科技的力量！水力空化技术打破污泥脱水瓶颈

 科技的力量！水力空化技术打破污泥脱水瓶颈

前言：随着我国城市和经济的发展，污水处理量及其标准的提高，污泥产生量也进一步增多，据统计2019年我国污泥产生量超过6000万吨，2023年将达到9772万吨。

然而，我国污泥处置起步较晚，核心处理技术匮乏，设备陈旧落后，行业发展水平较低、污泥处理率偏低，成为污泥处理行业发展的阻碍。

目前我国污泥处理方式主要有填埋、堆肥、自然干化、焚烧等方式，占比分别为65%、15%、6%、3%， 仍以填埋为主，加之我国污水处理厂处置能力不足、处置手段落后，大量污泥没有得到规范化的处理。国家统计数据显示，卫生填埋、制肥、焚烧等无害化处理的污泥不到60%，有近50%的污泥没能做到无害化处理。

2018-2023年中国污泥处理处置市场规模预测（亿元）

2023年中国污泥处理处置市场规模将超过800亿元，中国工程院院士侯立安表示，相关环保产业特别是污泥处置行业已进入黄金发展期，今后应该在源头控制技术、无害化处置技术、资源化利用技术等方面进一步突破。

水力空化技术：山东福世蓝水处理技术有限公司引进的水力空化技术正是侯院士提到的源头控制技术、减量化和无害化处置技术。这也与政府提出的污泥处置减量化、稳定化、无害化、资源化指导思想相契合。

1，水力空化简介：水力空化是指液体经过的管道某处人为制造低压强、高流速的状态，当液体压强小于饱和蒸汽压时，液体中的气泡就会不断膨胀，体积变大。而随着流体运动，气泡到达高压强、低流速区域之后，气泡就会塌缩、爆裂。

现象气泡的寿命约0.1μs，它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流，使碰撞密度高达1.5kg/cm²。现象气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压（5000K，1800atm），冷却速度可达10的9次方K/s，这种极端的物理条件足以杀死大多数的微生物并破坏其细胞壁。为了方便理解，水泵叶轮的“气蚀”现象就是水力空化引起的，如下图所示：

水泵叶轮的“气蚀”现象

基于水力空化的强大功能，该技术可应用在循环水杀菌及防除垢处理、污泥脱水、去除水中重金属、去除地下水中的三氯乙烯、去除废水中的磷酸盐等，并在这些领域都取得了很好的效果。

2，水力空化设备介绍

水力空化系统由一套专有装置组成，即一台泵、控制装置和空化室。该技术是基于水力空化、机械剪切、能量冲击区域以及压力和真空急速变化的基本原理而成。

水力空化装置通常由均压室和空化室组成。首先液体被抽到均压室内，然后再进入空化室，液体在空化室内被迫通过截短的喷嘴高速旋转。

 

当液体的静压降落至临界值以下，空腔开始形成并不断扩大。随着喷嘴出口处的压力突然增加，空腔无法再承受周围压力，空腔剧烈破灭，在此过程中，空腔周围会产生极高的温度和强烈的压力波。这些极端的物理环境为细菌细胞的裂解提供了条件。在空化气泡剧烈破灭时，破灭是不对称的，从而形成高速微射流。这些微射流，再加上极端的局部温度和压力，会破坏细胞壁。微生物细胞中平均 70%的是水，这些水会在细胞破裂后释放。

3，水力空化会给污泥处理带来什么

（1）减量化：众所周知，城镇污水处理厂排出的污泥经重力浓缩和机械脱水后含水率仍然在80%左右，体积大，热值低，不宜用于好氧堆肥、焚烧，甚至填埋也必须进一步脱水、干化，污泥处置单位的收费更是高达300-600元/吨。利用现有的脱水设备其脱水率已经遇到了瓶颈，而水力空化技术利用其制造的极端物理条件会打破这个瓶颈，它可以杀灭并破坏微生物和藻类的细胞壁，从而可以压滤出更多的水，污泥固含量可提高15%-30%，相对应的污泥含水量可减少至77%-74%，污泥产量减少13%-17%。那么污泥的处理成本就会降低13%-17%甚至更多。

（2）稳定化和无害化：污泥富集了污水中的污染物，含有大量的有机物、病毒微生物、寄生虫卵、重金属等有毒有害物质。在污泥处理及农业废水处理的应用中，水力空化可以杀灭微生物和寄生虫卵、去除水中重金属，做到了稳定化和无害化处理，无论是填埋还是堆肥，都不会对环境产生二次污染。

（3）资源化：经过处理的污泥，是很好的有机肥料。据科学测算，污水中含有大量的氮磷元素，这其中，大约有20%-30%的氮和大约90%的磷会转入污泥中，一些污水厂产生的污泥其氮、磷、钾含量甚至高于农家肥。上文已提到，水力空化可以杀灭微生物和寄生虫卵，降低重金属含量，再结合恰当的污泥干化和堆肥技术，就可以将污泥转化为无害化的优质肥料，这样就充分挖掘了污泥的内在价值，从而产生巨大的经济与社会效益。

    总结：污泥处理是整个世界的难题，污泥产生量大、处理难度高，设备投资及处理成本居高不下，污泥市场未来的发展对科技的投入和应用都有了更高的要求。山东福世蓝水处理技术有限公司将水力空化技术引入到污泥源头控制，以科技为武器，克服了行业难题，进一步做到了污泥处理的减量化、稳定化、无害化、资源化，必将在中国的污泥处理市场打开一片天地，为中国的经济发展和环境保护贡献一份自己的力量。