以剩余污泥减量化为目标的废水生物处理技术研究进展

以剩余污泥减量化为目标的废水生物处理技术研究进展以剩余污泥减量化为目标的废水生物处理技术研究进展冯权1邢新会1刘则华2(1清华大学化工系生物化工研究所,北京100084;2北京化工大学化学工程学院,北京100092)摘要以剩余污泥减量化为目标,针对活性污泥法处理污水而产生大量污泥的现象综述了污水生物处理技术研究的三个主要方面,即对剩余污泥的后处理(污泥产生后再处理)、减少污水处理过程中污泥的产量和污泥原位降解。关键词污泥降解,活性污泥法,剩余污泥,减量化,多孔微生物载体中图分类号X703文献标识码A文章编号1000-6613(2004)08-0832-05活性污泥法自20世纪初开始应用于污水处理以来,已成为全世界应用最广泛的一种生物处理工艺。活性污泥法的主要过程是,污水首先经过沉沙池将大颗粒物质去除后,进入初沉池沉淀,之后流入活性污泥曝气池,通过微生物代谢分解而得到净化。处理水在二次沉淀池经固液分离后排放,沉淀污泥的大部分将成为剩余污泥而排放到体系外。本质上,剩余污泥是微生物在污水中有机物代谢过程中由于细胞自身增殖而形成的,剩余污泥主要指沉淀后的污泥,不包括处理水中含有的满足环保要求的悬浮物(SS)。曝气池中活性污泥的微生物代谢活性是决定污水处理效率的关键,因此虽然剩余污泥含有惰性物质,但其主要成分仍是微生物。随着工业化和城市化的不断发展,城市污水排放量逐年增加,传统活性污泥法存在的问题日益暴露出来:(1)剩余污泥产量大;(2)耐水质、水量冲击负荷能力差,运行不够稳定;(3)易产生污泥膨胀;(4)基建和运行费用高,占地面积大等。由于剩余污泥主要成分是蛋白质、多糖等有机物,正如剩余污泥可用于厌氧发酵制甲烷技术所示,要解决剩余污泥问题,必须从构成活性污泥的有机物转化出发,而剩余污泥惰性物质的成分的影响不大。剩余污泥的产生速度取决于微生物的得率和内源呼吸速度,降低剩余污泥量的主要思路是减少微生物的得率和增大微生物的内源呼吸。由于微生物的内源呼吸常数比其增殖速度一般要小1～2个数量级,因此减少活性污泥的得率是实现剩余污泥减量化的积极方法。目前针对剩余污泥问题,污水的生物处理方法研究主要集中在3个方面:(1)对已经产生的剩余污泥进行处理后再返回到曝气池作进一步的处理;(2)在污水处理过程中减少污泥产量;(3)通过剩余污泥的原位降解开发不产生剩余污泥的污水处理技术。本文将对这些