關於汙泥
廢水處理的主要目標是改善處理後的廢水質量，達到排汙標準以及特別是在去除無機成分方面尋求更有效的處理方法。儘管這些目標中的大多數可以實現，但是大家普遍都認識到，汙水處理的劣勢就是增加了汙泥的產生。
汙水處理廠的基本功能是處理受汙染的水（例如原廢水），以產生可循環利用和/或排放到湖泊、河流和溪 流的水，但這個過程中會產生大量的 汙泥 ，而汙泥的處置費用很容易超過廢水處理廠總運行成本的 60％。
汙泥中包含大量的水（55％-95％），因此，其處理關鍵是提高脫水並增加汙泥中的固體含量。或者說我們再定另一個目標，那就是減少固體汙染物的產生，降低汙泥產率。
現在有兩種提高脫水的方法：（1）在固體汙染物與水分離之前處理工藝流，以及（2）在固體汙染物形成 後處理固體汙染物部分。VTX 水力空化技術可以應用於任何一種工藝流，以分離出殘留在汙泥中的結合水。此外，微生物細胞中平均 70%的是水，這些水會在細胞破裂後釋放。通過將 VTX 技術應用於汙泥調節/增稠，可獲得以下優勢：
（i）SVI（即汙泥體積指數，該指標用於衡量固體汙染物和水分離的難易程度）顯著降低；
（ii）平均粒 徑的降低；
（iii）TSS（總懸浮固體）和 VSS（揮發性懸浮固體）同時降低；
（iv）增加汙泥幹固體
（v）降低汙泥處置成本。
水力空化技術
空化現象是流體中微小氣泡形成、生長和破裂的動態過程。我們都知道空化氣蝕對水泵葉輪和螺旋槳表面的極端影響。水力空化系統主要是產生空化並利用其賦予流體的動能。水力空化在應用於流體時可以做到：消除細菌、去除溶解氣、沉澱某些無機鹽、形成羥基和穩定乳液。在過去的15年中，水力空化在不使用任何化學藥劑的情況下，已成功地用於循環冷卻水處理：可以做到在循環冷卻水中對細菌（包括軍團菌）進行有效控制；通過 CO2汽提機理，沉澱和過濾去除過量的 CaCO3，從而達到阻垢的目的。目前公司的研發工作使水力空化有了許多新的應用方向：汙泥脫水、去除水中重金屬、去除地下水中的三氯乙烯、去除廢水中的磷酸鹽，水力空化系統在這些領域都取得了很好的效果。
VTX空化系統由一套專有裝置組成，即一臺泵、控制裝置和空化室。該技術是基於水力空化、機械剪切、能量衝擊區域以及壓力和真空急速變化的基本原理而成。
水力空化裝置通常由均壓室和空化室組成。首先液體被抽到均壓室內，然後再進入空化室，液體在空化室內被迫通過截短的噴嘴高速旋轉。
當液體的靜壓降落至臨界值以下，空腔開始形成並不斷擴大。隨著噴嘴出口處的壓力突然增加，空腔無法再承受周圍壓力，空腔劇烈破滅，在此過程中，空腔周圍會產生極高的溫度和強烈的壓力波。這些極端的物理環境為細菌細胞的裂解提供了條件。在空化氣泡劇烈破滅時，破滅是不對稱的，從而形成高速微射流。這些微射流，再加上極端的局部溫度和壓力，會破壞細胞壁。微生物細胞中平均 70%的是水，這些水會在細胞破裂後釋放。
工藝流程
A汙泥調節/增稠
汙水廠產生的汙泥，在二沉池富集，由汙泥泵將其抽到收集槽，經VTX空化裝置處理後，再返回收集槽送往汙泥加工處理（板框壓濾），如下圖所示：
水力空化技術用於汙泥調節/增稠可實現：
●分散脫水，從水合惰性顆粒中釋放水，破壞絲狀細菌和細菌細胞裂解；
●TSS（總懸浮固體）和 VSS（揮發性懸浮固體）降低 15-17%；
●SVI（汙泥體積指數）降低 50%-75%；
● 顆粒大小（125 至 25 微米）降低 80%，顆粒均勻度有所提高；
● 粘度降低，泵送能力提高；
● 空化後的汙泥經壓濾可使固含量提高15%-25%。
經濟分析
汙水處理廠產生的汙泥，經沉澱和板框壓濾後，政府要求汙泥的含水率不超過60%，也有地方要求含水率不超80%，這些汙泥交由汙泥處理單位處理，費用200元/噸左右，運費30元/噸左右。有的汙水廠只負擔運費，處理費用由當地政府負責；有的汙水廠需要承擔所有的費用。
水力空化裝置最大的進料量可達56m3/h，每天可處理1344m3的汙泥（壓濾之前的汙泥），處理後的汙泥經壓濾後固含量可提高15%-25%。
● 若一個汙水廠每天產生100噸含水率60%的汙泥，按照固含量提高15%計算，則經空化處理後該汙水廠每天將產生87噸含水率54%的汙泥，每天節省費用2990元左右，每月節省89700元左右，每年節省1076400元左右。
● 若一個汙水廠每天產生100噸含水率80%的汙泥，按照固含量提高25%計算，則經空化處理後該汙水廠每天將產生80噸含水率75%的汙泥，每天節省費用4600元左右，每月節省138000元左右，每年節省1656000元左右。
案例一：美國密歇根州曼徹斯特汙水廠當前工藝流程圖及運行分析
B增強好氧消化
隨著工廠規模的擴大，對於有好氧消化的工藝，我們需要對汙泥進行更多處理以減少所產生的廢物固體量。在強大的空化作用下，細胞裂解且廢活性汙泥（WAS）粒徑減小，營養豐富的“食物”循環到曝氣系統中。這有助於建立一種內源呼吸期，在這個過程中細胞的生長不會停止，但是自然細胞降解以及 VTX 空化技術作用下引起的細胞破壞和裂解速率，會超過微生物繁殖的速率。
VTX 技術將用於好氧消化池的側流回路上
該技術用於增強好氧消化中可實現：
汙泥產生減少 50％至 65％
案例二：黎巴嫩某汙水處理廠當前工藝流程圖及運行分析
C增強厭氧消化/增加甲烷氣產量
同樣，對於有厭氧消化的工藝，也需要對其再做進一步處理。與好氧消化不同的是，在好氧消化中細菌主要產生二氧化碳，而在厭氧消化中細菌產生的副產物是甲烷。厭氧消化池需要高溫控制，還需要一套甲烷收集系統。產生的甲烷質量不佳（~65％），可燃燒甲烷用於沼氣池的溫度控制，或是處理後進管道出售。
VTX 安裝後將在好氧消化池之前處理一部分濃縮汙泥
案例三：黎巴嫩某汙水處理廠當前工藝流程圖及運行分析
