实现污泥深度脱水和重金属去除的生物沥浸处理技术

性 强 ，加之进行机械脱水前均采用 聚丙烯 酰胺 （ Ａ Ｐ Ｍ） 处 置或利用增加 了很大难度 （ 如堆肥极不方便 ，需要大
实际上增加 了污泥干物质量 ，降低 了污泥 的有机质和热
絮凝 ，因此脱 水污泥含水 率高 （ ０ ～８ ％），给后 续 值 ，影响 了污泥的后续资源化利 用的性 质。 ８％ ５
１ ８
物复配而成 ，微生物替代效应和生物酸化效应是促进污 灭率可达到９ ％以上 。 ９
泥脱水性能提高的关键 因素 。
（ ） 生物替代 效应 １ 微
２３ 工 艺流 程 ．
（） １ 当污泥中重金属不超 标 时的工艺流 程 （ 图１ 见 ）
生物 沥浸微生 物是 以 自养菌 （ 不分解有 机物 ）为 主 ，而原 污泥 中活 性污 泥则 以异养 菌 （ 解 污水污 泥 分
ＺＨＯＵ ｉ ｉ ｎ Ｌ— ａ ｇ ｘ
理等 ）或化 学方法 （ 以添加 大量石灰或粉 煤灰一 如 三氯

１ 引 言
截 至２ １ 年底 ，我 国城镇污水处理厂 已达３ ３座 ， ０ １ １５
化铁或 聚合氯化铝Ｐ Ｃ Ｐ Ｍ为代表 的改性方法等 ）预处 Ａ —Ａ
理 ，然后再经隔膜厢式压滤脱水的方法 ，也能使脱水污
中Ｃ Ｄ Ｏ 或有机 物 ）为主 ，前 者菌的个体 比后者 的要小很
多 。原剩余活性污泥 中水分主要 以间隙水 、毛细管水 、 表面吸 附水和细胞 内结合水形式存在 。由于个体较小的
菌完全替代 了原来个体较大 的菌 ，原来菌死亡或新陈代 谢停止 ，因此原来毛细管水等束缚水将容易释放 出来变 成 间隙水 ，故经过生物沥浸处理后 ，污泥还可进一步重
Ｕ０ 年产生脱水污泥 （ 含水８％ ） ｏ ０ ０ 近４０ 万吨。由于我 国城市 泥的含水量降低 ￣６ ％以下 。但都不 能去除重金属 ，而
Ｏ 和氨氮高 ，增 污泥主要是污水处理厂二级生化处理后排 出的剩余 污泥 且物理方法成本相对较高 ，压滤液 的Ｃ Ｄ 加了水处理的负荷 。化学法则 因需大量引入无机物质 ， 或与一沉池混合而成 的混合污泥 ，有机质 含量 高 ，亲水
要途 径 。
的污泥饼非常容易资源化 （ 如高温发酵后开发成 园林绿 化用 肥 、土壤改 良剂以及作 为低热值燃料等 ）。
要实现污泥含水率 由８ ％～８％进一步降低到６ ％以 ０ ５ ０
下 ，必须进 行 以增强污泥脱水性能为 目标 的污泥机 械脱
水前 的预处理技术的研发 。而 目前一些正在研究 或投人 高压 的水热处理技术 、冻融处理 、微波处理 、超 声波处
品质量等 ）。同时 ，部分污泥 中的重金属 等有 害物质明 泥中的重金属８％以上脱出回收 ，病原物９％以上杀灭 ， ０ ９
显超 标 ，因此实现污泥深度脱水 以及 （ 当污泥重 金属超 恶臭完全消除 ），更重要 的是 ，经过微生物处理 ，污泥 有机质 、热值等 ）并不损失 。生物沥浸后 标 时 ）去除重金属等有害物质是破解污泥处置难题 的重 的有 益成分 （
专
Ｔ
ＯＩ ｌ ｐ● 题１ ｉ７ Ｃ－ ｌ
涌鏖瞠 垒凰羲鹃鳓 物 浸 援
周 立 祥
（ 南京农业大学固体废弃物研究所，南京 摘 ２０ ９ ） １０ ５ 要： 阐述 了生物 沥浸 处理技 术的基本原理 、工艺流程及主要技 术特点 ，通过典型应 用工程 实例表 明，采用生物 沥浸预处理方法不但可 大幅度提 高污泥脱水性能 ，而且可去除污泥中的重金属 、恶 臭，杀灭 病原物 ，脱水后 的污泥水分含量很低 （ ０ｖ 下 ），无臭、卫生、无害，可广泛应用于城镇 污水处理厂及工 ６％￣
针对上述实际情况 ，采用微生物沥浸处理技术可有
量 的辅料 、有恶臭 、占地大 ；干化 焚烧成本 高 ；不能直 效弥补上述方法 的不足 。其最大特点是既能实现污泥深 含水率低 于６ ％ ），也 能实现污泥无害化 （ ０ 污 接 填埋 ；做建材原料时难混合均匀 ，且有 恶臭 ，影响产 度脱水 （
２ 生物沥 浸污泥处理 技术
． 生产 应用的污泥预处理方法 ，如采用物理方法 （ 如高温 ２１ 生物沥浸法促进污泥脱水的基本原理
生物沥浸微生物主要 由以 自养菌为主 的ｌ余株微生 ０
ＣＨＩ Ａ Ｎ Ｒ Ｎ Ｎ ＡＬ ＲＯ Ｅ Ｎ Ｅ Ｖｌ Ｏ ＭＥ Ｔ Ｐ Ｔ ＣＴ１ Ｎ Ｎ Ｕ Ｒ ０１ ９ ０ Ｉ Ｄ ＳＴ Ｙ ２ ２
业行 业的污泥处理 ，市场前景十分 广阔。 关键词 ： 污泥； 微生物； 生物 沥浸； 预处理； 工程应用 中图分类号 ：７ ３ Ｘ ０ 文献标志码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ６ ５ ７ （０ ２ ９ ０ １— ４ １０ — ３ ７ ２ １ ）０ — ０ ０ ７
Ｂｉ ｌａ ｈｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒ ｍｐ ｏ ｉ ｇ Ｓ ｕ ｇ ｈ ｄ ａｉ ｎ ａ ｄＲｅ ｏ ａ ｆ ｏ ｅ ｃ ｉ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ Ｉ ｒ ｖ ｎ ｌ ｄ ｅＤｅ ｙ ｒ ｔ ｎ ｍ ｖ ｌ ｏ ｏ Ｓ ｕ ｇ — ｏ ｅＨｅ ｖ ｅａｓ ｌ ｄ ｅ ｂ ｒ ａ ｙ Ｍ ｔｌ ｎ
生 物沥浸处理 因微生物会氧化污泥或 营养剂 中少量 ｓ 导致 污泥的ｐ 下降 ，在生物沥浸池 中 ，污泥 的ｐ 可 会 Ｈ Ｈ 适合处 理 ：重金属不超标 的市政污泥 、毛纺与印染
降低Ｎ４５ ．以下 ，ｐ Ｈ降低 意味着Ｈ 浓度 的增加 。 由于带 废水污泥 、某些化工污泥 、化纤 污泥 、石化污泥 、制浆 正电荷 的Ｈ 的增加 ，会 中和污泥颗粒表面的负电荷 ，因 造纸污泥 、制药污泥 、酿造与食 品加工污泥 、养殖行业 ＋
力浓缩滗 出部分水 。另外 ，生物沥浸微生物分泌 的胞外
聚合物 （ Ｐ Ｅ Ｓ）明显 比传 统活性污泥少得 多也 是重要原 因。因为Ｅ Ｓ Ｐ 亲水性较 强 ，Ｅ Ｓ Ｐ 越多污泥越难脱水 。
（ ２）生物 酸 化 效 应
园林 肥料 、基 质 、 营养 土
图 １ 污 泥生 物 沥 浸 处 理 与 利 用 工艺 流 程 图 （ 当重 金属 不 超 标 时 ）