通过土地应用回用污水污泥中的营养物和有机物是过去的做法。这在环境和经济上是有利的。污泥中的营养物和有机物可提供给农业，并可提高土壤的持水能力。对环境的担心主要是存在有毒物如重金属和病原体（U.S.EPA，1989）。如果实行有效的工业予处理防止其排入污水收集系统，有毒物可以得到有效控制。利用下述的处理过程也可以控制病原体。另一个要考虑的问题是污泥的稳定，即减少了可生物降解的有机物。污泥稳定减少了污泥回用带来的关于美观的问题，以及灰蝇和啮齿动物对污泥的吸引力。
　　因此，在中国污泥处理的主要目的是经济回用。通过工业予处理控制有毒物。用厂内污泥处理过程控制病原体，稳定可生物降解有机物，以及去除水分（浓缩和脱水）以降低运输费用。
　　5.5.2 好氧消化
　　好氧消化是过去用以稳定污水污泥的一种过程。在传统上，一直是设计为单一的工艺反应器，加入污水污泥然后再从中排出消化污泥。曝气装置可定期关闭，使固体物沉淀和排出上清液，并使固体物停留时间超过消化池内的水力停留时间。污泥随着可生物降解有机物被氧化而得以稳定，病原体也由于自然死亡而下降了。
　　按这种过去式样运行的好氧消化池，虽然有机物稳定了，但病原体分解差。而且由于通过硝化分解了碱度，使pH急剧下降。由于水力停留时间较长，冬天运行期间好氧池的温度也会下降。
　　最近，开发了几种改进好氧池的方案（Bailey和 Daigger, 1998; Daigger, et al., 1997）。其中有：
　　予浓缩。污泥在投入消化池以前先进行浓缩。进料污泥的浓度为3～5%的固体。
　　分阶段运行。消化池 的运行方式或是连续池式的或是半间歇式的。
　　好氧/缺氧运行。传氧系统周期开关，曝气期间发生硝化反应，非曝气期间发生反硝化反应。
　　通过予浓缩减少污泥量，从而减少了为达到规定的SRT所需的消化池容积。
　　通过减少加入消化池的水量，把燃烧可生物降解固体物的热量用来加热消化池，以防止冬天的低温。经验告诉我们，冬天在消化池上加保温罩，可有效增加温度。注意，夏季气温高时，消化池自动加热不得超过35www.tmgc8.com^oC，以避免出现发泡和其他运行问题。可以加在消化池内一些未浓缩的污泥以及浓缩消化污泥来保持所要求的SRT。
　　分阶段运行为推流创造了条件（推流反应器一贯比完全混合反应器有效），从而促进了消化和病原体的分解。当形成推流条件时，大大减少了病原体短路通过消化器的情况，可以更有效分解病原体。图5-5示出的是实现推流的两种方法。

　　周期性开、关传氧系统可产生反硝化作用。由于反硝化回收碱度而减少了碱的消耗量。用这种技术使pH保持中间值无论在理论或实践上都是可能的。硝化反应产生的硝酸盐-氮被用来稳定可生物降解有机物，因而减少的能量需求，由于脱氮使每单位面积土地上施加的污泥量增多了。表5-1 汇总了新的好氧消化特性对消化池性能的影响。

表5-1 好氧消化池改进技术对消化池性能的影响 方法

影响

予浓缩

- 减少污泥流量，减少为达到规定的SRT所需的容积

- 提高温度

分阶段运行

- 促进污泥稳定

- 促进病原体分解

好氧/缺氧运行

- 减少碱度消耗

- 减少能量需求

- 脱氮

　　适温自热需氧消化（ATAD）是另一种方案（U.S. EPA，1990）。但是，经验证明ATAD系统较难运行和易有臭味。况且，消化污泥难以浓缩和脱水。因此，这个方案增加了复杂性和运行难度，没有多少吸引力。
　　5.5.3 先进的消化方案
　　先进消化这个词指的是对传统的中温消化过程的各种改进，其中包括：
　　· 两段，酸/气操作。
　　· 中温与适温操作。
　　· 予-巴氏消毒法。
　　· 好氧，自热适温予处理
　　两段操作就是通过连续的消化池的运行把形成酸的厌氧消化步骤（酸相）与甲烷生成步骤（气相）分开。第一个消化池在低SRTs（HRTs）条件下运行，使颗粒物得以水解，和形成挥发酸，但只生成有限的甲烷。在第二段要有足够长的SRT（HRT）让甲烷微生物生长，从而把酸相中生成的挥发酸和气相中生成的挥发酸转化成甲烷气。该过程的优点如下：
　　· 由于酸相消化池内形成的酸环境增强了水解作用，从而促进了颗粒物质的分解。
　　· 促进了病原体的分解，一是因为消化池是分段的，二是因为酸相 消化池内形成的酸性条件造成病原体迅速钝化。
　　· 减少了气相消化池内的发泡，因为造成发泡的物质（如有害微生物诺卡氏菌属）在酸相消化池内被水解了。
　　适温消化是把消化池内的温度保持在55^oC左右，而中温消化的温度是35^oC。适温消化的优点如下：
　　· 由于温度较高，促进了病原体的钝化。
　　· 提高了消化率，得以使用较低的SRT值。
　　但是可以看出适温条件下消化的污泥不如中温 条件下那么稳定，也比较臭。而且用机械脱水过程往往也不脱水。
　　予-巴氏消毒就是先把污泥加热到70^oC并保持30分钟，然后投入到厌氧消化池。基本上与巴氏消毒牛奶差不多，这样做是为了让病原体完全钝化。产生了基本上没有病原体的污泥。
　　好氧自热适温予处理就是在常规中温厌氧消化之前利用高负荷ATAD装置预热污泥。这样，不需要机械加热设备。但是，ATAD予处理必须达到使下游中温厌氧消化最佳化的温度。
　　上述方案中，目前最为关心的是：www.tmgc8.com
　　· 适温酸相/中温气相（TA/MG）厌氧消化。
　　· 中温酸相/中温气相（MA/MG）厌氧消化。
　　TA/MG增加了挥发酸的分解，使更多的病原体分解，并生产的产品非常稳定（因为最终段是中温消化）。为提高适温酸相消化池温度而增加的多余的热量可以回收，用以加热新进入的污泥。因而能量平衡是很合理的。MA/MG具有TA/MG的大多数优点，除此之外，系统的机械原理较简单。尚未得到回答的主要问题是酸相消化池的适温消化究竟能增加多少病原体的分解，导致更加复杂和增加少量运行成本是否值得。这是尚待回答的问题。
　　法被认为是常规消化池提高病原体分解的一种方法。实际上，予-巴氏消毒可以与两段酸相/气相消化池一起使用，以达到控制病原体和增进消化的目的。
　　美国和欧洲正在进行先进的消化方案的工作。中国应探索这两方面的经验，并把这些特点纳入今后的厌氧消化池设计中。
　　5.5.4 碱处理
　　碱处理就是把各种碱性剂投入未经稳定的污泥中，以减少病原体和生物活度。已被采用的碱性剂有石灰、水泥窑微尘、和焚烧炉飞灰。必须加入大量水泥窑微尘和焚烧炉飞灰才能达到为控制原污泥中病原体所要求的pH值。然而，施加于酸性土壤时，污泥中的营养物和碱性物质都是有利于农业的。如果有足够量的碱性物质可用作工业副产品，以及当地是酸性土壤，则施加碱性物质将能提高生产率。所以，碱处理是一种可行而又成本有效的方案。
　　5.5.5 太阳能干化
　　许多地方正在用太阳能干化消化和脱水污泥作为减少病原体的一种方法。例如，好氧消化可以被用来生物降解大多数可生物降解有机物，使污泥堆放不产生臭味。厌氧消化的污泥经过脱水，然后对方几个月让病原体死亡。污泥经干化可大大减少污泥的体积。已证明这是改进污泥质量备以后土地应用的极好方法。
　　5.5.6 污泥浓缩和脱水
　　污泥浓缩和脱水方案在过去几年内没有很多变化。其常规技术列于表5-2 中。

 

表5-2 污泥浓缩和脱水方案 浓缩 脱水

- 重力

- 带式压滤机

- 溶气气浮法

- 离心机

- 重力带式浓缩机

- 板框压滤机

- 离心机

 

　　过去几年没有采用新的污泥浓缩和脱水技术。然而，现有的技术在不断发展，尤其是带式浓缩和脱水以及离心机技术经常在改进。应经常注视这方面的变化以保证正在使用的是最有成本效益的技术。

　　6. 私营和其他部门参与的策略

　　6.1 前言
　　本节论述的是工程和质量管理策略专家TOR的第5个论点。该论点是要开发私营和其他部门参与给排水服务的策略。所要论述的题目如下：
　　·  私营和其他部门什么时候参与较为有利？
　　·  在什么情况下中国的私营或其他部门愿意参与？
　　·  如何鼓励私营和其他部门参与，什么时候是有利的？
　　6.2 私营和其他部门参与的好处
　　当私营和其他部门带来的正是中国内部或从事给排水服务的机构内部所缺乏的一种因素时，中国可以从这些部门参与给排水服务中获得好处。这些决定性的因素有：
　　· 技术
　　· 管理经验
　　· 提出必要的各部分服务的能力
　　· 提供短期资金
　　技术涉及一系列因素，给水和排水运输，处理规划和设计方案的知识一直到有效管理和施工技术方面的知识。当前，设备技术对中国尤为重要，因为有大量新的设施要建设。如果建设这些设施所需的设备可以在中国制造，则成本将大大降低，而且能迅速向中国人民提供现代化的给排水服务。其结果必然是改进了公共卫生，保持了可用水的资源，以及加强了环境保护。
　　管理技术包括全面管理全国的给排水项目和有效运作当地给排水公共事业的能力。没有有效的管理机构，就不能很快建设新的设施，那些建设的设施也得不到有效得运行和维护。www.tmgc8.com
　　生产能力指的是需要提供足够数量的系统所需的全部构成，以便尽快提供给排水服务来满足需求。例如，中国及其给排水服务部门具有生产系统需要的全部构件，但是它们的能力还不足以按需要的速度提供给排水服务。在这种情况下，私营和其他部门可以通过提供需求和居民容量之间的差异予以帮助。这是私营部门在包括给排水服务在内的所有公共基础设施中的一贯作用。

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