随着世界经济的发展，城市污水排放量日益增多，污泥产量也随之提高，对污泥处置成为各国的难点。剩余污泥的处理方法主要有露天堆放、填埋、投海等手段，这些方法的特点成本低，但容易造成二次环境污染；污泥焚烧技术处置剩余污泥是最彻底的污泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，但是其缺点能耗高。而采用超声波方法对污泥进行预处理，减少污泥的排放量，提高TN、TP的去除率，缩短污泥消耗时间，减少泡沫和提高产气量等，此方法完全是一种物理的方法，不会对环境造成二次污染。超声波污泥处理技术在国外发展得相对比较成熟，已经实现了工程化产品的应用。国内关于这方面的研究尚处在探索阶段，还没有成套的工业化装置出现，关于这方面的研究论文也不是很多。

1、超声波污泥处理设备

近几年，超声波污泥处理设备在世界各地逐渐应用于污水处理厂，并表现出非凡的效果。德国公司的超声波污泥处理设备，设备基本配置是5个大功率超声波换能器，每个换能器的功率为1KW，一台5KW超声波智能电源。此设备能够满足日处理5万立方米的城市污水处理厂，单套设备每天能够处理污泥30m3/d，可以根据污泥处理量的多少调整此设备的配置，如处理量少于30m3/d 可以减少换能器的个数，反之处理量大于30m3/d 则可以增加此设备的台数。美国公司的超声污泥处理设备，设备配置与德国的产品基本相同,两者不同之处是换能器的工作模式不相同，分别为端面辐射声波和径向辐射声波。

2、超声波污泥处理设备的构成

超声波污泥处理系统由大功率超声波换能器、大功率超声波智能电源、反应釜和采水单元组成，其主要组成部分如图3所示。超声波换能器把电能转换为机械能作用于污泥，对污泥进行破碎；超声波电源由单片机或DSP产生信号，经过功率放大、经匹配网络输入到换能器上，为换能器提供激励信号，并时时监测换能器的运行状态；采水单元控制污泥的进入量；反应釜是超声波污泥处理的容器，使污泥在容器内得到充分空化处理。

3、超声波污泥处理的机理

超声波设备应用于污水处理过程中产生的生物污泥（活性污泥）处理，其原理是污泥在超声波的作用下产生共振气穴泡，且不断膨胀，在微观环境里气穴泡内产生超高温高压（5000℃ 、500bar），最终共振内爆，产生的强力水喷射流形成巨大的水力剪切力，实现对污泥絮体结构与污泥中微生物细胞壁的巨大破坏，使细胞质和酶从细胞中溶出（如图4所示），当其作为催化剂和补充营养回流到生化系统时，有效的补充了生化阶段所需的碳源，使生化系统的降解效率和降解度大大提高，更多的污染物将会被转化为水和二氧化碳，使污泥排放量得到消减。

4、超声波污泥处理设备的作用

    超声波污泥处理设备处理污泥的作用和特点：

   （1）减少污泥的消化时间最高达到原来的60%，这样可以减少污泥罐体积，减少建造成本；

   （2）提高沼气产量30-45%，沼气发电可以补充污水处理的部分用电；

   （3）经超声波处理可以提高污泥的脱水率，减少絮凝剂的使用量15-45%，减少剩余污泥最高达30%；

   （4）经过超声波处理的污泥，其中的微生物细胞壁被击破，释放出大量的酶，加速厌氧消化过程，并能有效控制和杀灭污泥中的各种病源；

   （5）超声波处理后污泥可以为TN、TP的除去提供碳源，减少碳源的投入，提高TN、TP的去除率；

   （6）污泥经超声波处理后污水处理厂可以减少污泥的处理费用。