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6污水處理廠的污泥減量化(編輯修改稿)

2025-09-21 10:35 本頁面

　

【文章內容簡介】的傳統活性污泥反應器的溶解氧從，剩余污泥量從下降為。由此可見，高溶解氧工藝在剩余污泥減量化和工藝運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程中插入一級厭氧生物反應器，這種工藝已經用來成功地抑制污泥的絲狀膨脹的發生，可減少一半的剩余污泥產量，好氧 — 厭氧循環方法被用于活性污泥工藝中剩余污泥的第 9 頁共 20 頁減量化。其機理就是，好氧微生物從外源有機底物的氧化中獲得atp，當這些微生物突然進入沒有食物供應的厭氧環境時，就不能產生能量，不得不利用自身的 atp庫作為能源，在厭氧饑餓階段，沒有一定量的細胞內 atp就不能進行細胞合成，因而，微生物通過細胞的異化作用，消耗基質來滿足自身對能量的需求，交替的好氧－厭氧處理引起的能量解偶聯就為 osa 處理技術奠定了污泥減量化的理論基礎。 chudoba 等人比較了 osa工藝和傳統活性污泥工藝的污泥產量，發 osa工藝的比污泥產率降低了 20%～ 65%， svi 值也比傳統活性污泥工藝低。例如：上海錦綸廠廢水處理站的剩余污泥達到零排放是運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%，系統基本上可做到無污泥排放。所以， osa工藝在污泥減量化上是相當可行的。溶解細胞法在傳統活性污泥法工藝流程中的污泥回流線上增加相關處理裝置，通過溶胞強化細菌的自身氧化，增強細菌的隱性生長。所謂隱性生長是指細菌利用衰亡細菌所形成的二次基質生長，整第 10 頁共 20 頁個過程包含了溶胞和生長。利用各種溶胞技術，使細菌能夠迅速死亡并分解成為基質再次被其他細菌所利用，是在污泥減量過程中廣為應用的手段。臭氧原理是。曝氣池中部分活性污泥在臭氧反應器中被臭氧氧化，大部分活性污泥微生物在臭氧反應器中被殺滅或被氧化為有機質，而這些由污泥臭氧氧化而來的有機質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胞膜等，使細胞內物質能較快地溶于水中，同時氧化不容易水解的大分子物質，使其更容易為微生物所利用。 kamiya 和 hirotsuji 的研究表明，當曝氣池中的臭氧劑量為 10mg/（ gmlssd ）時可使剩余污泥產量減少 50%，而高至 20mg/（ gmlssd ）時則無剩余污泥產生。其中，間斷式臭氧氧化要優于連續式，在間歇式反應器中，臭氧每天平均接觸時間在 3h 左右就可以達到減量40%— 60%。但是，臭氧濃度較高會使 svi（污泥體積指數）值迅速下降到開始的 40%，影響污泥的沉降性能。在當前的活性污泥理論中，污泥停留時間（ θc ）被定義為單位生物量在處理系統中的平均滯留時間。許多研究表明， θc在活性污泥工藝中是最重要的運行參數。對于穩態運行系統， θc和比生長速率呈負相關，污泥產率（ yobs）和污泥停留時間的關系可用下式表示：第 11 頁共 20 頁 1/yobs=1/ymax+θckd/ymax （ 1）式中 ymax——— 真正生長速率 kd——— 比內源代謝速率式（ 1）表明，在穩態活性污泥工藝中污泥停留時間和內源代謝速率呈負相關，可以通過調節 θc 來控制污泥產量。可見在相對長的 θc 下的純氧曝氣工藝有利于減少剩余污泥量。臭氧聯合活性污泥工藝將是一種能夠減少剩余污泥產量且進一步改善污泥沉降性能的有效技術，今后的研究將著重于臭氧劑量和投加方式的最優化方面。氯氣和臭氧相同，利用其氧化性對細胞進行氧化，促進溶胞。雖然氯氣比臭氧便宜，但氯氣能夠和污泥中的有機物產生反應，生成三氯甲烷（ thms）等氯代有機物，是不容忽視的問題。酸、堿酸堿可以使細胞壁溶解釋放細胞內物質，相同 ph 條件下，hso4 的溶胞效果要優于 hcl， naoh 的效果要優于 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胞的磷脂雙分子層的溶解要優于酸的緣故。物理溶胞技術加熱第 12 頁共 20 頁不同溫度下，細胞被破壞的部位不同。在 45— 65℃ 時，細胞膜破裂， rrna 被破壞。50— 70℃ 時 dna 被破壞。在 65— 90℃ 時細胞壁被破壞。70— 95℃ 時蛋白質變性。不同的溫度使細胞釋放的物質也不同，在溫度從 80℃ 上升到 100℃ 時， toc 和多糖釋放的量增加，而蛋白質的量減少。超聲波超聲波處理（如 240w， 20khz， 800s）只是從物理角度對細胞進行破碎，和投加堿相比，在短時間內有迅速釋放細胞內物質的優勢，但在促進細胞破碎后固體碎的水解卻不如投加堿和加熱。其機理就是：以微氣泡的形成、擴張和破裂達到

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