样的。含水率80%的污泥每吨运行成本为55元。整个过程从浓缩开始，经预热回收后达到固含量60%。含水率80%时，总运行成本为每吨150元。污泥的含水量。设备参数供您参考，具体项目参数需要详细分析。

综上所述，好氧消化的特点满足污泥减量化、稳定化、无害化的要求。同时，在重金属不超标的前提下，可以作为资源资源利用。同时，该系统自控性强，采用PLC控制，节省了人员的操作工作量。经过好氧消化和同步硝化反硝化单元处理后，内部挥发分含量可降至较低水平。采用普通脱水方法，可达到污泥30%-35%，且松散无任何臭味。污泥颗粒。因为这个系统，不产生沼气，自然不存在沼气爆炸的风险。因此，对于中小型工厂来说，即使是完全地下的工厂也可以是一个可选的工艺。

我们来回顾一下同步硝化反硝化装置的优点。有很多优点。我只会列出其中两个。其中之一是对高浓度氨氮有良好的降解效果。该装置可去除 50-80% 的氨。 %。适当补充碱度，可实现100%脱氮。还有一点就是它有10%左右的减容效果。

接下来是一些用水的简单技巧。水排放标准越来越高。在北京、天津地区，这里仅简单列出了悬浮物部分指标的要求。基本上，他们要求 SS 低于 5mg/l。针对SS小于5毫克/升的指标，我给大家分享一种浅层高效过滤技术，供大家选择。

该过滤器能满足SS小于5mg/L的原因是什么？首先我们来看看过滤器所使用的过滤材料的粒径。右边是一个普通的过滤器。滤料的粒径一般为1.5-2毫米。我们这里分享的浅层高效过滤器，滤材非常精细，只有0.45毫米。正是因为如此精细的滤料可以满足出水SS小于5mg/L的需求。因为有几个特殊的措施可以保证当进水SS浓度波动时：例如进水SS浓度达到200-400mg/L，出水SS仍然可以小于5mg/L。具体措施有哪些？

浅层高效过滤工艺与其他过滤工艺相同。正常的过滤过程是向下流动过滤。由于污染物被沙层截留，随着损失的增加，池内液位不断上升。当池内液位达到一定高度时启动空气搅拌系统，控制系统将启动空气搅拌系统。空气搅拌系统实际上是在砂层上部设有放气装置。这样，当空气搅拌系统启动时，污染物不会直接沉积在砂层上，而是悬浮在砂层中。层上部的水中。

同时看一下过滤器的结构。它实际上是一种非全流过滤。支撑层和清水层之间有一层气囊。当砂层上的液位上升到一定高度时，自动启动脉冲。搅拌是指用清水将气囊内的空气从下往上压过支撑层和砂层，将砂层中沉积的污染物推回到水层中，从而去除砂层上方的水。该层还用作纳污层，以保证正常的过滤效果。

由于采取了这些措施，反冲洗的频率已经减少。基本上，当我们的进水SS为20mg/L时，每天反冲洗一次左右即可满足要求。反洗时间为3.5分钟，反洗过滤速度为29m/h，耗水量相对较小，一般小于4%。

当污染物粘附在砂层上，无法通过正常反洗清洗或有油污时，系统还配备化学清洗系统。化学清洗工艺通过将粘性强、脏污的污染物反复浸泡在12.5%的次氯酸钠溶液中，可以完全恢复砂层的清洁度。经过化学清洗系统清洗后的砂子将恢复到与新砂相同的质量。

根据规模的不同，有许多标准化类型可供选择。国内外成功运营项目近千个。这些是海外的一些成果，这些都是国内安庆、九江项目的成果。我们门口也有一个摊位。时间关系无法详细说明。有兴趣的朋友可以继续进一步讨论。

谢谢大家！

主持人：谢谢杨总给大家介绍自热好氧消化新技术。自热好氧消化在国际上已经实践了很长时间，并有许多大规模的应用成果。今天我们做了一个很好的介绍。我国这方面的实践和尝试并不多。通过本文的介绍，希望今后在污泥处理方面能有新的尝试。还引进浅层高效过滤技术，可满足对出水悬浮物更严格的要求。希望这些新技术能够用于解决城市污泥和污水处理中遇到的一些问题。最后谢谢杨老师。

2017年中国污水处理厂标准升级改造高级研讨会

时间：2017年9月中旬

地点：青岛

组织架构

监理单位：

住房和城乡建设部

赞助：

《中国给排水》杂志社有限公司

青岛斯普润水处理有限公司

中国市政工程华北设计研究院有限公司

协办单位：

中国建筑科技集团有限公司

赛莱默（中国）有限公司

江苏宇龙环保有限公司

大连雨都环保科技材料有限公司

亚洲环境杂志

济南普华展览服务有限公司

支持单位：

中国土木工程学会水工业分会

住房和城乡建设部城镇水管理办公室

中国市政工程中南设计研究院有限公司

中国给排水战略联盟

中国给排水品牌委员会