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污泥处理新技术范文1
【关键词】仿真模拟技术 命题框架 物理竞赛题目
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）04-0141-02
一 问题的发现与提出
传统的中学生物理竞赛，其命题规则为：在充分研究中学物理教材的基础上，结合学生的日常习题，适当提高题目的难度和灵活性，着重考查学生的知识掌握、灵活思维与解题能力。但随着时间的推移，今天，在日益倡导中学生素质教育的情况下，单纯的就学生能力考查的物理竞赛题目已远远不能满足要求。当代的物理竞赛题目，结合了先进的仿真模拟技术，在达到传统题目考查学生知识方面的能力后，如何提高学生的素质、如何促使学生的自主性思考、如何加强学生物理修养等都是急需我们思考和解决的问题。
二 实证分析
1.某次中学物理竞赛初三组题目“用滑动变阻器控制一盏灯”
在仿真模拟实验室中用一只滑动变阻器控制一盏灯，要求在向同一个方向推动滑动变阻器的过程中，这盏灯由亮逐渐变暗，再由暗逐渐变亮。
器材：2.5V的灯泡1个、滑动变阻器1个、2.5V的电源、开关、导线。
平台：南京金华科仿真物理实验室电学模块。
要求：在试卷上画出电路图，并且简要地对实验原理进行说明。然后在仿真模拟实验室上连接电路进行操作，操作完后请保存所连接的电路。
2.针对题目的评析
针对本题，我想从以下几个方面做评析：（1）仿真模拟实验平台的评析；（2）仿真模拟实验的仿真性。
用金华科仿真物理实验室电学模块打开竞赛任意一个学生的答卷，情况如下：
用一只滑动变阻器控制一盏灯，要求在向一个方向推动滑动变阻器滑臂的过程中，这盏灯由亮逐渐变暗，再逐渐变亮。
器材：2.5V的灯泡1个、滑动变阻器1个、2.5V的电源、开关、导线。
我们暂且不论这位同学答题正确与否，我在对这个仿真模拟平台的操作上，发现其中的元件并没有表明它们本身的工作电压、电流以及功率，题目上要求选择2.5V的灯泡，平台上只提供了一种灯泡，并不知道它的工作电压是否是2.5V。对于电源来讲，也是一样，仿真实验室中提供了几种电源，只有干电池（1.5V）和一个标注9V的电源外，我们不知道其他电源的电压。当实验电路连接好时，如右下图，它的滑动变阻器已经短路，那么在真实物理环境中，这个小灯泡的灯丝就会融化，灯在发出一阵强光后，就会熄灭。但在这个仿真平台上却没有这样的物理情境演示。而且，以上仪器只是像一幅画一样，是不可以操作的。
综上所述，我认为就这个实验平台来说，有几点需要改进：（1）各种物理元件的种类应足，或者对元件的各种参数可以自行编辑；（2）对于设计好的物理实验，可以像编程一样进行调试和运行。我记得在大三学习“数字电路与模拟电路”时，用过一种软件，各种器件很齐全，而且连接好电路时，可以运行。
本题的题目只是一个很简单的电学实验。对题目的评析主要有以下几方面：
第一，仿真模拟实验的优势方面。首先，仿真模拟相对于传统实验是可以不受时空的限制，但在本题的设置上，并没有利用好这一优势。使用电源、导线、开关加上一个滑动变阻器实现对灯泡的控制，在当下任何一个普通物理实验室都可以用真实的物理元件进行实验。其次，2.5V的电压根本对人体造不成伤害，所以仿真模拟实验在安全性上的优势也没有体现。最后，实验成本，对于本题，使用仿真模拟，固然可以节约成本，但如果使用真实物理元件，成本也很低，两者相比，仿真模拟的优势没有得到体现。
第二，题目命题对学生物理修养方面的提高。本题的题目设置，很明显是一道很简单的电学实验题，除了考查学生的基本知识掌握和思维敏捷度之外，并没有让学生的自主探索和求知欲有所加强，也没有让学生通过做题对物理学史或物理学最新发展有一个了解，总的来说，学生通过做此题，并没有加强他们的物理修养。
第三，对本次物理竞赛题目的评析、总结。此次所出的题目，较好地克服了仿真模拟实验的劣势，但并没有利用好仿真模拟技术的优势，也不符合现代素质教育的要求，没有提高学生的物理修养。
三 解决方法初探
针对以上情况，我认为出题人必须考虑出什么样的题目以及如何对各种答题介质进行组合，能发挥仿真模拟的优势，同时克服它的缺陷。
为了能让学生通过做题物理修养有所提高，结合仿真模拟技术的优势，可以让学生在仿真模拟实验室中再现物理学史上各次著名实验，对科学家的探索精神和灵活思维有所了解，培养学生正确的价值观与自主探索能力。
针对以上分析，下面附上我尝试出的几道例题：
范例1：在亚里士多德年代，人们普遍相信平时所见的可见白光是一种纯净光，而彩色光是混合光。1666年，牛顿用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色的光混合而成。发现了白光的本质，改变了人们一直以来的错误认识，现请同学们在仿真模拟实验室中再现牛顿当时的实验。
器材：三棱镜、电光源（白光）。
平台：南京金华仿真物理实验室光学模块。
要求：在仿真模拟实验室中作出光的色散现象，在答题纸上说明实验的原理。
范例2：为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819～1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆实验中，人们看到，摆动过程中摆动轨迹并不是一条直线，而摆动方向在不断变化。请同学们在仿真模拟实验室中再现这个实验。
器材：单摆、沙漏。
平台：南京金华仿真物理实验室初中模块。
要求：在仿真模拟实验室中组装好实验仪器，并作出摆动轨迹（俯视图），在答题纸上写出造成这种摆动轨迹的原因。
以上两道例题，是我结合初三物理教材以及奥赛物理题目，考虑到加强学生物理修养，针对仿真模拟实验的优劣势所编制，当然有考虑不到的地方，仅供参考。
从对于此次初三物理竞赛所设置的这道仿真模拟题目进行的评析中，我觉得可以很清晰地看到仿真模拟相对于试卷和传统实验的优劣势，将仿真模拟与纸质试卷结合，很大程度上弥补仿真模拟对实验原理考察的不足，通过对实验中注意事项以及各种实验仪器的使用原则的考察，可以在一定程度上弥补仿真模拟在动手性方面的弱点，但是，很明显，仿真模拟不可能取代传统实验，关于仿真模拟技术的优势方面，我认为将仿真模拟技术与素质教育的物理命题方式结合，更能达到素质教育的目的。
四 总结
纵观全文，我们结合某次全国中学生数理化能力测试竞赛初三物理组的一道仿真模拟题目，一直在探讨如何将仿真模拟技术应用于物理竞赛中，怎样进行命题才能发挥出仿真模拟技术真正的优势，克服劣势，并提高学生的物理修养，此文仅是初步讨论。
有鉴于此次仿真模拟题目是首次引进物理竞赛，所以相关的资料特别少，本文只是做了一个初步的探讨，希望起到一个抛砖引玉的作用，希望以后有更多的人在这方面深入研究。
参考文献
[1]义务教育课程标准实验教科书-九年级物理[M].北京：北京师范大学出版社，2008
污泥处理新技术范文2
【关键词】城市污水处理；新技术；超声；SBR
0.前言
随着工业的发展和城市居民生活水平的提高，城市污水的排水量越来越大，污水成分也更加复杂，因此对城市污水处理厂的处理水平提出了更高的要求，随着国家政策对环境保护的重视程度不断提升，我国城市污水处理技术水平不断提高，一些传统的污水处理技术的应用日益成熟，而且一些城市污水处理新技术也不断被开发出来并得到实际应用，给城市污水处理提供了更多的选择方案，因此研究城市污水处理新技术具有十分重要的现实意义。
1.当前我国城市污水处理现状
当前我国城市基础设施的建设速度远远落后于经济的发展速度，这样的发展情况造成了城市污水处理设施长期处于超负荷运转的状态中，据统计，在我国大约六百多个城市中，仅有一百多个城市建设了污水处理厂，且平均每个城市拥有的数量不足3个，无论是在对城市污水处理厂的投资上，还是污水处理工艺技术方面都还处于较为落后的局面，对于污水处理厂来说，对污水水质、水量的容纳能力、构筑物的占地面积、工艺的水处理效率等方面都亟待改善，因此学习国外先进技术，并与我国国情相结合，探索和应用耐冲击负荷更强、占地面积更小、处理效率更高的污水处理新技术势在必行。
2.城市污水处理新技术及应用
2.1超声水处理技术
随着我国农业生产中农药和化肥用量的增加，在城市中对于农产品的加工生产过程中产生的污水中化学污染物尤其是有机污染物的量急剧增加，使用传统水处理技术处理这类城市污水会面临化学反应速率低的问题，从而污水处理效率不高。而超声水处理技术是利用超声波在声空化过程中可将声场中的能量集中起来，然后在极小的空间内将空化泡崩溃形成的能量释放出来，这样就使得其在常温常压的条件下局部产生高温高压环境，形成“热点”，从而加快了化学反应速率，因此超声处理技术常与膜反应器等联合使用，利用超声技术对污水进行预处理后可有效增加膜反应器的有机负荷，提高对化学污染物的去除效率。超声水处理技术具有占地面积小、处理效率高、反应快速等优点，对于微污染水、高度东难降解有机废水、以及对污泥的杀菌等方面均得到了成功的应用，是一种很有前途的城市污水处理技术。
2.2高级氧化处理技术
当前，我国城市污水的成分越来越复杂，同时国家对于污水排放标准的要求越来越高，为有效去除城市污水中的色、嗅、浊，常采用氧化法，常用的氧化剂为臭氧，臭氧的标准电极电势为2.07V，可去除污水中酚类、农药、石油类等，但对于甘油、乙酸、乙醇等却无能为力，此时可采用高级氧化处理技术。高级氧化处理技术就是在紫外线照射等特定条件下使臭氧转化为氧化能力更强的自由基，从而将难氧化降解的污染物分解为无害物质。高级氧化处理技术的污水处理效果相当好，但同时其使用成本较高，因此当前一般只用于对水质具有高要求或水污染较为严重的场合。
2.3曝气生物滤池技术
曝气生物滤池水处理技术是将传统活性污泥法中的二沉池和曝气池的功能集成到一个曝气生物滤池里，使其兼具生物氧化和截留悬浮固体的功能，因此有效减少了占地面积，降低了一次性投资。目前常用的曝气生物滤池工艺包括BIOSTYR工艺、Biofor工艺、BIOSMEDI工艺等，虽然每种方法都有各自的特点，但总体上来说都是在滤池中添加大孔隙率的滤料，使微生物在滤料上生长，污水中的有机物在曝气条件下被除去，同时污水中的ss被滤料拦截捕集下来。曝气生物滤池技术具有较大的有机负荷，且不会产生污泥膨胀，水力停留时间短，耐冲击负荷能力强，因此是当前技术可行性较高、经济效益较高的城市污水处理技术。
2.4膜生物反应器
膜生物反应器（MBR）技术是将生物处理与膜技术相结合的一种新型污水处理技术，由膜分离单元与生物反应单元组合而成，主要组成部分包括进水井、格栅、调节池、MBR反应池、消毒装置、计量装置等。在MBR中采用膜分离技术代替传统的二沉池等泥水分离技术，对水中的活性污泥和大分子有机物进行有效的截留，因此可为生物处理单元提供更高的活性污泥浓度，因此膜生物反应器的有机负荷大大提高，同时污泥龄更高，可达30天以上，因此更有利于硝化菌的生长和繁殖，对于污水的深度硝化具有很好的效果。膜生物反应器具有占地面积小、工艺简单、污水处理效果好等优点，同时由于MBR采用标准化模块化设计，易于根据工艺需求进行快速的组合安装，因此设计非常灵活，尤其适用于对既有旧污水处理厂的升级改造。
2.5稳定塘污水处理技术
稳定塘又称氧化塘，是利用天然精华能力对净化污水的处理工艺，可利用当地的地形特点，通过修筑防渗层和围堤等形成的池塘作为城市污水处理构筑物，将污水引入到池塘内，利用塘内自生长的各种微生物共同作用对污水中有机物进行处理的方法，由于整个处理过程只有一个池塘作为构筑物，因此其一次投资和运转费用较低，且具有流程简单、处理能耗低、维护成本低、污泥产量少等优点，但稳定塘的占地面积较大、运行过程中容易产生恶臭、滋生蝇虫等造成环境的二次污染，水处理效果对于当地的气候较为依赖，对设计、施工和日常管理精度要求较高，一旦防渗层出现泄漏就会对地下水造成污染，因此在实际应用过程中一定要根据具体情况具体分析。
3.结束语
经济的发展对于城市污水处理技术提出更高的要求，现有的污水处理技术虽然已经应用的较为成熟，但却不足以满足当前城市污水处理的要求，因此必须不断发展更为高效、投资更低的城市污水处理技术，为我国的环保事业做出贡献。 [科]
【参考文献】
[1]王凯军.可持续发展的新型高效城市污水处理技术探讨[J].给水排水，2005，31，（2）：32-35.
污泥处理新技术范文3
关键词：城市污泥；处理；处置；资源化
中图分类号：A715文献标识码： A
前言：
近年来，随着我国经济的发展和城镇化的不断推进，城市污水厂的建设规模不断扩大，污水处理程度逐步提高，随之剩余污泥的产量也逐渐增加。截止2011年，全国年污泥产量已达到2200万t，并呈现不断递增的趋势，预计到2020年污泥产量将突破6000万t。污泥将成为废物中影响环境、造成危害最为严重的因素之一。因此符合妥善、科学的处理污泥作为一个亟待解决的环境问题,越来越受到人们的关注。
1、污泥的处理新技术
当前国内外各污水处理厂的污泥处理方法主要有浓缩、脱水、干燥、消化、堆肥等。这些方法在工程实践中不断的暴露出一些缺点和不足，于是一些新的污泥处理方法被应用到实践中。
1.1污泥湿式氧化法
湿式空气氧化技术是将污泥置于密闭反应器中，在高温高压条件下通入空气或氧气作氧化剂，按浸没燃烧原理使污泥中有机物氧化分解，将有机物转化为无机物的过程。该法主要是用于处理各种难降解的有机污泥，缺点是设备复杂，运行和维护费用高。
1.2蚯蚓处理污泥
波兰的Bnrsk和Zambrow利用蚯蚓有效地处理废水筛余物和污泥，得到一种无气味、类似腐殖质且含有高营养的蚯蚓肥料。余德等利用蚯蚓净化处理长沙污水厂的消化污泥，效果良好。经过蚯蚓净化处理，污泥中的Cu、Zn、Zi含量均有明显降低；污泥经处理后转变为无臭、疏松、高校的有机颗粒肥料，但处理污泥后的蚯蚓体内有重金属富集，因此不宜作为饲料以免进入人体食物链。
1.3膜生物反应器
膜生物反应器是指将膜分离技术中的膜系统与污水生物处理工程中的生物反应器相互结合而成的新工艺。膜生物反应器中污泥的停留时间很长，甚至可避免排泥，但是膜的堵塞和膜材料价格问题限制了该方法的推广应用。
1.4污泥酸化
污泥酸化是给予剩余污泥有机物含量高的特点而开发的处理方法。其基本原理是将剩余污泥水解酸化后返回到废水处理系统中一同代谢，从而达到减少或基本无污泥排放的目的，该方法正处于探索阶段。
2、污泥的处置
不论用何种方式处理污泥，处理后的污泥处置都是必须要面对的问题。当前国内外污泥的处置方法主要有两种：焚烧处理、污泥农用。
2.1 焚烧处理
焚烧是利用污泥中有机成分较高、具有一定热值的特点来处置污泥,其优势在于可以迅速和最大程度地使污泥减量化和无害化。近年来焚烧法由于采用了合适的预处理手段,实现了热能的回收利用,并能满足越来越严格的环境要求。但焚烧的成本是其他工艺的2～4倍[1],且污泥中的重金属可能随着烟尘的扩散而污染空气。投资运营费用高和环境压力使得焚烧受到一定限制,但对于大城市中远离填埋场而造成运输费用高的场合以及土地紧缺的国家,污泥焚烧具有较好的应用前景。
2.2 污泥农用
农用是一种积极有效的污泥处置利用方法,近年来日益受到重视。国内外污泥的农用技术主要是将其作为肥料或土壤改良剂[2]。堆肥是一种污泥间接施用的处理方法,比污泥直接施用干净卫生,我国近年还发展了将污泥和城市垃圾、木屑、树皮、稻壳、稻草等其他物质混合堆肥后加以利用的新方法[2]。但其养分毕竟低于化肥,因此运行良好、规模较大的污泥堆肥场在我国为数不多。农用的另外一种方式是将污泥在堆肥化的基础上与化肥按一定比例制成颗粒复混肥,此法解决了污泥中肥分含量不高的问题,但目前应用范围和应用量较少,推广程度远远不够。由于污泥中含有重金属、有毒的有机污染物、病原菌、寄生虫等,使用时一定要控制污染物的含量,同时对土壤进行定期监测,以降低使用风险。
3、污泥资源化利用
3.1污泥能源化利用
污泥中含有大量的有机质,为其能源利用提供了物质基础,污泥的能源利用主要有3种形式,即厌氧消化制沼气、污泥合成燃料和热化学处理回收能源。
厌氧消化后的污泥减量化效果明显,灭菌除臭,易脱水,性质稳定,适宜作肥料,同时消化后可以产生大量的甲烷,这为沼气资源化利用展示了良好的应用前景。脱水污泥发热量高且具有粘结性能,活性污泥作为粘结剂可将无烟粉煤加工成型煤,能改善高温时型煤的内部孔隙结构,提高型煤的气化反应性,降低灰渣中的残炭。低温热解是在400～500℃、常压和缺氧条件下,将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物的过程。热解前的污泥干燥,可利用热解产物的燃烧来供热,实现能量循环;热解生成的油还可用来发电。热解炼油是正在发展中的污泥处理新技术,其投资和运营成本均较高,但该技术的环境效益和资源化效益十分可观,是一个很有前景的污泥资源化利用方法。
3.2污泥材料化利用
污泥中除了有机物外,往往还含有20%～30%的无机物,主要是硅、铁、铝和钙等。材料化是一种充分利用污泥中无机物的有效方法,目前污泥的材料化利用可归纳为以下几类:
(1)制砖。污泥制砖有两种工艺,一种是用干化污泥加入水泥或粘土等直接制砖,一般可掺入煤渣、石粉、粉煤灰、粘土或水泥等作为材料;另一种是使用污泥焚烧灰加粘土调配制砖,污泥中的有机质和油类物质易对砖块造成不利影响,因此可将污泥焚烧去热后,再将其焚烧灰掺加其他原料制砖。
(2)制轻质陶粒。轻质陶粒可作路基材料、混泥土骨料或花卉覆盖材料使用。近年来,广州华穗轻质陶粒制品厂利用污水污泥成功烧制成轻质陶粒,处理污泥量可达300t/d;日本将制成的陶粒作为污水处理厂快速滤池的滤料,由于其空隙率大,不易堵塞,反冲次数少且冲洗流失量少,滤料补充量和更换次数比普通滤料少。
(3)制水泥。将脱水污泥干燥粉碎后与石灰石、粘土混合,磨碎后煅烧,可生产水泥;近年来,日本利用污泥焚烧灰为原料生产“生态水泥”获得成功。虽然污泥的掺量较低(5%),但水泥的生产量大,同时污泥中的有机和无机成分都得到了充分利用,资源化效率高。
(4)制生化纤维板。利用污泥中蛋白质的变性作用,在碱性条件下将其加热、干燥、加压后,可制成活性污泥树脂,再与漂白、脱脂后的废纤维胶合起来,压制成板材,即生化纤维板,可以达到国家的三级硬质纤维板的标准。
(5)制熔融石料。将干燥后的污泥饼定量送往表面熔融炉内燃烧(温度达1300℃),燃烧过后的炉渣冷却固化呈玻璃质,进而在结晶炉进行热处理,使熔渣从玻璃质改性为结晶质。日本京都市引进了污泥熔融石料化设备,产生的产品完全可以代替天然碎石作为各类混凝土的骨料,同时水冷熔渣还可作为外墙装饰瓷砖的原料。
4、结束语
本文对城市污泥处理新技术和资源化利用进行了分析。污泥处理处置应以无害化为主导、以资源化为方向来确定今后污泥处理处置的思路。
实际应用时应根据城市污泥的产量、性质和重金属含量等情况，综合考虑环境生态效益、经济效益、处理成本、技术限制等因素，因地制宜地采取适合我国国情的污泥处置技术路线，实现污泥处理处置的经济效益和环境效益最大化。
参考文献:
[1]赵庆祥.污泥资源化技术[M].北京:化学工业出版社,2002.
[2]周少奇.城市污泥处理处置与资源化[M].广州:华南理工大学出版社,2002.
污泥处理新技术范文4
这头进，那头出，就算完事了？不不不，这样的想法太天真了。
污水处理厂净化了水，却留下了“泥”：它们是污水处理过程中所产生的沉淀物，每天全国污水处理厂产生含水高达80%左右的黑臭污泥近9万吨，此外，还有数量庞大的含有毒有害污染物的工业企业污泥，但这些污泥大部分都没有得到妥善的处置和利用，而且还面临再次污染环境的风险。
污泥同污水一样，让城市不堪重负。专家称，污泥不规范处置已成为我国土壤和水环境中一个新的环境污染源，甚至部分抵消了污水处理厂净化环境的功效。
有什么方法可以让这些污泥“洗心革面”回归自然呢？
南京农业大学周立祥教授和他的科研团队用了13年时间，在国际上首先推出污泥生物沥浸处理技术并实现工程化应用，达到了污泥深度脱水和无害化，同时也保全了污泥有益成分的目标。这可能是污泥处理的一次革命性的突破。
这项技术不仅可以使湿污泥水含量降到60%以下，同时还可以去除臭味、重金属、病原菌等有害物质，一举数得。尤其它可以在常温常压下进行，能耗低，每吨湿污泥的直接处理成本通常不到120元，便于资源化。经过该技术处理后的污泥在压滤时产生的压滤水，水质清澈，无色无异味。
每年节约1100万吨标准煤？
据资料显示，我国每年流失的土壤总量在50亿吨左右。大量肥沃的表土流失，造成土地生产力的持续下降；江、河、湖、泊、水库等泥沙淤积，水利设施的蓄、排水能力大大降低，调控、抵御洪水与自然灾害的能力严重削弱。水土资源的不断流失加剧了我国的环境问题，要求我们对于资源的利用开拓新的思路。
如果，那些又黑又臭的污泥也能变成资源，结果将会怎样呢？
截至2012年4月份，我国累计建成城镇污水处理厂3184座，每天产生黑臭污泥约9万吨。
如果，每天将这近9万吨污泥脱水至含水量60%，就只剩下4.5万吨外观与“黄土”很相似的污泥饼了，可不要轻看了这种“土”，它的有机质高达50%以上，与有机肥相当；如果将这4.5万吨的半干化污泥饼稍加晾干进行焚烧，则不需加任何辅助燃料，还能产生热量，与处理前污泥焚烧相比，则每年节约相当于1100万吨标准煤；
如果将这4.5万吨的“土”进行高温发酵深度加工，制作成园林绿化用的有机肥、营养土或营养基质，若以每吨300～400元的较低价格出售，则每天可以创造约1000万元人民币经济效益；
如果我们拿这些有机质含量在50%以上的“土”去改造我们的盐碱地、酸性土壤……
在微生物沥浸法出现之前，一切都只能是如果。在相当长的一段时间，大量的污泥成为政府环境工程中的重负，政府和社会为污泥处理付出了相当大的财力、物力、人力和环境代价。相当部分的污泥都没有得到妥善的处置和利用，一部分原因是污泥处理的技术性难题没有得到解决。
“制约污泥处置或资源化的两大技术瓶颈就是水分含量高和重金属等有害物，这是污泥处理处置公认的世界性难题。”周立祥介绍，目前国内外污泥处置与资源化主要包括土地利用、填埋、焚烧、烧制建材等，然而，要实现污泥处置和资源化，污泥的干化、半干化和去除重金属等有害物质是其重要前提，例如我国对城镇污泥进入垃圾场填埋混合填埋做了明确要求，要求污泥预处理到含水量在60%以下。而对污泥的焚烧，由于污泥的含水率高，能耗大，投资设备和运营设备费用也很昂贵。目前存在的污泥干化技术主要有热（半）干化和机械深度脱水半干化（指污泥含水率达到60%以下）。然而这两种技术都有各自的缺陷，前者面临着产生的臭气和高浓度有机废液需要处理的难题，而后者则需要污泥经过预先的调理，不然无论采用何种机械脱水在一般操作条件下都极难将其含水率降到60%以下。
微生物沥浸法则是针对污泥的脱水、除臭、去除重金属这三大难题的一项创新型技术。它的诞生可能使我们对污泥的处理进入到一个新的时代。
培育世界上最微小的“清道夫”
“‘微生物沥浸法’属于生物法处理的一种，它的主要优点在于在实现污泥深度脱水和无害化的同时，还保全了污泥的有益成分，破解了以往污泥资源化利用中的系列难题，应用前景广阔”，周立祥告诉记者，该技术不仅可以使湿污泥水含量降到60%以下，同时还去除臭味、重金属、病原菌等有害物质，一举数得。尤其它可以在常温常压下进行，能耗低。
早期污泥生物沥浸技术的研究，周立祥介绍，是基于生物湿法冶金中生物浸出重金属的工艺在污泥上进行应用。它是利用自然界存在的一些微生物，如硫杆菌属、酸菌属以及其它与硫杆菌联合生长的兼性嗜酸异样菌所产生的氧化反应或者酸化反应，将目的金属从混合体系中溶解和分离出来的一种技术。而污泥中重金属绝大部分是以金属硫化物、碳酸盐、铁锰氧化物结合以及与有机物结合形态存在，在上述这些细菌的作用下，金属硫化物变成可溶性的金属硫酸盐，同时通过介质的酸化，可将污泥中的重金属溶解进入液相，再通过固液分离可达到去除污泥中重金属的目的。
而生物沥浸方法也促进污泥脱水性大幅改善，在不加任何絮凝剂条件下，可采用压滤机一步将生物沥浸处理后的污泥脱水到含水率在60%以下，体积缩小到原来脱水污泥的一半不到。对于这一点，周立祥认为它的机理相当复杂，目前还没有找到非常明确的原因。可能是因为生物沥浸的反应过程中，生物沥浸微生物完全替代污泥中的活性污泥菌体，而原污泥中活性污泥则以异养菌为主。也可能因为生物沥浸处理因微生物处理过后的污泥颗粒表面不带电荷而不会相互排斥，有利于污泥聚沉和脱水。也有可能是其他效应的作用，在生物沥浸中生成有次生矿物如黄钾鉄矾等对污泥脱水有一定贡献。总之，经过生物沥浸方法处理过后的污泥更容易脱水。
生物沥浸技术除臭效果极为显著，据周立祥介绍，这是因为污泥恶臭大部分源自含硫和含氮等物质，而这些物质恰好是嗜酸性硫杆菌的营养物质和能源物质。在生物沥浸过程中，这些物质能很快被微生物利用，不但反应过程无臭，生物沥浸处理并机械脱水后形成的泥饼也无恶臭。由于酸化和氧化作用，泥污中病原菌杀灭率也达到99%以上。
这项成果在2006年8月江苏省科技厅组织的科学技术成果鉴定会上已被鉴定为原始创新技术成果，由我国环境工程界著名专家组成的鉴定委员会一致认为，该项研究成果既有理论又有工程实践，具有原始创新性和实用性。此外，该成果先后获得教育部技术发明奖、国家环境保护科学技术奖和江苏省建设科学技术奖等。
取得良好示范效果
从1999年开始研究“微生物沥浸”技术到2006年通过江苏省科技厅组织的鉴定会，7年的时间，周立祥以及他的科研团队完成了“微生物沥浸”技术的研究。2003年建设污泥生物沥浸处理中试示范工程，曾连续处理制革污泥、城镇污泥1000多吨，重金属去除回收率最高达90%。2010年8月，江苏无锡太湖新城污水处理厂建立起国内外第一座污泥生物沥浸处理工厂，也是国际上第一个采用污泥生物沥浸法深度脱水和资源化的工程案例。今年7月日处理20万吨污水所产生的污泥的生物沥浸处理工程在无锡芦村污水处理厂正式投入运行，此外，在宁波、西安等地一批新的工程项目正在建设之中。采用的工艺主要为：污泥生物沥浸处理-焚烧发电和污泥生物沥浸处理-高温发酵土地利用。同时采用移动式工作站，在全国各地20多家企业进行实地示范，取得良好示范效果。
以无锡芦村污水处理厂工艺改造工程为例，采用的工艺是“污泥生物沥浸处理-高温发酵（园林用肥和营养基质）”，2012年6月底建成。污泥生物沥浸处理部分由北京中科国通环保工程技术有限公司投资运营，后段生物沥浸高温发酵制备园林用肥和营养基质部分则由无锡新利环保生物科技有限公司投资运营，实现了“投入-产出”一条龙产业链。
“我们一个月生产一千吨左右，全都销售完了，有多少可以销多少，就是原料太少了。”无锡兴利环保生物科技有限公司总经理李喆介绍，据李经理介绍，这种由污泥做原料经过污泥生物沥浸处理—高温发酵“工艺生产出来的”高效营养土“一吨的出厂价格在300元左右，价格比较低廉，但产品有机质和氮磷等营养物质却很高，比一般有机肥高很多，市场前景很好，就是现在原料太少了，”我们希望更多的污泥处理企业运用生物沥浸技术处理污泥，多为我们提供些原料”。
未来需要基数支撑与政策支持
污泥处理新技术范文5
“东江屏障”，在河源市城南污水处理厂大院里，这四个大字格外引人注目。污水处理厂的出口，芦苇摇荡、野花盛开、鱼儿嬉戏，如泉眼般清澈的出水口深刻诠释了这四个字的内涵。在过去的两年时间里，在中央和省级财政支持下，河源一次性拿出4580多万元，对城南污水处理厂污水处理设备和工艺进行全面改造，使得本属欠发达地区的河源市拥有了国际一流水平的污水处理厂。
污水池里“种”出花园
鹤望兰、散尾葵、再力花、粉绿竹、水竹、大红花、杜鹃、龟背竹、夹竹桃、炮仗花……绿叶红花交相辉映间，为冰冷的水泥池增添了无限生机。犹如天台花园一般的美景，一改人们对污水处理厂的原有印象。
河源城南生活污水处理厂，规划设计处理总规模5万吨/日，一期工程（处理规模3万吨/日）于2008年10月建成投产，出水标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准（B标准）。“一期工程配备了3万亩的人工湿地，处理后的尾水经过湿地之后，除了TP、CODcr、NH3-N外，其余基本达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准。”城南污水处理厂厂长李迪武表示，由于地处东江流域，河源对污水处理工作一直都是高要求、严标准。
不过，随着河源高新区的扩容以及东江水质保护的新需求，城南污水处理厂面临更高的排放要求。为了应对新挑战，2013年开始，城南污水处理厂先后投入4580多万元，引入污水生态处理技术，对污水处理厂进行了提标改造。改造后的城南污水处理厂，兼具美观与实用，是污水处理的一次全新探索。
“污水生态处理技术是一种低成本、高效率和具备审美价值、实现水资源再生利用目的的污水处理技术。”据东江环保股份有限公司工程服务分公司项目经理方雨介绍，污水生态处理技术由连续串联的生物废水处理反应器组成，通过采取一定的人工技术措施（包括曝气、设置生物填料、种植挺水植物等），创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，加速微生物的繁殖及新陈代谢生理功能，使得反应池内产生巨量微生物，能够有效氧化分解污水中的有机物，提高治理效果。
“污水生态处理技术的核心就在生物接触反应池里。”方雨指出，反应池引入了固定膜，加上运用了国外引进的专利填料，微生物附着量是普通处理工艺的两到三倍，大量的微生物有效提高了对有机物的分解率。据方雨介绍，通过各种科学的设计，反应池形成了一个复杂而稳定的生态系统，为生物提供了一个健康的生长栖息地，增强了它们的活力，提高了处理能力。
由于生物接触反应池内生物固体量多，能够帮助微生物有效抵抗水流的冲击，所以整个系统对水质水量的骤变有较强的适应能力。“传统的反应池里，水流的变化往往容易把微生物冲跑，不仅影响处理效果，而且还要花钱继续投放微生物。”
“反应池上方的植物可不仅仅只是为了好看，它们作用也很大的。”方雨解释说，植物的生长可去除部分有机物，同时由于植物根系上生长大量的生物膜，反应池上部空间由活性污泥反应区而转换为活性污泥+生物膜反应区，不但可提高污泥浓度，且可减少剩余污泥量，污水处理过程中所产生的臭味也得以净化。
“植物的选种也是很有讲究的。”反应池一般要精心筛选的适宜当地气候特点的挺水类水生植物，而且要有以下几个特点：容易成活；喜温和阳光；能利用污水中的氮、磷有机物；根系较长，超过1米，最长达1.5米；选择能开花、花期较长、气味芳香的植物。“污水处理厂臭气问题也是个老大难的问题，这种方式不仅能够有效消除臭味，而且还美化环境，避免了扰民与投诉问题，可以说是一举多得。”河源市环保局有关人员表示。
从监测数据来看，使用该技术后，污水氨氮去除率大于95%、总氮去除率大于80%，优于国内其他城镇生活污水处理技术，出水水质各项指标均稳定达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准。
运营成本不升反降
“从目前运行的情况来看，处理成效非常明显，出水能够稳定达到地表水Ⅲ类标准，在国内污水处理厂来说，处于比较先进的水平。”李迪武表示，采用新技术改造后，污水处理厂运行效果良好。
“稳定达标是前提，但是污水生态处理技术其实在其他方面也有不俗的表现。”方雨提到，生态污水处理技术构建了复杂的生态系统，微生物、植物等形成了多等级的食物链，处理污水的细菌被其他生物体捕食，其他生物体又被更高的捕食者捕食，因此，生态污水处理技术剩余污泥量少，约为传统活性污泥法剩余污泥产量的40～60%。
用这项新技术对污水处理厂进行改造时，在工程的建设上，也有明显的优点，那就是改动幅度比较小。城南污水处理厂此次提标改造需改变的单元包括细格栅、A2/O生物池（改为FBR池）、回用水池（改造为复氧池），这些单元改造前后池容不变，可以在原有的池体内进行改造，占地面积不变。需要新建的处理构筑包括：微滤池、紫外线消毒池和加药间，新增占地约310m2。
不过，工程稳定运行以后，污水处理厂的出水不需要再经过人工湿地，即可以实现按地表水Ⅲ类标准排放，30000m2人工湿地可以用于其他建设，节约的土地资源十分可观。
在运行成本方面，改造过后，人工湿地配套3台鼓风机可以停用，年节约电费约153.3万元。污泥方面，按照最保守的估算，以污泥减量30%来计算，年减少运行费约6.26万元，污泥外运费也可减少8.54万元左右。
当然，由于工艺调整后，化学除磷药剂投加量加大，聚合氯化铝投加量增加20mg/l，经计算聚合氯化铝药剂费增加为0.04元/m3，年增加药剂运行费43.80万元。此外，全站定员增加4人，按24000元/人年，年工资增加9.6万元；年维护费增加15万元；年其他费约增加12.35万元。
“这样算下来，正常年经营成本减少约87.36万元，也就是吨水经营成本降低0.08元。”方雨仔细算了一笔账。“传统的污水处理厂升级改造项目，大多是在后端增加深化处理设施，占地多、运营成本提升。这项技术从目前的运行情况来看，处理效果更好，成本也有所降低。”
污泥处理新技术范文6
关键词：污水处理厂；污泥资源化处置；发展趋势
中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0014-01
1 城市污水处理厂污泥处置的现状及发展趋势
随着污泥安全处理处置问题的日益突出，国内不少城市自2002年开始建设现代化污泥处置设施。毋庸置疑，污泥处置实质性工作的开展在大部分污水处理厂还处于起步阶段，湿污泥被随意抛弃或露天堆放的现象比比皆是，只有20%不到的湿污泥实现了资源化处置，引起较多的二次污染。
现阶段城市污水处理厂污泥资源化处置技术基本上采用引进西方技术，或在吸收西方先进技术的基础上进行改良、创新或国产化。目前水泥窑协同处置、空心桨叶热蒸汽烘干、高温好氧堆肥、污泥制砖、化学调理深度脱水加焚烧及循环流化床干化加焚烧等都在国内污水处理厂中有了实际应用，但诸如污泥低温制油、污泥制陶、污泥熔化、污泥湿式氧化、污泥制活性吸附剂等新技术还仍处于研究阶段，没有进行大规模工程应用。
2 城市污水处理厂污泥资源化处置的典型技术
2.1 好氧堆肥
污泥好氧堆肥是将固体有机废弃物转化为高质量有机肥的重要无害化和资源化途径，它不仅可以解决城市污泥环境污染问题，而且对于发展有机肥、保持和提高土壤肥力，促进农业持续发展有着重要的意义。
例如陶娟娟在常温下以体积为1m3的堆体（包含污泥、稻草和木屑），C/N为30，含水率为55%，通过人工翻堆来进行通风，测得种子发芽系数为88.3%，腐熟度高。在塌陷区贫瘠土地上应用堆肥产品后，土壤中的重金属和营养元素等均有所提高，且重金属增加量符合国家标准《土壤环境质量标准（GB 15618-1995）》所规定的农田土壤质量控制标准允许值，由此得出城市污水处理厂污泥在常温状态下自然通风堆肥效果较好。
2.2 污泥制砖
污泥制砖是指将污泥经过一定处理筛选后，与其他原料混合（如粘土）加压成型，焙烧后制得污泥砖。近年来，我国越来越多的学者开始对污泥制砖资源化展开相关研究：①有研究者将城市污泥加入到烧结砖中，考察制备得到的污泥粘土烧结砖的各项性能，结果显示当加入的污泥量在5%-6%之间时，生产得到的页岩及粘土烧结普通砖均可作为承重砖体使用。而当污泥的加入量少于5%时，所得到的页岩烧结空心砖强度，可作为填充墙（或隔离墙）使用；②有研究者利用污水处理厂剩余污泥制备粘土砖，结果显示当污泥添加量为5%到25%之间时，制备的砖体具有较好的保温隔音效果。如果投入工业生产，一个普通的陶瓷砖生产厂每天可消耗30吨污泥；③有研究者利用污水处理厂深度脱水污泥制备烧结砖时发现，当污泥掺量为20%时，砖体呈现较好性能，能够用作承重墙体的建造。经计算，生产100万块深度脱水污泥砖，能带来76000元的经济效应，同时分别能减排2.203吨和3.126吨的二氧化硫。
2.3 污泥燃料化
由于污泥具有较高的热值，在许多工业应用中将污泥作为替代燃料，有研究者利用污泥热值，将其添加到水煤浆中制备成生物质煤浆，此举既节约了煤资源，又省掉了污泥前处理等繁琐程序；有研究者以污泥、稻草和烟煤为原料，压制成污泥燃料，结果显示污泥：烟煤：稻草=0.5：0.45： 0.05且控制成型压力和过量空气系数分别为50MPa和1.3-1.7时，其污泥型燃料的燃烧速率最快；有研究者用成型干化工艺制备污泥-煤复合燃料，结果显示污泥的含水率、成型压力以及原材料的添加比例都对燃料的成型有很大影响，并且污泥-煤秃先剂舷嘟嫌诖课勰嗑哂薪虾玫母苫性能，能同时实现污泥脱水和资源化的双重目的；有研究者制备了污泥秸秆衍生固体燃料，结果显示该种燃料相较于污泥单独燃烧和煤混合燃烧都具有更好的燃烧特性，能替代燃料使用。
3 结语
城市污水处理厂污泥资源化利用在我国已经有超过20年的历史，自20世纪80年代初，第一座城市污水处理厂天津纪庄子污水处理厂建成投产后，污泥既由附近郊区的农民用于农田。而本文主要对好氧堆肥、污泥制砖和污泥燃料化技术的研究现状进行了阐述，以期为提高城市污水处理厂污泥资源化的效率，提供一些有益的参考。
参考文献