活性污泥工藝中剩余污泥減量化技術(shù)

活性污泥工藝中剩余污泥減量化技術(shù)研究*摘要：污泥減量化技術(shù)是在剩余污泥資源化基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出的剩余污泥處置新概念；根據(jù)生物處理工藝中影響剩余污泥產(chǎn)生的可能途徑，將污泥減量技術(shù)分為降低細(xì)菌合成量的解偶聯(lián)技術(shù)、增強(qiáng)微生物利用二次基質(zhì)進(jìn)行隱性生長的各種溶胞技術(shù)、利用食物鏈作用強(qiáng)化微型動物對細(xì)菌捕食的技術(shù)；并對當(dāng)前污泥減量化進(jìn)行了理論分析和應(yīng)用上的概述。關(guān)鍵詞：生物處理；污泥減量；解偶聯(lián)；隱性生長；捕食作用ResearchonexcesssludgereductiontechnologiesoftheactivatedsludgeprocessAbstract：Sludgereductiontechnologyisanewconceptfordisposalofresidualsludgeproposedbasedonthereutilizationofresidualsludge；Accordingtoproductionprincipleofexcessactivatedsludgeinbiologicaltreatmentprocess，thepossibleapproachesforsludgereductionmaybebasedonthreeaspects：uncouplingmetabolism，crypticgrowthenhancedthroughcelllysesandmicrofaunaprey；Andoutlinestheresearchprogressofexcesssludgereductiontechnologiestheoreticallyandpractically.Keywords：biologicaltreatment；sludgereduction；uncoupling；crypticgrowth；predation1前言污泥是生物處理工藝的最終產(chǎn)物，活性污泥工藝的目的是在最大限度降低BOD5的同時減少污泥的產(chǎn)量。目前，世界上超過90%的城市污水處理都采用活性污泥法，產(chǎn)生的大量剩余污泥通常含有相當(dāng)量的有毒有害物質(zhì)及未穩(wěn)定化的有機(jī)物，如不進(jìn)行妥善的處理，將會對環(huán)境造成直接或潛在的污染。隨著污水處理設(shè)施的進(jìn)一步普及、處理量的增加、處理標(biāo)準(zhǔn)的提高和處理功能的拓展，污泥的產(chǎn)生量將會大幅度地增加。同時，污泥處理的投資和運(yùn)行費(fèi)用巨大，可占整個污水廠投資及運(yùn)行費(fèi)用的25-65%[1]，已成為城市污水廠所面臨的沉重負(fù)擔(dān)。顯而易見，污泥的處理與處置將成為環(huán)境領(lǐng)域的一大難題。污泥減量技術(shù)正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生的。所謂污泥減量技術(shù)，是指在保證污水處理效果的前提下，采用適當(dāng)?shù)拇胧┦固幚硐嗤康奈鬯a(chǎn)生的污泥量降低的各種技術(shù)。2污泥減量化理論基礎(chǔ)2.1解偶聯(lián)代謝被稱為“生物體內(nèi)的流通貨幣”的ATP不僅是能量的傳遞體，同時也是磷酸基團(tuán)的載體。因而成為分解代謝和合成代謝之間偶聯(lián)的關(guān)鍵紐帶。1961年P(guān).Mitchell提出化學(xué)滲透偶聯(lián)說[2]，表明底物作為電子供體，經(jīng)過一系列的電子傳遞過程，造成內(nèi)膜的細(xì)胞質(zhì)側(cè)和基質(zhì)側(cè)質(zhì)子濃度梯度，這種質(zhì)子濃度的跨膜梯度積蓄了電子傳遞過程所釋放的能量，成為ADP和無機(jī)磷酸合成ATP的推動力?！敖馀悸?lián)代謝”即為細(xì)菌的分解代謝和合成代謝不再由ATP的合成與分解反應(yīng)偶聯(lián)在一起，從而降低微生物的合成量。Sroutamer提出在以下5種情況時微生物解偶聯(lián)生長可能發(fā)生[3]：（1）存在影響ATP合成的物質(zhì)（解偶聯(lián)劑）；（2）存在過剩能量，引起能量消耗（高S0/Ｘ0條件）；（3）在過渡時期（非穩(wěn)態(tài)）生長（OSA工藝）；（4）在不適宜的溫度下生長；（5）有限制性基質(zhì)的存在。其中前4種是通過解除新陳代謝中的能量偶聯(lián)達(dá)到的，第5種是通過解除新陳代謝中的物質(zhì)偶聯(lián)達(dá)到的。2.2隱性生長微生物先分解代謝污水中有機(jī)底物，將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，然后利用分解代謝釋放的能量進(jìn)行合成代謝。當(dāng)微生物以其自身細(xì)胞溶解產(chǎn)物為底物并重復(fù)上述新陳代謝時，那么污泥的產(chǎn)生量就會減少。這種微生物靠自身細(xì)胞溶解產(chǎn)物生長的方式稱之為隱性生長[4]。隱性生長的減量化技術(shù)主要是靠采用化學(xué)、物理、生物及其相互聯(lián)合的手段促進(jìn)細(xì)胞的溶解和投加一些特別選擇的微生物菌株、酶等以強(qiáng)化生物系統(tǒng)的代謝功能。3污泥減量化技術(shù)研究3.1基于解偶聯(lián)代謝的污泥減量技術(shù)在一般情況下，微生物的合成代謝通過呼吸速率控制與底物的分解代謝進(jìn)行偶聯(lián)，當(dāng)呼吸控制不存在，生物合成速率成為速率控制因素時，分解代謝和合成代謝將會發(fā)生解偶聯(lián)。此時，微生物在氧化底物的同時，用于合成代謝的能量減少，自身合成速度減慢，表觀產(chǎn)率系數(shù)降低，污泥產(chǎn)量減少。3.1.1投加解偶聯(lián)劑研究表明，解偶聯(lián)劑的投加，對微生物（污泥）的表觀產(chǎn)率系數(shù)會產(chǎn)生明顯影響。代謝解偶聯(lián)劑的種類很多，但幾乎都屬親脂性弱酸。用于污泥減量的解偶聯(lián)劑有：2,4-二硝基苯酚（dNP），對硝基苯酚（pNP），3,3',4',5-四氯水楊酰苯胺（TCS），2,4,5-三氯苯胺（TCP），五氯苯酚（PCP），甲酚和氨基酸等。目前關(guān)于解偶聯(lián)劑在污泥減量化技術(shù)中應(yīng)用的報道很多。Low等人報道[5,6]在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的活性污泥系統(tǒng)中，加入pNP后，生物量可減少49%，當(dāng)pNP的質(zhì)量濃度達(dá)到120mg/L時，無剩余污泥產(chǎn)生。Chen等人[7]觀察到在加入質(zhì)量濃度為0.8mg/L的TCS后，污泥產(chǎn)量減少78%，且對底物的去除效率沒有顯著影響。Strand等人[8]測試了12種代謝解偶聯(lián)劑，發(fā)現(xiàn)這些解偶聯(lián)劑中TCP的效率最高，在TCP的質(zhì)量濃度為5mg/L時，能減少50%的污泥產(chǎn)量。葉芬霞等人[9,10]報道TCS以固體方式投加的效果好于液態(tài)投加，每天投加12mg，相當(dāng)于液態(tài)濃度1mg/L，可使污泥產(chǎn)量49%。在曝氣沉淀池中，在每克固體懸浮物中含量為0.5mg時，TCS是一種有效的化學(xué)解耦聯(lián)劑，可降低剩余污泥產(chǎn)量約30%。在60d的運(yùn)行期間，活性污泥工藝的COD去除效率和污泥的沉降性能未見有明顯影響，但出水氨氮及總氮濃度升高，污泥的SOUR值相應(yīng)增加。鏡檢發(fā)現(xiàn)，污泥中的絲狀菌增多，原生動物和后生動物數(shù)量和種類減少，且活性也降低，對污泥的種群結(jié)構(gòu)有一定的影響。投加解偶聯(lián)劑可在不改變現(xiàn)有工藝的條件下達(dá)到污泥減量的目的。Okey和Stensel報道了解偶聯(lián)劑在Phoenix和Arizona污水處理廠的工業(yè)化運(yùn)用。但也應(yīng)該清醒的認(rèn)識到，解偶聯(lián)劑在工程應(yīng)用中還存在一些問題，如（1）增加了對氧的消耗；（2）降低了CODcr的去除效率；（3）微生物的馴化作用能降低解偶聯(lián)劑的效率；（4）所有的解偶聯(lián)劑都屬于異性生物質(zhì)，對環(huán)境存在潛在的危害。在當(dāng)前應(yīng)用的解偶聯(lián)劑中，TCS是最安全的，已被廣泛用作肥皂、染發(fā)水和香波等的配料。3.1.2高S0/X0條件下的解偶聯(lián)在高S0/X0（底物濃度/污泥濃度）條件下，微生物在分解代謝中產(chǎn)生ATP的速率要大于在合成代謝中消耗的速率。ATP產(chǎn)生累積后可能引起能量的消散（Energyspilling，即能量以熱和功的形式散失到環(huán)境中），從而降低微生物產(chǎn)率系數(shù)。目前關(guān)于高S0/X0（初始底物的質(zhì)量濃度與初始微生物的質(zhì)量濃度之比）即存在過剩能源條件下，發(fā)生代謝解偶聯(lián)的解釋有兩種。一種認(rèn)為：在高S0/X0條件下，一些離子（如H+或K+）能穿過細(xì)胞質(zhì)膜，降低跨膜電位，引起能量溢出（Energyspilling）；第二種認(rèn)為：在高S0/X0條件下，微生物的代謝途徑發(fā)生了改變，繞過了能量儲存的糖酵解途徑，引起代謝解偶聯(lián)。對在高S0/X0條件下微生物生長動力學(xué)模型已有較深入的研究報道。LiuYun等人[11-13]研究了在基質(zhì)充裕條件下能量消散的動力學(xué)模型，證明在S0/X0增加時，微生物解偶聯(lián)生長部分增多。但高S0/X0條件還不能用于實(shí)際的污水處理過程。因?yàn)槌鞘猩钗鬯膶?shí)際S0/X0常處于0.01-0.13范圍內(nèi)，而要實(shí)現(xiàn)解偶聯(lián)S0/X0要大于8-10；因此，既要滿足足夠高的S0/X0使代謝解偶聯(lián)，又要滿足出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，將會大大增加投資和處理成本。而且，在高S0/X0條件下，微生物產(chǎn)生的不完全代謝的產(chǎn)物還可能對整個處理過程產(chǎn)生影響。3.1.3好氧-沉淀-厭氧工藝在厭氧、好氧交替改變的環(huán)境下，微生物的表觀產(chǎn)率系數(shù)減少。這是因?yàn)楹醚跷⑸镌诤醚醵嗡a(chǎn)生的ATP不能立即用于合成代謝，而是在底物缺乏的厭氧段作為維持能被消耗。OSA（oxic-settlinganaerobic）工藝是在傳統(tǒng)活性污泥（CAS）工藝的污泥回流過程中插入?yún)捬醭?，為微生物提供好氧、厭氧交替改變的環(huán)境，從而達(dá)到降低污泥產(chǎn)量的目的。試驗(yàn)中污泥減量效果比較明顯：污泥齡為5d時，表觀產(chǎn)率系數(shù)降低50%左右。同時，由于OSA的流程和除磷的流程相似，有利于除磷菌的生長，對磷的去除優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法[14-16]。與CAS工藝相比OSA工藝具有以下優(yōu)勢：（1）污泥產(chǎn)量低且沉降性能好；（2）COD去除效率高，有利于處理高濃度有機(jī)廢水；（3）OSA工藝和除磷工藝相似，有利于除磷菌的生長，因此，對磷的去除效率高。OSA工藝主要應(yīng)用在進(jìn)水有機(jī)物濃度較高的條件下。如果進(jìn)水的有機(jī)物濃度較低，則OSA工藝的污泥產(chǎn)率系數(shù)和常規(guī)活性污泥法相差不大。同時，由于OSA法的水力停留時間較長（是常規(guī)活性污泥法的兩倍），使得在較低有機(jī)物濃度下的處理和常規(guī)活性污泥法相比在污泥產(chǎn)率方面沒有優(yōu)勢。3.1.4其他解偶聯(lián)技術(shù)改變溫度也能夠影響微生物的新陳代謝，從而獲得較低的表觀產(chǎn)率系數(shù)。在溫度升高后，微生物首先提高的是分解有機(jī)物的能力，而在合成代謝方面卻沒有隨之提高到相應(yīng)水平，分解有機(jī)物增多而獲得的能量并沒有完全用于合成自身，從這一點(diǎn)認(rèn)為微生物發(fā)生了解偶聯(lián)生長。在23℃時污泥表觀產(chǎn)率系數(shù)是0.35，而當(dāng)溫度升高到40.8℃時，降為0.01[17]。升高溫度對污泥減量的原因不僅僅是能量解偶聯(lián)所引起的，還與升高溫度對細(xì)菌的選擇、原生動物等對細(xì)菌捕食的增強(qiáng)和微生物自身氧化率提高有關(guān)，這些都需要在研究中進(jìn)行區(qū)分。高鹽濃度下（NaCl濃度10-30g/L）微生物的呼吸速率將受到影響。提高細(xì)胞內(nèi)外Na+濃度差，使得細(xì)胞必須提供額外能量用于維持體內(nèi)Na+濃度水平以滿足正常的生理活動的需要，這就需要消耗部分用于合成的ATP，從而降低污泥的表觀產(chǎn)率系數(shù)[18]。但細(xì)菌一旦馴化，污泥減量化就會變得不明顯，可以考慮利用NaCl沖擊負(fù)荷來防止細(xì)菌被馴化[19]。提高供氧，可以使細(xì)菌氧化有機(jī)物的速度加快，使其產(chǎn)生的ATP的產(chǎn)生量增加。這樣，由于ATP合酶在ATP濃度較高時對ATP進(jìn)行水解，可能使細(xì)菌形成質(zhì)子的無效循環(huán)，發(fā)生解偶聯(lián)[20]。利用微生物氧化磷酸化解偶聯(lián)控制污泥的產(chǎn)生，現(xiàn)階段還處于機(jī)理研究。從已有的文獻(xiàn)來看，雖然有不少基于化學(xué)滲透假說的推測，但說法不一，缺乏有力證據(jù)，使得解偶聯(lián)劑的投加在現(xiàn)階段離實(shí)際利用還有較長的差距。3.2基于隱性生長的污泥減量化技術(shù)微生物利用衰亡細(xì)胞溶解所產(chǎn)生的二次基質(zhì)生長的過程叫做隱性生長。它包括：細(xì)胞溶解和二次基質(zhì)被微生物利用兩步，其中細(xì)胞溶解為控制步驟。因此，可通過各種溶胞技術(shù)強(qiáng)化微生物的隱性生長達(dá)到污泥減量的目的。目前報道的溶胞技術(shù)有：（1）高溫（40-180℃）；（2）酸、堿處理；（3）施加機(jī)械壓力，如利用超聲波、碾磨器、高速攪拌器等產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力破碎細(xì)胞壁；（4）冰凍和溶化；（5）添加酶制劑；（6）高級氧化和這些溶胞技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，如熱-化學(xué)處理、堿-超聲波處理等。3.2.1臭氧日本早在1990年前后就開始了該技術(shù)的研究目前已有實(shí)際處理裝置建成[21]。據(jù)報道，臭氧直接氧化污泥的比例是35%，其余65%是通過回流到曝氣池中被生物利用而降解。臭氧可破壞不容易被生物降解的細(xì)胞膜等，使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)能較快地溶于水中，同時氧化不容易水解的大分子物質(zhì)，使其更容易為微生物所利用。污泥經(jīng)臭氧處理后，懸浮固體被溶解，作為二次基質(zhì)為微生物所利用，溶解的有機(jī)物則被礦化為CO2和H2O。臭氧的氧化效果和臭氧濃度及臭氧和污泥接觸反應(yīng)的時間有關(guān)。SakaiY.等人[22]的研究表明，回流速率（回流污泥流量和曝氣池體積之比）為0.3d-1，臭氧濃度在0.02mgO3/mgSS以上時，可以達(dá)到污泥的完全減量化。此后，Kamiya等人[23]采用間歇式臭氧處理污泥，以減少臭氧量和控制污泥膨脹，結(jié)果表明，間歇式所需臭氧量僅為連續(xù)式的30%，污泥產(chǎn)量減少50%，并能有效改善污泥的沉降性。但是在實(shí)際應(yīng)用中也存在以下不足：（1）臭氧的氧化作用不具有選擇性，能與其他一些還原性物質(zhì)反應(yīng)，降低了活性污泥的氧化效率，使一些難降解有機(jī)物隨出水流出，從而使得出水中SS的質(zhì)量濃度稍高于CAS；（2）對氮、磷的去除效果不好；（3）無污泥排放時，污泥中重金屬含量比CAS高；（4）耗氧量大，能耗高。3.2.2氯氣利用氯氣對污泥進(jìn)行減量的原理和臭氧相同，即利用其氧化性對細(xì)胞進(jìn)行氧化，促進(jìn)隱性生長。Saby等人[24]研究了氯氣替代臭氧的可行性，結(jié)果顯示，當(dāng)氯氣量為133mg/（gMLSS·d）時，污泥產(chǎn)量減少65%；但污泥的沉降性能差，污泥絮體平均直徑由15μm降低到3μm左右，而且粒徑分布更集中，出水中溶解的CODcr顯著增加。雖然氯氣比臭氧便宜，但氯氣能夠和污泥中的有機(jī)物產(chǎn)生反應(yīng)，生成三氯甲烷（THMs）等氯代有機(jī)物，是不容忽視的問題。3.2.3酸、堿酸或堿的作用是在抑制細(xì)胞活性的同時，使細(xì)胞壁溶解釋放細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)，使其能夠容易被其他活性污泥所利用。不同研究表明[25]，CODcr的釋放分為兩個步驟，第一步比較迅速，第二步則相對較慢。相同pH條件下，H2SO4的溶胞效果要優(yōu)于HCI，NaOH的效果要優(yōu)于KOH；在改變相同pH條件下，堿的效果要好于酸，這可能是由于堿對細(xì)胞的磷脂雙分子層的溶解要優(yōu)于酸的緣故。如果將加熱和堿處理相結(jié)合（pH=10，60℃，20min）[25]，可以收到較好的溶胞效果。不過該工藝同樣存在明顯的缺點(diǎn)，高溫和熱-化學(xué)處理須維持高溫和高pH值，因而對設(shè)備具有腐蝕性，對設(shè)備材料要求高，從而大大增加了操作成本；此外，熱處理過程會產(chǎn)生大量臭氣，因此很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。3.2.4超聲波超聲波用于水工業(yè)較早。低強(qiáng)度的超聲波通常用于測量流量，而將超聲波用于污泥減量是一個全新的領(lǐng)域。超聲波通過交替的壓縮和擴(kuò)張作用產(chǎn)生空穴作用，在溶液中這個作用以微氣泡的形成、生長和破裂來體現(xiàn)，以此壓碎細(xì)胞壁，釋放出細(xì)胞內(nèi)所含的成分和細(xì)胞質(zhì)，以便進(jìn)一步降解。超聲波細(xì)胞處理器能加快細(xì)胞溶解，用于污泥回流系統(tǒng)時，可強(qiáng)化細(xì)胞的可降解性，減少了污泥的產(chǎn)量；用于污泥脫水設(shè)備時，有利于污泥脫水和污泥減量。污泥經(jīng)超聲波處理后，溶解性CODcr顯著增加[26]，如果再進(jìn)入好氧池能大量被微生物降解。Yoon等人[27]用超聲波處理部分MBR的回流污泥，結(jié)果顯示，該MBR的操作參數(shù)同傳統(tǒng)的MBR和CAS存在很大的差異，其真實(shí)有機(jī)負(fù)荷F/M值顯著高于表觀值。目前，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)、提高超生效率和設(shè)計(jì)合理的超生反應(yīng)器是超聲波應(yīng)用于污泥減量待解決的問題。3.3基于微型動物捕食作用的污泥減量化技術(shù)微型動物的概念是一個模糊的界定。在水處理領(lǐng)域，習(xí)慣把原生動物和一些體型較小的后生動物（如輪蟲、線蟲、大型無脊椎動物如環(huán)節(jié)綱的蚯蚓和軟體動物等）稱之為微型動物。嚴(yán)格地說，微型動物不是生物分類學(xué)上的概念而是一種俗稱。從生態(tài)學(xué)角度講，系統(tǒng)食物鏈越長，能量損失越多，可用于生物體合成的能量就越少。活性污泥可看成人造生態(tài)系統(tǒng)，因此，可通過延長食物鏈或強(qiáng)化食物鏈中微型動物的捕食作用而減少污泥的產(chǎn)量。利用微型動物對污泥進(jìn)行減量可從以下三個方面著手。一是利用微型動物在食物鏈中的捕食作用。從生態(tài)學(xué)角度，當(dāng)系統(tǒng)中食物鏈越長，能量損失越多，可用于合成生物體的能量就越少，最終形成的總的生物量也就越少。因此，延長食物鏈或強(qiáng)化食物鏈中的微型動物的捕食作用均能達(dá)到減少剩余污泥產(chǎn)生量的目的。生物膜法與傳統(tǒng)活性污泥法相比，一個重要特點(diǎn)是在生物膜中體型較大營養(yǎng)級較高的微型動物容易繁殖，甚至出現(xiàn)蒼蠅一類的昆蟲，使得食物鏈變長變復(fù)雜。生物膜處理系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的污泥量一般要比活性污泥法低1/4。二是直接利用微型動物對污泥的攝食和消化，在減少污泥的容量的同時增加污泥的可溶性。原生動物中的附著型的種類如緣毛類纖毛蟲，以及后生動物中的附著型的輪蟲均有較強(qiáng)的攝食懸浮性固體的能力。而蒼蠅一類的昆蟲的幼蟲和一些軟體動物更能夠直接吞食較大的絮狀活性污泥或生物膜。三是利用微型動物來增強(qiáng)細(xì)菌的活性或增加有活性的細(xì)菌的數(shù)量，從而增強(qiáng)細(xì)菌的自身氧化和代謝能力。微型動物和細(xì)菌之間的關(guān)系，除了捕食者和被捕食者的關(guān)系外，還有互利的關(guān)系。在污水生物處理系統(tǒng)中，微型動物和細(xì)菌可以共存。細(xì)菌對微型動物捕食可以形成菌膠團(tuán)進(jìn)行抵御，同時，細(xì)菌的分泌物能刺激原生動物的生長，反過來原生動物活動產(chǎn)生溶解性有機(jī)物質(zhì)可被細(xì)菌再利用，促進(jìn)細(xì)菌的生長。利用微型動物對污泥進(jìn)行減量，包括在常規(guī)污水處理系統(tǒng)中培養(yǎng)微型動物（如在傳統(tǒng)活性污泥法或膜生物反應(yīng)器的曝氣池中培養(yǎng)微型動物）和兩段法工藝。所謂兩段法，第一段為分散細(xì)菌培養(yǎng)階段（分散培養(yǎng)反應(yīng)器），促進(jìn)分散細(xì)菌生長的同時達(dá)到對污水中有機(jī)物的降解。其目的是在細(xì)菌高速降解有機(jī)物的同時不形成菌膠團(tuán)，其固體停留時間要小于細(xì)菌的世代時間；第二階段為捕食階段（捕食反應(yīng)器），促進(jìn)原、后生動物的生長。在第二階段中為了保持一定量的原、后生動物的生長，要求污泥齡長于水力停留時間。該階段可以利用生物膜法工藝或膜生物反應(yīng)器達(dá)到要求。兩階段法中第一階段使細(xì)菌能夠在分散的狀態(tài)下更有效地降解有機(jī)物。XHuang等人[28]研究了紅斑顠體蟲、蚤狀溞、顫蚓和卷貝四種微型動物對污泥的減量作用，其污泥減量速率分別達(dá)到0.8，0.18，0.54和0.1gMLSS/mgMacrofauna·d。不同微型動物對污泥減量的比例與微型動物種類和體型有關(guān)，較小體型的微型動物的減量速率相對較高，同時寡毛綱環(huán)節(jié)動物的減量速率相對節(jié)肢動物和軟體動物對污泥的減量比例要高。Ghyoot等人在第二段用膜作為保持微型動物的手段，研究了整個系統(tǒng)對污泥的減量和對污水的處理效果時發(fā)現(xiàn)，污水中80%以上的CODcr在第一階段降低的。雖然在第一階段的污泥產(chǎn)率系數(shù)和普通活性污泥法相當(dāng)，但從整個系統(tǒng)看，污泥的產(chǎn)率系數(shù)大大降低[29]。Rensink等人則是在第二階段采用塑料材料制成的填料來保持蠕蟲等微型動物，在對比試驗(yàn)中，沒有蠕蟲的反應(yīng)器污泥產(chǎn)率系數(shù)是0.4gMLSS/gCODcr，而接種蠕蟲的反應(yīng)器污泥產(chǎn)率系數(shù)是0.16gMLSS/gCODcr，減量效果是明顯的[30]。4結(jié)束語面對環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格和污泥量與日俱增的矛盾，應(yīng)將污泥管理的重心前移到“源頭分流”、“源頭控制”，這將是今后污泥處理發(fā)展的方向。雖然有關(guān)污泥減量的必要性在學(xué)術(shù)上還有爭論（傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為污泥是一種生物能量，沒有必要去研究如何降低生物轉(zhuǎn)化效率），但污泥減量化的研究，適應(yīng)了污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)行、防止污水處理出現(xiàn)二次污染、使污水治理更具環(huán)境效益的需要。在今后較長時間內(nèi)，污泥減量化的研究還需要從原理、技術(shù)等方面進(jìn)行全面、系統(tǒng)的研究和比較。一旦有所突破，對水處理將是一重大的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1]YuLiu，etal.Strategyforminimizationofexcesssludgeproductionfromtheactivatedsludgeprocess[J].BiotechnologyAdvances，2001，（19）：97-107[2]陳世和.微生物生理學(xué)原理[Ｍ].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1992：95-105[3]J.R.Quayletal.Microbialbiochemistry.England：UniversityParkPress，1979：40-42[4]Rocher，M.，etal.Towardsareductioninexcesssludgeproductioninactivatedsludgeprocesses：biomassphysicochemicaltreatmentandbiodegradation[J].Appl.Microbiol.Biotechnol，1999，51（3）：883-890[5]LowEW，ChaseHA.TheUseofChemicalUncouplesforReducingBiomassProductionduringBiodegradation[J].WaterSciTechnol，1998，37（4-5）：399-402[6]LowEW，ChaseHA，MilnerMG，etal.UncouplingofMetabolismtoReduceBiomassProductionintheActivatedSludgeProcess[J].WaterRes，2000，34（12）：3204-3212[7]ChenGH，MoHK，LiuY.UtilizationofaMetabolicUncouple，3，3'，4'，5-Tetrachlorosal-icylanilide（TCS）toReduceSludgeGrowthinActivatedSludgeCulture[J].WaterRes，2002，36（8）：2077-2083[8]StrandSE,HaremGN,StenselHD.Activated-sludgeYieldReductionUsingChemicalUncouples[J].WaterEnvironRes,1999,71(4)：454-458[9]葉芬霞，陳英旭，馮孝善.化學(xué)解偶聯(lián)劑對活性污泥工藝中污泥產(chǎn)率的影響[J].環(huán)境科學(xué)，2003，24（6）：112-115[10]葉芬霞，陳英旭.能量解偶聯(lián)代謝對剩余污泥的減量化研究[J].環(huán)境科學(xué)于技術(shù)，2005，28（4）：4-5[11]LiuY.BioenergeticsInterpretationontheS0/X0RatioinSubstrate-sufficientBatchCulture[J].WaterRes，1996，30（11）：2766-2770[12]LiuY，ChenGH，PaulE.EffectoftheS0/X0RatioonEnergyUncouplinginSubstrate-sufficientBatchCultureofActivatedSludge[J].WaterRes，1998，32（10）：2883-2888[13]LiuY.EffectofChemicalUncoupleontheObservedGrowthYieldinBatchCultureofActivatedSludge[J].WaterRes，2000，34（7）：2025-2030[14]AbbassiB.Dullsteins.，RabigerN.Minimizationofexcesssludgeproductionbyincreaseofoxygenconcentrationinactivatedsludgeflocs：experimentalandtheoreticalapproach[J].Wat.Res.，2000，34（1）：139-146[15]ChudobaP.chudobaJ.，CapdevilleB.TheaspectofenergeticuncouplingofmicrobialgrowthintheactivatedsludgeprocessOSAsystem[J].Wat.Sci.Tech.，1992，26（910）：2477-2480[16]ChenG.，H.SabyS.，DjaferM.，MoH.K.Newapproachestominimizeexcesssludgeinactivatedsludgesystems[J].Wat.Sci.Tech.，2001，44（10）：203-208[17]MayhewM.，StephensonT.Lowbiomassyieldactivatedsludge：areview.EnvironmentalTechnology[J].1997，18：883-892[18]StrachanL.F.，F(xiàn)reitasdosSantosL.M.，LeakD.J.，LivingstonA.G.Minimisationofbiomassinanextractivemembranebioreactor[J].Wat.Sci.Tech.，1996，34（5-6）：273-280[19]HamodaM.F.，Al-attarI.M.S.Effectsofhighsodiumchlorideconcentrationsonactivatedsludgetreatment[J].Wat.Sci.Tech.，1995，31（9）：61-72[20]AbbassiB.，DullsteinS.，RabigerN.Minimizationofexcesssludgeproductionbyincreaseofoxygenconcentrationinactivatedsludgeflocs：experimentalandtheoreticalapproach[J].Wat.Res.，2000，34（1）：139-146[21]YasuiH.，ShibataM.Aninnovativeapproachtoreduceexcesssludgeproductionintheactivatedsludgeprocess[J].Wat.Sci.Tech.，1994，30（9）：11-20[22]SakaiY.，F(xiàn)ukaseT.，YasuiH.，ShibataM.Anactivatedsludgeprocesswithoutexcesssludgeproduction[J].Wat.Sci.Tech，1997，36（11）：163-170[23]KamiyaT，HirotsujiJ.NewCombinedSystemofBi