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污泥處理新技術范文1

【關鍵詞】仿真模擬技術 命題框架 物理競賽題目

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）04-0141-02

一 問題的發現與提出

傳統的中學生物理競賽，其命題規則為：在充分研究中學物理教材的基礎上，結合學生的日常習題，適當提高題目的難度和靈活性，著重考查學生的知識掌握、靈活思維與解題能力。但隨著時間的推移，今天，在日益倡導中學生素質教育的情況下，單純的就學生能力考查的物理競賽題目已遠遠不能滿足要求。當代的物理競賽題目，結合了先進的仿真模擬技術，在達到傳統題目考查學生知識方面的能力后，如何提高學生的素質、如何促使學生的自主性思考、如何加強學生物理修養等都是急需我們思考和解決的問題。

二 實證分析

1.某次中學物理競賽初三組題目“用滑動變阻器控制一盞燈”

在仿真模擬實驗室中用一只滑動變阻器控制一盞燈，要求在向同一個方向推動滑動變阻器的過程中，這盞燈由亮逐漸變暗，再由暗逐漸變亮。

器材：2.5V的燈泡1個、滑動變阻器1個、2.5V的電源、開關、導線。

平臺：南京金華科仿真物理實驗室電學模塊。

要求：在試卷上畫出電路圖，并且簡要地對實驗原理進行說明。然后在仿真模擬實驗室上連接電路進行操作，操作完后請保存所連接的電路。

2.針對題目的評析

針對本題，我想從以下幾個方面做評析：（1）仿真模擬實驗平臺的評析；（2）仿真模擬實驗的仿真性。

用金華科仿真物理實驗室電學模塊打開競賽任意一個學生的答卷，情況如下：

用一只滑動變阻器控制一盞燈，要求在向一個方向推動滑動變阻器滑臂的過程中，這盞燈由亮逐漸變暗，再逐漸變亮。

器材：2.5V的燈泡1個、滑動變阻器1個、2.5V的電源、開關、導線。

我們暫且不論這位同學答題正確與否，我在對這個仿真模擬平臺的操作上，發現其中的元件并沒有表明它們本身的工作電壓、電流以及功率，題目上要求選擇2.5V的燈泡，平臺上只提供了一種燈泡，并不知道它的工作電壓是否是2.5V。對于電源來講，也是一樣，仿真實驗室中提供了幾種電源，只有干電池（1.5V）和一個標注9V的電源外，我們不知道其他電源的電壓。當實驗電路連接好時，如右下圖，它的滑動變阻器已經短路，那么在真實物理環境中，這個小燈泡的燈絲就會融化，燈在發出一陣強光后，就會熄滅。但在這個仿真平臺上卻沒有這樣的物理情境演示。而且，以上儀器只是像一幅畫一樣，是不可以操作的。

綜上所述，我認為就這個實驗平臺來說，有幾點需要改進：（1）各種物理元件的種類應足，或者對元件的各種參數可以自行編輯；（2）對于設計好的物理實驗，可以像編程一樣進行調試和運行。我記得在大三學習“數字電路與模擬電路”時，用過一種軟件，各種器件很齊全，而且連接好電路時，可以運行。

本題的題目只是一個很簡單的電學實驗。對題目的評析主要有以下幾方面：

第一，仿真模擬實驗的優勢方面。首先，仿真模擬相對于傳統實驗是可以不受時空的限制，但在本題的設置上，并沒有利用好這一優勢。使用電源、導線、開關加上一個滑動變阻器實現對燈泡的控制，在當下任何一個普通物理實驗室都可以用真實的物理元件進行實驗。其次，2.5V的電壓根本對人體造不成傷害，所以仿真模擬實驗在安全性上的優勢也沒有體現。最后，實驗成本，對于本題，使用仿真模擬，固然可以節約成本，但如果使用真實物理元件，成本也很低，兩者相比，仿真模擬的優勢沒有得到體現。

第二，題目命題對學生物理修養方面的提高。本題的題目設置，很明顯是一道很簡單的電學實驗題，除了考查學生的基本知識掌握和思維敏捷度之外，并沒有讓學生的自主探索和求知欲有所加強，也沒有讓學生通過做題對物理學史或物理學最新發展有一個了解，總的來說，學生通過做此題，并沒有加強他們的物理修養。

第三，對本次物理競賽題目的評析、總結。此次所出的題目，較好地克服了仿真模擬實驗的劣勢，但并沒有利用好仿真模擬技術的優勢，也不符合現代素質教育的要求，沒有提高學生的物理修養。

三 解決方法初探

針對以上情況，我認為出題人必須考慮出什么樣的題目以及如何對各種答題介質進行組合，能發揮仿真模擬的優勢，同時克服它的缺陷。

為了能讓學生通過做題物理修養有所提高，結合仿真模擬技術的優勢，可以讓學生在仿真模擬實驗室中再現物理學史上各次著名實驗，對科學家的探索精神和靈活思維有所了解，培養學生正確的價值觀與自主探索能力。

針對以上分析，下面附上我嘗試出的幾道例題：

范例1：在亞里士多德年代，人們普遍相信平時所見的可見白光是一種純凈光，而彩色光是混合光。1666年，牛頓用三棱鏡研究日光，得出結論：白光是由不同顏色的光混合而成。發現了白光的本質，改變了人們一直以來的錯誤認識，現請同學們在仿真模擬實驗室中再現牛頓當時的實驗。

器材：三棱鏡、電光源（白光）。

平臺：南京金華仿真物理實驗室光學模塊。

要求：在仿真模擬實驗室中作出光的色散現象，在答題紙上說明實驗的原理。

范例2：為了證明地球在自轉，法國物理學家傅科（1819～1868）于1851年做了一次成功的擺動實驗，傅科擺由此而得名。實驗在法國巴黎的一個圓頂大廈進行，擺長67米，擺錘重28公斤，懸掛點經過特殊設計使摩擦減少到最低限度。這種擺慣性和動量大，因而基本不受地球自轉影響而自行擺動，并且擺動時間很長。在傅科擺實驗中，人們看到，擺動過程中擺動軌跡并不是一條直線，而擺動方向在不斷變化。請同學們在仿真模擬實驗室中再現這個實驗。

器材：單擺、沙漏。

平臺：南京金華仿真物理實驗室初中模塊。

要求：在仿真模擬實驗室中組裝好實驗儀器，并作出擺動軌跡（俯視圖），在答題紙上寫出造成這種擺動軌跡的原因。

以上兩道例題，是我結合初三物理教材以及奧賽物理題目，考慮到加強學生物理修養，針對仿真模擬實驗的優劣勢所編制，當然有考慮不到的地方，僅供參考。

從對于此次初三物理競賽所設置的這道仿真模擬題目進行的評析中，我覺得可以很清晰地看到仿真模擬相對于試卷和傳統實驗的優劣勢，將仿真模擬與紙質試卷結合，很大程度上彌補仿真模擬對實驗原理考察的不足，通過對實驗中注意事項以及各種實驗儀器的使用原則的考察，可以在一定程度上彌補仿真模擬在動手性方面的弱點，但是，很明顯，仿真模擬不可能取代傳統實驗，關于仿真模擬技術的優勢方面，我認為將仿真模擬技術與素質教育的物理命題方式結合，更能達到素質教育的目的。

四 總結

縱觀全文，我們結合某次全國中學生數理化能力測試競賽初三物理組的一道仿真模擬題目，一直在探討如何將仿真模擬技術應用于物理競賽中，怎樣進行命題才能發揮出仿真模擬技術真正的優勢，克服劣勢，并提高學生的物理修養，此文僅是初步討論。

有鑒于此次仿真模擬題目是首次引進物理競賽，所以相關的資料特別少，本文只是做了一個初步的探討，希望起到一個拋磚引玉的作用，希望以后有更多的人在這方面深入研究。

參考文獻

[1]義務教育課程標準實驗教科書-九年級物理[M].北京：北京師范大學出版社，2008

污泥處理新技術范文2

【關鍵詞】城市污水處理；新技術；超聲；SBR

0.前言

隨著工業的發展和城市居民生活水平的提高，城市污水的排水量越來越大，污水成分也更加復雜，因此對城市污水處理廠的處理水平提出了更高的要求，隨著國家政策對環境保護的重視程度不斷提升，我國城市污水處理技術水平不斷提高，一些傳統的污水處理技術的應用日益成熟，而且一些城市污水處理新技術也不斷被開發出來并得到實際應用，給城市污水處理提供了更多的選擇方案，因此研究城市污水處理新技術具有十分重要的現實意義。

1.當前我國城市污水處理現狀

當前我國城市基礎設施的建設速度遠遠落后于經濟的發展速度，這樣的發展情況造成了城市污水處理設施長期處于超負荷運轉的狀態中，據統計，在我國大約六百多個城市中，僅有一百多個城市建設了污水處理廠，且平均每個城市擁有的數量不足3個，無論是在對城市污水處理廠的投資上，還是污水處理工藝技術方面都還處于較為落后的局面，對于污水處理廠來說，對污水水質、水量的容納能力、構筑物的占地面積、工藝的水處理效率等方面都亟待改善，因此學習國外先進技術，并與我國國情相結合，探索和應用耐沖擊負荷更強、占地面積更小、處理效率更高的污水處理新技術勢在必行。

2.城市污水處理新技術及應用

2.1超聲水處理技術

隨著我國農業生產中農藥和化肥用量的增加，在城市中對于農產品的加工生產過程中產生的污水中化學污染物尤其是有機污染物的量急劇增加，使用傳統水處理技術處理這類城市污水會面臨化學反應速率低的問題，從而污水處理效率不高。而超聲水處理技術是利用超聲波在聲空化過程中可將聲場中的能量集中起來，然后在極小的空間內將空化泡崩潰形成的能量釋放出來，這樣就使得其在常溫常壓的條件下局部產生高溫高壓環境，形成“熱點”，從而加快了化學反應速率，因此超聲處理技術常與膜反應器等聯合使用，利用超聲技術對污水進行預處理后可有效增加膜反應器的有機負荷，提高對化學污染物的去除效率。超聲水處理技術具有占地面積小、處理效率高、反應快速等優點，對于微污染水、高度東難降解有機廢水、以及對污泥的殺菌等方面均得到了成功的應用，是一種很有前途的城市污水處理技術。

2.2高級氧化處理技術

當前，我國城市污水的成分越來越復雜，同時國家對于污水排放標準的要求越來越高，為有效去除城市污水中的色、嗅、濁，常采用氧化法，常用的氧化劑為臭氧，臭氧的標準電極電勢為2.07V，可去除污水中酚類、農藥、石油類等，但對于甘油、乙酸、乙醇等卻無能為力，此時可采用高級氧化處理技術。高級氧化處理技術就是在紫外線照射等特定條件下使臭氧轉化為氧化能力更強的自由基，從而將難氧化降解的污染物分解為無害物質。高級氧化處理技術的污水處理效果相當好，但同時其使用成本較高，因此當前一般只用于對水質具有高要求或水污染較為嚴重的場合。

2.3曝氣生物濾池技術

曝氣生物濾池水處理技術是將傳統活性污泥法中的二沉池和曝氣池的功能集成到一個曝氣生物濾池里，使其兼具生物氧化和截留懸浮固體的功能，因此有效減少了占地面積，降低了一次性投資。目前常用的曝氣生物濾池工藝包括BIOSTYR工藝、Biofor工藝、BIOSMEDI工藝等，雖然每種方法都有各自的特點，但總體上來說都是在濾池中添加大孔隙率的濾料，使微生物在濾料上生長，污水中的有機物在曝氣條件下被除去，同時污水中的ss被濾料攔截捕集下來。曝氣生物濾池技術具有較大的有機負荷，且不會產生污泥膨脹，水力停留時間短，耐沖擊負荷能力強，因此是當前技術可行性較高、經濟效益較高的城市污水處理技術。

2.4膜生物反應器

膜生物反應器（MBR）技術是將生物處理與膜技術相結合的一種新型污水處理技術，由膜分離單元與生物反應單元組合而成，主要組成部分包括進水井、格柵、調節池、MBR反應池、消毒裝置、計量裝置等。在MBR中采用膜分離技術代替傳統的二沉池等泥水分離技術，對水中的活性污泥和大分子有機物進行有效的截留，因此可為生物處理單元提供更高的活性污泥濃度，因此膜生物反應器的有機負荷大大提高，同時污泥齡更高，可達30天以上，因此更有利于硝化菌的生長和繁殖，對于污水的深度硝化具有很好的效果。膜生物反應器具有占地面積小、工藝簡單、污水處理效果好等優點，同時由于MBR采用標準化模塊化設計，易于根據工藝需求進行快速的組合安裝，因此設計非常靈活，尤其適用于對既有舊污水處理廠的升級改造。

2.5穩定塘污水處理技術

穩定塘又稱氧化塘，是利用天然精華能力對凈化污水的處理工藝，可利用當地的地形特點，通過修筑防滲層和圍堤等形成的池塘作為城市污水處理構筑物，將污水引入到池塘內，利用塘內自生長的各種微生物共同作用對污水中有機物進行處理的方法，由于整個處理過程只有一個池塘作為構筑物，因此其一次投資和運轉費用較低，且具有流程簡單、處理能耗低、維護成本低、污泥產量少等優點，但穩定塘的占地面積較大、運行過程中容易產生惡臭、滋生蠅蟲等造成環境的二次污染，水處理效果對于當地的氣候較為依賴，對設計、施工和日常管理精度要求較高，一旦防滲層出現泄漏就會對地下水造成污染，因此在實際應用過程中一定要根據具體情況具體分析。

3.結束語

經濟的發展對于城市污水處理技術提出更高的要求，現有的污水處理技術雖然已經應用的較為成熟，但卻不足以滿足當前城市污水處理的要求，因此必須不斷發展更為高效、投資更低的城市污水處理技術，為我國的環保事業做出貢獻。 [科]

【參考文獻】

[1]王凱軍.可持續發展的新型高效城市污水處理技術探討[J].給水排水，2005，31，（2）：32-35.

污泥處理新技術范文3

關鍵詞：城市污泥；處理；處置；資源化

中圖分類號：A715文獻標識碼： A

前言：

近年來，隨著我國經濟的發展和城鎮化的不斷推進，城市污水廠的建設規模不斷擴大，污水處理程度逐步提高，隨之剩余污泥的產量也逐漸增加。截止2011年，全國年污泥產量已達到2200萬t，并呈現不斷遞增的趨勢，預計到2020年污泥產量將突破6000萬t。污泥將成為廢物中影響環境、造成危害最為嚴重的因素之一。因此符合妥善、科學的處理污泥作為一個亟待解決的環境問題,越來越受到人們的關注。

1、污泥的處理新技術

當前國內外各污水處理廠的污泥處理方法主要有濃縮、脫水、干燥、消化、堆肥等。這些方法在工程實踐中不斷的暴露出一些缺點和不足，于是一些新的污泥處理方法被應用到實踐中。

1.1污泥濕式氧化法

濕式空氣氧化技術是將污泥置于密閉反應器中，在高溫高壓條件下通入空氣或氧氣作氧化劑，按浸沒燃燒原理使污泥中有機物氧化分解，將有機物轉化為無機物的過程。該法主要是用于處理各種難降解的有機污泥，缺點是設備復雜，運行和維護費用高。

1.2蚯蚓處理污泥

波蘭的Bnrsk和Zambrow利用蚯蚓有效地處理廢水篩余物和污泥，得到一種無氣味、類似腐殖質且含有高營養的蚯蚓肥料。余德等利用蚯蚓凈化處理長沙污水廠的消化污泥，效果良好。經過蚯蚓凈化處理，污泥中的Cu、Zn、Zi含量均有明顯降低；污泥經處理后轉變為無臭、疏松、高校的有機顆粒肥料，但處理污泥后的蚯蚓體內有重金屬富集，因此不宜作為飼料以免進入人體食物鏈。

1.3膜生物反應器

膜生物反應器是指將膜分離技術中的膜系統與污水生物處理工程中的生物反應器相互結合而成的新工藝。膜生物反應器中污泥的停留時間很長，甚至可避免排泥，但是膜的堵塞和膜材料價格問題限制了該方法的推廣應用。

1.4污泥酸化

污泥酸化是給予剩余污泥有機物含量高的特點而開發的處理方法。其基本原理是將剩余污泥水解酸化后返回到廢水處理系統中一同代謝，從而達到減少或基本無污泥排放的目的，該方法正處于探索階段。

2、污泥的處置

不論用何種方式處理污泥，處理后的污泥處置都是必須要面對的問題。當前國內外污泥的處置方法主要有兩種：焚燒處理、污泥農用。

2.1 焚燒處理

焚燒是利用污泥中有機成分較高、具有一定熱值的特點來處置污泥,其優勢在于可以迅速和最大程度地使污泥減量化和無害化。近年來焚燒法由于采用了合適的預處理手段,實現了熱能的回收利用,并能滿足越來越嚴格的環境要求。但焚燒的成本是其他工藝的2～4倍[1],且污泥中的重金屬可能隨著煙塵的擴散而污染空氣。投資運營費用高和環境壓力使得焚燒受到一定限制,但對于大城市中遠離填埋場而造成運輸費用高的場合以及土地緊缺的國家,污泥焚燒具有較好的應用前景。

2.2 污泥農用

農用是一種積極有效的污泥處置利用方法,近年來日益受到重視。國內外污泥的農用技術主要是將其作為肥料或土壤改良劑[2]。堆肥是一種污泥間接施用的處理方法,比污泥直接施用干凈衛生,我國近年還發展了將污泥和城市垃圾、木屑、樹皮、稻殼、稻草等其他物質混合堆肥后加以利用的新方法[2]。但其養分畢竟低于化肥,因此運行良好、規模較大的污泥堆肥場在我國為數不多。農用的另外一種方式是將污泥在堆肥化的基礎上與化肥按一定比例制成顆粒復混肥,此法解決了污泥中肥分含量不高的問題,但目前應用范圍和應用量較少,推廣程度遠遠不夠。由于污泥中含有重金屬、有毒的有機污染物、病原菌、寄生蟲等,使用時一定要控制污染物的含量,同時對土壤進行定期監測,以降低使用風險。

3、污泥資源化利用

3.1污泥能源化利用

污泥中含有大量的有機質,為其能源利用提供了物質基礎,污泥的能源利用主要有3種形式,即厭氧消化制沼氣、污泥合成燃料和熱化學處理回收能源。

厭氧消化后的污泥減量化效果明顯,滅菌除臭,易脫水,性質穩定,適宜作肥料,同時消化后可以產生大量的甲烷,這為沼氣資源化利用展示了良好的應用前景。脫水污泥發熱量高且具有粘結性能,活性污泥作為粘結劑可將無煙粉煤加工成型煤,能改善高溫時型煤的內部孔隙結構,提高型煤的氣化反應性,降低灰渣中的殘炭。低溫熱解是在400～500℃、常壓和缺氧條件下,將污泥中的脂類和蛋白質轉變成碳氫化合物的過程。熱解前的污泥干燥,可利用熱解產物的燃燒來供熱,實現能量循環;熱解生成的油還可用來發電。熱解煉油是正在發展中的污泥處理新技術,其投資和運營成本均較高,但該技術的環境效益和資源化效益十分可觀,是一個很有前景的污泥資源化利用方法。

3.2污泥材料化利用

污泥中除了有機物外,往往還含有20%～30%的無機物,主要是硅、鐵、鋁和鈣等。材料化是一種充分利用污泥中無機物的有效方法,目前污泥的材料化利用可歸納為以下幾類:

(1)制磚。污泥制磚有兩種工藝,一種是用干化污泥加入水泥或粘土等直接制磚,一般可摻入煤渣、石粉、粉煤灰、粘土或水泥等作為材料;另一種是使用污泥焚燒灰加粘土調配制磚,污泥中的有機質和油類物質易對磚塊造成不利影響,因此可將污泥焚燒去熱后,再將其焚燒灰摻加其他原料制磚。

(2)制輕質陶粒。輕質陶粒可作路基材料、混泥土骨料或花卉覆蓋材料使用。近年來,廣州華穗輕質陶粒制品廠利用污水污泥成功燒制成輕質陶粒,處理污泥量可達300t/d;日本將制成的陶粒作為污水處理廠快速濾池的濾料,由于其空隙率大,不易堵塞,反沖次數少且沖洗流失量少,濾料補充量和更換次數比普通濾料少。

(3)制水泥。將脫水污泥干燥粉碎后與石灰石、粘土混合,磨碎后煅燒,可生產水泥;近年來,日本利用污泥焚燒灰為原料生產“生態水泥”獲得成功。雖然污泥的摻量較低(5%),但水泥的生產量大,同時污泥中的有機和無機成分都得到了充分利用,資源化效率高。

(4)制生化纖維板。利用污泥中蛋白質的變性作用,在堿性條件下將其加熱、干燥、加壓后,可制成活性污泥樹脂,再與漂白、脫脂后的廢纖維膠合起來,壓制成板材,即生化纖維板,可以達到國家的三級硬質纖維板的標準。

(5)制熔融石料。將干燥后的污泥餅定量送往表面熔融爐內燃燒(溫度達1300℃),燃燒過后的爐渣冷卻固化呈玻璃質,進而在結晶爐進行熱處理,使熔渣從玻璃質改性為結晶質。日本京都市引進了污泥熔融石料化設備,產生的產品完全可以代替天然碎石作為各類混凝土的骨料,同時水冷熔渣還可作為外墻裝飾瓷磚的原料。

4、結束語

本文對城市污泥處理新技術和資源化利用進行了分析。污泥處理處置應以無害化為主導、以資源化為方向來確定今后污泥處理處置的思路。

實際應用時應根據城市污泥的產量、性質和重金屬含量等情況，綜合考慮環境生態效益、經濟效益、處理成本、技術限制等因素，因地制宜地采取適合我國國情的污泥處置技術路線，實現污泥處理處置的經濟效益和環境效益最大化。

參考文獻:

[1]趙慶祥.污泥資源化技術[M].北京:化學工業出版社,2002.

[2]周少奇.城市污泥處理處置與資源化[M].廣州:華南理工大學出版社,2002.

污泥處理新技術范文4

這頭進，那頭出，就算完事了？不不不，這樣的想法太天真了。

污水處理廠凈化了水，卻留下了“泥”：它們是污水處理過程中所產生的沉淀物，每天全國污水處理廠產生含水高達80%左右的黑臭污泥近9萬噸，此外，還有數量龐大的含有毒有害污染物的工業企業污泥，但這些污泥大部分都沒有得到妥善的處置和利用，而且還面臨再次污染環境的風險。

污泥同污水一樣，讓城市不堪重負。專家稱，污泥不規范處置已成為我國土壤和水環境中一個新的環境污染源，甚至部分抵消了污水處理廠凈化環境的功效。

有什么方法可以讓這些污泥“洗心革面”回歸自然呢？

南京農業大學周立祥教授和他的科研團隊用了13年時間，在國際上首先推出污泥生物瀝浸處理技術并實現工程化應用，達到了污泥深度脫水和無害化，同時也保全了污泥有益成分的目標。這可能是污泥處理的一次革命性的突破。

這項技術不僅可以使濕污泥水含量降到60%以下，同時還可以去除臭味、重金屬、病原菌等有害物質，一舉數得。尤其它可以在常溫常壓下進行，能耗低，每噸濕污泥的直接處理成本通常不到120元，便于資源化。經過該技術處理后的污泥在壓濾時產生的壓濾水，水質清澈，無色無異味。

每年節約1100萬噸標準煤？

據資料顯示，我國每年流失的土壤總量在50億噸左右。大量肥沃的表土流失，造成土地生產力的持續下降；江、河、湖、泊、水庫等泥沙淤積，水利設施的蓄、排水能力大大降低，調控、抵御洪水與自然災害的能力嚴重削弱。水土資源的不斷流失加劇了我國的環境問題，要求我們對于資源的利用開拓新的思路。

如果，那些又黑又臭的污泥也能變成資源，結果將會怎樣呢？

截至2012年4月份，我國累計建成城鎮污水處理廠3184座，每天產生黑臭污泥約9萬噸。

如果，每天將這近9萬噸污泥脫水至含水量60%，就只剩下4.5萬噸外觀與“黃土”很相似的污泥餅了，可不要輕看了這種“土”，它的有機質高達50%以上，與有機肥相當；如果將這4.5萬噸的半干化污泥餅稍加晾干進行焚燒，則不需加任何輔助燃料，還能產生熱量，與處理前污泥焚燒相比，則每年節約相當于1100萬噸標準煤；

如果將這4.5萬噸的“土”進行高溫發酵深度加工，制作成園林綠化用的有機肥、營養土或營養基質，若以每噸300～400元的較低價格出售，則每天可以創造約1000萬元人民幣經濟效益；

如果我們拿這些有機質含量在50%以上的“土”去改造我們的鹽堿地、酸性土壤……

在微生物瀝浸法出現之前，一切都只能是如果。在相當長的一段時間，大量的污泥成為政府環境工程中的重負，政府和社會為污泥處理付出了相當大的財力、物力、人力和環境代價。相當部分的污泥都沒有得到妥善的處置和利用，一部分原因是污泥處理的技術性難題沒有得到解決。

“制約污泥處置或資源化的兩大技術瓶頸就是水分含量高和重金屬等有害物，這是污泥處理處置公認的世界性難題。”周立祥介紹，目前國內外污泥處置與資源化主要包括土地利用、填埋、焚燒、燒制建材等，然而，要實現污泥處置和資源化，污泥的干化、半干化和去除重金屬等有害物質是其重要前提，例如我國對城鎮污泥進入垃圾場填埋混合填埋做了明確要求，要求污泥預處理到含水量在60%以下。而對污泥的焚燒，由于污泥的含水率高，能耗大，投資設備和運營設備費用也很昂貴。目前存在的污泥干化技術主要有熱（半）干化和機械深度脫水半干化（指污泥含水率達到60%以下）。然而這兩種技術都有各自的缺陷，前者面臨著產生的臭氣和高濃度有機廢液需要處理的難題，而后者則需要污泥經過預先的調理，不然無論采用何種機械脫水在一般操作條件下都極難將其含水率降到60%以下。

微生物瀝浸法則是針對污泥的脫水、除臭、去除重金屬這三大難題的一項創新型技術。它的誕生可能使我們對污泥的處理進入到一個新的時代。

培育世界上最微小的“清道夫”

“‘微生物瀝浸法’屬于生物法處理的一種，它的主要優點在于在實現污泥深度脫水和無害化的同時，還保全了污泥的有益成分，破解了以往污泥資源化利用中的系列難題，應用前景廣闊”，周立祥告訴記者，該技術不僅可以使濕污泥水含量降到60%以下，同時還去除臭味、重金屬、病原菌等有害物質，一舉數得。尤其它可以在常溫常壓下進行，能耗低。

早期污泥生物瀝浸技術的研究，周立祥介紹，是基于生物濕法冶金中生物浸出重金屬的工藝在污泥上進行應用。它是利用自然界存在的一些微生物，如硫桿菌屬、酸菌屬以及其它與硫桿菌聯合生長的兼性嗜酸異樣菌所產生的氧化反應或者酸化反應，將目的金屬從混合體系中溶解和分離出來的一種技術。而污泥中重金屬絕大部分是以金屬硫化物、碳酸鹽、鐵錳氧化物結合以及與有機物結合形態存在，在上述這些細菌的作用下，金屬硫化物變成可溶性的金屬硫酸鹽，同時通過介質的酸化，可將污泥中的重金屬溶解進入液相，再通過固液分離可達到去除污泥中重金屬的目的。

而生物瀝浸方法也促進污泥脫水性大幅改善，在不加任何絮凝劑條件下，可采用壓濾機一步將生物瀝浸處理后的污泥脫水到含水率在60%以下，體積縮小到原來脫水污泥的一半不到。對于這一點，周立祥認為它的機理相當復雜，目前還沒有找到非常明確的原因。可能是因為生物瀝浸的反應過程中，生物瀝浸微生物完全替代污泥中的活性污泥菌體，而原污泥中活性污泥則以異養菌為主。也可能因為生物瀝浸處理因微生物處理過后的污泥顆粒表面不帶電荷而不會相互排斥，有利于污泥聚沉和脫水。也有可能是其他效應的作用，在生物瀝浸中生成有次生礦物如黃鉀鉄礬等對污泥脫水有一定貢獻。總之，經過生物瀝浸方法處理過后的污泥更容易脫水。

生物瀝浸技術除臭效果極為顯著，據周立祥介紹，這是因為污泥惡臭大部分源自含硫和含氮等物質，而這些物質恰好是嗜酸性硫桿菌的營養物質和能源物質。在生物瀝浸過程中，這些物質能很快被微生物利用，不但反應過程無臭，生物瀝浸處理并機械脫水后形成的泥餅也無惡臭。由于酸化和氧化作用，泥污中病原菌殺滅率也達到99%以上。

這項成果在2006年8月江蘇省科技廳組織的科學技術成果鑒定會上已被鑒定為原始創新技術成果，由我國環境工程界著名專家組成的鑒定委員會一致認為，該項研究成果既有理論又有工程實踐，具有原始創新性和實用性。此外，該成果先后獲得教育部技術發明獎、國家環境保護科學技術獎和江蘇省建設科學技術獎等。

取得良好示范效果

從1999年開始研究“微生物瀝浸”技術到2006年通過江蘇省科技廳組織的鑒定會，7年的時間，周立祥以及他的科研團隊完成了“微生物瀝浸”技術的研究。2003年建設污泥生物瀝浸處理中試示范工程，曾連續處理制革污泥、城鎮污泥1000多噸，重金屬去除回收率最高達90%。2010年8月，江蘇無錫太湖新城污水處理廠建立起國內外第一座污泥生物瀝浸處理工廠，也是國際上第一個采用污泥生物瀝浸法深度脫水和資源化的工程案例。今年7月日處理20萬噸污水所產生的污泥的生物瀝浸處理工程在無錫蘆村污水處理廠正式投入運行，此外，在寧波、西安等地一批新的工程項目正在建設之中。采用的工藝主要為：污泥生物瀝浸處理-焚燒發電和污泥生物瀝浸處理-高溫發酵土地利用。同時采用移動式工作站，在全國各地20多家企業進行實地示范，取得良好示范效果。

以無錫蘆村污水處理廠工藝改造工程為例，采用的工藝是“污泥生物瀝浸處理-高溫發酵（園林用肥和營養基質）”，2012年6月底建成。污泥生物瀝浸處理部分由北京中科國通環保工程技術有限公司投資運營，后段生物瀝浸高溫發酵制備園林用肥和營養基質部分則由無錫新利環保生物科技有限公司投資運營，實現了“投入-產出”一條龍產業鏈。

“我們一個月生產一千噸左右，全都銷售完了，有多少可以銷多少，就是原料太少了。”無錫興利環保生物科技有限公司總經理李喆介紹，據李經理介紹，這種由污泥做原料經過污泥生物瀝浸處理—高溫發酵“工藝生產出來的”高效營養土“一噸的出廠價格在300元左右，價格比較低廉，但產品有機質和氮磷等營養物質卻很高，比一般有機肥高很多，市場前景很好，就是現在原料太少了，”我們希望更多的污泥處理企業運用生物瀝浸技術處理污泥，多為我們提供些原料”。

未來需要基數支撐與政策支持

污泥處理新技術范文5

“東江屏障”，在河源市城南污水處理廠大院里，這四個大字格外引人注目。污水處理廠的出口，蘆葦搖蕩、野花盛開、魚兒嬉戲，如泉眼般清澈的出水口深刻詮釋了這四個字的內涵。在過去的兩年時間里，在中央和省級財政支持下，河源一次性拿出4580多萬元，對城南污水處理廠污水處理設備和工藝進行全面改造，使得本屬欠發達地區的河源市擁有了國際一流水平的污水處理廠。

污水池里“種”出花園

鶴望蘭、散尾葵、再力花、粉綠竹、水竹、大紅花、杜鵑、龜背竹、夾竹桃、炮仗花……綠葉紅花交相輝映間，為冰冷的水泥池增添了無限生機。猶如天臺花園一般的美景，一改人們對污水處理廠的原有印象。

河源城南生活污水處理廠，規劃設計處理總規模5萬噸/日，一期工程（處理規模3萬噸/日）于2008年10月建成投產，出水標準執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級標準（B標準）。“一期工程配備了3萬畝的人工濕地，處理后的尾水經過濕地之后，除了TP、CODcr、NH3-N外，其余基本達到《地表水環境質量標準》Ⅲ類標準。”城南污水處理廠廠長李迪武表示，由于地處東江流域，河源對污水處理工作一直都是高要求、嚴標準。

不過，隨著河源高新區的擴容以及東江水質保護的新需求，城南污水處理廠面臨更高的排放要求。為了應對新挑戰，2013年開始，城南污水處理廠先后投入4580多萬元，引入污水生態處理技術，對污水處理廠進行了提標改造。改造后的城南污水處理廠，兼具美觀與實用，是污水處理的一次全新探索。

“污水生態處理技術是一種低成本、高效率和具備審美價值、實現水資源再生利用目的的污水處理技術。”據東江環保股份有限公司工程服務分公司項目經理方雨介紹，污水生態處理技術由連續串聯的生物廢水處理反應器組成，通過采取一定的人工技術措施（包括曝氣、設置生物填料、種植挺水植物等），創造有利于微生物生長繁殖的良好環境，加速微生物的繁殖及新陳代謝生理功能，使得反應池內產生巨量微生物，能夠有效氧化分解污水中的有機物，提高治理效果。

“污水生態處理技術的核心就在生物接觸反應池里。”方雨指出，反應池引入了固定膜，加上運用了國外引進的專利填料，微生物附著量是普通處理工藝的兩到三倍，大量的微生物有效提高了對有機物的分解率。據方雨介紹，通過各種科學的設計，反應池形成了一個復雜而穩定的生態系統，為生物提供了一個健康的生長棲息地，增強了它們的活力，提高了處理能力。

由于生物接觸反應池內生物固體量多，能夠幫助微生物有效抵抗水流的沖擊，所以整個系統對水質水量的驟變有較強的適應能力。“傳統的反應池里，水流的變化往往容易把微生物沖跑，不僅影響處理效果，而且還要花錢繼續投放微生物。”

“反應池上方的植物可不僅僅只是為了好看，它們作用也很大的。”方雨解釋說，植物的生長可去除部分有機物，同時由于植物根系上生長大量的生物膜，反應池上部空間由活性污泥反應區而轉換為活性污泥+生物膜反應區，不但可提高污泥濃度，且可減少剩余污泥量，污水處理過程中所產生的臭味也得以凈化。

“植物的選種也是很有講究的。”反應池一般要精心篩選的適宜當地氣候特點的挺水類水生植物，而且要有以下幾個特點：容易成活；喜溫和陽光；能利用污水中的氮、磷有機物；根系較長，超過1米，最長達1.5米；選擇能開花、花期較長、氣味芳香的植物。“污水處理廠臭氣問題也是個老大難的問題，這種方式不僅能夠有效消除臭味，而且還美化環境，避免了擾民與投訴問題，可以說是一舉多得。”河源市環保局有關人員表示。

從監測數據來看，使用該技術后，污水氨氮去除率大于95%、總氮去除率大于80%，優于國內其他城鎮生活污水處理技術，出水水質各項指標均穩定達到《地表水環境質量標準》Ⅲ類標準。

運營成本不升反降

“從目前運行的情況來看，處理成效非常明顯，出水能夠穩定達到地表水Ⅲ類標準，在國內污水處理廠來說，處于比較先進的水平。”李迪武表示，采用新技術改造后，污水處理廠運行效果良好。

“穩定達標是前提，但是污水生態處理技術其實在其他方面也有不俗的表現。”方雨提到，生態污水處理技術構建了復雜的生態系統，微生物、植物等形成了多等級的食物鏈，處理污水的細菌被其他生物體捕食，其他生物體又被更高的捕食者捕食，因此，生態污水處理技術剩余污泥量少，約為傳統活性污泥法剩余污泥產量的40～60%。

用這項新技術對污水處理廠進行改造時，在工程的建設上，也有明顯的優點，那就是改動幅度比較小。城南污水處理廠此次提標改造需改變的單元包括細格柵、A2/O生物池（改為FBR池）、回用水池（改造為復氧池），這些單元改造前后池容不變，可以在原有的池體內進行改造，占地面積不變。需要新建的處理構筑包括：微濾池、紫外線消毒池和加藥間，新增占地約310m2。

不過，工程穩定運行以后，污水處理廠的出水不需要再經過人工濕地，即可以實現按地表水Ⅲ類標準排放，30000m2人工濕地可以用于其他建設，節約的土地資源十分可觀。

在運行成本方面，改造過后，人工濕地配套3臺鼓風機可以停用，年節約電費約153.3萬元。污泥方面，按照最保守的估算，以污泥減量30%來計算，年減少運行費約6.26萬元，污泥外運費也可減少8.54萬元左右。

當然，由于工藝調整后，化學除磷藥劑投加量加大，聚合氯化鋁投加量增加20mg/l，經計算聚合氯化鋁藥劑費增加為0.04元/m3，年增加藥劑運行費43.80萬元。此外，全站定員增加4人，按24000元/人年，年工資增加9.6萬元；年維護費增加15萬元；年其他費約增加12.35萬元。

“這樣算下來，正常年經營成本減少約87.36萬元，也就是噸水經營成本降低0.08元。”方雨仔細算了一筆賬。“傳統的污水處理廠升級改造項目，大多是在后端增加深化處理設施，占地多、運營成本提升。這項技術從目前的運行情況來看，處理效果更好，成本也有所降低。”

污泥處理新技術范文6

關鍵詞：污水處理廠；污泥資源化處置；發展趨勢

中圖分類號：X505 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）08-0014-01

1 城市污水處理廠污泥處置的現狀及發展趨勢

隨著污泥安全處理處置問題的日益突出，國內不少城市自2002年開始建設現代化污泥處置設施。毋庸置疑，污泥處置實質性工作的開展在大部分污水處理廠還處于起步階段，濕污泥被隨意拋棄或露天堆放的現象比比皆是，只有20%不到的濕污泥實現了資源化處置，引起較多的二次污染。

現階段城市污水處理廠污泥資源化處置技術基本上采用引進西方技術，或在吸收西方先進技術的基礎上進行改良、創新或國產化。目前水泥窯協同處置、空心槳葉熱蒸汽烘干、高溫好氧堆肥、污泥制磚、化學調理深度脫水加焚燒及循環流化床干化加焚燒等都在國內污水處理廠中有了實際應用，但諸如污泥低溫制油、污泥制陶、污泥熔化、污泥濕式氧化、污泥制活性吸附劑等新技術還仍處于研究階段，沒有進行大規模工程應用。

2 城市污水處理廠污泥資源化處置的典型技術

2.1 好氧堆肥

污泥好氧堆肥是將固體有機廢棄物轉化為高質量有機肥的重要無害化和資源化途徑，它不僅可以解決城市污泥環境污染問題，而且對于發展有機肥、保持和提高土壤肥力，促進農業持續發展有著重要的意義。

例如陶娟娟在常溫下以體積為1m3的堆體（包含污泥、稻草和木屑），C/N為30，含水率為55%，通過人工翻堆來進行通風，測得種子發芽系數為88.3%，腐熟度高。在塌陷區貧瘠土地上應用堆肥產品后，土壤中的重金屬和營養元素等均有所提高，且重金屬增加量符合國家標準《土壤環境質量標準（GB 15618-1995）》所規定的農田土壤質量控制標準允許值，由此得出城市污水處理廠污泥在常溫狀態下自然通風堆肥效果較好。

2.2 污泥制磚

污泥制磚是指將污泥經過一定處理篩選后，與其他原料混合（如粘土）加壓成型，焙燒后制得污泥磚。近年來，我國越來越多的學者開始對污泥制磚資源化展開相關研究：①有研究者將城市污泥加入到燒結磚中，考察制備得到的污泥粘土燒結磚的各項性能，結果顯示當加入的污泥量在5%-6%之間時，生產得到的頁巖及粘土燒結普通磚均可作為承重磚體使用。而當污泥的加入量少于5%時，所得到的頁巖燒結空心磚強度，可作為填充墻（或隔離墻）使用；②有研究者利用污水處理廠剩余污泥制備粘土磚，結果顯示當污泥添加量為5%到25%之間時，制備的磚體具有較好的保溫隔音效果。如果投入工業生產，一個普通的陶瓷磚生產廠每天可消耗30噸污泥；③有研究者利用污水處理廠深度脫水污泥制備燒結磚時發現，當污泥摻量為20%時，磚體呈現較好性能，能夠用作承重墻體的建造。經計算，生產100萬塊深度脫水污泥磚，能帶來76000元的經濟效應，同時分別能減排2.203噸和3.126噸的二氧化硫。

2.3 污泥燃料化

由于污泥具有較高的熱值，在許多工業應用中將污泥作為替代燃料，有研究者利用污泥熱值，將其添加到水煤漿中制備成生物質煤漿，此舉既節約了煤資源，又省掉了污泥前處理等繁瑣程序；有研究者以污泥、稻草和煙煤為原料，壓制成污泥燃料，結果顯示污泥：煙煤：稻草=0.5：0.45： 0.05且控制成型壓力和過量空氣系數分別為50MPa和1.3-1.7時，其污泥型燃料的燃燒速率最快；有研究者用成型干化工藝制備污泥-煤復合燃料，結果顯示污泥的含水率、成型壓力以及原材料的添加比例都對燃料的成型有很大影響，并且污泥-煤禿先劑舷嘟嫌詿課勰嗑哂薪蝦玫母苫性能，能同時實現污泥脫水和資源化的雙重目的；有研究者制備了污泥秸稈衍生固體燃料，結果顯示該種燃料相較于污泥單獨燃燒和煤混合燃燒都具有更好的燃燒特性，能替代燃料使用。

3 結語

城市污水處理廠污泥資源化利用在我國已經有超過20年的歷史，自20世紀80年代初，第一座城市污水處理廠天津紀莊子污水處理廠建成投產后，污泥既由附近郊區的農民用于農田。而本文主要對好氧堆肥、污泥制磚和污泥燃料化技術的研究現狀進行了闡述，以期為提高城市污水處理廠污泥資源化的效率，提供一些有益的參考。

參考文獻