文_周灵俊 冯力 李淮东 北控（杭州）生态环境投资有限公司

一般情况下，污泥处理时的含水量应当不超过整体的60%，甚至在部分污泥处理方法当中，其含水量不能超过整体的40%。针对多种不同污泥中污泥与水的结合方式，研究人员提出了多种污泥脱水的方法。物理与化学联用技术是近几年来出现的一种处置污泥方法，本文主要探讨其在改善污泥脱水性能及碳源回收的应用效果。

1 应用方法

1.1 实验对象

为了实现对物理与化学联用技术在污泥处置中应用时，其污泥脱水性能及碳源回收效果，本文选择以台州市黄岩北控污水处理有限公司污泥浓缩池的污泥作为实验研究对象。通过污泥浓缩池的重力浓缩作用，获取到含水量在94%～96%的污泥，并将浓缩处理后的污泥放入到本文实验中准备的污泥调理桶装置当中。

1.2 实验材料与设备

根据污泥处置需要以及本文实验研究需要，实验中所需的主要设备及材料如表1所示。

表1 实验主要设备及材料清单

实验过程中，为了获取到更加准确的数据信息，本文选择利用力辰 DHS-16A型号快速水分测定仪对污泥处理过程中的水分进行测定。同时，选用带有2组过滤装置的比阻测定仪对污泥的电阻系数进行测定，选用DFC-10A型号毛细吸水时间测定仪实现对实验过程中污泥处理时间的记录。

1.3 实验方法

首先，针对物理与化学联用技术在处置污泥过程中是否能够改善污泥脱水性能进行探究，选择将污泥含水率作为测定内容。实验开始时，检查污泥含水率测定仪，尤其测定托盘干燥、无异常。在满足实验条件后，调节仪器保持水平，接通电源，按开机键开启。开启后，注意重量显示是否为0，若不为0，按去皮键归0。取污泥样品5～10g，打开仪器，尽量均匀置入托盘内。合上仪器，按干燥开始键。干燥结束后，仪器自动发出蜂鸣声，记录测定数值。打开仪器，待冷却5min后取出托盘，清理剩余物，清洗托盘，干燥后放回仪器。

其次，针对物理与化学联用技术在处置污泥过程中碳源回收效果进行探究。利用江口污水厂现有污泥调理药剂投加量（FeCl3：100kg/tDS，石灰：160kg/tDS）进行污泥调理并进行板框试验，测定原泥及化学调理后滤液的MLVSS/MLSS、COD、TN、TP等数据，其结果作为基础值。超声调理，超声功率选定400W、800W、1000W和1200W，超声作用时间30～80s的变化范围内，改变铁盐、PAM、石灰的投加量，研究在单独超声作用下及超声联合化学调理作用下的MLVSS/MLSS、COD、TN、TP等数据的变化趋势及进行板框试，泥饼含水率变化趋势。在实验过程中设置板框试验进泥压力0.8MPa，进泥时间120min，压榨压力1.2MPa，压榨时间（未备注为60min，备注为90min）。

2 实验结果分析

2.1 改善污泥脱水性能效果

表2为实验中污泥的含水率、超声功率、超声时间、化学试剂含量对照表。

表2 改善污泥脱水性能效果记录表

从表2中可以看出，引入物理与化学联用技术后，在超声功率为1000W时，污泥含水率最低，数值为55.36%。

2.2 碳源回收效果

完成对物理与化学联用技术在处置污泥过程中碳源回收效果探究实验后，将相关参数记录如表3所示。

表3 碳源回收效果记录表

表3中得出的实验数据其条件与表2相对应，结合表2和表3内容可对物理与化学联用技术对碳源回收效果影响进行探究。

3 实验结果分析

在实验过程中，采用功率为400W、800W、1000W、1200W及超声停留时间20s、40s、60s、80s的超声波对污泥进行调理，超声停留时间为40s，FeCl3投加量100kg/tDS，PAM投加量2.4kg/tDS，未超声对照组调理后经板框脱水后泥饼含水率可达到65%左右。最佳超声功率为1000W，泥饼含水量最低为60.74%；当低于1000W时，随着功率越大泥饼含水率越低；当功率为1200W时，泥饼含水率反而增加为66%。超声停留时间40s时最佳，当提高或降低超声时间，泥饼含水率相应的升高，但是变化趋势变化不大。本组试验结论为：低功率超声污泥调理有利于污泥脱水，功率过高不利于污泥脱水；当超声停留时间为40s时，最佳功率为1000W，与微超声相比，泥饼含水率降低5%左右。延长压榨时间至90min，泥饼含水率进一步下降，最佳超声污泥调理工艺含水率为55%。因此通过实验结果和分析得出，物理与化学联用技术能够有效改善污泥脱水性。

结合实验结果及实验过程中的相关现象可以得出，物理与化学联用技术对碳源回收具有一定影响。通过污泥上清液COD、总氮、总磷的变化来研究了超声功率和作用时间对滤液指标浓度的影响，超声功率600W、1000W、1200W，作用时间0s、10s、20s、30s、45s、60s，数据显示，超声功率1200W作用时间60s时，COD1910mg/L与原泥COD149mg/L比较增加了1761mg/L；比较超声功率1200W作用时间10s、20s、30s与超声功率600W作用时间20s、40s、60s，当同样声能密度条件下，超声功率越大，增加的COD越多。因此得出实验结论：超声功率越高污泥上清液COD越高，作用时间越长污泥上清液COD越高，最佳污泥脱水超声工况下，污泥上清液COD增幅1000mg/L左右，总氮总磷有所增加，增幅远低于COD的增幅。

4 结语

目前市政污水厂污泥脱水后，含水率要求达到60%以下，往往需要大量的调理药剂，其中石灰的理论药耗值为150～200kg/tDS，三氯化铁（30%）的理论药耗值为100～200kg/tDS，PAM的理论药耗值为3～5kg/tDS。

本文研究证明了在污泥处置中引入物理与化学联用技术的应用优势，各企业在对污泥处置时可以通过上述方式，实现污泥处置质量及水平的提升。但由于研究能力有限，在进行上述实验过程中，由于超声装置停留的时间过长无法精准控制存在一定弊端。在功率100W时，超声设备不太稳定，因此在后续的研究中，还将针对这一问题进行优化。