臥螺離心機(jī)與帶式壓濾機(jī)的比較

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1、臥螺離心機(jī)與帶式壓濾機(jī)的比較 過去，國內(nèi)城市污水處理廠的污泥（濃縮）脫水，絕大部分都采 用帶式壓濾機(jī)（以下簡稱帶機(jī)），離心機(jī)因其噪音大、能耗高、處理 能力低而很少采用，然而，最近幾年來，臥螺式離心機(jī)（以下簡稱離 心機(jī)）的應(yīng)用大有超過帶式壓濾機(jī)之勢。 在國外，臥螺離心（濃縮）脫水機(jī)的應(yīng)用很普遍，而在國內(nèi)，臥 螺式離心機(jī)的推廣主要得益于離心機(jī)廠家成功的市場營銷。 國外采用 離心機(jī)的主要原因是其脫水后含固率高，可達(dá) 30％以上，而國內(nèi)由 于污泥處置費(fèi)用不高，對(duì)含固率要求也不高，一般只要求超過 20％， 這樣國外供給國內(nèi)的離心機(jī)的材質(zhì)和 加工精度降低一個(gè)檔次仍能滿 足要求。由于國內(nèi)部分設(shè)計(jì)人員對(duì)采

2、用離心機(jī)的認(rèn)識(shí)模糊， 選用離心 機(jī)而對(duì)其處理后含固率仍與帶機(jī)要求相同， 這樣離心機(jī)就失去了其競 爭優(yōu)勢。國內(nèi)許多設(shè)計(jì)院或用戶常常忽視了這一點(diǎn)。 下面筆者根據(jù)帶 機(jī)和離心機(jī)的使用調(diào)查情況， 結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)， 就污泥濃縮脫水設(shè)備的 選型問題作以下探討。 1 帶機(jī)與離心機(jī)的理論比較 由于帶機(jī)為污水處理廠污泥脫水的主流， 因此離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要 建立在與帶機(jī)的比較上，離心機(jī)廠商認(rèn)為，離心機(jī)對(duì)帶機(jī)來說，具有 如下優(yōu)點(diǎn)： ① 臥螺離心機(jī)利用離心沉降原理，使固液分離，由于役有濾網(wǎng)， 不會(huì)引起堵塞，而帶機(jī)利用濾帶 使固液分離，為防止濾帶堵塞，需 高壓水不斷沖刷； ② 離心機(jī)適用各類污泥的濃縮和脫水， 帶

3、機(jī)也適用各類污泥， 但 對(duì)剩余活性污泥需投藥量大且脫水困難； ③ 離心機(jī)在脫水過程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時(shí)， 轉(zhuǎn)鼓和螺旋的轉(zhuǎn)差和 扭矩會(huì)自動(dòng)跟蹤調(diào)整， 所以可不設(shè)專人操作， 而帶濾機(jī)在脫水過程中 當(dāng)進(jìn)料濃度變化時(shí)，帶速、帶的張緊度、加藥量、沖洗水壓力均需調(diào) 整，操作要求較高； ④ 在離心機(jī)內(nèi)， 細(xì)小的污泥也能與水分離， 所以絮凝劑的投加量 較少，一般混合污泥脫水時(shí)的加藥量為： 1.2kg ／t［ 干泥］ ，污泥回收 率為 95％以上，脫水后泥餅的含水率為 65％－ 75％左右，而帶濾機(jī) 由于濾帶不能織得太密， 為防止細(xì)小的污泥漏網(wǎng)， 需投加較多的絮凝 劑以使污泥形成較大絮團(tuán)，一般混合污泥脫水時(shí)的

4、加藥量大于 3kg/L ［干泥］，污泥回收率為 90％左右，脫水后泥餅含水率 80％左右； ⑤ 離心機(jī)每立方米污泥脫水耗電為 1.2kw/m,運(yùn)行時(shí)噪音為76 —80db,全天24h連續(xù)運(yùn)行滁停機(jī)外，運(yùn)行中不需清洗水；而帶機(jī)每 立方米污泥脫水耗電為0.8kw/用，運(yùn)行時(shí)噪音為70— 75db，濾布需 松馳保養(yǎng)， 一般每天只安排二班操作， 運(yùn)行過程中需不斷用高壓水沖 洗濾布； ⑥ 離心機(jī)占用空間小， 安裝調(diào)試簡單， 配套設(shè)備僅有加藥和進(jìn)出 料輸送機(jī)，整機(jī)全密封操作，車間環(huán)境好；而帶機(jī)占地面積大，配套 設(shè)備除加藥和進(jìn)出料輸送機(jī)外，還需沖洗泵，空壓機(jī)，污泥調(diào)理器等 等，整機(jī)密封性差，高壓清洗水

5、霧和臭味污染環(huán)境，如管理不好，會(huì) 造成泥漿四溢； ⑦ 離心機(jī)易損件為軸承和密封件，卸料螺旋的維修周期一般在 3a 以上；而帶機(jī)易損件除軸承、密封件外，濾帶也需更換，價(jià)格昂 貴； ⑧ 運(yùn)行費(fèi)用的計(jì)算。 離心機(jī)廠商在進(jìn)行離心脫水與帶式壓濾脫水 運(yùn)行費(fèi)用比較時(shí)，采用如下算法： 假設(shè)： 帶機(jī)投藥量 4kg／（t[ 干泥] ）計(jì)，單機(jī)處理電耗以 0.8kW／m3 泥漿計(jì)，沖洗水：污泥漿為 1：1；離心機(jī)投藥量以 3kg／（t[ 干泥] ） 計(jì)，單機(jī)處理電耗以 1.2kw／m3 泥漿計(jì)，沖洗水以 0 計(jì)，電費(fèi) 0.5 元 /kw,水費(fèi)0. 5元/用，藥費(fèi)80元/ kg。 以8x 104t/d

6、的污水處理廠為例，干污泥量為 10t/d，進(jìn)泥含固 量為3%（濃縮后污泥），泥漿量為 333用/d,脫水后污泥含固率〉 20%。計(jì)算得： 帶式壓濾機(jī)：藥費(fèi)為3200元/d ;電費(fèi)為133. 2元/d ;水費(fèi)為 166.6元/d。則帶機(jī)的日運(yùn)行費(fèi)用為刀=3200+1332+166.6= 3499.8元 ／d。 臥螺離心機(jī)：藥費(fèi)為2400元/d ;電費(fèi)為199.8元/d ;水費(fèi)為0 元/d ;則離心機(jī)的日運(yùn)行費(fèi)用為刀=2599.8元/do 運(yùn)行費(fèi)差額：900元/d, 1a以360d計(jì)，△ =900元/dx 360d=324000元人民幣。即1a運(yùn)行費(fèi)帶機(jī)比離心機(jī)多 32.4萬元人民

7、幣。 因此，離心機(jī)廠商根據(jù)上述分析，得出如下結(jié)論：污泥脫水從原 理上分析，采用離心機(jī)比帶機(jī)更合適；離心機(jī)由于分離效率高，對(duì)污 泥的絮凝要求比帶機(jī)低， 所以藥耗低， 運(yùn)行費(fèi)用低月收率和脫水效果 好，建議采用臥螺離心機(jī)。 2 對(duì)帶機(jī)與離心機(jī)實(shí)際使用情況分析 本人根據(jù)自己多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)臥螺離心機(jī)用戶的調(diào)查， 對(duì)上 述離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)——進(jìn)行考證，下面分別進(jìn)行分析： 前述第①條、第⑥條，情況確實(shí)如此。但對(duì)其余各條，筆者有不 同看法。 2.1 適用介質(zhì)問題 離心機(jī)并不適用于各類污泥。 經(jīng)調(diào)查， 離心機(jī)不適用含粉煤灰等 無機(jī)成份較多的污泥， 因?yàn)榉勖夯医?jīng)過離心分離， 附著在離心機(jī)內(nèi)壁 較難去除

8、，離心機(jī)刮泥刀遇到很大阻力， 從而導(dǎo)致泥進(jìn)去后就出不來。 我國北方某城市污水處理廠就出現(xiàn)這種情況，離心機(jī)沒法正常運(yùn)行， 不得不改成帶機(jī)，造成很大損失。 2.2 進(jìn)科的控制問題 前述第③條：離心機(jī)可根據(jù)進(jìn)料濃度變化自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)差和扭矩， 帶機(jī)要手動(dòng)調(diào)整，事實(shí)上是因?yàn)檫M(jìn)料濃度的變化對(duì)離心機(jī)影響較大 [1] ，而對(duì)帶機(jī)的影響較小。 2.3 固體回收率及加藥量的問題 前述第④條：離心機(jī)的固體回收率確實(shí)比帶機(jī)高 [1]，但這并不 是說帶機(jī)固體回收率低就不能用， 事實(shí)上濾波還得回流到前面， 與污 水廠進(jìn)水一道重新進(jìn)行處理。 藥劑投加量，是有爭議的，帶機(jī)廠商也會(huì)說，他們的帶機(jī)藥劑投 加量也少，筆者設(shè)

9、計(jì)的某15X 104t/d城市污水處理廠，采用的是臥 螺離心機(jī)脫水，投產(chǎn)后每噸干污泥的實(shí)測耗藥（PAM量為1.7 — 2.0kg ，是比較低的。資料顯示，上海某污水廠也作過帶機(jī)脫水耗藥 量試驗(yàn)，城市污水每噸干污泥的藥劑也在 20kg 左右。由于各廠污泥 性質(zhì)有所不同，很難說帶機(jī)藥耗就比離心機(jī)高多少。 2.4 電耗問題 電耗的差異并不是離心機(jī)廠商宣稱的那樣， 實(shí)際上離心機(jī)電耗要 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶機(jī)。 離心機(jī)的噪音，很刺耳，而帶機(jī)的噪音不在機(jī)器本身，主要是沖 洗水的聲音， 聲音感覺比離心機(jī)要好得多； 運(yùn)行時(shí)間理論上帶機(jī)也能 24h 運(yùn)行，當(dāng)然帶機(jī)連續(xù)運(yùn)行沒有離心機(jī)可靠。 2.5 機(jī)器的壽命問題

10、 前述第⑦條：質(zhì)量好的帶機(jī)其軸承壽命都超過 20a,與主機(jī)壽命 差不多，濾帶確實(shí)需要常更換，濾帶一般能連續(xù)進(jìn)行 2000h 操作，如 果間斷運(yùn)行， 保養(yǎng)良好也是 2— 3a 更換一次， 不管是國產(chǎn)還是進(jìn)口帶 機(jī)，濾帶一般都可用國產(chǎn)濾帶代替，因此更換濾帶成本并不高，而臥 螺離心機(jī)目前國產(chǎn)設(shè)備較進(jìn)口設(shè)備差距較大， 如果更換螺旋， 必須是 國外原產(chǎn)的，因此這將會(huì)帶來很多麻煩，更換成本很高。 2.6 運(yùn)行費(fèi)用的計(jì)算 在離心機(jī)廠商計(jì)算離心脫水與帶式壓濾脫水運(yùn)行費(fèi)用比較時(shí)， 所 采用計(jì)算方法存在很多問題，運(yùn)行成本主要包括：藥劑費(fèi)、電費(fèi)和水 費(fèi)。可以首先將其水費(fèi)排除掉，因?yàn)楝F(xiàn)在帶機(jī)濾布沖洗全采用二沉地

11、出水，是不用花錢的，其次，藥劑耗量到底帶機(jī)比離心機(jī)多多少很難 說清，是有爭議的。筆者以某8X 104t/d污水處理廠為例，對(duì)污泥處 理的實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果如下： 干污泥量：10t/d，含固量：0.8 % (未濃縮污泥)。假設(shè)電費(fèi) 0.5 元/kw,藥費(fèi) 60元/ kg。 臥螺離心機(jī)與帶機(jī)電耗比較見表二： 表1臥螺離心機(jī)與帶機(jī)電耗比較 比較項(xiàng)目 臥螺離心機(jī) 帶式壓濾機(jī) 運(yùn)行時(shí)間/h 24 16 處理能力(濕泥)/ (vm.h -1) 10/ (0.8%)/24=52 10/(0.8%)/16=78 實(shí)際處理能力/ (m3.h -1) 55-65 80

12、-100 濃縮機(jī)功率/kW 45 1.5 濃縮機(jī)液壓裝置功 率/kW 7.5 與脫水機(jī)合用 脫水機(jī)功率/kW 22 2.2 脫水機(jī)液壓裝置功 率/kW 7.5 1.5 污泥切割機(jī)功率/kW 7.5 無 濃縮提升至脫水/kW 5.5 無 沖洗水泵/kW 無 7.5 總裝機(jī)功率/kW 95 10.5 需要切率/kW 95 X 85%=80.75 10.5 X 85%=8.9 每天耗電/kW 80.75 X 24=1938 8.9 X 16=143 從上表可知，離心機(jī)與帶機(jī)每天電費(fèi)差額為(1938 — 143) kwh X

13、0.5元/ kwh= 897.5元人民幣。 藥費(fèi)如果真按離心機(jī)廠家所說，帶機(jī)比離心機(jī)多 1kg/ (t ［干 泥］)，就目前市場PAM介格應(yīng)當(dāng)是60元/kg，則帶機(jī)比離心機(jī)每 大多涓耗藥劑量為：10t/dx 1kg/1 = 10kg/d，每天多用藥劑費(fèi)為 10 X 60=600元，即每天帶機(jī)比離心機(jī)多用藥劑費(fèi)為 600元人民幣； 假如帶機(jī)比離心機(jī)耗藥量大的話，總體來說帶機(jī)還是比離心機(jī)每天節(jié) 省897.5 — 600= 297.5元，每年節(jié)省約10萬元人民幣。事實(shí)上，離 心機(jī)的電耗是確定無疑的，而帶機(jī)的藥耗是有爭議的，如果帶機(jī)與離 心機(jī)耗藥量相同的話，那么離心機(jī)每天比帶機(jī)運(yùn)行費(fèi)用要高 897

14、.5 元，即每年離心機(jī)比帶機(jī)多花費(fèi)約 33萬元人民幣。 因此，從運(yùn)行費(fèi)用看，采用離心機(jī)并不比帶機(jī)省 2.7 投資問題 從投資上看，上述帶式一體機(jī)若為進(jìn)口高檔次產(chǎn)品，全套約 20 萬美元，國產(chǎn)則更低，而上述一套離心濃縮脫水機(jī)約 30 萬美元，由 于產(chǎn)品檔次差異或其他具體原因，價(jià)格會(huì)有所出人，但是一般來講， 相同檔次的產(chǎn)品，離心機(jī)價(jià)格要比帶濾機(jī)高，然而，由于離心機(jī)占地 少，污泥濃縮脫水間土建費(fèi)用可節(jié)省一些，兩者基本相互抵消，也就 是說帶機(jī)與離心機(jī)投資費(fèi)用相差不多。 3 結(jié)語 從以上分析我們可以得出如下結(jié)論： 離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是出泥干、 全 密閉運(yùn)行環(huán)境好。不需沖洗水，帶機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省電耗、

15、噪音小。因 此污泥（濃縮） 脫水是采用離心機(jī)還是帶機(jī)，一定要具體問題具體分 析，切不可盲目跟風(fēng)。 污泥常溫和高溫好氧消化工藝概述 污泥好氧消化實(shí)質(zhì)上是活性污泥法的繼續(xù)， 其工作原理是污泥中 的微生物有機(jī)體的內(nèi)源代謝過程。 通過曝氣充入氧氣， 活性污泥中的 微生物有機(jī)體自身氧化分解，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、氨氣等，使污泥 得到穩(wěn)定。 與現(xiàn)在普遍采用的污泥厭氧消化相比，好氧消化具有下列優(yōu)點(diǎn)： (1) 對(duì)懸浮固體的去除率與厭氧法大致相等； (2) 上清液中的BOD濃度較低(10mg/1以下)； (3) 處理后的產(chǎn)物無臭、類似腐殖質(zhì)，肥效較高； (4) 運(yùn)行安全、管理方便； (5) 處理

16、效率高，需要的處理設(shè)施體積小，投資較少。 由于污泥好氧消化工藝具有上述優(yōu)點(diǎn)，因此在中小型污水處理廠 頗受青睞。美國、日本、加拿大等發(fā)達(dá)國家都有不少中、小型污水處 理廠采用好氧消化處理污泥，僅加拿大某省就有 20個(gè)小型污水處理 廠運(yùn)用此法，丹麥大約有40%勺污泥使用好氧法進(jìn)行穩(wěn)定化處理。 污泥好氧消化一般有三種工藝： CAD A/AD ATAD 1 CAD工藝 1.1工藝流程 傳統(tǒng)的好氧消化工藝(CAD conventional aerobic digestion ) 的構(gòu)造及設(shè)備與傳統(tǒng)活性污泥法相似， 但污泥停留時(shí)間很長，其常用 的工藝流程主要有連續(xù)進(jìn)泥和間歇進(jìn)泥兩種，如圖 1所示

17、⑴: 工搦s涯 工藝1】：訶歐訝冕 圖1骨統(tǒng)好熬消化工菖磴袒圖 也化出視  一般規(guī)模較大污水處理廠的好氧消化池采用連續(xù)進(jìn)泥的方式， 運(yùn) 行方式與活性污泥法相似。 規(guī)模較小污水處理廠的好氧消化池， 可采 用間歇進(jìn)泥，定期的進(jìn)泥和排泥，通常每天一次。 污泥好氧消化的主要目的就是穩(wěn)定污泥中可生物降解的有機(jī)物。 污泥穩(wěn)定的定量評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括有機(jī)物（VSS的去除率和消化污 泥的比耗氧速率（SOUR當(dāng)VSS去除率達(dá)到38%寸，或當(dāng)消化污泥的 SOURI低至U 1.0 ~ 1.5mgO/gvss.hr時(shí)，可認(rèn)為污泥達(dá)到穩(wěn)定。 1.2影響CAD運(yùn)行的因素 1 ）溫度 溫度對(duì)好氧消化的影響很

18、大，溫度高時(shí)，微生物代謝活性強(qiáng)，即 比衰減速率較大，達(dá)到要求的有機(jī)物 VSS去除率所需的SRT短[2]。當(dāng) 溫度降低時(shí)， 為達(dá)到污泥穩(wěn)定處理的目的， 則要延長污泥停留時(shí)間 [3] 溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響可用公式表示： k』k 1= 0 (T -T ) 21 其中：總、k2為溫度「、T2時(shí)分別的反應(yīng)速率； X、T2為溫度，C； 0 為溫度系數(shù)（有研究者認(rèn)為 0為常數(shù)， 0 =1.058）。 （ 2）停留時(shí)間 SRT VSS的去除率隨著SRT的增大而提高，但是相應(yīng)地處理后剩余物 中的惰性成分也不斷增加，當(dāng)SRT增大到某一個(gè)特定值，即使再增大 SRT VSS的去除率也不會(huì)再明

19、顯提高。對(duì)SOU也存在著相似的規(guī)律， SOUR SRT的增大而逐漸下降，當(dāng)SRT增大到某一個(gè)特定值，即使 再增大SRT SOUF也不會(huì)有明顯下降。這一特定的點(diǎn)與進(jìn)泥的性質(zhì)、 可生物降解性及溫度有較大關(guān)系［2］。一般溫度為20C時(shí)，SRT為25? 30 天。 (3) pH值 污泥好氧消化的速率在pH值接近中性時(shí)最大，當(dāng)pH值較低時(shí)， 微生物的新陳代謝受到抑制，有機(jī)物的去除率隨之降低。在CAD工藝 中，會(huì)發(fā)生硝化反應(yīng)，消耗堿度，引起 pH值下降至4.5?5.5⑷。因 此大部分的CAD工藝中都要添加化學(xué)藥劑，如石灰等來調(diào)節(jié) pH值。 ( 4)曝氣與攪拌 在好氧消化中， 確定恰當(dāng)?shù)钠貧饬渴呛苤?/p>

20、要的。 一方面要為微生 物好氧消化提供充足的氧源(消化池內(nèi) DO濃度大于2.0 mg /1 ), 同時(shí)滿足攪拌混合的要求，使污泥處于懸浮狀態(tài)。另一方面，若曝氣 量過大會(huì)增加運(yùn)行費(fèi)用。 好氧消化可采用鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣， 在寒 冷地區(qū)采用淹沒式的空氣擴(kuò)散裝置有助于保溫， 而在氣候溫暖的地區(qū) 可采用機(jī)械曝氣。 當(dāng)氧的傳輸效率太低或攪拌不充分時(shí)， 會(huì)出現(xiàn)泡沫 問題［5］。 ( 5)污泥類型 CAD消化池內(nèi)污泥停留時(shí)間與污泥的來源有關(guān)。一般認(rèn)為， CAD 適用于處理剩余污泥，而對(duì)初沉污泥，則需要更長的停留時(shí)間。這是 因?yàn)槌醭脸匚勰嘁钥山到忸w粒有機(jī)物為主。 微生物首先要氧化分解這 部分有機(jī)物，合成

21、新的細(xì)胞物質(zhì)，只有當(dāng)有機(jī)物不足時(shí)，才會(huì)消耗自 身物質(zhì)，進(jìn)入內(nèi)源呼吸階段。 CADT藝具有運(yùn)行簡單、管理方便、基建費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但由于 需長時(shí)間連續(xù)曝氣，運(yùn)行費(fèi)用較高。受氣溫影響較大，在低溫時(shí)處理 效果變差，而且對(duì)病原菌的滅活能力較低。另外， CAD工藝中會(huì)發(fā)生 硝化反應(yīng)，一方面消耗堿度，引起pH值下降，另一方面因硝化反應(yīng) 耗氧，而致使供氧的動(dòng)力費(fèi)用提高。 這就促使人們對(duì)傳統(tǒng)好氧消化工 藝進(jìn)行改造，提出了缺氧／好氧消化工藝（ A／AD）。 2 A / AD工藝 缺氧／好氧消化工藝（ A／AD， anoxic ／aerobic digestion ）即 在CAD工藝的前端加一段缺氧區(qū)，

22、使污泥在該段發(fā)生反硝化反應(yīng)，其 產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化反應(yīng)中所消耗的堿度， 所以不必另行投堿就可 使pH值保持在7左右⑷。因在缺氧段以硝酸氮NO — N代替O作為最 終電子受體，需氧量比CAD工藝要少。 圖2介紹了 A/AD工藝的三種常見的流程圖。其中，I工藝可實(shí) 現(xiàn)對(duì)間歇進(jìn)泥的CAD工藝的改造，通過間歇曝氣產(chǎn)生好氧和缺氧期， 并要在缺氧期加攪拌設(shè)備而使污泥處于懸浮狀態(tài)， 促使污泥發(fā)生充分 的反硝化。"、皿工藝是將缺氧區(qū)和好氧區(qū)分建在兩個(gè)池子里，而且 兩工藝都需要硝化液回流，以提供反硝化所需的硝酸鹽。 A/ AD消化池內(nèi)污泥濃度及污泥停留時(shí)間等都與 CADT藝相似。 CAD和A/AD工藝的

23、主要缺點(diǎn)是供氧的動(dòng)力費(fèi)較高、污泥停留時(shí) 間較長、特別是對(duì)病原菌的去除率低。將溫度提高到高溫范圍（43? 70C）會(huì)大大提咼對(duì)病原菌的去除，由此而開發(fā)了咼溫好氧消化工藝。 曝汽 ANX I工藝 11工5 內(nèi)頤 觀r 上浩液 U ? ARX 禍毗出渥 川工藝 圖2 敎氟/好宰消化工藝流程 3 ATAD工藝 3.1 原理 自熱高溫好氧消化工藝（ATAD Autoheated Thermophilic Aerobic Digestion ）利用有機(jī)物好氧氧化所釋放的代謝熱，達(dá)到并 維持高溫，而不需要外加熱源。由于采用

24、較高的溫度，消化時(shí)間大大 縮短（約6天），高溫好氧消化具有較高的懸浮固體去除率，并且能 達(dá)到殺滅病原菌的目的［6］。 達(dá)到自熱高溫好氧消化通常需要以下三個(gè)條件： ?進(jìn)泥首先要經(jīng)過濃縮，MLSS^度達(dá)40000?60000 mg/1 （或 VSS濃度最少為25000m/1 ），這樣才能產(chǎn)生足夠的熱量。 ?反應(yīng)器要加蓋，采用封閉的反應(yīng)器，同時(shí)反應(yīng)器外壁還要采取 絕熱措施，以減少熱傳導(dǎo)的熱損失。 ?米用咼效氧轉(zhuǎn)移設(shè)備減少烝發(fā)熱損失，有時(shí)甚至米用純氧曝 3.2 工藝流程 為防止短流并盡量殺滅病原菌，典型的 ATAD系統(tǒng)一般采用間歇 (分批)操作，至少兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)運(yùn)行。第一段溫度通常為

25、 45C 左右，一般不超過55C。第二段溫度通常為50?60C, —般不超過 70C。 ATADl ATAD2 圖3 ATAD工藝流程 3.3影響ATAD的工藝參數(shù) (1) 進(jìn)泥的要求 進(jìn)入ATAD勺污泥均應(yīng)先進(jìn)行濃縮，一方面可以減少消化反應(yīng)器 的體積，降低攪拌和曝氣的能耗。另一方面可以提供足夠的熱量，使 反應(yīng)器溫度達(dá)到高溫范圍。一般污泥經(jīng)過重力濃縮即可滿足要求。 污泥負(fù)荷為F:M= 0.1?0.15 kg BOD5/kgvss.d的污泥適合用 ATAD法處理。 (2) 曝氣和攪拌 ATAD采用高效率的曝氣系統(tǒng)，氧轉(zhuǎn)移率一般大于 15%，這樣不 僅可以減少能量消耗，還

26、可降低因供氧造成的熱能損失。在 ATAD中 由于進(jìn)泥的濃度相當(dāng)高，再加上高溫的作用，一般會(huì)有泡沫產(chǎn)生，有 時(shí)甚至相當(dāng)嚴(yán)重。因此在ATAD設(shè)備中應(yīng)提供相應(yīng)的泡沫控制設(shè)備。 (3) pH值 在ATAD中，由于高溫抑制了硝化細(xì)菌的生長繁殖，硝化作用一 般不會(huì)發(fā)生，因此需氧量會(huì)比CAD大大降低，同時(shí)在CAD中由于硝化 作用而使pH值降低的問題也得到了解決，實(shí)際上，在 ATAD中 pH值 通?？梢赃_(dá)到7.2?8.0。而pH值的提高也會(huì)相應(yīng)地提高對(duì)病原菌的 滅活。 ATAD法能加快生物反應(yīng)速率，使需要的消化池容積縮?。荒軞?滅大部分的病原細(xì)菌、病毒和寄生蟲；同時(shí)由于高溫抑制了硝化作用， 大大減少了

27、氧的需求。這些優(yōu)點(diǎn)使得 ATAD在北美和歐洲的一些小型 污水廠被廣泛采用。 80年代以后，人們又開發(fā)了一種兩段消化工藝將自熱高溫好氧 消化工藝與中溫厭氧消化工藝相結(jié)合，即以一個(gè)一段的高負(fù)荷 ATAD 系統(tǒng)對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)入中溫厭氧反應(yīng)器。 工藝流程如圖4所 示。 由于采用高溫——中溫兩段污泥處理工藝， 可以達(dá)到有機(jī)物穩(wěn)定 和殺滅病原菌的良好效果，總停留時(shí)間縮短， VS去除和產(chǎn)氣量都有 所提高⑺。 4好氧消化各工藝的比較及應(yīng)用 將污泥好氧消化各工藝進(jìn)行比較，如下表所示 表1污泥好氧消化各工藝比較表 工藝 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) CAD 工藝成熟 動(dòng)力費(fèi)用高 機(jī)械設(shè)備

28、簡單 對(duì)病原菌的火活率低 操作運(yùn)行簡單 需要相當(dāng)長的SRT 能夠在一池中同時(shí)實(shí)現(xiàn)濃縮 和污泥穩(wěn)定 相當(dāng)大的反應(yīng)器體積 由于硝化作用使pH值 下降 上清液BOD含量低 消化污泥的脫水性能 差 缺氧好氧消化（A / AD 提供pH控制 工藝較新，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少 其他同CAD 動(dòng)力費(fèi)用仍較咼 其他同CAD ATAD SRT短、反應(yīng)器體積小 機(jī)械設(shè)備復(fù)雜 抑制硝化作用，需氧量相對(duì) 少 泡沫問題 沒有pH值下降 新工藝，經(jīng)驗(yàn)少 對(duì)病原菌的殺火效果好 動(dòng)力費(fèi)仍舊相當(dāng)高 比CAD A/AD能耗低 需增加濃縮工序 脫水性能可能優(yōu)于CAD及 A進(jìn)泥中應(yīng)含有

29、足夠的 / AD 可降解固體 污泥好氧消化工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合考 慮并進(jìn)行選擇。缺氧/好氧消化工藝具有CAD勺運(yùn)行管理簡單，操作 方便的優(yōu)點(diǎn)，可利用原有的CAD設(shè)施進(jìn)行改造，并且比CAM約能耗， 在今后會(huì)更多采用。另外通過合理設(shè)計(jì)，可使CAD和A/AD工藝達(dá)到 自動(dòng)加熱，提高反應(yīng)器的溫度，在改善處理效果的同時(shí)仍保留其自身 簡單、靈活的優(yōu)點(diǎn)，這也是進(jìn)一步推廣好氧消化技術(shù)的一條途徑。隨 著對(duì)處理后污泥回用控制標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，高溫好氧消化對(duì)病原菌的高 效滅活作用又受到了重視，ATA取術(shù)以及高溫好氧與中溫厭氧結(jié)合 新工藝會(huì)在今后有更大的發(fā)展。 5結(jié)語 目前我國的污泥穩(wěn)定主要采用中溫厭氧消化技術(shù)， 不少污水處理 廠已建成了污泥厭氧消化的設(shè)施， 但由于運(yùn)行管理較為復(fù)雜，達(dá)不到 應(yīng)有的處理效果，甚至長期不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 好氧消化作為污泥穩(wěn)定的一種傳統(tǒng)技術(shù)， 由于需要供氧，運(yùn)行費(fèi) 用稍高，而且不能產(chǎn)生甲烷氣體等有用的副產(chǎn)物，在我國較少采用。 但好氧消化具有運(yùn)行管理方便、操作靈活、投資低、處理不容易失敗 等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于處理量較小(W 2000 m3/ d)的污水處理廠仍是一種 有效實(shí)用的污泥穩(wěn)定技術(shù)。開展污泥好氧消化的研究，并因地制宜地 在一些小型的污水處理成套設(shè)備中應(yīng)用， 將是對(duì)污泥處理技術(shù)發(fā)展的 一種有益的補(bǔ)充。