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剩余污泥预处理方法研究现状概述摘要：活性污泥处理会产生大量剩余污泥在剩余污泥处理过程中为了加快污泥水解速率提高厌氧消化性能污泥预处理技术已成为国内外研究的热点问题。本文就目前常用的物理、化学、生物以及联合处理等几类污泥预处理方法进行了一定的介绍。不同的预处理方法各有利弊超声波预处理具有作用时间短处理效率高能有效提高污泥厌氧消化的产甲烷能力等优点；碱处理可有效提高污泥产气率和脱水性能但碱处理后的高pH值不利于产甲烷菌的生长且碱对设备有一定的腐蚀作用；臭氧预处理和生物酶预处理均可提高剩余污泥溶解性但臭氧生产耗能较高。选择不同预处理方法进行联合处理往往能够取得更为显著的效果。关键词：剩余污泥；预处理；预处理中图分类号：X7文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00活性污泥法是当今应用最广泛的污水生物处理技术但该处理方法一直存在一个最大的弊端会产生大量剩余污泥[1]。在剩余污泥处理过程中污泥微生物细胞内含物的释放是限制污泥消化速率的关键。为了加快污泥的水解速率提高厌氧消化性能污泥预处理技术已成为国内外研究的热点问题[2]。目前常用的污泥预处理方法有物理、化学、生物以及联合处理等方法[3]。本文就这几种处理方法的工艺原理、研究成果及应用分别介绍如下。1物理预处理方法传统污泥物理预处理方法主要包括加热和冻融预处理。近年来随着研究的深入出现了超声波、微波、珠磨、高压均质等预处理方法。1.1超声波超声波是指频率为20kHz～10MHz的声波。当声强增加到一定的程度时会使传播中媒质的状态、组成、功能和结构等发生变化统称为超声效应。从声学角度看超声波破解污泥主要是利用声波的能量所产生的空化效应。在超声波作用下污泥液体中将产生大量空化气泡空化气泡瞬间破灭时会产生极为短暂的强压力脉冲在气泡周围的微小空间内形成局部热点并产生爆破。微气泡的爆破能够对其周围产生巨大的剪切力作用使气液界面上的温度达到近5000K同时产生近几百个大气压的高压产生具有强烈冲击力的微射流。高温高压和微射流可以使污泥絮体结构解体同时破坏微生物细胞的细胞壁释放出细胞内的有机物和酶被释放出的酶进一步加速污泥中细胞壁的溶解从而加速污泥的水解进程[4]。刘峻等[5]超声处理连续流系统剩余污泥在声能密度为0.4W/mL、超声作用时间为5min、超声污泥回流比为1：24时污泥日均产量为13.6mg/（L・d）减量效果达到95.81%污泥减量效果显著。胡凯等[6]研究了超声预处理技术对剩余污泥物理、化学性质的影响。结果表明污泥溶解性COD随超声时间和超声波电功率密度的增加而呈线性上升当超声波电功率密度分别为0.8和1.5W/mL、作用30min后污泥溶解性COD是原泥的1.7倍和6.0倍。在污泥投配率为5%时超声组比对照组反应器更快达到稳定产气状态与对照组相比超声污泥的平均日产气量提高了57.9%。因此超声预处理促进了污泥有机物的溶解以及污泥减量改善了污泥的厌氧消化效果。超声波处理具有作用时间短处理效率高对细胞有较强的破坏能力能有效提高污泥厌氧消化的产甲烷能力等优点。该预处理方法具有很好的应用前景在工程应用中应注意选择最佳工艺运行参数同时开发高效预处理装置。1.2微波微波是一种电磁波其频率一般为0.3-300GHz。研究发现频率为915MHz、2450MHz的微波能够穿透几十厘米深度介质快速均匀地加热物体。微波加热属于容积加热因此能从物体内部迅速加热没有热损。微波加热处理污泥主要依靠热效应和非热效应的共同作用。热效应是指微波辐射快速加热使污泥内微生物细胞发生裂解；非热效应的作用机理尚不明确但有研究称非热效应可能使有机物的氢键断裂并改变复杂生物分子结构等[34]。肖朝伦等[7]研究了频率为2450MHz、功率500W的微波在脱水城市污泥中的穿透性及辐射过程中污泥脱水性能的变化。结果表明微波的穿透深度为8.7mm微波辐射5min上层容器中污泥离心后含水率由80.61%降至75.09%。当温度高于约60℃时污泥中微生物细胞开始大量破碎胞内水释出离心后含水率随温度升高而降低；高于88℃时胞外聚合物含量无明显增加而亲水性下降污泥脱水性迅速改善。梁仁礼等[8]将微波辐射用于污泥预处理分别考察了500W、750W和900W微波作用下污泥性质和脱水性能的变化情况。结果表明适宜的微波条件能够增加污泥粒径提高污泥的脱水性能。900W微波辐射60s后污泥粒径增加了71.40%污泥毛细吸水时间和污泥比阻分别减少了42.70%和73.11%。如进一步增加微波接触时间不仅增加