本年度学习了“城市污水处理厂污泥处理与资源化”一书和“固体废物处理处置与资源化”一书，并参考了一些研究污泥脱水性能表征方法及污泥脱水技术发展现状的文献，下面对污泥脱水性能表征方法及污泥脱水技术发展现状的相关知识做个总结。
1.污泥的基本性质
城市污泥的来源大约有三方面，第一个来源是进入污水处理厂的悬浮物，在初沉池中，大约50%的悬浮物成为初沉池污泥被去除，初沉污泥极易腐烂变臭，含水率一般为96%；第二个来源是在城市二级污水处理厂中，通常由生物法将高能量的污染物转换为低能量的物质，其中仅能将很少一部分高能有机物转变成二氧化碳和水，而绝大部分有机物则导致了微生物的增殖，因此城市二级污水处理厂的运行必然产生过量的微生物——剩余活性污泥（waste activated sludge，简称WAS），剩余活性污泥以有机物为主（约占60%-70%），相对密度约为1.004-1.008，不易脱水；第三来源是通过排除富含磷的剩余污泥来实现的城市污水生物除磷工艺，必定产生大量的污泥，因工艺的不同而导致污泥的成分有所不同。
污泥中的水分包括间隙水、毛细管结合水、表面吸附水和内部水（如表1）。
表1 污泥水分含量及对应工艺表
污泥所含水分 | 所含水分比例 | 对应处理工艺 |
间隙水 | 70% | 浓缩发分离 |
毛细管结合水 | 当归注射液20% | 高速离心脱水、负压或正压过滤脱水 |
保定师范学校表面吸附水 | 7% | 加热法脱除 |
内部水 | 3% | 生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法 |
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2.1污泥脱水性能表征指标
在对污泥的脱水性能进行衡量时发现，通常采用污泥比阻（SRF）、毛细吸水时间（Capillary Sunction Time，简称CST）作为衡量污泥脱水性能指标，而在实际的污水处理过程中，一般采用含水率或含固率（DS）来衡量污泥的脱水性能，同时，结合水（BW）也是影响污泥脱水性能的关键因素之一，因此也常被选作衡量污泥脱水性能的指标衡量污
泥脱水性能指标的多种化。污泥的脱水效率不仅取决于脱水速率，也取决于脱水程度。脱水速率通常采用CST或SRF，而脱水程度则采用DS。因此，有可能出现这种状况：污泥易过滤，但脱水泥饼中仍含有较高的残留水分。鉴于此，比较各种指标的相关性，以期获得一个能较好评价污泥脱水性能的参数。
在对比污泥脱水性能变化时，污泥沉降比（SV）、污泥可压缩性（污泥压缩系数α）都是一种很好的选择。
2.2 污泥脱水性能表征指标的测定方法
2.2.1 CST的测定方法
毛细吸水时间是一个表示污泥脱水性能的指标。CST愈大，污泥的脱水性能愈差，反之脱水性能愈好。
CST是指污泥与滤纸接触时，在毛细管作用下，污泥水在吸水滤纸上渗透一定距离所需要的时间。“一定距离”可以是1.0cm、也可以是0.8cm或其它的数值，不同的毛细吸水测定仪（CSA），这一数值可能不一样。CST 是污泥比阻抗测定的一种替代型式。由于污泥过滤
比阻抗（SRF）测定的工作量很大，而且由于操作的熟练程度不同，引入的误差也较大，因此，Gale和Baskeville另辟蹊跷在1967年提出了以毛细吸水时间替代比阻抗来测定污泥的脱水性能，以简化测定手续。
2.2.2 SRF的测定方法
污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。求此值的作用是比较不同的污泥（或同一污泥加入不同量的混合剂后）的过滤性能。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。
瑞文智力测验污泥比阻的物理意义是在1㎡过滤面积上，截留kg干污泥时，滤液通过所需客服的阻力（m/kg）。比阻越大的污泥，越难过滤，其脱水性能也越差。有报道认为，比阻值r>9.81×1013m/kg时不易脱水；当r在4.9×1012-8.83×1013m/kg时脱水性能中等；r<4.9×1012网络孔子学院m/kg时易脱水。对于不易脱水的污泥，一般应选用压滤机，最好是板框压滤机。其比阻值r在（1-4）×1012m/kg或是CST值小于20s时选择压力脱水机较为经济。化学调质（如投加絮凝剂）、热调理等均可降低污泥比阻或CST值，提高污泥的脱水性能。
2.2.3 BW的测定方法
膨胀计法，取定量污泥加入膨胀瓶，加入定量二甲苯作为膨胀指示液，在（－8±0.1）℃下冰冻至膨胀刻度稳定。分别计算出总膨胀体积与二甲苯膨胀体积，二者之差即为自由水膨胀体积，再由此计算出结合水量。
2.2.4 污泥沉降比（SV）和污泥体积指数（利率汇率SVI）的测定方法
污泥沉降比（SV）是指将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进1000ml量筒中至满刻度，静置沉淀30分钟后，则沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（%），又称污泥沉降体积（SV30）以mL/L表示。
因为污泥沉降30分钟后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。也可以15分钟为准。污泥沉降比SV30是一个很重要的指标，通过观察沉降比可以发现污泥性状的很多问题，上清液是否清澈，是否含有难沉悬浮絮体，絮体粒径大小及紧凑程度等等。污泥沉降比大致反映了反应器中的污泥量，可用于控制污泥排放；它的变化还可以及时的反映污泥膨胀等异常情况。
数控切割机系统
而在污泥处置中，由于其容易测定，可以用来表征污泥的脱水性能，通常用来比较在不同处理条件下的污泥脱水性能，可以将不同时间（通常连续测定24h，每隔1h观察一次）的SV进行比较来说明不同处理后的污泥脱水性能的不同。
污泥体积指数（SVI）是衡量活性污泥沉降性能的指标。指曝气池混合液经30min静沉后，相应的1g干污泥所占的容积（以mL计），单位mL/g。即：SVI=混合液30min静沉后污泥容积（mL）/污泥干重（g），即SVI=SV30/MLSS。
SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。测定污泥的SVI值也可以从一方面表征污泥的脱水性能，当然在部分处理实验中可以SVI的变化值可以表征处理效果的好坏。
2.2.5 污泥可压缩性的表征方法
污泥具有一定的可压缩性，在实际中常用压缩系数α来衡量。压缩系数α表示在单位压力增量作用下，污泥空隙比的减少。压缩系数越大压缩性就越大。经浓缩后的给水污泥的压缩系数一般哎0.6-0.9之间。
污泥的比阻r随污泥压缩程度的变化而变化，污泥压缩程度增大，污泥的孔隙率减小，过滤阻力增大，即污泥的比阻增大。污泥压缩系数α可用来评价污泥压力脱水的性能。压缩系数大的污泥，当压力增加时，污泥比阻会迅速增加，这种污泥不易采用压滤。想法，压缩系数小的污泥采用板框压滤机较好。
实验室中通常采用以下的方法来表征污泥可压缩性：将污泥在1900r/min下离心20min，弃去上清液测底部泥饼含固体质量分数。污泥离心脱水后的含固体质量分数反映的是污泥在使用各种压缩力脱水时的压缩性。
DS的测定采用重量法表征。
3污泥脱水性能表征指标之间关系
污泥的DS与标准化CST、SRF、BW显著相关，标准化CST与SRF极显著相关。但SRF与BW相关性较弱；在考察污泥脱水性能时，标准化CST和SRF之间只需要选择一个指标即可；因为CST测定简便，所以标准化CST是较好的衡量污泥脱水性能的指标，但是，其他的衡量污泥脱水程度的指标，如DS等，也应同时采用。
有人以聚丙烯酰胺（PAM）、FeCl3及无机复合物等几种常用的调理剂为例，通过测定调理后污泥比阻（SRF）、毛细吸水时间（CST）、污泥沉降性能、泥饼含水率及污泥脱水率5个常用评价指标，探讨了各种指标之间的相关性。结果表明，当分别使用不同种类和不同投加量的调理剂时，SRF与CST具有良好的正线性相关性。SRF及CST均能准确地反映污泥板框压滤脱水性能，但不能很好地预测离心脱水效果。污泥的沉降性能与SRF、CST大致呈现出相同的变化规律。由于泥饼含水率与脱水率存在一定的相关性，但不存在对应性，因此优选调理剂时，建议综合考虑泥饼含水率和脱水率。
4小结与感想
4.1毛细吸水时间（CST）、污泥比阻（SRF）、结合水比例、污泥沉降性（SV）和污泥体积指数（SVI）以及污泥可压缩系数（α）等5个表征污泥脱水性能的指标均可表征污泥脱水性能，但是污泥沉降性（SV）和污泥体积指数（SVI）不能有效的表征污泥脱水性能。毛细吸水时间（CST）和污泥比阻（SRF）有着良好的相关性，均可有效表征污泥脱水性能。
4.2要解决一个问题，首先需要知道问题的症结所在。我们现在要处理污泥，方法是进行污
泥高干脱水，那么我们首先需要了解的是影响污泥脱水性能的一系列因素，然后熟悉污泥脱水性能的表征指数。
4.3基础理论知识对于实践有着重要的指导意义，在进行新的方法新的技术研究的时候，要先学习最基础的知识，了解最原始的解决办法，这能给我们带来事半功倍的成果。
4.4书籍上知识更新的速度赶不上网络的速度，所以我们在看书的同时也应该搜索最新的消息，了解相关的前沿技术。
4.5虽然书本上的知识具有时效的滞后性，但是基础知识是前人在多年研究基础上总结出的经典，只有站在前人的肩膀上，才能高瞻远瞩，多看看书对于工作和科研都是有积极推进的作用。
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