污水处理中的污泥减量新技术研究.docx

污水处理中的污泥减量新技术研究摘要：传统的污水处理技术主要采用活性污泥去除法，但会产生大量剩余污泥，通过采用污泥减量新技术可以解决这一问题。本文将对污水处理技术进行总体介绍，并详细分析污泥减量新技术的应用，包括微生物处理技术、解偶联处理技术、强化隐性生长处理技术和微型动物处理技术等。Key：污水处理；污泥减量；技术创新前言：传统污水处理厂采用的活性污泥处理技术经过100多年的研究和应用，技术体系已经较为成熟，但由于其剩余污泥量大的问题无法得到根本性解决，处理不当会引发二次环境污染问题。因此，传统污水处理技术正逐渐被污泥减量新技术所取代，发挥技术创新的优势，不仅可以提高污水处理效率，避免产生二次污染物，还能够有效降低污水处理成本。一、污水处理技术概述在日益严峻的生态环境压力下，污水处理技术的研究与应用受到了世界各国的广泛关注。目前在污水处理厂使用较多的活性污泥处理技术，处理后的剩余污泥含有病原菌和重金属等有害物质，如果处理不当，会造成二次污染，严重威胁排放地的人类健康。而且活性污泥处理技术的运行费用较高，占污水处理厂总投资费用的30%~50%左右。针对这一问题，关于污水处理技术的研究逐渐向无害化、减量化方向发展。由此诞生了污泥浓缩、脱水和稳定化处理等方法。这些处理方法各有优缺点，相比之下，基于污泥源头治理思想的污泥减量新技术更具优势，能够在同等处理效果下，降低污水处理成本，同时减少产生的污泥量。这些污泥减量新技术包括微生物强化技术、固化技术、微型动物处理技术、解偶联技术等，分别通过不同机制，减少污泥产生量，同时降低污泥中的有害物质含量[1]。二、污水处理中污泥减量新技术的应用（一）微生物处理技术微生物处理技术在污水处理中的应用主要表现在微生物强化技术和固化技术两个方面。其中，微生物强化技术是指在污泥生化处理系统中，加入高效酶或微生物，加快微生物的代谢活动，实现去除污染物的目的。在应用微生物强化技术时，要考虑添加的减量菌剂对土著微生物具有一定的包容性，同时满足工艺处理要求。常用的污泥减量菌剂包括MCMP和EM等。以EM为例，该减量菌剂由光合细菌、酵母菌群、乳酸菌群等5科10属的80余种微生物组成，通过发酵技术结合在一起，各种微生物能够互生共长，最大化的发挥去除污泥污染物的作用。除此之外，在污泥生化系统中加入降COD和降氨氮菌剂，能具备一定的污泥减量作用。微生物固化技术则是通过采用物理或化学方法，对微生物细胞目睹、酶活性进行限制，保留其固有催化活性，从而使其能被重复利用。该技术在上世纪70年代开始逐渐在污水处理方面得到应用，并受到了相关研究者的高度重视。微生物固化技术可以有选择的固定优势菌种，其稳定性较强，具有较好的环境适应能力，可以有效提高污染物降解效率和反应速度，而且微生物在处理过程中流失较少，能够有效减少剩余污泥。比如相关学者利用聚乙烯醇与海藻酸钠包埋固定硝化细菌、反硝化细菌，当COD含量在500~1000mg/L范围内、pH值在8.0~8.5范围内、气体流量在24~42L/h的条件下，脱氮速率可达到最高，对NH4+-N的去除率能够达到90%以上[2]。（二）解偶联处理技术微生物处理过程中的分解代谢和合成代谢会通过ATP和ADP转化偶联在一起，底物被分解时，会合成一定比例的生物体，在某些情况下，底物氧化的同时ATP可以通过其他途径释放，或不进行大量合成，是细菌在完成底物分解后不与合成代谢偶联，从而减慢其自身合成速度，达到污泥减量的目的。解偶联技术就是利用这一原理，通过组织细菌合成，减少污泥产量。具体可通过以下途径实现解偶联：（1）添加解偶联剂，包括TCP、TCS、间氯酚、对氯酚、对硝基苯酚、邻硝基酚等。相关研究表明，TCP的解偶联效果较为突出，可以使污泥产生量减少一半左右，但是微生物会对TCP产生适应性，最终导致解偶联剂失效，此外解偶联剂的成本费用较高，也限制了其实际应用；（2）采用好氧-沉淀-厌氧工艺，其主要原理是在传统活性污泥处理技术的污泥回流环节设置厌氧池，污泥在回流过程中，微生物交替进入好氧、厌氧环境，在好氧环境获得的ATP不能立即进行新细胞合成，在厌氧环境中维持细胞生命的能量被消耗，从而使其分解代谢与合成代谢过程相互分离，达到解偶联的目的。其工艺流程如图1所示。图1好氧-沉淀-厌氧工艺流程（三）强化隐性生长处理技术隐形生长是指微生物基于细胞溶解的二次基质生长方式，具体包括溶胞和生长两个过程。强化隐形生长处理技术就是将部分沉淀池排除的污泥回流到曝气池，通过采用促细胞溶解技术，加快细菌死亡，使其分解为基质，被其他细菌所利用。目前该技术已经在污泥减量中得到广泛应用，具体溶胞方法有物理、化学、生物和联合方法等。其中物理方法是通过采用机械法、超声波或加热方法，对细胞壁造成破坏，使其内涵物质释放到水中。化学方法是采用臭氧、氯气、