污泥的物理调理技术——冻融调理技术

冷冻熔融处理法是先将污泥冷冻到一20℃，之后再对其进行加热融化，以提高污泥沉降性能和脱水性能的一种污泥调理方式。大幅度的温度变化使污泥胶体颗粒脱稳凝聚，颗粒失去了毛细状态，同时细胞壁破裂，胶体结构被彻底的不可逆的破坏，细胞内部水分变成自由水分而更易失去，从而有利于污泥颗粒的沉降和脱水的进行。

由于细胞壁破裂，胶体性质被彻底改变，即使再用机械脱水或水泵搅拌也不会重新成为胶体，因而污泥颗粒凝聚沉降的速率加快，一般可提高2~6倍，同时过滤产率比与冷冻前相比可提高数十倍，甚至可以不添加絮凝剂而直接进行自然过滤脱水，节省了药剂费用。此外，采用冻融调理还有助于得到较高含固率的脱水污泥，如污泥冻融后再进行真空过滤脱水，得到的泥饼含固率可达30%～50%，而在真空过滤脱水处理前采用化学调理方式得到的泥饼含固率仅为15%～30%。

对不同种类污泥分别采用冻融调理与化学调理进行预处理，其脱水效果见表。

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污泥冻融调理除无需絮凝剂，还具有节省药剂投入、促进胞外多聚体集中从污泥中释放、改善污泥脱水性能和沉降速度、大幅降低污泥后处理的成本等优点。并且，在控制良好的情况下，冷冻熔融处理可以同时减少污泥内的致病菌量。污泥冻融处理与热处理调理技术的共同之处是利用热力学方法改变污泥的温度，与热处理调理技术相比，污泥冻融处理的热能消耗显著降低。但由于活性污泥凝聚作用强烈，其水分子结合的程度比脱水后残余分子结合得更加紧密，因此使冻融调理在处理活性污泥中受到限制，目前主要用于给水污泥的调质，但是存在如何合理地设计机械冷冻设备，提高其有效性的问题。

污泥冻融法在国内外均有一定的研究，这种技术最早于1916年就有报道，英国于1961年开始用于自来水的污泥处理，以后亦有水厂采用。英国 Harwell 原子能研究所、比利时Mol原子能研究所、日本大阪府立放射线中央研究所等单位均有采用。能够进行自然冷冻的地区可以考虑推广采用此种方法。