剩余污泥低溫加堿與超聲波堿耦合溶胞方法的研究

席波，李廣魏，支蘇麗，呂學(xué)斌，張書廷

天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300072

近年來，我國城市污水的排放量和處理率都在逐年上升，同時造成污泥產(chǎn)量也急劇增加。污泥含水率高，成分復(fù)雜，其處理和運行費用非常高，有時甚至占污水處理廠總運行費用的60%［1］，因此，如何經(jīng)濟(jì)有效地處理處置污泥是目前面臨的重要問題。

解決剩余污泥最有效的方法是污泥減量化。利用各種溶胞技術(shù)，使微生物細(xì)胞迅速溶解并成為其他微生物可以利用的底物，然后返回生物處理系統(tǒng)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化和利用，是污泥源頭減量過程中最常用的手段。其包括溶胞和生物轉(zhuǎn)化2個階段，而溶胞過程是污泥源頭減量化技術(shù)的速率限制步驟［2］。因此，探索高效低成本的污泥溶胞技術(shù)是實現(xiàn)剩余污泥減量化的關(guān)鍵所在。目前常用的方法主要為熱堿法［3-5］、臭氧法［6-7］和超聲波法［8-10］。

臭氧氧化性強(qiáng)，溶胞率較高，但其在水中溶解性差，利用率低，因而臭氧溶胞的費用較高。高能密度超聲波溶胞中，污泥降解速度快，但能耗高，設(shè)備壽命較短，從而造成運行成本較高。熱堿耦合溶胞效率隨著溫度的升高而升高，但高溫會造成過程能耗高，運行成本增加。為了更好地發(fā)揮各種溶胞技術(shù)的優(yōu)勢，避免其劣勢，近年來，人們研究了低溫加堿污泥溶胞技術(shù)［11］，克服了高溫加堿溶胞過程的高能耗問題;筆者所在課題組曾報道過低聲能密度超聲波與堿耦合污泥溶胞技術(shù)［12］，低能密度超聲波的引入大大促進(jìn)了堿的滲透作用，污泥溶胞效果顯著提高［13］，反應(yīng)溫度降低，節(jié)省能耗，且設(shè)備壽命呈數(shù)量級延長。……