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四大手艺让污泥减量,将成为趋向!

2017/5/27 15:34:29      点击:
    通例处置盈余污泥的办法是先经由过程稀释脱水处置,再颠末燃烧、卫生填埋和土地利用等方法对其停止终极处理。但传统处理方法所需求的资金投入量太高,招致污水处理厂尴尬重负。
    因为盈余污泥中含有有害化学物质、细菌、微生物、寄生虫及重金属等,处置不妥会形成严重后果。以是无论是卫生填埋仍是燃烧,城市碰到选址艰难等成绩,同时还存在二次污染的风险。污泥减量手艺是处理都会污水盈余污泥成绩的重要途径之一。

      

基于解偶联的污泥减量手艺

    1、化学解偶联剂
    化学解偶联剂次要是使细胞膜对 H+ 的阻力低落,细胞膜表里质子浓度低落,进而使得细胞的ATP 分解服从降落,所天生的能量大部分用于产热,不能有用的使细胞完成分解代谢历程,经由过程此方法使污泥产量低落。化学解偶联法使用便利操纵简朴,便于使用,只要在原有的工艺上设置加药安装便可 。
    次要的化学解偶联剂 有 :2,4- 二 硝 基 苯 酚(DNP)、3,3',4',5- 四氯水杨酰苯胺(TCS)、2,4,5- 三氯苯酚 (TCP)、五氯苯酚 (PCP)、对硝基苯酚(pNP)、甲酚和氨基酸等。
    化学解偶联法污泥减量技术优势较着,便利利用,但也存在着一些不敷,如解偶联剂的持久利用会使微生物发生驯化感化,落空解偶联感化。一些解偶联剂难于降解且含有毒性,参加后招致 COD 上升,而且解偶联剂经济本钱较高,因而,此手艺在实践应有上有必然局限性。

    2、高S0/X0条件下的解偶联

    在高 S0/X0(化学需氧量 /生物量)值状况下,微生物在合成有机物时发生的 ATP 速率大于分解时耗损 ATP 的速率,惹起二者的解偶联。今朝对于此条件下的污泥减量机理有如下注释:
    1)、在 S0/X0值高的状况下,跨膜电位低落,分解能量利用率降落;
    2)、高 S0/X0 条件下,微生物改动了原有的代谢路子,发作了代谢解偶联,分解代谢才能低落。固然对高S0/X0 条件下的研讨较为深化,但此项手艺要求 S0/X0 值大于 8 的时分才气实现解偶联,而实践污水厂中S0/X0 值普通为 0.01~0.13,因而高 S0/X0 条件下的解偶联尚不能应用到实践消费中。
    3)、好氧 - 沉淀 - 厌氧工艺(OSA 工艺)
好氧 - 沉淀 - 厌氧(OSA)工艺是在通例活性污泥(CAS)工艺的污泥回流历程中设置一段厌氧处置设备,使微生物在好氧条件下分解的 ATP 在底物匮乏的厌氧情况下只能优先用于生命保持,几乎没有过剩能量用于生物发展;当污泥再次回流到底物充沛的好氧池中,微生物会开端大量的对有机底物停止氧化合成,所天生的能量不会立即停止细胞物资的分解,而是优先用于分解 ATP 储蓄,此历程有效地低落了污泥的增加速率。

    与传统活性污泥(CAS)工艺比照,此工艺污泥产率低落了 20%~65%。此工艺在提高 COD和总 P 去除率的同时,有效地低落了污泥发生量,同时进一步增强了污泥沉降结果。

    OSA 工艺与其他减量手艺比拟优势较着,从工艺革新的方面看,只需在原有工艺的污泥回流历程中插入厌氧池便可,便利管理,且运转本钱进一步较低。另外,OSA 工艺具有污泥产量低、无二次污染等特性。


基于隐性发展的污泥减量手艺
    隐性发展是指微生物操纵细胞消融后所开释的产品停止发展的方法。隐性发展历程需求完成 2 个步调,起首使用响应手腕作用于污泥实现溶胞历程,然后将处置后的污泥回流到生物反应器傍边增进微生物隐性发展。终极招致污泥产率低落,有用减缓盈余污泥处置成绩。此类手艺到达预期结果的枢纽点是溶胞历程,今朝结果较好的溶胞手艺次要有臭氧氧化法、超声波法等。
    1、臭氧氧化法
    臭氧是极生动的氧化剂,溶于水后的臭氧氧化才能更强,臭氧对水中的化合物能够发生间接或直接的氧化感化,2种反响同时停止。在臭氧化的情况中,微生物的细胞壁、细胞膜起首受损而招致细胞新陈代谢受阻,臭氧进而穿透细胞膜,影响细胞通透性,终极细胞消融、灭亡。同时,污泥中不容易水解的大分子类物资被臭氧氧化合成成可被微生物降解的可溶性的小份子物资。污泥颠末臭氧处置后回流到曝气池中,为微生物代谢合成,从而低落了污泥产量。
    在臭氧溶胞历程的同时,臭氧间接将 1/3 阁下的污泥氧化成 CO2、NO3-、H2O 等无机物,进而提高污泥减量结果。
    臭氧处置法效果显著,以至能实现污泥zero排放。日本的某一糊口污水处理厂使用臭氧氧化手艺处置污泥,经由过程近 1 年消费运转,险些无盈余污泥发生,实现真正意义的污泥“zero排放”。
    污泥的原始浓度和臭氧浓度都对污泥的减量发生影响,跟着臭氧浓度的增长,污泥去除率逐步降低并终极到达安稳,不再降低。臭氧氧化污泥减量法结果良好,有优良的开辟远景。但也存在着臭氧消费投资相对较大、能耗大等缺陷。今朝国内外臭氧氧化法在使用方面尚处于起步阶段,低落消费臭氧的能耗、臭氧投加量和提高水臭氧溶解度等是将来重点发展方向。
    2、超声波法
    必然频次的超声波经由过程液体传布时会发生空化作用,空化历程是空化泡的发生、运动和幻灭的历程。空化气泡幻灭霎时,四周空间发生 5000K高温、50 MPa 高压而且发生很高的剪切力,从而毁坏污泥絮体,消融细胞并开释出胞内物资。今朝此项手艺的研讨重点是超声波增进污泥减量的影响身分,提高污泥活性脱水性,以及强化好氧、厌氧消化结果。

    超声波污泥减量处置手艺在使用方面西欧国度起步较早,该手艺在上世纪 90 年月就被德国和英国的许多大型的污水处理厂安装并利用,在使用方面较为成熟。在海内,固然近几年在此技术上有大量的研讨,但在应用领域尚处于起步阶段。大量的研讨无法与理论相结合,研讨片面但不敷深化,如在感化机理的研讨深度方面上与外洋差异较大。


基于微型植物捕食感化的污泥减量手艺
    糊口污水大概有机废水的生物处置历程相当于一个野生构建的小型生态系统。除了细菌等微生物外,很多微型生物也存在于活性污泥中,如原生动物、后生植物等。此中,原生动物和后生植物在该生态系统食物链的最顶端,靠吞食细小生物为生,次要以细菌为主。能量从食物链底端停止通报,生态系统食物链越长,能量丧失就越大,进而污泥发生量就越少。因而,经由过程这个道理就能够到达污泥减量的目标。

    微型植物捕食污泥减量工艺不只具有运转用度低,能耗少,并且几乎不发生副产品和无二次污染等特性,因而该工艺是绿色污泥减量手艺的典范代表。但微型植物捕食污泥减量工艺对污水中总氮和总磷的去除服从欠安,因而同步脱氮除磷及污泥减量结合手艺是一个主要的研讨发展方向。另外,该工艺在污泥减量历程中服从稳定性方面还有待进一步研讨。


污泥减量技术发展趋向
    综合以上几种手艺,投加化学解偶联剂办法相对成熟且结果较好,但也存在较着的缺陷。OSA 工艺使用本钱较低,工艺简朴,耗能低,无二次污染,合适大型消费,其感化机理有待进一步明白。
    高 S0/X0条件下的解偶联,要求条件刻薄,合适处置特别废水,不适合推行利用。将来发展趋势来看,基于隐性发展污泥减量手艺潜力宏大,臭氧、超声波手艺处置效果显著,但在使用方面仍然面对诸多困难,如消费臭氧能耗高,影响身分难以掌握等。
因而应将研讨重点放在多种污泥减量化手艺和差别手腕结合的方向上,差别污泥减量化手艺有机组合,构成优势互补,充分发挥各自手艺长处,从而实现经济和情况效益的最优化。
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