污水处理中的污泥减量新技术
科技成果——迷宫格式污泥减量生物处理技术
科技成果——迷宫格式污泥减量生物处理技术所属领域城镇污水治理技术/工业废水治理技术技术开发单位北京亦庄水务有限公司、北京中大立信环境技术有限责任公司成果简介迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺是模拟自然生态系统中的食物链原理进行的污泥减量化技术。
通过对氧化池分格、分段，及在氧化池中设置特有的纳米纤维载体，实现微生物整体数量的增加和种群多样性的阶梯性丰富，为微生物的附着提供了最优的环境，使菌胶团、原生动物、后生动物以及水生动物呈现阶梯性分段富集，形成生物链和食物链阶梯性的良性结合，加之缺氧及好氧环境的交替存在，达到相对清晰的微生物分解界限，达到生物链的延长与多样化，将前段微生物、代谢终产物进一步氧化还原分解，提高转炭率，形成稳定的水下微生物生态环境，在满足水质达标的情况下，使得活性污泥大大减量，实现污泥减量化。
工艺流程图迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段通过竖隔断和横隔断分成多段设置（以12段为例），其中，横隔断为不接触池底设置，竖隔断与池底连接且靠近外池壁的地方设置水流导流溢流孔，使流体成折流式流动。
水流以底部联通和顶部溢流两种方式交替递水。
每一格为完全混合式运行，但总体又以推流方式运行，每格底部设有曝气装置。
经过接触氧化段处理后的水进入二沉池。
迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段各分段底部均设有微孔曝气器，微孔曝气器连接有外设的鼓风机；纤维填料悬挂在主体水池每一个隔断里。
迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段，第一段前设有自清洗超细除污机，以避免固体颗粒阻塞填料，避免毛发等丝状杂质在纤维填料上缠绕结团，阻碍微生物附着生长；迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段，第一段为厌氧、兼性厌氧段，且其底部的微孔曝气器为间断曝气设置，其长度为迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段总长度的六分之一，纤维填料内层为厌氧环境层，外层为兼性厌氧环境层；迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段第二段为好氧段，其长度为主体工段总长度的三分之一，本段内纤维填料最内层为厌氧环境层，中间为兼性厌氧环境层，最外面为好氧环境层；城市活性污泥原位减量工艺技术主体工段第二段尾部设有污泥回流泵，迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段第一段与主体工段第二段通过污泥回流泵构成污泥回流连接；迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段第三、四五段主要为污泥消化段，且逐段依次形成原生动物和后生动物，迷宫格式强化活性污泥法污泥减量工艺技术主体工段第三四五段每一段长度均为主体工段总长度的六分之一，主体工段的第三、四五段内的纤维填料全部为好氧环境层；进行污泥消化，实现污泥减量。
污水处理厂污泥减量技术应用分析
环保技术认CN35-1272/TK 1污水处理厂污泥减量技术启用分析赵宇翔(深圳北控创新投资有限公司广东深圳518117)摘要多数污水处理厂采用活性污泥技术对污水进行处理，会产生大量的剩余污泥，这是当前环境工程的重大难题_就污水处理厂污泥减量技术应用展开分析，并利用延长生物池泥龄和投加酶制剂两种方法结合，最终实现污水厂内污泥减量化，为后续污水处理污泥减量化奠定理论基础。
关键词污水处理厂污泥减量应用中图分类号：X703 文献标识码：A文章编号：1672-9064(2017)04-075-03污水处理技术多种多样，当前应用最为广泛污水生物处 理技术就是活性污泥法，该项技术应用较为成熟，工艺种类 多，污水处理效果极高，但该种处理方法会产生较多污泥，处 置污泥不仅会造成二次污染，还会导致成本骤增。
基于污泥 减量技术的出现，在污水产生过程中降低污泥产量，从根本 上解决污水厂污泥处理难题。
,1污泥减量技术现状所谓污泥减量及数就是采用物理及化学方法，在确保污 水处理厂自身生物处理系统运行效果不降低基础上降低污 水产生污泥量的技术。
生物处理工艺中具有众多微生物代 谢特性，污泥产量与微生物作用以及其对细菌捕食情况有 关。
由此可见降低污泥量可从以下几个途径人手。
①降低细 菌净合成量;②增加生物体自身氧化率;③提高微生物对细 菌捕食作用[2】s当前污泥减量技术主要有2类：为剩余污泥 减量和对已产生的污泥量迸行减少#第1种污泥减量常见工 艺有主要有臭氧、热水解、超声波、微型动物捕食等，第2种 污泥减量常见工艺主要有厌氧消化、干化、堆肥化等[3。
2污泥减量技术试验材料及方法通过污泥减量技术试验对污泥减量技术展开研究@2.1实验材料试验所用材料取自某污水处理厂二级生化池配水弁，该 实验材料水质情况见表l[4]a表1水质情况表mg/L pH NH3COD b o d56 ~912 ~20250 -500100-180试验中所用污泥取自某污水处理厂生化系统好氧池，该 污泥浓度在4〜6g/L范围内。
城市污水处理厂污泥减量实用技术研究
而使得供氧 量增 加 ； （）对投加解 偶联剂 的费用还需要作 比 ３ 较 ，由于在污水中的浓度需要维持在４～８ｍ ／，用量也是惊人 ０ ｇＬ
２总第 １９３ ） ０ ８ ０３ 期 ０ （ 年第 期
现 代 企 业 文 化
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城市污水处理厂污泥减量实用技术研究
（ ） 强化 细 菌 自身氧 化 速 率 二
微生物对有机碳 的新陈代谢一方面将其转化为Ｃ ： Ｏ ，另一方 面将其转化为生物体 。当生物体 中的有 机碳 也可作为微生物的
底物并重复新陈代谢 时 ，污泥的产 生量 就减少。因此 ，增大细
关 键词 ：污 泥减 量 ；解偶 联 ；溶 胞 ；微 生 物 强化
由于污泥减量化 的概念在２ 世 纪９ 年代才提 出，以污泥减量为 ０ Ｏ 展开各种污泥减量的新工艺 、新技术的研究 。
一
天然系统的微生物并 非全 部都 是最 有效 的微 生物 ，或以需 中的污染物的特殊功能的微生物菌 群集合 在一起 ，集 合 自然界 中对人类可供利用的 、而且无 害的微生物菌群 ，通过相互之间
物在胞 内酶 的作用下发生一 系列合成代谢和分解代谢 ，这两种 量 。
代谢既有明显差别 ，又紧密相关 ，相辅相成 ，分解代谢为合成
代谢提供能量和原料 ，合 成代谢 又是分解代谢 的基础 ，它们在 细胞中偶联进行 ，相互对立而又统一Ｉ ” 。 活性污泥在 曝气过程 中 ，对有 机物 的去 除分 吸附和稳定两 个阶段 。在吸附 阶段 ，主要是废水 中的有机物转移到活性污泥
污水处理中的减量化技术
电化学法
总结词
利用电化学反应产生具有氧化还原作用 的物质，将污水中的有机物转化为无害 物质。
VS
详细描述
电化学法是一种新型的化学减量化技术， 通过电解污水产生具有氧化还原作用的物 质，将污水中的有机物转化为无害物质。 该方法具有操作简单、能耗低等优点，但 电极材料和电解效率是制约其应用的关键 因素。
生物减量化技术应用案例
活性污泥法
利用活性污泥中的微生物 降解有机物，通过固液分 离实现减量。
生物膜法
通过在反应器内培养生物 膜来降解有机物，如生物 滤池、生物转盘等。
厌氧生物处理
利用厌氧微生物将有机物 转化为甲烷和二氧化碳等 气体，实现减量。
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减量化技术的分类
物理法
通过物理手段，如沉淀、过滤、吸附等，去除污 水中的悬浮物、杂质和有害物质。
化学法
利用化学反应，如氧化、还原、中和等，将污水 中的有害物质转化为无害或低毒性的物质。
生物法
利用微生物的代谢作用，将污水中的有机物转化 为无害的物质，如二氧化碳和水。
减量化技术的发展趋势
01
02
03
浮选法
总结词
通过向污水中通入空气，使污水中的悬浮物附着在气泡上，上浮至水面，达到 分离和减量的目的。
详细描述
浮选法主要用于去除污水中的油类物质和悬浮物。通过向污水中通入微小气泡 ，使油类物质和悬浮物附着在气泡上，形成浮渣，再将其去除，实现减量。
过滤法
总结词
利用过滤介质（如砂、活性炭等）拦截污水中的悬浮物和大颗粒物，达到分离和 减量的目的。
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污水处理中的污泥源头减量技术研究及应用进展
等， 并阐述 了各技 术应用情况 ， 为污泥处理技 术人 员提 供参考 方案。在 水处理 工程 中需结合 实际情况考 虑选
用合 适 的技 术 。
关键词 ： 源头污泥 削减 ； 微 生物 强化 ； 微 生物 固定化 ； 解偶联 ； 隐性 生长 ； 微 型动物
中 图分 类 号 ： Ｘ ７ ０ ３ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７— ０ ３ ７ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ６ ６— ０ ５
ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｒ ｙ— ａ ｎ ａ ｅ ｒ ｏ ｂ ｉ ｃ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ） ，ｃ ｒ ｙ ｐ ｔ ｉ ｃ ｇ ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ （ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ， ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ）ａ ｎ ｄ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｆ ａ ｕ ｎ ａ ， Ｉ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ｉ ａ ｎ ａ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏｒ ｆ ｄ ｉ ｓ ｐ ｏ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｌ ｕ ｄ ｇ ｅ ．Ｄｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｗｅ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ｐ ｒ ｉ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｌｉ ａ ｔ ｙ ．
有机污泥减量技术
有机污泥减量技术通过在污水处理厂投加ZD—32污泥减量生物酶剂，可使污水处理厂剩余污泥减排30-70%以上，直接减少污水处理厂污泥处理综合成本，增加了企业经济效益。
通过对底质的消耗，可大幅减少调节池中的污泥量，同时，通过投加微生物污泥减量剂，调节和优化了曝气池中的活性污泥微生物群落，系统中产生的能量更多的被用于微生物的内源作用，从而大大减少细胞生物量的合成，从源头上减少剩余污泥产生量。
此外，利用微生物间形成新的复杂微生态演替，改变好提高污水处理厂活性污泥微生物的代谢活性，在减少污泥量的同时增强污水处理能力，提高出水水质。
特点* 降低污水处理厂运行费用投加微生物污泥减量剂后，通过剩余污泥的减排甚至零排放，使得液态污泥体积大幅减少，降低了脱水成本和处置费用，从而整体上大幅降低了污水处理厂的运行费用。
* 无需额外工艺改造仅向调节池或曝气池投加微生物污泥减量剂，不需改变原有污水处理工艺，即可实现污泥减量化和提高出水水质。
效益分析污泥减量微生物制剂在污水处理厂的应用，遵循了国家要求的污泥处理处置减量化、节能降耗和低碳环保相结合的基本原则，可持续发展，适合市场化推广，是利国、利民、利己的环保项目，污泥减量化微生物制剂的理论，将带来污水处理工艺的巨大变革。
一、经济效益以一个日处理10万吨污水的项目为例，用以下参数与焚烧、填埋方法做经济比较：1.日处理水量10万吨；2. 脱水后湿污泥（80%）日产量保守估计100吨；3、浓缩脱水一体机进行脱水；4.微生物制剂投加比例0.05%；5、拟污泥减量率：60%。
二、环境和社会效益日处理10万吨污水的项目，每天产生约100吨含水率80%的脱水污泥，即每年产生36500吨污泥，如果减量60%，可以节能减排，主要体现在：1.每年少排放污泥2万吨；2.每天节约用电1200度，每年节约用电44万度；3.如果按2米填埋高度来计算，每年可以节约用地17亩；4.每年少运输污泥2万吨，可以节约大量燃油；5.通过减少使用电和燃油、以及减少无序堆放和填埋，可以减少二氧化碳和甲烷等温室气体的排放。
在污水处理过程中实现污泥减量化分析
在污水处理过程中实现污泥减量化的分析研究摘要：污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物。
在我国经济迅速发展的同时，所排放的污水中污泥的含量也在迅猛增加，随着污水处理行业的高速发展，污水处理厂的污泥产生量急剧增加，已给企业和社会带来极大的经济和环境问题。
因此，开发污泥减量技术意义重大。
本文着重阐述了当今社会中实现污泥减量化的几种污水处理工艺，以供污水(污泥)处理技术人员参考。
关键词：污泥减量化；膜生物反应器；多孔微生物载体随着我国经济的快速发展，污水厂处理水量将不断扩大和提高，污泥的产量也将会大幅度地增加。
同时，污泥处理的投资和运行费用昂贵，己成为各城市污水厂所面临的严重问题。
污泥处理的通常作法是：先经过浓缩、稳定、脱水等处理后，进行最终的处置。
当前常用的最终处置方法有：卫生填埋、干化焚烧和土地利用等。
随着人们对环境重视和污水处理标准的日益严格，使得常规处置方法变得非常困难。
虽然近年来国内外也发展了一些新的污泥减量化及资源化处置技术，但污泥的资源化利用受到所能消纳污泥的量的能力、资源化产品的市场需求量以及公众对其的心理接纳程度等因素的制约。
因此，如何合理的解决污泥问题，己是当前急需解决的环保问题之一。
一、污泥减量化处理的新思路面对当前污泥处理遇到的各种困难，应将污泥管理的重心前移到“源头控制”、“源头分流”，污泥处理应当遵循减量化为主，资源化和无害化作为最终处置，这样才能真正解决污泥的问题。
相信这种思想也将成为今后城市污泥处置发展的主流。
二、污水处理过程中实现污泥减量化的方法（1）臭氧-活性污泥处理方法。
臭氧是一种十分活泼的氧化剂，可与污泥中的化合物发生直接或间接反应，破坏细胞壁，释放出细胞质，同时也将不溶于水的大分子物质分解成溶于水的小分子片断。
基于此思想，可将臭氧与常规活性污泥工艺结合来实现污泥的减量化。
1994年日本的曾有学者提出此工艺，即在常规活性污泥工艺中，增加一套臭氧处理装置，把部分回流污泥引入臭氧处理器中，污泥经过臭氧处理后再返回到曝气池中，达到污泥和污水双重处理的功效。
城镇污水处理厂污泥处理处置新技术介绍
水分布的原理。
热作用下有机物水解，破坏胶体结构是基于污泥胶体结构和物理化学降黏度的原理。
物料在整个工艺流程中由特种泵进行输送，省去了大量固态污泥传输、返混设备和惰性气体保护系统，降低了投资成本、操作难度和爆炸危险性，产生的废气较少，减少了对环境的二次污染。
碳化后污泥的高位发热值达到3243大卡/公斤，比碳化前污泥的热值减少了6.8%，污泥热值以最大限度保留，为后续资源化处置创造了有利的基础。
污泥碳化分为高温碳化、中温碳化和低温碳化三类。
1.高温碳化碳化时不加压，温度为649 982℃，先将污泥脱水至含水率约30％，然后进入碳化炉高温碳化造粒。
碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值为2000-3000大卡/公斤（在日本或美国）。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于技术复杂，运行成本高，产品热值低，目前尚未有大规模的应用。
2.中温碳化碳化时不加压，温度为426 537℃，先将污泥脱水至含水率约90％，然后进入碳化炉分解。
工艺中产生油、反应水（蒸汽冷凝水）、气体（未冷凝的空气）和固体碳化物。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于产物过于多样化，利用十分困难。
另外，该技术是对脱水后的污泥实行碳化，经济效益不明显。
3.低温碳化碳化前无须脱水，碳化时加压至10MPa左右，碳化温度为315℃，碳化后的污泥成液态，脱水后的含水率达50％以下，经干化造粒后可以作为低级燃料使用，热值为3600-4900大卡/公斤（在美国）。
该技术的特点是，通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解，仅通过机械方法即可将污泥中75％的水分脱除，极大地节省了运行中的能源消耗。
污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。
污泥碳化过程中保留了污泥热值，为裂解后的能源再利用创造了条件。
三、污泥超声破解技术利用超声波杀菌和处理污泥中的有机污染物，尤其是难降解的有机污染物，是近年来发展起来的一项新兴环境治理技术。
该技术操作条件适中，降解速度快，适用范围广，可以单独使用，也可以与其他污泥氧--。
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污水处理中的污泥减量新技术Ξ王启中,宋碧玉(武汉大学资源与环境科学学院,湖北武汉 430079) 摘要:污水好氧处理会产生大量污泥,剩余污泥的处理成本高昂,减少污泥产量势在必行。
文章介绍了代谢解偶联、增加维持能量消耗、隐性生长、微型动物捕食、高溶解氧工艺和膜生物反应器等污泥减量技术,比较了各种技术的优缺点,指出了不同技术结合将成为污泥减量技术的发展方向。
关键词:污水处理;剩余污泥;污泥减量中图分类号:X 703 文献标识码:A 文章编号:1002-1264(2003)06-0295-03N ew T echnologies for Sludge R eduction During W astew ater T reatmentW ANG Qi 2zhong ,S ONG Bi 2yu(School of Res ource and Environmental Science ,Wuhan University ,Wuhan 430079,China )Abstract :G reat am ount of sludge is produced during aerobic biologically wastewater treatment.Excess sludge treat 2ment process is expensive ,thus ,reducing excess sludge production becomes extremely im petus.Such recently de 2veloped methods for sludge reduction as uncoupling metabolism ,increasing maintenance energy requirement ,crypticgrowth ,microfaunaprey ,high diss olved oxygen process ,membrane bioreactor (M BR )etc were reviewed with com 2paris on of the advantages and disadvantages of each technology.It is concluded that the combination of different technology will become the mainstream.K ey w ords :wastewater treatment ; excess sludge ; sludge reduction 目前,世界上超过90%的城市污水处理都采用活性污泥法,该法具有诸多优点,但会产生大量污泥。
目前我国污泥产量约为1500万t/(按含水率97%计),预计到2010年污泥产量将是现在的5倍[1]。
欧盟2008年的污泥产量将是2001年的两倍[2]。
在美国,污泥投放远洋已被禁止,污泥的土地利用也受到越来越严格的限制[3]。
剩余污泥处理的成本高昂,约占污水厂运行费用的25%-65%[4]。
显而易见,污泥减量已经成为环保领域面临的一大挑战。
德国在1996年明确提出了废物减量化、资源化和无害化的优先顺序[5]。
本文介绍了代谢解偶联、增加维持能量消耗、隐性生长、微型动物捕食、高溶解氧工艺和膜生物反应器等污泥减量技术。
1 代谢解偶联微生物正常情况下的分解代谢和合成代谢通过ATP (腺苷三磷酸)和ADP (腺苷二磷酸)之间的转化偶联在一起(如图1)。
将分解代谢和合成代谢解偶联,降低ATP 合成量或使得ATP 合成以后通过其它途径释放(如热能),而不用于细胞合成,降低细胞合成量即能减少污泥量[5]。
Russel 等对解偶联(uncoupling )的定义是:化学渗透氧化磷酸化不能产生以ATP 形式存在的最大理论能量[6]。
S outhamer 认为发生解偶联的情况有:(1)存在影响ATP 合成的物质(解偶联剂);(2)存在剩余能量(高S o/X o 条件);(3)温度不合适;(4)细胞所处环境改变(OS A 工艺);(5)存在抑制性化合物[7]。
图1 分解代谢和合成代谢的关系2 增加维持能量消耗增加细胞用于非生长的能量需求,特别是维持能量,可减少用于细胞合成的能量,从而降低污泥量[7]。
高盐环境、增加生物量浓度都能增加维持能量消耗。
高盐环境下细胞内外Na +浓度差很大。
细胞必须用额外的能量维持细胞内外Na +浓度平衡。
在膜生物反应器中投加NaCl ,污泥量减少44%[8]。
微生物在高盐环境(高达30g/L )下会被驯化,可考虑采用冲击负荷解决[9]。
增加生物量浓度,则用于细胞物质转化的能量增大。
生物量浓度从3g/L 增加到6g/L ,生物体产量减少12%,从17g/L 增加到10.3g/L ,生物体产量减少44%[10]。
592第16卷6期2003年12月城市环境与城市生态URBAN E NVIRONME NT &URBAN ECO LOGY V ol 16,N o.6Dec. 2003Ξ基金项目:国家自然科学基金(30270267) 收稿日期:2003-04-25; 修改稿日期:2003-11-253 强化隐性生长细胞溶解会释放细胞物质到水中,形成可被细胞重新利用的自底基质(autochon ous substrate)。
微生物利用自底基质生长称为隐性生长(cryptic growth),这很难与利用污水中原始有机基质生长区分[11]。
利用各种物理化学方法促进细胞溶解,加强基质二次利用,强化隐性生长即可减少污泥量。
3.1 化学法3.1.1臭氧Y asui H.等研究表明[12],有机负荷为550kg/d,臭氧剂量为0.015kg/kg SS,臭氧处理的污泥量是预期污泥减少量的3.3倍时无剩余污泥产生。
Sakai Y.等的研究也有类似的结果[13],并且运行费用是常规活性污泥的47%。
间歇式臭氧处理要好于连续式[14]。
臭氧处理的优点有:(1)污泥减量可达到100%;(2)污泥沉降性能好;(3)运行成本比常规活性污泥法(包括处理污泥)低;(4)只需控制臭氧剂量就可控制污泥产量。
缺点有:(1)N、P去除效果不好;(2)出水SS(4～23)比常规活性污泥法(2～15)高;(3)由于污泥量为零,会有重金属积累;(4)耗氧量增大;(5)臭氧不是选择性氧化剂,能同其他还原性物质反应,降低活性污泥的氧化效率[12～15]。
3.1.2 氯气Saby等利用氯气处理污泥[16],剂量为0.066 g/g M LSS,作用时间10min,污泥量减少67%,未达到臭氧处理的100%(因为Cl2的氧化性没有O3强)。
氯气虽然比臭氧便宜,但也有以下缺点:(1)污泥沉降性能恶化(2)出水C OD增加(3)污泥产生泡沫(4)最主要的还是会产生致癌物质TH Ms。
前两个问题可以采用膜分离法克服。
3.1.3 酸碱酸或碱也能使细胞溶解。
研究表明,NaOH 的溶解效果最好[17]。
碱-热处理污泥(pH为10, 60℃,20min),细胞溶解最稳定,污泥量是常规活性污泥法的38%～43%[18]。
化学法处理污泥也有一些缺点,如工艺的运行、控制,化学物质对设备的腐蚀等等。
3.2 物理法Canales等在膜生物反应器中增加一个污泥热处理过程(3h,90℃),几乎所有的细菌都被杀死,部分细胞被溶解,污泥量减少60%[19]。
超声波处理污泥时,溶液中会产生空化气泡。
空化气泡破裂时产生高温(5000K)高压(100MPa)和具有强烈冲击力的微射流[20],以此压碎细胞壁,使得细胞溶解。
超声波污泥减量技术在德国已有实际应用[21]。
超声波应用于污泥减量面临的主要问题有:运行参数优化、超声效率低、反应器的优化设计等。
利用机械压力也能使细胞溶解。
这种方法可使二沉池污泥减少50%,并能减少丝状菌种群,提高污泥沉降性能和脱水性能[22]。
4 微型动物捕食有机物的矿化大多由细菌完成,微型动物极少参与,矿化程度低,污泥量大[23]。
如将传统活性污泥法加以改进,创造适合微型动物生长的环境,促进它们对细菌的捕食,提高污水矿化度,就可最大限度地减少污泥量[24]。
目前采用的方法有两种:曝气池中直接接种微型动物和两段法。
4.1 直接接种微型动物Rensink等将颤蚓(Tubificidae)接种到有塑料载体的活性污泥曝气池中,剩余污泥量从0.40g M LSS/g C OD下降到0.15g M LSS/g C OD[25]。
由于污泥频繁地通过蚓类的肠道,污泥特征大大改变,S VI从90下降到45,污泥的脱水性能提高27%。
翟小蔚等采用膜生物反应器两段法作为原生动物哺育系统[26],培养富含原生动物的污泥。
4.2 两段法Lee等用膜生物反应器(M BR)作为第二阶段反应器处理合成污水[27],污泥量为0.05～0.17g SS/g C OD,只有传统好氧方法的30%～50%。
Lee 等又用同样的装置处理造纸厂污水[28],污泥量为0.04～0.23g SS/g C OD。
而用常规活性污泥法处理这些污水的污泥量为0.2～0.4g SS/g C OD。
G hy oot等分别用M BR和传统活性污泥法(C AS)作为第二阶段反应器[29]。
同样的固体停留时间和有机负荷,M BR系统比C AS系统污泥量少20%～30%。
C AS系统由于丝状菌和鞭毛虫过度生长,有时会发生污泥膨胀。
微型动物捕食法虽然能大大减少污泥量(最高达80%[27]),但也存在一些问题:(1)污泥矿化使得硝酸盐(7～13m g/L)和磷酸盐(2.5～3.7m g/L)释放;(2)M BR两段法中微型动物对硝化细菌有抑制作用,C AS两段法则不存在这个问题;(3)由于矿化程度增加,耗氧量会增加;(4)在实际应用中很难控制直接接种微型动物的数量;(5)工艺的运行与控制,第一阶段反应器的HRT是关键参数。
HRT必须足够长,避免分散细菌流失;又必须足够短,防止细菌节团和捕食微生物生长,一般为1～12h。
此外还应防止细菌贴壁生长[27～29]。
5 其它污泥减量技术除了上述4种污泥减量方法以外,还有一些方法也能有效地降低污泥量。
如膜生物反应器(M BR)[30]和高溶解氧[32-34]。
692 城市环境与城市生态 16卷6期 2003年6 小结本文着重讨论了代谢解偶联、增加维持能量消耗、强化隐性生长、微型动物捕食、高溶解氧工艺和膜生物反应器等污泥减量技术。
各种污泥减量技术有不同的减量效果。
投加解偶联剂不需对传统活性污泥法做多大改进,但解偶联剂的毒性和微生物的驯化值得关注。
寻找更具环境友好性和更有效的解偶联剂应是研究的重点。