污水生化處理污泥減量技術(shù)

　　1、引言

　　隨著市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，人們對水資源循環(huán)利用需求越來越大。污水處理廠作為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其在實(shí)際應(yīng)用過程中，未控制好污泥生化處理效果，這就在一定程度上降低了設(shè)施建設(shè)作用價(jià)值?；诖耍芯咳藛T應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā)，在明確污水處理廠污泥生化處理現(xiàn)狀的情況下，通過應(yīng)用污泥減量技術(shù)，來完善其污泥處理過程。這是實(shí)現(xiàn)城市化經(jīng)濟(jì)建設(shè)可持續(xù)性的關(guān)鍵研究人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)研究對象，以作用于實(shí)踐。

　　2、工程概況

　　長沙市花橋污水處理廠位于納污區(qū)的東北角、瀏陽河與圭塘河的交口處該處位于排水管網(wǎng)下游，處理后的污水可就近排入瀏陽河。根據(jù)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告，污水廠污水處理規(guī)模旱季為16x10⁴m3/d，水量變化系數(shù)1.3；雨季為32x10⁴m3/d。為提高污水生化處理效果，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大污泥減量技術(shù)的應(yīng)用控制效率，以實(shí)現(xiàn)城市污水處理廠建設(shè)使用的價(jià)值目標(biāo)。

　　3、污水處理廠污泥生化處理現(xiàn)狀

　　該污水處理廠采用生物池來進(jìn)行污泥的生化處理，經(jīng)研究人員通過計(jì)算得出：生物池的總?cè)莘e無法滿足污泥生物脫氮的要求。與此同時(shí)，生物池中缺氧池所占比例約為18%，同樣也不能滿足生物脫氮的污泥處理要求但對污水處理廠進(jìn)出水質(zhì)進(jìn)行檢測表明，在處理20x10⁴m3/d污水量，即超出正常負(fù)荷25%水量的情況下，卻能夠得到較好的脫氮處理結(jié)果此外，由于污水處理廠在運(yùn)營過程中，產(chǎn)生的剩余污泥量16640kg/d，含水率為99.2%，污泥體積為2080m3/d，是進(jìn)入濃縮脫水機(jī)房來進(jìn)行處理的，這就意味著其超過了處理廠脫水系統(tǒng)的工作運(yùn)行能力。經(jīng)上述內(nèi)容可知，花橋污水處理廠進(jìn)行污泥生化處理時(shí)，存在諸多不穩(wěn)定因素，為此，研究人員應(yīng)采用污泥減量技術(shù)來提高污水生化處理的效果。

　　4、污水生化處理中污泥減量技術(shù)的應(yīng)用分析

　　4.1 解偶聯(lián)技術(shù)

　　由于組成污泥的生物體是微生物，這就意味著其合成代謝與底物的分解代謝是緊密偶聯(lián)在一起的。因偶聯(lián)關(guān)系存在的基本條件為呼吸，如呼吸控制不存在，其合成速率就會轉(zhuǎn)變成速率控制因素。此狀態(tài)下，微生物因新陳代謝作用產(chǎn)生的剩余能量未與生物體進(jìn)行合成，這就是解偶聯(lián)的生長過程，如圖1所示。

　　基于上述生物分解原理，污泥減量技術(shù)可應(yīng)用抑制劑解偶聯(lián)、非穩(wěn)定生長解偶聯(lián)以及溫度升高解偶聯(lián)，來提高污泥生化處理的效果。值得注意的是，解偶聯(lián)技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)主要集中在解耦聯(lián)劑的應(yīng)用，如表1所示，為三種解偶聯(lián)劑的試驗(yàn)情況。結(jié)果表明，使污泥生化處理產(chǎn)生量最小的解偶聯(lián)劑為TCS、pNP和TCP濃度。

　　4.2 溶胞隱性生長技術(shù)

　　研究表明，污水處理廠中污泥的隱性生長過程是由生長與溶胞組成的，即微生物利用衰亡細(xì)菌而形成的二次基質(zhì)生長。由于微生物存在細(xì)胞壁(膜)不易被分解，因此，需要先將細(xì)胞壁(膜)分解才能進(jìn)一步利用細(xì)胞內(nèi)釋放出的基質(zhì)。在污泥減量過程中，研究者利用溶胞技術(shù)使衰亡的細(xì)菌迅速分解成為二次基質(zhì)，供微生物利用，從根源上降低污泥產(chǎn)量。此外，通過溶胞技術(shù)能夠?qū)樯锛?xì)胞壁(膜)破碎釋放細(xì)胞內(nèi)的基質(zhì)，被其他微生物吸收利用，以增加生物量。在這一系統(tǒng)中又產(chǎn)生死亡的微生物，再通過溶胞技術(shù)釋放其胞內(nèi)基質(zhì)，由此形成一個(gè)良性的循環(huán)，可減少污泥產(chǎn)生量。

　　4.3 淹沒式生物膜處理工藝

　　對于淹沒式生物膜工藝而言，其主要是將填料放置污水反應(yīng)器當(dāng)中，促使污水從填料表面上逐漸形成由大量細(xì)菌、微型動(dòng)物等群體所形成的生物膜，最終形成相應(yīng)的有機(jī)污染物一細(xì)菌一微型動(dòng)物食物鏈，在這其中，微型動(dòng)物的捕食作用實(shí)現(xiàn)了污染量降低的作用，相應(yīng)學(xué)者認(rèn)為，化學(xué)臭氧化和復(fù)合生物膜法相結(jié)合污泥減量工藝，研究結(jié)果表明，臭氧化，可以促使系統(tǒng)當(dāng)中的污泥產(chǎn)率進(jìn)行有效降低。

　　4.4 兩段式系統(tǒng)法

　　在兩段式系統(tǒng)當(dāng)中，第一段可以被分為分散細(xì)菌培養(yǎng)階段，其中的分散培養(yǎng)反應(yīng)器，通過完全混合形式，促使水力停留時(shí)間和污泥停留的時(shí)間相同，沒有生物量停留。這種情況下不會形成茵膠團(tuán)，這種情況有利于分散細(xì)菌的生長。在第二階段，存在較長的污泥齡，對微型動(dòng)物進(jìn)行細(xì)菌捕食具有推動(dòng)作用。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在兩段式系統(tǒng)當(dāng)中，每gCOD會產(chǎn)生0.01～0.23gTSS，明顯比傳統(tǒng)活性污泥法要低。

　　5、結(jié)束語

　　綜上所述，污水處理廠進(jìn)行污水生化處理時(shí)，應(yīng)采用污泥減量技術(shù)來進(jìn)行優(yōu)化。即采用解偶聯(lián)技術(shù)、溶胞隱性生長技術(shù)、淹沒式生物膜處理工藝以及兩段式系統(tǒng)法，來提高污泥生化分解的效率，從而實(shí)現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能減排目標(biāo)。事實(shí)證明，采用污泥減量技術(shù)不僅能夠解決現(xiàn)有生物池以及濃縮脫水機(jī)房生化處理的問題缺陷，還能夠提升污水處理廠運(yùn)行使用的科學(xué)合理性。為此，研究人員應(yīng)將其重視起來，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)性目標(biāo)。(來源：長沙市水質(zhì)檢測中心)