每天處理250噸地埋式一體化污水處理設備
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自從活性污泥法問世以來，污泥膨脹一直是運行管理中的一個難題。污泥膨脹有3個明顯的特征：（1）發生率比較高，在歐洲大約有50%的污水處理廠都存在污泥膨脹現象；（2）具有普遍性，幾乎所有的活性污泥工藝都有污泥膨脹問題；（3）后果嚴重，當污泥膨脹發生時，大量的污泥隨水流失，導致出水懸浮物增高，水質達不到排放標準，直至整個工藝運轉失效，而再恢復到正常狀態又需要很長的周期。   
近幾十年來，國內外研究者對污泥膨脹問題進行了大量的研究，并取得了一些進展，但到目前為止還沒有一個滿意的理論解釋或有效的污泥膨脹控制措施[1]。隨著人們對環境的要求日益提高，對磷和氮的排放標準要求日趨嚴格。生物脫氮除磷工藝要求較長的泥齡以滿足硝化菌的生長[2]，相應長泥齡污泥膨脹問題仍是運行管理中的一個難題。為了解絲狀菌在脫氮除磷工藝中的生長規律，本文用21個月的時間，對芬蘭索門諾亞污水處理實驗廠的生物脫磷脫氮工藝進行了絲狀菌的種類和長度的檢測。

2 工藝的特征和實驗方法  
索門諾亞污水處理實驗廠的生物脫氮除磷工藝采用UCT工藝，為比較脫氮除磷的效果，污水廠設有2條并行的流程，1#流程在曝氣池內裝有20%（體積比）的懸浮填料；2#流程在曝氣池內不裝設懸浮填料。處理污水來自愛斯堡城市的市政污水，其中大約有10%的小規模工業廢水
 絲狀菌的長度  
在1# 流程厭氧階段，絲狀菌的平均長度比好氧階段低19.26 %，在2# 流程厭氧階段，絲狀菌的平均長度比好氧階段低7%。這表明厭氧階段有一定的抑制絲狀菌生長的功能。  
由于1# 曝氣池內填設懸浮填料，1# 流程絲狀菌的平均長度比2# 流程低66.02%；僅在曝氣階段，1# 曝氣池絲狀菌群的平均長度比2# 曝氣池低62.52%。   
在運行期間，泥齡一直保持在15d左右，運行處在穩定階段，并沒有出現嚴重的絲狀菌污泥膨脹情況。在第7個月期間，為提高脫磷脫氮的去除效率把泥齡增加到30d，絲狀菌長度明顯增大并導致了污泥膨脹。后來又不得不把泥齡降低到15d左右，才使運行又趨于穩定。
 分析討論    
大量的鏡檢觀察發現，在正常穩定條件下，絲狀菌和菌膠團菌組成一個互相依賴相互促進的共生關系。絲狀菌位于菌膠團的內部，當絲狀菌生長伸出菌膠團，大量新生的菌膠團菌又吸附和依附在絲狀菌的表面。正常情況下絲狀菌和菌膠團菌的生長達到相對的平衡，絲狀菌始終被菌膠團菌包裹在里面。在污泥膨脹階段，主要是菌膠團菌的生長速度變慢，致使絲狀菌生長伸出菌膠團外面造成污泥膨脹。分析其原因，造成菌膠團菌生長速度變慢的原因有：
（1）外界條件不能滿足正常生長繁殖[3]，如食物缺乏、溶解氧不足、pH偏低、或微量元素比例不恰當。
（2）微環境因素，尚若大量的生物殘渣不能被及時分離或分解，會惡化微環境造成菌膠團菌大量死亡。而絲狀菌大多是腐生菌[4]，食料來源來自死亡的菌膠團菌，菌膠團菌大量死亡又為絲狀菌提供了充足的食物源，又促進了絲狀菌的過剩生長導致污泥膨脹。在厭氧—缺氧—好氧工藝中，當回流污泥通過厭氧階段時，厭氧菌有分解部分生物殘渣的功能。
每天處理250噸地埋式一體化污水處理設備填埋與焚燒的比較上海和浙江一些單位作過污泥衛生填埋及焚燒處置的方案比較。其主要工藝流程為：
原污泥→濃縮→消化→脫水→衛生填埋
原污泥→濃縮→(消化)→脫水→焚燒→焚燒灰填埋
對于焚燒處理工藝，為了避免消化后污泥熱值減少，也可以不作污泥消化處置。上述兩個工藝的經濟性比較結果，無論采用國產設備或進口設備，二者的處置工程費用基本相同。按國產設備對污泥進行處置，運行費用折成污泥干固體，處理總成本約為800元/t。
以10000m3/d污水廠產生2噸DS計—DS為每天產生的絕干(沒水分)污泥量(kg)，每噸污泥處理成本約為0.16元，與國內大型污水處理廠污水處理成本(不計折舊和huan貸利息)0.3～0.45元/m3相比，需增加成本35％～50％，這與國外的實例相當。
既然污泥的衛生填埋與污泥的焚燒其工程費和運行成本大致相當，那么，從污泥無害化和減量化看，焚燒方案有明顯的優點。這亦是國外(特別是西歐和日本)污泥焚燒發展較快的原因。荷蘭的污泥是100％采用焚燒處置的。焚燒后少量的泥灰可用于混凝土、磚瓦制品、路基路面的骨料和工程建設的回填土。

二、污水污泥處理和處置應注意的問題
1.設計城市污水處理設施時，要把工業污染源控制、污水處理工藝和污泥的處理和處置，作為一個系統來考慮。上海市對全市大小污水廠的污泥成份、數量進行分析，在此基礎上，對污泥的處置作全面規劃，協調多方關系，落實分期實施方案，這是正確的。不認真處置污水廠的污泥，污水處理是不完整的。
2.對污泥的zui終處置，我們缺乏經驗，如污泥的干化和焚燒裝置的設計，比污水處理工藝復雜得多，我們應認真學習、引進、消化、吸收國外的技術和經驗，同時要制訂和完善污泥處置有關的法規和標準。我國一些污水處理廠的污泥消化、沼氣利用裝置，基本上都是引進國外的技術和設備。
3.采用多途徑來解決污泥問題。大廠與小廠不一樣，南方與北方亦不一樣。有的地方污泥可與垃圾處置相結合，有的地方污泥可與發電廠燃煤相結合。對量大面廣的小型污水廠的污泥，要總結農用的經驗。
在污泥干化和加熱技術上，還可考慮利用太陽能、微波和濕式氧化等多種方案。有的污泥可與工業廢水治理中的污泥一并處理。要善于總結各地的經驗和教訓，大力發展國產化設備，這是一項朝陽產業。要積極探索適合國情的低成本、無害化、多用途的污泥處理和處置途徑。
三、某城市污水處理廠污泥處理處置方案的選擇
1 城市污水處理廠現狀
1.1 污水處理廠
該污水處理廠處理規模為16 萬m3·d-1(分兩期建設完成，其中一期為3 萬m3·d-1，一期已經穩定運行4 年，現在正進行二期建設)，以城市生活污水為主,服務面積62km2，服務人口30 萬人。二級處理,采用DE 氧化溝工藝為污水處理的主要工藝。
1.2 污泥基本情況
1.2.1 污泥的來源與性質
污泥主要來源于氧化溝工藝產生的剩余污泥，污泥顆粒細、比重小，含水率在99.2%~99.6%之間。污泥中含有促進植物生長的氮、磷、鉀等營養元素，還含有寄生蟲卵和病原菌等微生物，有機物含量約為50%~60%。受進水水質影響，污泥中還有重金屬離子和有毒有害物質,但該城市規劃區內工業企業較少，污水中工業污水所占比例一般不超過 10%，污泥中金屬離子以及有害物質較少。
1.2.2 污泥產量污泥
干重25.6t·d-1, 含水率為99.4% 時體積為 4266.7m3·d-1，脫水后，泥餅含水率為76%~80%，體積約為106.7~128 m3·d-1左右。
2 污泥處理方案的比選
污泥處理的目的主要有以下幾點：穩定化使之消除惡臭；無害化殺死蟲卵及病菌；減容化，運輸降低含水率使之易于運輸處置、利于實現污泥資源化。城市污水廠污泥穩定化技術主要有厭氧消化、好氧消化、污泥堆肥以及污泥焚燒等。污泥濃縮、脫水以及焚燒是污泥減容的主要技術。無害化中主要采用生物法與化學藥劑穩定法，國內外普遍采用生物法。生物法中主要有厭氧穩定，好氧穩定。結合污泥zui終處置，該城市污水處理廠污泥處理有以下兩種方案可供選擇：污泥脫水方案，污泥消化后脫水方案。由于原水中洗滌劑含量很高，加之曝氣強度較大，經常出現白色、粘稠的泡沫，并且越積越多，當污泥發生膨脹時，危害較大。2002年12月29日夜，由于泡沫積累成為高達一米多高的泡沫山，致使污泥大量流失。經過這次事故以后，我們除投加消泡劑以外，采取了水力消泡的方法。