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近年来，随着我国污泥问题的突出和国家对环境保护的日益重视，城市污泥的减量化、稳定化、无害化处理处置被提上议事日程，一批污泥处理处置设施不断涌现。在污泥处理处置的各种技术中，厌氧消化由于可以在实现常规污泥处理处置的同时实现能量转换（产甲烷），被列入我国政府推动的多项污泥处理处置领先技术。 在我国污泥厌氧消化设施的实际运行中，污泥处理处置设施的运行效率受到有机物低、含砂量高等泥质特点的影响，整体运行和产甲烷效率明显低于一些发达国家同等规模的厌氧消化设施。 为了保证污泥厌氧消化系统的高效运行，实现污泥的稳定化、无害化，合理的预处理技术势在必行。作为污泥厌氧消化的主要预处理技术之一，污泥热水解技术可以实现污泥破壁、有机物溶解和病原菌杀灭，在实际工程中得到广泛应用。 pH作为一种基本的污水指标，势必成为供需热点，这对广大电极厂商来说是重大利好。必将为中国的环保事业带来可观的经济效益。生产的pH电极经久耐用、质量可靠、检测准确，广泛应用于各级环境污水监测和污水处理工艺。 本文在回顾污泥厌氧消化和高温热水解技术特点的基础上，分析了目前行业内主流设备，并结合实际案例分析了设备的运行效率，以期为实际污泥厌氧消化设施的运行提供技术支持。 1、技术原理及特点 1.1 污泥热水解技术 污泥热水解技术的工作原理是将脱水后的污泥（一般含水率在85%~90%左右）和温度150~260℃、压力1.4~2.6MPa的饱和蒸汽加入到一个密闭的反应釜，然后通过蒸汽间接加热污泥，使污泥中的细菌胶团、内部微生物和有机物水解而破壁，从而使细胞失活，同时胞内部分有机物如蛋白质和多糖等，得以释放并进入上清液。 该技术起源于1930年代，最初用于提高污泥脱水性能；1970年代后期用于污泥预处理，提高污泥厌氧消化性能； 1990年代以后，开发用于碳源反硝化的获取和活性污泥的减量研究；1995 年，在污水处理厂建造了一个热水解装置，作为污泥处理工艺的一部分。在此基础上形成了污泥热水解——厌氧消化技术体系。 需要说明的是，热水解技术本身可以实现污泥的无害化、减量化和稳定化：热水解增加了污泥的固体含量，增强了脱水性能，从而实现了污泥处理的减量化；高温高压工艺灭活病原菌，实现污泥无害化处理；经热水解后，通过固液分离将有机物转移到滤液中，使干污泥中可生物降解的有机物减少50%以上，从而达到稳定性的改变。 污泥的热水解过程包括固体物质的溶解液化和有机物的水解两个过程。污泥经过热水解处理后，污泥上清液中溶解物质的浓度大大提高，尤其是污泥中蛋白质和糖类的溶解尤为突出，可以提高污泥的脱水性能和厌氧消化性能。 与传统的超声波和臭氧氧化方法相比，热水解技术具有更强的破坏污泥有机物胞外聚合物的能力，有利于污泥的后续生化处理。热水解后的污泥通过固液分离装置分离成干污泥和滤液。 1.2 污泥厌氧消化技术 污泥厌氧消化是指利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机物的处理过程。厌氧消化一般包括水解、酸化和产甲烷等阶段。 通过厌氧消化，污泥体积减少至原来的30%~50%，脱水效果提高，水固易分离，稳定性增强，无明显异味； 同时，厌氧消化过程可有效减少有毒细菌，产生大量甲烷气体。 衡量污泥厌氧消化性能和产气性能的指标有两个指标：单位质量挥发性固体产气量（VS）和单位质量分解挥发性固体产气量。最佳范围分别为0.5~0.75 L/g和0.75~1.12 L/g，国内没有明确规定。 虽然污泥厌氧消化工艺具有有效降解污泥有机物、杀灭污泥中病原菌、减少污泥体积和回收能量等优点，但厌氧消化系统在运行过程中存在的水力停留时间长（10~20 d)和有机物去除率低(20%~40%)等缺陷。 2、工艺配套设备 2.1 污泥热水解设备 目前污泥热水解常用的设备是水热反应釜，其多为圆柱形罐体，内部装有热交换装置和机械搅拌装置等。 某市污泥处理处置项目采用污泥热水解-厌氧消化系统，其中热水解的关键设施是污泥浆化设备，主要包括1套污泥浆罐和8套污泥热水解罐，1套混合及储存罐和2套热交换器。 各装置规格如下：污泥浆化罐流量为20m3/h；4台流量为20m3/h的污泥循环泵（2台使用，2台备用）；污泥热水解罐直径1.6m，高度4m；换热器2台，电机功率5.0kW，搅拌储泥罐电机功率7.5+22kW。 具体运行流程及参数如下。 (1)浆化装备——污泥从料仓柱塞泵提升至浆化装备，在浆化装备中利用闪蒸蒸汽加热浆化至70~80 ℃，然后泵送至热水解反应罐。 浆化装备运行时为连续进料、连续出料，反应罐产生的闪蒸蒸汽通过浆化装备内部分配管和阀门通至浆化装备的不同部位。在浆化装置内部，通过压力表、安全阀、安全水封等动态调整保证浆化装备内的压力安全。
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