《污水處理污泥減量技術(shù)理論基礎(chǔ)》2100字

污水處理污泥減量技術(shù)理論基礎(chǔ)綜述1.1解偶聯(lián)代謝技術(shù)解偶代謝污泥的減少主要是通過減少微生物的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)的?；瘜W(xué)分層劑用于降低微生物細(xì)胞的合成效率，從而降低污泥代謝率?；驹硎欠纸?，有機(jī)物代謝氧化后產(chǎn)生的能量不直接參與后續(xù)微生物的同化作用。目前，化學(xué)分離技術(shù)比較完善。在傳統(tǒng)的廢水處理過程中，可以通過添加化學(xué)品來減少污泥量。常見的化學(xué)品包括甲酚、氯酚和硝基酚。利用四氯水楊酸、苯胺等可分離轉(zhuǎn)化技術(shù)減少?gòu)U水處理中的污泥，第一個(gè)重要環(huán)節(jié)是分離劑的選擇。常用的有甲基苯酚、氯苯酚、硝基苯酚等藥劑[18]。特定廢水項(xiàng)目中解偶聯(lián)劑的選擇和加藥需要多個(gè)操作和性能曲線進(jìn)行比較，以選擇最有效的解偶聯(lián)劑及其加藥方案。對(duì)此，應(yīng)該力求以盡可能小的藥物劑量達(dá)到盡可能好的減泥效果，讓更多的污泥得到有效處理。同時(shí)需要注意的是，除垢劑將有機(jī)物和有毒物質(zhì)分解成污泥中存在的重金屬，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成一定程度的破壞。而且這種方法使用時(shí)間長(zhǎng)了效果會(huì)變差，應(yīng)考慮改用其他污泥脫水技術(shù)。1.2生物捕食技術(shù)生物捕食主要是利用微生物獨(dú)特的捕食特性，延長(zhǎng)原有的生物鏈，達(dá)到減少污泥產(chǎn)量的目的。這些微生物通常處于水生環(huán)境中食物鏈的頂端。它們可以依靠這些微生物來攻擊水中的微生物、有機(jī)物和絮凝物，從而減少污泥量。同時(shí)，水中食物鏈的存在也有促進(jìn)微生物活性增加的作用，可以增加細(xì)菌的代謝能力，即水的氧化分解能力，提高單位細(xì)菌的排放量，最終可以減少污泥的排放量。生物廢水處理系統(tǒng)中往往含有許多細(xì)菌和其他微生物，相當(dāng)于形成了一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)，為應(yīng)用技術(shù)提供了很大的可能性。能量從這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈頂端逐層傳遞，使食物鏈得到充分的延伸，保證傳遞過程中能量的不損失，有效減少因能量損失而產(chǎn)生的污泥量[19]。從工程實(shí)際應(yīng)用的角度來看，該技術(shù)具有電耗低、運(yùn)行成本低等顯著的污泥減量?jī)?yōu)勢(shì)，且污泥減量后不會(huì)造成二次污染問題。它已成為一種重要的綠色廢水處理方法。1.3隱性生長(zhǎng)技術(shù)隱性生長(zhǎng)又稱細(xì)胞溶解技術(shù)，主要是利用化學(xué)和物理方法破壞污泥中的微生物細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)和絮體結(jié)構(gòu)，從而提高分離效率、污泥的含水量，改變污泥的沉降性和生物降解性。將該方法應(yīng)用于污泥脫水應(yīng)用中，不僅可以促進(jìn)污泥的溶解，還可以促進(jìn)大分子物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，同時(shí)使不可生物降解的物質(zhì)相對(duì)容易分解處理，從而成為微生物。目前，實(shí)施該技術(shù)常用的化學(xué)方法主要有O3、H2O2、ClO2等氧化劑破壞微生物的膠束結(jié)構(gòu)，而物理方法通常主要通過超聲波或微波輻射破壞微生物的膠束結(jié)構(gòu)。實(shí)施該技術(shù)的常用方法是超聲波和臭氧氧化。后續(xù)污泥處理常用超聲波法，超聲波用于破壞細(xì)胞壁，減少污泥產(chǎn)量。這種方法的關(guān)鍵是控制超聲波的頻率。控制不當(dāng)會(huì)降低污泥中微生物膠束的分解效率，難以達(dá)到污泥脫水的目的。另一方面，臭氧氧化技術(shù)甚至可以實(shí)現(xiàn)零污泥，可以非常有效地解決廢水處理中的殘留污泥問題，因此該技術(shù)具有非常好的發(fā)展前景。目前，污泥處理技術(shù)包括物理、化學(xué)、生物和一些組合方法，其中比超聲波處理方法更有效，也得到了很好的研究。1.4污泥顆?；夹g(shù)污泥顆粒用于在處理系統(tǒng)中選擇性地適應(yīng)生化廢物中的微生物聚集體，形成密度更高、物理?xiàng)l件更好的微生物聚集體，從而減少污泥體積。當(dāng)普通污泥變成塊狀時(shí)，顆粒狀污泥外觀光亮、規(guī)則、密度高、強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。特別是它的沉降性能非常好，對(duì)污泥處理非常方便。有效利用顆粒污泥可以在生化系統(tǒng)中保持較高的生物量，并提高對(duì)較高濃度污染物和有毒物質(zhì)的抵抗力。同時(shí)，顆粒污泥的應(yīng)用大大減小了水處理結(jié)構(gòu)的體積和尺寸，空間更小，從而客觀地達(dá)到污泥減量處理過程的效果。目前污泥生成技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用主要是利用顆粒污泥代替?zhèn)鹘y(tǒng)污泥構(gòu)建生化處理系統(tǒng)。顆粒污泥主要分為好氧顆粒污泥和厭氧顆粒污泥。其中，顆粒厭氧技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。在厭氧顆粒污泥技術(shù)中，氫產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌是重要的微生物，能有效促進(jìn)厭氧污泥胞外碳化物的生成。另一方面，好氧顆粒往往具有較強(qiáng)的附著力，特別是較大的水力剪切力和較高的溶解氧濃度是好氧漿料顆粒形成的主要因素。根據(jù)不同生化工藝的選擇，精確控制參數(shù)條件，促進(jìn)污泥的造粒，從而有效減少污泥量。1.5維持代謝微生物完成細(xì)胞物質(zhì)交換、運(yùn)輸和移動(dòng)等，活動(dòng)需要消耗一定的能量，這個(gè)過程稱為持續(xù)代謝。如果微生物活性增強(qiáng)或活體活性增強(qiáng)，會(huì)比常規(guī)處理消耗更多的養(yǎng)分，導(dǎo)致污泥產(chǎn)量顯著降低。因此，可以通過延長(zhǎng)污泥齡（SRT）、降低污泥負(fù)荷（F/M）和增加好氧部分的溶解氧含量來實(shí)現(xiàn)。左寧等研究分析了污泥齡（SRT）對(duì)新的LSP&PNR污泥脫水工藝去除富磷廢水性能的影響。結(jié)果表明，延長(zhǎng)污泥齡有利于提高系統(tǒng)的厭氧磷釋放，當(dāng)SRT=50d時(shí)，磷回收率達(dá)到最大值70.4%，可有效降低污泥產(chǎn)量。ShunjiEto提出了一種易于操作的原位消化（完全分解）廢水生物處理殘留污泥。該方法在固定流動(dòng)反應(yīng)器中使用多孔微生物載體和間歇曝氣器。這不僅增加了微生物在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，而且在廢水流方向形成了重復(fù)的好氧-厭氧耦合，有效地減少了污泥向前流動(dòng)。常規(guī)廢水處理工藝通常在脫氮除磷方面存在一定的局限性，而污泥脫水工藝消耗大量有機(jī)物，也能達(dá)到良好的脫氮