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溶胞技术在污泥处理中的研究与进展 曹秀芹1 刘 雷1 甘一萍2 周 军! (1 北京建筑工程学院环能学院市政工程系 2 北京城市排水集团有限责任公司) 第二届中国城镇水务发展国际研讨会 、八、论更集 摘 要：随着我国城市化进程加快以及污水处理的迅速发展，污泥处理处置的矛盾日益突 第六届亚太地区基础设施发展部长级论坛暨 出。溶胞技术作为一种能够促进污泥絮体内微生物细胞壁破裂和胞内物质释放的技术，越 来越受到人们重视，通过溶胞技术使生物污泥分解!结合不同的污水处理工艺促进隐性增 长实现污泥减量或提高厌氧消化产气量以及促进污泥卫生状况的改善等目的。本文着重 对臭氧、氯氧化、超声波、酸碱处理、热处理等溶胞技术，及其在国内外的研究和应用现状进 行了分析，并分别对各种溶胞技术的应用前景进行了分析和评价。 关键词：污泥处理溶胞技术 隐性生长 近些年来，随着我国城市化进程加快以及污水处理的迅速发展，我国的污水处理率和 处理量都在迅速增加，根据我国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市污水处理规划 市不低于60％，重点城市不低于70Yoo。如此大的污水处理量必然会产生大量的污泥，污泥 个污水处理事业带来了沉重的负担。 不仅如此，污泥的处理处置也存在诸多问题。目前采用的污泥处置方法有农用、填埋、 焚烧等。但这些方法都有不足之处，如焚烧法的投资和运行费用相当高，难以采用焚烧法 处理量大面广的城市污水处理厂的污泥；填埋由于场地有限及可能造成二次污染也有一定 的困难，现在许多国家和地区坚决反对新建填埋场；污泥农用也因为污泥成分日趋复杂而 受到限制，尤其随着农用污泥中重金属排放标准以及卫生要求的提高，污泥农用日益受到 限制。 因此，如何妥善处理处置污泥，实现污泥减量化、稳定化、无害化和资源化成为污水处 理中亟待解决的问题。也正是由于这些原因，污泥溶胞技术也成为国内外研究的热点，它 不仅能够促进系统微生物的隐性生长而减少污泥产量，而且也可将胞内释放出的有机物作 为碳源加以利用，改善脱氮除磷的效果。另外，如果在污泥厌氧消化之前，通过溶胞技术促 进污泥絮体分解，必将加快污泥厌氧消化进程，并增加沼气产量，缩小消化处理构筑物的体 积。另外溶胞技术还能够杀死污泥内部的病原菌，改善污泥的卫生状况等。 采用什么样的溶胞技术对污泥减量以及污泥处理的运行成本起着至关重要的作用。 458 目前有许多种方法可以促进细胞壁的破裂，这其中包括物理、化学、生物以及物理化学联用 的方法等。目前研究较多的溶胞技术包括化学方法——臭氧、氯气、酸或碱，物理方法—— 超声波技术、加热，以及生物方法——嗜热菌、酶的利用等方法。本文主要对物理和化学溶 胞技术进行了总结分析。 1臭氧氧化技术 臭氧在常用的水处理氧化剂中氧化能力最强，其氧化还原电位仅次于F2；另外，臭氧氧 化反应的生成物是氧气，这使得臭氧成为高效无二次污染的氧化剂。O。降解过程是一个复 杂的过程，O。在水中能够产生羟基自由基㈨…㈨羟基自由基羟基自由基的氧化电位为 2．8v／mol，高于臭氧的2．1V／mol，是水中有机物降解的一种主要氧化剂，能够氧化水中的 H．等。就开 芳香烃、不饱和化合物、芳香醇及蚁酸等㈨。早在1990年前后，日本的Yasui 始了臭氧技术的研究，并提出了臭氧与传统的活性污泥法相结合的污泥减量技术——一臭 氧氧化污泥回流技术，目前已有实际处理装置建成。实验证明，臭氧直接氧化污泥的比例 是35％，其余65％是通过回流到曝气池中被生物利用而降解。当曝气池中臭氧日投量为 10mg／gMLVSS时，剩余污泥的产量减少50％。他们的后续研究表明喁1，有机负荷为 剩余污泥产生。SakaiY．等…的研究也有类似的结果．臭氧氧化的效果和臭氧浓度及臭氧 和污泥接触反应的时间(污泥循环速度)有关，SakaiY．等人的研究表明，回流速率(回流污