鐘勝鋒

摘 要：在城市工業(yè)化的進程中，企業(yè)生產(chǎn)會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，尤其是化工方面的廢水處理更有難點，在對這些化工廢水的處理中會造成大量的污泥，而減量化、資源化是從根本上處理剩余污泥的最有效的途徑。本文將對一種新型的污泥減量化技術進行介紹和闡述，并對限制污泥減量化技術因素進行分析，同時指出污泥減量技術在化工廢水上應用的廣闊前景。

關鍵詞：污泥減量技術;化工廢水;解偶聯(lián);隱性生長

0 引言

在污水處理過程中會產(chǎn)生半固態(tài)或固態(tài)物質，統(tǒng)稱為污泥，基于這種污泥的成分復雜（特別是化工廢水的污泥），總是含有很多數(shù)量的有毒有害污染物，寄生蟲卵、原微生物等，所以，多數(shù)的化工廢水處理污泥完全屬于危廢的類型。對其進行處理的成本是極高的。本文將就污泥減量技術的應用進行分析，以期為相關的環(huán)保工作提供參考。

1 污泥減量化技術概況

在該領域的處理技術中，污泥減量化技術是一種嶄新的技術，在工業(yè)廢水處理中在符合出水水質條件的基礎上，利用相適應的生物、化學、物理等措施，實現(xiàn)最小的產(chǎn)泥量的處理目標。該技術借助兩種方式實施氧化分解：促進實現(xiàn)降低微生物產(chǎn)率加快微生物內(nèi)源呼吸等代謝過程。技術體系主要部分構成包括：溶細胞技術、解偶聯(lián)技術以及借助微型動物捕食污泥技術等。

1.1 解偶聯(lián)技術

代謝與底物的分解代謝，是靠生物緊密偶聯(lián)的兩種代謝進行合成的，該偶聯(lián)關系是借助呼吸來完成的。一旦呼吸失去控制，合成速率轉變成控制因素的狀態(tài)下，加之生物體的合成沒有利用到微生物新陳代謝產(chǎn)生的剩余能量，這樣就會促成解偶聯(lián)的生長。如圖1所示。

由圖1不難看出，在進行分解環(huán)節(jié)中，在分解階段儲存被微生物分解的底物，底物被微生物分解后，進行存貯腺苷三磷酸同時釋放二氧化碳和水;在合成的過程中，微生物借助對底物分解時積累的腺苷三磷酸，對自身成分實施合成，以滿足微生物本身的生命運動。在污泥減量技術中應用解偶聯(lián)代謝包括五種形式：第一，解偶聯(lián)劑解偶聯(lián);第二，溫度升高解偶聯(lián);第三，非穩(wěn)定生長解偶聯(lián);第四，高S0/X0條件下解偶聯(lián);第五，抑制劑解偶聯(lián)。

近些年很多相關學者把高效的謝解偶聯(lián)作為研究內(nèi)容的重點。Low、Strand和Chen經(jīng)過N次試驗和研究，經(jīng)過大量的試驗和研討，可以確定污泥濃度是其產(chǎn)量最小狀態(tài)下循跡控制系統(tǒng)、pNP和傳輸控制協(xié)議。利用oCP、mCP、DCP、TCP、mNP、pNP、DNP及TCS等八種解偶聯(lián)劑進行污泥減量化研究，研究結果顯示，控制污泥產(chǎn)率上八種解偶聯(lián)劑都有良好的效果，污泥減量化在使用硝基酚類化合物的時候取得良好的效果，其效果顯著的是污泥減量化，其中DNP的污泥減少率可達到89.2%。

1.2 溶胞隱性生長技術

溶胞和生長是污泥隱性生長的兩個構成，形式是微生物借助細菌衰亡構成的再次基質生長。由于分解隱藏在細胞壁里的微生物并不容易，所以，要首先分解細胞壁方能利用細胞內(nèi)釋放的基質。目前，包括三種溶胞技術：化學、物理、生物。在污泥的減量過程中，試驗者借助溶胞技術讓消亡后的細菌迅速分解成二次基質，被微生物利用，從根源上降低污泥產(chǎn)量。有關學者利用臭氧溶胞技術實施污泥減量化的研究，結果顯示，其濃度以及反應的時間決定臭氧氧化的效果。如果MGSS中臭氧投入的量大于等于0.02mg，回流速率為0.25d-1時，通過九個月的運行試驗沒有實施排泥，具有顯著的污泥減量效果。采用氯氣處理剩余污泥，試驗表明，每gMLSS里加入0.065g氯氣時，消化厭氧后，剩余污泥縮減了66%。采用熱處理方法多污泥減量化技術進行研究，研究顯示，熱處理達到50～100度的狀態(tài)，有機物在污泥中的降解率可以提高28%左右，甲烷產(chǎn)量增加31%～45%，同時，可以有效提升系統(tǒng)對pH和有機負荷的緩沖能力。

1.3 動物污泥捕食技術分析

在污泥減量實施中利用微型后生動物參與處理效果顯著，利用微型后生動物捕食能力，大大提升了細菌的活性和數(shù)量，細菌自身新陳代謝的能力無限增強。該技術主要有三種方法：淹沒式生物膜法、兩段式系統(tǒng)法、直接接種微型動物法。

1.3.1 兩段式系統(tǒng)法

該技術手段分為兩階段。分散細菌培養(yǎng)為第一階段，利用完全混合式分散培養(yǎng)反應器，污水停留時間等同于水力停留時間，不存在生物量停滯，分散細菌培養(yǎng)階段為兩段式系統(tǒng)的第一段任務，以完全混合式作為分散培養(yǎng)反應器的模式，具備相同的污泥和水力停留時間，沒有停留是生物量，難以形成菌膠團，適合細菌的全力生長;捕食段是該技術的第二階段，污泥齡較長，方便微生物對細菌的捕食。

1.3.2 直接接種微型動物法

在生物池或者曝氣池內(nèi)加入微型生物，再次強化微型動物在食物鏈條中的捕食能力，對食物鏈進行延長都可以更好地進行污泥減量。寡毛類蠕蟲在污泥減量實施中作用是明顯的，其中包括以下幾項：附著型蠕蟲、游離型蠕蟲和大型蚯蚓。研究者經(jīng)過調節(jié)水蚯蚓生長環(huán)境，由此形成氧化池中生物依賴的循環(huán)食物鏈，鏈條包括：污染物--微生物--水蚯蚓，因此，每立方米的剩余污泥產(chǎn)率僅為0.050kg，排出的污泥量只是常規(guī)系統(tǒng)的四分之一，有明顯的污泥減量效果。

1.3.3 淹沒式生物膜處理工藝

該處理技術就是在反應器中放置填料，廢水流經(jīng)填料后在填料表面形成微生物群體組成的生物膜，微生物群體包括微型動物、大量細菌等，同時形成食物鏈：有機污染物--細菌--微型動物等，通過微型動物在生物膜中微物捕食能力達到污泥減量的目標。相關學者經(jīng)過對淹沒生物膜法和污泥臭氧化法進行深入的研究，提出了新的污泥減量工藝，其方式是化學臭氧化和復合生物膜法的有機融合，試驗結果表明，臭氧化可以把系統(tǒng)的污泥產(chǎn)率降低。

2 污泥減量化技術限制因素

①污泥沉降性能：污泥沉降性必須具備幾個條件：其一是該沉降與絲狀和平衡細菌之間的生長過程，其二必須具備一定的胞外聚合物濃度，其三是對表面性質的要求。基于不同種類的微生物，該技術實施的過程中對生長速率有不同的影響，也同時導致種群動力的很大差異，也就是說影響了污泥沉降性能。所以在污泥減量技術應用中，要保證該工藝的運行效果;

②氧量的需要：在污泥減量化技術的應用中，務必要考察工業(yè)廢水中污染物降解過程的耗氧量，需要的氧量應用在處理的過程，實現(xiàn)成本的降低;

③基于營養(yǎng)物質分析：受到污泥同化作用的影響，更時常影響到氮磷等有機化合物的去除率。會大大降低這些物質的排放率，讓水體的營養(yǎng)保持豐富。

3 結束語

綜上所述，污泥減量技術在化工廢水處理中效果是顯著的，不僅大大地降低了廢水處理的成本，還完全實現(xiàn)了二次污染的問題，為今后污泥處理奠定了實踐的基礎。本研究利用幾種微生物反應的耦合措施以及多種微生物融合工藝，該技術擁有發(fā)達的生態(tài)系統(tǒng)，極快的反應速度、可以徹底處理廢水，節(jié)省了諸多環(huán)節(jié)和污水處理的設備，其顯著的優(yōu)勢和特點是便捷的管理、運行成本極低等，在我國的生活污水和工業(yè)廢水的處理中，試結果完全顯示了該技術工業(yè)化的可行性。

參考文獻：

[1]李立欣.廢水處理中污泥減量技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].水處理技術，2015，41（1）：1.

[2]王月香，陳茂林.污泥處理處置的研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39（17）：10340-10341.

[3]唐受印.水處理工程師手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社， 2014：382.