污泥的卫生指标与消化污泥进行系统的比较。

二、污泥有机物的降解表

从我国城市污水多年的数据来看，初沉池污泥中有机物含量为60%-70%，二沉池污泥中有机物含量70%-80%，消化池有机物降解率为40%，消化池出泥有机物含量50%，这个数值对于消化池来讲是属于中等水平。消化池的投配率为5%，则其污泥龄有20天，消化池运转一般是1天1-2次投配。每天搅拌数次，从传质条件上讲是不利的。

而水解池去除悬浮物的82%，其中有近40%是初沉池无法去除的物质，这些悬浮物中有机物占68.9%，在水解池中悬浮物是一天之内均匀进入反应器，悬浮物负荷相对减少。当其进入反应器立即被大量活性微生物所包围，微生物有充足的反应时间降解悬浮物中的有机物，污泥龄也较长，实验期平均为15-30天左右。这种条件下将去除的悬浮物的48%水解，水解池排放污泥的有机物含量为55.1%，因此，从有机物降解的角度讲，水解污泥是稳定的污泥，而且总排放量少。由于水解池具有对悬浮物截留和水解的功能，所以工艺流程上是将活性污泥工艺的剩余污泥排入水解池进行消化。（见图2-3）

三、污泥脱水性能及处理

1、水解污泥脱水性能的分析

从实验结果来看，初沉池污泥的脱水性能优于消化污泥。这是由于不经消化的生污泥粘度较低，但是由于初沉污泥不经消化，有机物含量在60%以上，污泥量大，导致药剂费用高。更重要的是污泥卫生条件差，对于脱水操作工人的健康影响较大，因此，一般需要进行稳定化处理。水解污泥由于产甲烷反应强烈，泥中的气体较多；污泥性质比较粘稠，不易脱水。从化学成分分析，两种污泥有一定差别；水解污泥的碱度350.0mg/L，而消化污泥碱度为11802mg/L，众所周知，污泥化学调节的混凝剂部分消耗在污泥中的固相组分，这取决于污泥固体物质中挥发性固体量；另一部分消耗于污泥的液相部分。存在的碱度可以和投加的混凝剂产生反应，消化掉一部分混凝剂，如以氯化铝为例：

Al3??3HCO3??Al(OH)3??3CO2?

2AlCl3?3Ca(HCO3)2?2Al(OH)3?3CaCl2?6CO2?

以上反应将消耗一部分混凝剂，导致混凝剂用量的增加，增加了机械脱水的运行费用。而传统的污泥处理工艺中有一项淘洗工艺，淘洗可以洗去污泥中的重碳酸盐碱度，同时，可洗去部分颗粒很小、表面积很大的胶体物质。经淘洗后能节省药剂，并可提高污泥浓缩效果的作用。上流式水解池布水器在池底，污泥处于悬浮状态，污水总是不断流经处于悬浮状态的污泥表面，将一些细小颗粒和水中的碱度带走，污泥总是处于不断的动态淘洗状态，这样污泥中的碱度和影响污泥粘度的细小颗粒将有所降低，可节省混凝剂用量。所以，动态淘洗是水解反应器污泥脱水性能良好的主要原因。

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2、污泥脱水实验

对示范工程的污泥采用带式脱水机，实验样品采用双盲法以避免人为的干扰，委托北京矿业大学研究生院进行。实验考察了脱水效果的影响。为此，安排了四因素三水平的正交试验。选用正交表为L27（313）。因素水平表见表2-12

表2-12 正交试验因素水平表

因 素 水 平 1 2 3 样品A Ⅰ Ⅱ Ⅲ 投药量B/% 0.8 1.0 1.2 重力区压力C/kPa 150 200 250 挤压区压力D/kPa 150 200 250 其中样品Ⅰ为水解污泥，含水率为90.5%；Ⅱ为初沉污泥，取自高碑店污水处理厂，含水率为95%；Ⅲ为消化污泥，取自天津纪庄子污水处理厂。脱水性能评价以各部分脱水污泥的含水率和泥饼厚度以及滤液的含固量为指标。对正交试验结果进行分析，可以得出如下结论。

（1）从正交表的直观分析得出，最佳组合为A1B2C3D1，即：采用水解污泥、在加药量1%、 形区压力250kPa和挤压区压力150kPa时脱水效果良好。水解污泥优于初沉污泥，最差为消化污泥。对脱水结果的影响：污泥种类>挤压区压力>投药量> 形区压力。这与污泥比阻实验结果是吻合的。

（2）正交表直观分析选出的最优水平不能作为最后的结果，而要根据交互作用的搭配确定最优组合形式。可确定最优水平为A1B2C1D3，即水解污泥在添加碱式氯化铝1%、 形区压力250kPa和挤压压力250kPa时脱水效果最好。

（3）从方差分析表中可以看出，影响最终含水率最大的因素是污泥种类。 水解污泥最终滤饼含水率在60%左右，并且在污泥浓度比消化污泥高1.5倍情况下，混凝剂用量少于消化污泥，用药量仅为其55.6%。

3、生产装置中污泥处理系统 （1）剩余污泥的排出

密云污水处理厂一期工程处理水量1.5万m3/d，整个曝气池的剩余污泥通过厂内下水道排入总进口，然后进入水解池。每日水解池的排泥量为整个污水处理系统的剩余污泥的排泥量。根据产泥量以及实验结果，污泥（包括水解池污泥和稳定后的活性污泥剩余污泥）产量为3150kg/d。由于水量尚未达到设计流量，启动运行稳定后每日的排泥 量在50-100m3/d左右（含水量为98.2%）。

（2）污泥脱水运行

密云污水处理厂的污泥脱水采用带式压滤机。启动初期由于系统中的污泥量少，且进水流量未达到设计负荷，因此，剩余污泥的排出量较少，污泥脱水几乎没有运行。随着运行时间的延续，剩余污泥量逐渐增多，到1992年12月，污泥脱水工段开始投入运行。污泥运行结果见表2-13

表2-13 污泥脱水运行结果

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日 期 1992年12月 1993年1月 1993年2月 1993年3月 1993年4月 1993年5月 1993年6月 1993年7月 流 量/（m3/d） 39.7 58.5 67.6 77.2 80.5 85.2 88.3 83.2 进泥浓度/% 97.2 96.8 95.9 97.6 97.8 98.2 97.9 97.0 脱水后含水率/% 76.1 75.3 75.5 81.1 83.5 86.3 85.8 75.8 投药量/% 0.235 0.247 0.216 0.238 0.267 0.289 0.312 0.248 由表2-13可见，污泥脱水的投药量通常在0.25%-0.3%，且不要投加任何助凝剂，其最终的污泥含水率为75%-85%。从以上诸方面对水解污泥的考查结果表明，对于水解-好氧工艺流程，从水解反应器内排出的污泥、污泥总量、污泥的有机物含量、污泥卫生指标和脱水性能等各方面，与传统工艺消化池污泥的指标大致接近，有些指标明显优于消化污泥，因此完全具备了从传统工艺流程中取消污泥消化的条件。这样可以去掉消化贮气柜、生产锅炉房、消化池的投资，从而降低基建投资和运转费用，简化了传统的工艺流程，使得传统的二级处理操作、管理都大为简化。

第七节 水解池的启动和运行

水解池在工艺放大中是否会产生布水不均匀问题和排泥不畅而造成污泥上浮的问题，长期运转中是否会产生什么不利因素，这一直是从工艺开发以来很多专家关心和担心的重要问题之一。对数个大型水解池，如高碑店污水处理厂中180m3的水解池，从1985年投入运行后历时5年对运行情况的观察；对密云15 000m3/d处理能力污水处理厂的水解池投入运行后的观察，以及对国内外在这一领域的新进展和经验的关注，对上述问题有了比较肯定的答案。

一、水解池的启动方式

1、接种污泥

首先启动水解池应接种污泥，一般可以用消化污泥或经过脱水的消化污泥，其投加量为整个池容平均浓度5-10g/L。接种后立即运行，运行的开始阶段出水浑浊，悬浮物较多，大量的甲烷菌被洗出。在运行10-15天后出水较清澈透明。采用接种污泥的启动方式是当原水的SS浓度低于100mg/L以下，污水中菌种较少时使用。若此时不接种污泥直接启动水解池，启动周期将达3-6个月，且出水水质很难在短时间内达到要求。若原水悬浮污物SS浓度高于100mg/L，可采用不接种污泥的方法启动。

2、水解池的启动

水解池是改进的厌氧UASB反应器，一般认为厌氧处理厂的启动是相当费时的，有时是很困难的过程。这是因为厌氧工艺在启动期间存在着超负荷的危险，这将导致反应

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器的酸化。由于生活污水中有足够的缓冲能力，并且生活污水的浓度很低，在启动期间酸化可能很小。

为了使水解池控制在水解、产酸阶段，水解池的启动采用了动力学控制措施，其出发点是调整水力停留时间。利用水解细菌、产酸菌与甲烷菌生长速度不同，利用水的流动造成甲烷菌在反应器中难于繁殖的条件。在高碑店污水处理厂水解池启动时，采用了1/10池容的厌氧消化污泥（平均污泥浓度为5g/L）接种后立即全负荷运行，在10-15天左右出水清澈透明，COD去除率达到40%左右，污泥培养成熟。在运行期间改装配水系统，曾经放空反应器，再次启动时没有投加接种污泥，利用培养成熟的标志的设计负荷下出水COD保持恒定值，同时反应器内污泥数量和质量也保持稳定，就可认为启动期完成。

密云污水处理厂初次启动时，为了尽快使水解池达到正常运行状态，1992年7月下旬至8月中旬，从天津纪庄子污水处理厂拉运了含水率为80%左右的脱水消化污泥25-30t，投入水解池，为了防止水解池布水管、排泥管被大块的污物堵塞，在投泥前将污泥先放入一个临时修建的水池内，并用一定孔隙的筛网进行过滤，然后用潜水泵将污泥均匀打入水解池的各个区域，全部污泥投入后，水解池内的平均污泥浓度达4.5-5g/L。由于污水量较小，只启动了一个水解池。接种后立即运行，运行的开始阶段出水浑浊，悬浮物较多，在运行10-15天出水较清澈透明，污泥培养成熟。在第二个反应器启动时，没有投加接种污泥，利用原污水直接启动在30天可达到满意的水平。这说明，只要适当控制水力负荷，不论采用接种或没有接种物，水解池的启动都可在短期内完成，并且与接种物的种类无关。接种污泥的主要目的是为了增加反应器内的污泥量，因为靠污水本身的悬浮物积累需要一定的时间。

3、运行效果

密云污水厂的水解池接种污泥后，即采用连续进水方式，曝气池采用间歇进水方式。运行结果见表2-14（1992年8月18日-1992年9月10日）。

表2-14 启动周期运行结果

建筑物 项 目 COD BOD SS BOD/COD 进水量 （m3/d） 3567.1 进水浓度 （m3/d） 369 150 39.5 0.41 水解池 出水浓度 391.39 120.60 40.42 0.31 去除率 -5.87 19.72 -2.21 曝气池 出水浓度 379.94 30.40 17.22 0.08 去除率 3.0 75.0 57.0 总去除率/% -2.77 79.76 56.46 由表2-14可见，在启动阶段，水解池的出水水质和曝气池的出水水质均较差，出水的COD、BOD和SS浓度甚至比进水值还高。由于原水中含有一定量的洗涤剂成分，因此在曝气池内通常产生严重的泡沫现象，这说明启动初期的水解池还没有充分发挥作

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