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關(guān)于減少污泥處置量

引言：“我們廠污泥的產(chǎn)量高，每個月的污泥處置費成本也高，怎么樣讓污泥量減少呢？這樣可以節(jié)約一大部分費用······圖片"

01為什么要降低污泥產(chǎn)量？

污泥中含有大量有毒物質(zhì)（蟲卵、病原微生物、合成有機物及重金屬離子等），如果處理活處置不當(dāng)，會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

對一般污水處理廠而言，污泥的處理與處置已經(jīng)成為污水處理系統(tǒng)中運行復(fù)雜、投資大、運行費用高的一部分。

其處置費用約占污水廠運行費用的60%，甚至更多。

目前，隨著國家城鎮(zhèn)化和工業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)廢水和生活污水逐年增加，污泥產(chǎn)量也隨之急劇增加。

這不僅增加了水廠運行費用，同時也限制了污泥處理方法的選擇。

常規(guī)處理剩余污泥的方法是先通過濃縮水處理，在經(jīng)過焚燒、衛(wèi)生填埋和土地利用等方式所需要的資金投入量過量，導(dǎo)致污水處理廠難堪重負。

無論是填埋還是焚燒，都會遇到選址困難和二次污染等問題。因此，尋找有效的辦法減少污泥產(chǎn)量，是必須的，也是急迫的。

02如何有效減少污泥產(chǎn)量？

污泥減少速率與有活力的細胞數(shù)量成正比。

因此，促進細胞死亡和分解、提高反應(yīng)器中的污泥濃度，都有利于污泥產(chǎn)量的減少。

1、臭氧接觸，改變微生物的生存環(huán)境：

從事污水處理的朋友估計都曾利用改變水溫、PH、外加氧化劑的方法使處理系統(tǒng)的生物環(huán)境發(fā)生變化達到減少污泥量的目的。

當(dāng)然，通過污泥與臭氧接觸來促使細胞溶解，也能達到了類似的效果。

臭氧是極活潑的氧化劑，溶于水后的臭氧氧化能力增強，臭氧對于水中的化合物可以產(chǎn)生直接活或間接的氧化作用，2中反映同時進行。

在臭氧化的環(huán)境中，微生物的細胞壁、細胞膜首先受損二導(dǎo)致細胞新陳代謝受阻，臭氧進而穿透細胞膜，影響細胞通透性，最終細胞溶解、死亡。

同時，污泥中不易水解的大分子類物質(zhì)被臭氧氧化分解成可被微生物降解的可溶性的小分子物質(zhì)。污泥經(jīng)過臭氧處理后回流到曝氣池中，為微生物代謝分解，從而降低了污泥產(chǎn)量。

在臭氧溶胞過程的同時，臭氧直接將1/3左右的污泥氧化成CO2、NO3-、H2O等無機物，進而提高污泥減量效果。

值得一提的是，這方法往往存在生產(chǎn)投資大、能耗高、影響因素難以控制等缺點，需額外增加費用。但在某些條件下，這種缺點依然可以彌補，如處理的污水溫度較高、PH偏高或偏低。

2、強化污泥在反應(yīng)池內(nèi)的停留：相關(guān)實驗表明，在人工合成污水中加入鐵磁粉，并借助磁力強制沉淀。此后運行的30天內(nèi)，污泥濃度維持恒定，同時沒有剩余污泥產(chǎn)生。

但在大規(guī)模污水處理中，使用磁引力輔助沉淀顯示不符合實際。采用漸多的SBR工藝中的靜止沉淀也是一種有效方法。

強化污泥在池中的停留，主要措施是增加污泥濃度MLSS及停留時間。這是目前工程設(shè)計上常采用的方法，大大減少污泥產(chǎn)量，并促進污泥中有機污染物被充分降解達到部分穩(wěn)定（也常常被稱為延時曝氣）。

這需要大量的污泥參與到生化反應(yīng)中去，因而需要較大的池容去接納這些污泥；另外由于停留時間較長耗氧量增多，所以采用這種工藝存在如何降低土建和曝氣費用的問題。

因此，為減少回流污泥的電耗及提高反應(yīng)池的實際停留時間應(yīng)較大限度地提高回流污泥濃度。有部分研究人員認為，將污泥濃縮后再進行回流以改善上述問題。

3、原后生動物捕食代謝：

額外的代謝還可以通過高級微生物的捕食來完成，這些高級微生物包括原生動物和后生動物等。

如果把污廢水生物處理過程看作一個小型生態(tài)系統(tǒng)，那么原后生動物則處在這個生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的最頂端（吞噬細菌等微小生物）。

當(dāng)能量從食物鏈底端進行傳遞，生態(tài)系統(tǒng)食物鏈就越長，損失的能量也就越大，進而促進污泥產(chǎn)生量減少。

因此，通過這個原理就可以達到污泥減量的目的。

大量研究、實踐表明，原后生動物捕食污泥減量不僅運行費用低，能耗少，而且?guī)缀醪粫a(chǎn)生二次污染，因此該工藝是污泥減量技術(shù)中環(huán)保、綠色的工藝。

但原后生動物捕食污泥減量工藝對污水中總氮和總磷的去除效率不佳，因此同步脫氮除磷也也很重要。

4、污泥消化：

污泥消化其原理主要依靠好氧或厭氧消化的內(nèi)源代謝作用。

內(nèi)源代謝主要是指當(dāng)外部可利用的基質(zhì)消耗殆盡時，一部分細胞出現(xiàn)死亡和溶解，其細胞內(nèi)存儲的有機物被活細胞利用來維持生命的現(xiàn)象。

好氧消化是在有氧的條件下，通過細胞的內(nèi)源代謝作用，將污泥轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，以實現(xiàn)污泥減量。

厭氧消化是在無氧條件下，通過細胞的內(nèi)源代謝作用，將污泥轉(zhuǎn)化為甲烷，以實現(xiàn)污泥減量。

一般厭氧消化應(yīng)用比較普遍。厭氧消化的水解過程非常緩慢，為此需要提高初始階段的污泥水解作用，加快反應(yīng)進度，需要在厭氧消化前設(shè)置預(yù)處理工藝來克服。

主要的預(yù)處理工藝有：酶水解技術(shù)、機械破解、超聲波破解技術(shù)、熱解處理、臭氧氧化技術(shù)、化學(xué)和熱化學(xué)水解、強氧化劑氧化技術(shù)、電處理技術(shù)等。

厭氧消化污泥減量的主要工藝流程為，剩余污泥先經(jīng)過污泥濃縮池，進行泥水分離濃縮，提升污泥濃度，再經(jīng)過預(yù)處理工藝提高初始階段污泥的水解作用和污泥降解速率，然后再進入?yún)捬跸?，通過內(nèi)源代謝作用降低污泥產(chǎn)量，最后經(jīng)過污泥脫水機脫水，降低污泥含水率。

5、好氧一沉淀一厭氧工藝（OSA工藝）：

OSA工藝應(yīng)用成本較低，工藝簡單，耗能低，無二次污染，適合大型生產(chǎn)。

好氧一沉淀一厭氧（OSA)工藝是在常規(guī)活性污泥（CAS)工藝的污泥回流過程中設(shè)置一段厭氧處理設(shè)施。

使微生物在好氧條件下合成的ATP在底物匱乏的厭氧環(huán)境下只能優(yōu)先用于生命維持，幾乎沒有多余能量用于生物生長。

當(dāng)污泥再次回流到底物充足的好氧池中，微生物會開始大量的對有機底物進行氧化分解，所生成的能量不會立刻進行細胞物質(zhì)的合成，而是優(yōu)先用于合成ATP儲備，從而有效地降低了污泥的增長速率。

OSA 工藝與其他減量技術(shù)相比優(yōu)勢明顯。從工藝改造的方面看，只需在原有工藝的污泥回流過程中插入?yún)捬醭丶纯?，方便管理，且運行成本進一步較低。此外，OSA 工藝具有污泥產(chǎn)量低、無二次污染等特點。

03這3點影響，一定要注意

1、污染物去除率：

若減少排泥量至一定程度，就無法保證良好的除磷效果，而生物除磷是通過排除富含磷的污泥來實現(xiàn)的。

同時，如果對細胞溶解物質(zhì)進一步代謝，氮又會釋放到水中；

減少污泥產(chǎn)率將導(dǎo)致其它污染物（氮、磷等）的去除效率降低。為了滿足出水指標(biāo)，需要增加相應(yīng)的處理措施。

2、沉淀性能：常規(guī)的活性污泥工藝要求形成具有良好沉淀效果的菌團，以保證良好的出水效果及較高的回流污泥濃度。但污泥的沉淀性能受反應(yīng)池中的生物種類及表面的化學(xué)特性變化的影響。

因此，采用任何一種減少污泥產(chǎn)量的辦法都很可能引起微生物種類的變化，改變表面化學(xué)特性，使得細菌凝聚性變差及絲狀菌過度繁殖，結(jié)果導(dǎo)致污泥膨脹，最終影響了污泥的沉淀效果。

3、需氧量能耗：

減少污泥產(chǎn)量的同時往往需增加曝氣量。而曝氣所耗費的電能約占全廠能耗的50%,這必須引起足夠的重視。