酉陽縣地埋式一體化污水處理設備

酉陽縣地埋式一體化污水處理設備

城市污水處理廠污泥臭氧減量技術

　　1 引言

　　大量剩余污泥的產生是活性污泥工藝面臨的一個重要問題.自2003年開始，我國的剩余污泥產量就超過了1000萬t(國家統計局等，2010);隨著城市污水處理廠在“十一五”期間的大規模建設，2011年我國污泥產量約2188萬t，預估到2015年我國污泥產量將超過3000萬t(傅濤等，2010).剩余污泥若不經有效處理處置將會產生二次污染，直接或間接威脅環境安全和公眾健康，同時使污水處理設施的環境效益大大降低.剩余污泥減量技術受到了國內外研究者的廣泛關注，目前主要包括物理方法(如機械作用、熱處理、微波、超聲波、輻射等)、化學方法(如酸堿處理、臭氧氧化、Fenton試劑氧化、超臨界水氧化、化學制劑解偶聯等)和生物方法(如生物捕食、生物酶、多功能微生物制劑等).單一污泥減量技術的減量效果往往有限.葉芬霞等(2004)以3，3′，4′，5-四氯水楊酰苯胺(TCS)作為解偶聯劑，投加量為0.5 mg · g-1(以VSS計)時，污泥減量約30%;諸一殊等(2008)將超聲波用于污泥的好氧消化中，使得污泥TSS減量40%左右.污泥減量技術與活性污泥處理系統相結合可以實現剩余污泥進一步減量甚至*，其主要減量機制有溶解-隱性生長、解偶聯代謝、維持代謝等(Wei et al., 2003).

　　污泥臭氧減量技術是通過臭氧處理使活性污泥溶胞，然后將其回流至生物處理系統，系統內微生物利用這部分物質進行隱性生長，從而達到減量的目的(Chu et al., 2009).Yasui等(1996)在日本某小型城市污水處理廠中對該技術進行了為期9個月的研究，運行期間無剩余污泥排放.同時，研究人員圍繞著臭氧處理對活性污泥的影響和臭氧處理后污泥回流對生物處理系統的影響等方面開展了一系列研究.研究發現，經過臭氧處理后，污泥濃度降低，溶解性COD增加(Yang et al., 2011);VSS/TSS、pH和結合水含量有所降低，Zeta電位有所增加(Bougrier et al., 2006)，較高的臭氧投加量使得污泥顆粒尺寸減小(Zhang et al., 2009);污泥的可生物降解性有所提高(Yeom et al., 2002)，較低的臭氧投加量對污泥微生物種類無明顯影響，而較高的臭氧投加量導致微生物種類逐漸減少甚至對污泥活性造成嚴重破壞(Yan et al., 2009).經過臭氧處理的污泥回流至生物處理系統后，COD和氮仍然具有較高的去除率，但出水中COD和氨氮濃度略有上升(寇青青等，2012)，亞硝氮濃度保持很低的水平，硝氮濃度有所降低(孫德棟等，2006)，污泥回流對于生物處理系統的反硝化作用無明顯影響(Dytczak et al., 2006)，而且臭氧處理過程中產生的溶解性和難沉降顆粒有機物可以作為反硝化的碳源(Ahn et al., 2002)，SS保持較低水平(Lee et al., 2005).有研究表明(Saktaywin et al., 2005)，污泥臭氧處理與活性污泥工藝結合后，磷的去除效果下降，這是由于生物除磷是通過剩余污泥的排放實現的，污泥減量甚至*使得磷在生物處理系統內逐步積累，導致出水中磷濃度升高，因此，污泥臭氧減量應與除磷工藝相結合.

　　基于此，本研究考察了污泥臭氧減量效果、工藝控制參數及臭氧處理后回流污泥對生物處理系統的影響，同時探索了臭氧處理后污泥上清液化學除磷的優化條件，以期為污泥臭氧減量技術的規模化應用提供技術支持.