大家都知道,咱们用活性污泥法处理污水已经快一百年了,“水清了,泥却爆仓”成了行业的一个大难题。全国3600多个生活污水处理厂每年大概能生产出2000万吨“副产品”,这就是含有病菌、重金属还有难分解有机物的污泥。如果直接填埋,重金属会随着雨水渗下去,病菌也会到处跑,污染的风险很大。2013年环保部发了个通知,把污泥的去向推到了台前,要么安全处理,要么回收利用。旧系统的机会窗口正在关闭。咱们可以把污泥拆成微生物、无机物还有难降解的大分子。细胞壁破了之后,细胞里的有机物、氮磷营养还有重金属就会释放出来。所以啊,要想减少污泥量就得把细胞壁打破。 各种技术路线都是围绕怎么让细胞开口展开的。比如说超声波、机械剪切、电脉冲这些方法都能把细胞壁打破。超声波耗能高,但在密闭的罐子里就像现场爆破一样;电脉冲放电快又不需要化学添加剂,占地也小。好氧/厌氧消化能继续分解半分解的有机物,变成二氧化碳和水。投加原生动物或者后生动物还能把TSS降低20%以上。湿式空气氧化和超临界水氧化能把高温高压氧气混在一起,30分钟内把有机物变成二氧化碳和无机盐。 有个东部地级市的污水处理厂用了改良AAO加上脉冲电场的组合工艺:污泥先经过热交换器升到60度,然后用25 kV/cm的电场强度、2 kHz的频率冲击3分钟。处理后的上清液回曝气池了,底泥去厌氧罐。结果TSS浓度从12 g/L降到了6.8 g/L,减量43%。厌氧产气量提高了18%,每吨电耗才增加0.04度。 以前得两辆卡车运污泥现在一辆就够了,恶臭投诉率也下降了70%。以后咱们的标准出来了就有政策支持回收利用了。把细胞溶解和厌氧氨氧化、短程硝化-反硝化耦合起来能同时减量化和提效脱氮除磷。超临界水氧化产生的蒸汽用来供热或者电脉冲反应器和光伏屋顶结合起来都能成为绿色工厂的隐形电厂。 当技术、经济和政策都齐了的时候,“多余的水分”就变成了氮磷宝库和低碳资产。所以破解这个危机的关键就是先让细胞开口。