污泥減量技術(shù)在城市污水處理中的運(yùn)用

劉偉

（保定市排水總公司，河北 保定071051）

1 引言

在城市的發(fā)展中，生活污水、重工業(yè)生產(chǎn)的污水和徑流生活污水都是城市污水。城市的污水排放中有大量的污泥，其中經(jīng)常含有大量的有毒有害物質(zhì)，該物質(zhì)還含一些不穩(wěn)定的有機(jī)物質(zhì)。因此，必須合理地采取污泥減量的技術(shù)。

2 城市污水中對(duì)于處理污泥的治理現(xiàn)狀及思考

2.1 城市污水中污泥處理的現(xiàn)狀

在我國，污泥處理的經(jīng)濟(jì)效率還無法得到有效和充分的保障，許多生產(chǎn)商不愿親自投資各種設(shè)施用于污泥的處理。因此，大型工業(yè)在污泥處理過程中將失去內(nèi)在動(dòng)力，不能自主開發(fā)和全面發(fā)展污泥處理技術(shù)。

2.2 城市污水中污泥處理的原則

城市污水的來源，包括工業(yè)生產(chǎn)和居民的日常生活排出的污水，污水中含有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)，污水的長期浸泡使城市的下水道產(chǎn)生污泥，嚴(yán)重影響城市的建設(shè)和發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)污泥處理的可持續(xù)發(fā)展并能夠?qū)⑵涑浞诌\(yùn)用，在城市中，污水處理應(yīng)遵循以下4 條原則：

1）污泥處理的減量化。對(duì)于過多的或者太大的污泥進(jìn)行處理會(huì)增加處理過程的成本，因此，城市在處理污泥時(shí)應(yīng)注意減少污泥量并減少污水的排放來降低污泥聚集的數(shù)量。

2）污泥處理后的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)城市處理污泥時(shí)，處理后的污泥的理化性質(zhì)應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定，不應(yīng)引起再生功能或發(fā)生質(zhì)的變化，它不再需要進(jìn)一步的生物降解，也不會(huì)再次污染生活環(huán)境。

3）確保污泥處理的無害化。在進(jìn)行污泥處理時(shí)，應(yīng)徹底清除污泥中的有毒有害物質(zhì)，以使滅活后的細(xì)菌和病毒不會(huì)二次傳播，保護(hù)人們的健康和生活環(huán)境。

4）利用優(yōu)質(zhì)資源處理污水。在污水的處理中，清除污泥中所含的所有毒素，使其無毒，變成干凈的土地，并使地球完全吸收養(yǎng)分并保持土壤肥力。市政污水處理首先需要改進(jìn)城市污水處理技術(shù)，使用先進(jìn)的技術(shù)來回收污泥中的碳和養(yǎng)分，顯著降低污泥處理的總成本，從而使城市污水的處理和生產(chǎn)過程可以實(shí)現(xiàn)綠色的可持續(xù)發(fā)展。因此，有關(guān)人員應(yīng)采取措施解決問題，回收和處理污水中的碳和營養(yǎng)物再次使用。

3 綜合分析污泥減量技術(shù)

在討論減量技術(shù)在城市的污水處理中的應(yīng)用時(shí)，有必要首先了解減污的核心技術(shù)，并加深人們對(duì)減污的核心技術(shù)的理解，以便將其應(yīng)用到污水處理中，更好地滿足消費(fèi)者在生產(chǎn)生活方面的需求。

3.1 臭氧- 活性污泥處理工藝

臭氧的接觸技術(shù)在城市污水處理中的合理應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)多方面的持續(xù)發(fā)展起到了積極的作用。將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于城市污水處理過程是將城市生活污水中需要處理的污泥中的部分返回曝氣池，其余污泥在臭氧的作用下進(jìn)行后續(xù)處理，處理后的產(chǎn)品將返回指定的位置。可見，臭氧接觸技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用，可以很好地達(dá)到減少污泥量的目的。為了科學(xué)合理地利用臭氧的技術(shù)，應(yīng)采取以下相關(guān)措施：首先，由于臭氧的產(chǎn)生需要消耗更多的能量，所以臭氧的用量應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)更合理地使用臭氧技術(shù)。其次，要優(yōu)化臭氧的處理工藝，使臭氧在城市污水處理中充分利用接觸技術(shù)，從整體上積極推動(dòng)城市污水處理的不斷進(jìn)步和進(jìn)一步發(fā)展。

3.2 代謝解偶聯(lián)技術(shù)

代謝解耦聯(lián)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是污泥減量化技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。因?yàn)榇x過程是以生化轉(zhuǎn)化的統(tǒng)稱，所以代謝功能是分解過程和合成代謝能力。無論是合成代謝作用還是分解代謝均是由ATP 和ADP 之間的過渡轉(zhuǎn)換有機(jī)聯(lián)系在一起的，然而，在某些實(shí)際情況下，如不正常的溫度和侵入的重金屬等，ATP在氧化反應(yīng)或合成后以各種方式迅速釋放。在此基礎(chǔ)上，逐漸形成分解代謝能力和一些合成產(chǎn)物解耦聯(lián)。解偶聯(lián)可以分為2 種形式，即能量解偶聯(lián)以及物質(zhì)解偶聯(lián)。多個(gè)方面的因素可導(dǎo)致解偶聯(lián)的產(chǎn)生：（1）影響ATP 合成的物質(zhì)存在；（2）能量過多；（3）溫度不合適，但在此溫度下生長；（4）非穩(wěn)態(tài)的增長；（5）限制性基質(zhì)存在，有效使用解偶聯(lián)的技術(shù)，細(xì)菌在正常分解時(shí)降低了表觀產(chǎn)量系數(shù)，同時(shí)保持了基質(zhì)的正常分解，從而減少了產(chǎn)生的污泥量，從而達(dá)到了減少污泥的目的[1]。

3.3 微生物強(qiáng)化技術(shù)

微生物強(qiáng)化技術(shù)是減泥技術(shù)中最重要的組成部分。然而，在大多數(shù)情況下，微生物將利用其在水中的快速而完全的溶解性分解其中難以溶解的化合物。微生物繼續(xù)增強(qiáng)的相關(guān)概念是改善天然微生物細(xì)菌的特性，并更充分地利用其重要功能。例如，系統(tǒng)中細(xì)菌和病毒的濃度和代謝功能活性物質(zhì)也可以通過選擇性地添加微生物菌株或?qū)⒏倪M(jìn)基因的微生物菌株引入系統(tǒng)來提高。所以在市政污水處理過程中，從微生物綜合強(qiáng)化技術(shù)的角度出發(fā)，可以將微生物放到市政污水中，可以根據(jù)微生物的作用來處理城市污水。

復(fù)合微生物制劑EM、HBH-Ⅱ和MCMP 用于糞便污泥厭氧消化減量的可行性在眾多學(xué)者的研究和應(yīng)用下已被證實(shí)。本文將用工程實(shí)例說明HBH-Ⅱ在實(shí)際化糞池糞便污泥減量中的作用效果和產(chǎn)生的效益。

4 污泥減量化技術(shù)的試驗(yàn)應(yīng)用

4.1 微生物制劑HBH-Ⅱ在化糞池糞便污泥減量中的工程應(yīng)用

三種復(fù)合微生物制劑（EM、HBH-Ⅱ和MCMP） 中以HBH-Ⅱ?qū)S池糞便污泥厭氧消化的減量效果最好，并且其對(duì)環(huán)境溫度和pH 的適應(yīng)性也最強(qiáng)。因此，本文選用HBH-Ⅱ進(jìn)行實(shí)際的工程應(yīng)用，考查其對(duì)化糞池糞便污泥的實(shí)際減量效果并對(duì)其產(chǎn)生的效益進(jìn)行分析。

4.2 代謝解偶聯(lián)技術(shù)運(yùn)用在污水處理廠中的影響

污水處理的目標(biāo)是將有機(jī)物質(zhì)徹底礦化為二氧化碳，理想的處理工藝是在完成礦化的同時(shí)產(chǎn)生最少量的剩余污泥。化學(xué)解偶聯(lián)劑能將有機(jī)物質(zhì)的氧化和細(xì)胞內(nèi)的氧化磷酸化解偶聯(lián)，限制細(xì)胞從基質(zhì)氧化中獲得能量的能力，從而抑制細(xì)胞的生長。

活性污泥取自某市污水處理廠二沉池回流活性污泥人工模擬城市污水，其組分如表1 所示。

表1 活性污泥組分

各種代謝解偶聯(lián)劑對(duì)基質(zhì)去除率都有不同程度的影響，一般規(guī)律為：在污泥濃度不變的條件下，解偶聯(lián)劑的濃度越大，污泥減量效果越好，基質(zhì)的去除效果越差。每種解偶聯(lián)劑都有最佳使用濃度，低于最佳使用濃度，污泥的減量效果不明顯，高于最佳使用濃度，基質(zhì)去除率受到很大影響。

5 結(jié)語

科學(xué)合理地將污泥減量化的核心技術(shù)應(yīng)用到城市污水處理中，也可以大大降低污水處理的綜合成本，不僅可以大幅度減少污泥，而且有利于城市污水處理工藝的穩(wěn)步發(fā)展，促進(jìn)城市的健康發(fā)展。