深井曝气污泥好氧消化（VD）工艺

VD工艺技术是一种高温好氧污泥消化技术，该工艺的核心是深埋于地下的井式高压反应器，反应器深一般是100m，井的直径通常是0.5～3m，所占面积仅为传统污泥消化技术的一小部分。

此工艺将3个独立的功能区放置在1个反应器内进行。井筒的最上部是第一级反应区，包括同心通风试管和用于混合液体循环的再循环带。在第一级反应区的下部是混合区，空气注入该区域，为空气循环提升提供动力。井筒的底部是第二级反应区域。该井式高压反应器井径为3m，井深一般约100m。

根据上图，具体工艺流程如下。

VD工艺起始阶段，空气通过入流管进入混合区，升起的气泡产生一个密度坡度使得空气在氧化区内循环。循环建立并稳定后，空气注入点转移至混合区下部。未经处理的污泥通过入流管在混合区空气注入点的同等高度处进入系统，开始液体循环。此工艺系统氧气传导速率高，混合溶液溶解氧量高。氧化区内相对高的反应速率确保有机物能够在垂直循环圈上部被生物氧化。再循环液体通过井筒竖壁到达上部箱体，并在此处释放废气，防止了废气重新回到系统内影响空气动力效率。第二级反应区溶解氧含量极高、污泥停留时间较长，混合液中比例较小的一部分从混合区进入第二级反应区，污泥中有机物在此区域被高度氧化，温度不断升高。消化后的污泥以极快的速度到达地表产物箱，在混合液体行至上表面过程中，快速的减压可以使得固体物质从液体中分离。

与传统的厌氧及好氧污泥处理工艺相比，VD污泥处理技术具有以下优势：a.系统结构紧凑、占地小、投资省；b.与传统高温好氧消化相比，其运行费用减少一半以上；c.处理效果好，经处理后的挥发性固体减少40%～50%，处理后污泥达到美国EPA污泥A级标准，可直接用作土壤肥料；d.改善脱水效果，仅需投加少量的有机絮凝剂就可使消化后的污泥含水率降至65%～70%；e.在恶劣的气候或对环境有特殊需要的条件下，便于将该系统置于封闭的建筑之内；f.异味气体和挥发性有机物的排放很少，对环境影响小；g.管理、维修方便，可实现无人值守、自动控制。

VD工艺的主要技术经济指标：a.占地面积为传统污泥消化工艺的10%～20%；b.处理后的挥发性固体至少降低40%；c.离心脱水后含水率可降低到70%以下；d.去除每1kg挥发性固体耗电小于1.4kW·h，对于城市污水而言，相当于每1m3水耗电0.06kW·h；e.氧传质效率约50%。

污泥好氧消化主要工艺各有优缺点，具体情况如下图所列。

污泥好氧消化工艺各有优缺点，在具体应用时应综合考虑，根据实际情况选择。其中A/AD工艺比CAD节约能耗，且具有运行管理简单、操作方便的优点，便于在原有CAD设施的基础上进行改造，在今后可更多采用。另外，在合理设计的基础上，可实现CAD和A/AD工艺自动加热，在改善处理效果的同时仍保留其自身简单、灵活的优点，是进一步推广好氧消化技术的一条途径。近年来，随着污泥资源化利用时对病原菌的控制标准日益严格，ATAD工艺以及高温好氧与中温厌氧结合新工艺会在今后有长足的发展。