6污水處理廠的污泥減量化(編輯修改稿)
2025-09-21 10:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的傳統(tǒng)活性污泥反應(yīng)器的溶解氧從，剩余污泥量從 下降為 。 由此可見(jiàn)，高溶解氧工藝在剩余污泥減量化和工藝運(yùn)行效能的提高方面有很大潛力。 好氧 — 沉淀 — 厭氧（ osa）工藝 在污泥的回流過(guò)程中插入一級(jí)厭氧生物反應(yīng)器，這種工藝已經(jīng)用來(lái)成功地抑制污泥的絲狀膨脹的發(fā)生，可減少一半的剩余污泥產(chǎn)量，好氧 — 厭氧循環(huán)方法被用于活性污泥工藝中剩余污泥的 第 9 頁(yè) 共 20 頁(yè) 減量化。其機(jī)理就是，好氧微生物從外源有機(jī)底物的氧化中獲得atp，當(dāng)這些微生物突然進(jìn)入沒(méi)有食物供應(yīng)的厭氧環(huán)境時(shí)，就不能產(chǎn)生能量，不得不利用自身的 atp庫(kù)作為能源，在厭氧饑餓階段，沒(méi)有一定量的細(xì)胞內(nèi) atp就不能進(jìn)行細(xì)胞合成，因而，微生物通過(guò)細(xì)胞的異化作用，消耗基質(zhì)來(lái)滿足自身對(duì)能量的需求，交替的好氧－厭氧 處理引起的能量解偶聯(lián)就為 osa 處理技術(shù)奠定了污泥減量化的理論基礎(chǔ)。 chudoba 等人 比較了 osa工藝和傳統(tǒng)活性污泥工藝的污泥產(chǎn)量，發(fā) osa工藝的比污泥產(chǎn)率降低了 20%～ 65%， svi 值也比傳統(tǒng)活性污泥工藝低。 例如：上海錦綸廠廢水處理站的剩余污泥達(dá)到零排放是運(yùn)用了朱振超和劉振鴻等人 的好氧 — 沉淀 — 兼氧活性污泥工藝使。還有張全等人 采用好氧 — 沉淀 — 微氧活性污泥工藝使污泥量由 80%減少為15%～ 20%，系統(tǒng)基本上可做到無(wú)污泥排放。 所以， osa工藝在污泥減量化 上是相當(dāng)可行的。 溶解細(xì)胞法 在傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程中的污泥回流線上增加相關(guān)處理裝置，通過(guò)溶胞強(qiáng)化細(xì)菌的自身氧化，增強(qiáng)細(xì)菌的隱性生長(zhǎng)。所謂隱性生長(zhǎng)是指細(xì)菌利用衰亡細(xì)菌所形成的二次基質(zhì)生長(zhǎng)，整 第 10 頁(yè) 共 20 頁(yè) 個(gè)過(guò)程包含了溶胞和生長(zhǎng) 。利用各種溶胞技術(shù)，使細(xì)菌能夠迅速死亡并分解成為基質(zhì)再次被其他細(xì)菌所利用，是在污泥減量過(guò)程中廣為應(yīng)用的手段。 臭氧 原理是。曝氣池中部分活性污泥在臭氧反應(yīng)器中被臭氧氧化，大部分活性污泥微生物在臭氧反應(yīng)器中被殺滅或被氧化 為有機(jī)質(zhì)，而這些由污泥臭氧氧化而來(lái)的有機(jī)質(zhì)在隨后的生物處理中被降解，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(shí)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。 kamiya 和 hirotsuji 的研究表明，當(dāng)曝氣池中的臭氧劑量為 10mg/（ gmlssd ）時(shí)可使剩余污泥產(chǎn)量減少 50%，而高至 20mg/（ gmlssd ）時(shí)則無(wú)剩余污泥產(chǎn)生。其中，間斷式臭氧氧化要優(yōu)于連續(xù)式，在間歇式反應(yīng)器中，臭氧每天平均接觸時(shí)間在 3h 左右就可以達(dá)到減量40%— 60%。但是，臭氧濃度較 高會(huì)使 svi（污泥體積指數(shù)）值迅速下降到開(kāi)始的 40%，影響污泥的沉降性能。 在當(dāng)前的活性污泥理論中，污泥停留時(shí)間（ θc ）被定義為單位生物量在處理系統(tǒng)中的平均滯留時(shí)間。許多研究表明， θc在活性污泥工藝中是最重要的運(yùn)行參數(shù)。對(duì)于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行系統(tǒng)， θc和比生長(zhǎng)速率呈負(fù)相關(guān)，污泥產(chǎn)率（ yobs）和污泥停留時(shí)間的關(guān)系可用下式表示： 第 11 頁(yè) 共 20 頁(yè) 1/yobs=1/ymax+θckd/ymax （ 1） 式中 ymax——— 真正生長(zhǎng)速率 kd——— 比內(nèi)源代謝速率 式（ 1）表明，在穩(wěn)態(tài)活性污泥工 藝中污泥停留時(shí)間和內(nèi)源代謝速率呈負(fù)相關(guān)，可以通過(guò)調(diào)節(jié) θc 來(lái)控制污泥產(chǎn)量?？梢?jiàn)在相對(duì)長(zhǎng)的 θc 下的純氧曝氣工藝有利于減少剩余污泥量。 臭氧聯(lián)合活性污泥工藝將是一種能夠減少剩余污泥產(chǎn)量且進(jìn)一步改善污泥沉降性能的有效技術(shù)，今后的研究將著重于臭氧劑量和投加方式的最優(yōu)化方面。 氯氣 和臭氧相同，利用其氧化性對(duì)細(xì)胞進(jìn)行氧化，促進(jìn)溶胞。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(wèn)題 。 酸、 堿 酸堿可以使細(xì)胞壁溶解釋放細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)，相同 ph 條件下，hso4 的溶胞效果要優(yōu)于 hcl， 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(duì)細(xì)胞的磷脂雙分子層的溶解要優(yōu)于酸的緣故。 物理溶胞技術(shù) 加熱 第 12 頁(yè) 共 20 頁(yè) 不同溫度下，細(xì)胞被破壞的部位不同。在 45— 65℃ 時(shí)，細(xì)胞膜破裂， rrna 被破壞 。50— 70℃ 時(shí) dna 被破壞 。在 65— 90℃ 時(shí)細(xì)胞壁被破壞 。70— 95℃ 時(shí)蛋白質(zhì)變性 。不同的溫度使細(xì)胞釋放的物質(zhì)也不同，在溫度從 80℃ 上升 到 100℃ 時(shí)， toc 和多糖釋放的量增加，而蛋白質(zhì)的量減少。 超聲波 超聲波處理（如 240w， 20khz， 800s）只是從物理角度對(duì)細(xì)胞進(jìn)行破碎，和投加堿相比，在短時(shí)間內(nèi)有迅速釋放細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，但在促進(jìn)細(xì)胞破碎后固體碎的水解卻不如投加堿和加熱。其機(jī)理就是：以微氣泡的形成、擴(kuò)張和破裂達(dá)到
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