第6期 鲁智礼等污泥减量化技术研究进展 509 的可利用挥发性有机物(ASS)成正比,当AⅤSS量。以解偶联代谢、维持代谢、生物强化及生物捕 质量浓度大于3000mg/L时,红斑瓢体虫的密度达食为理论基础的生物污泥减量化技术已逐渐应用 到最大;当红斑瓢体虫的密度为315条/mL时,污到废水生物处理工艺中,从经济和环境效益的角度 泥减量的速率达最大,为445mg/(L·d)。 考虑,生物污泥减量化技术将是未来发展的重要方 3.1.2两段式生物相分离技术 向之一。如何解决生物污泥减量工艺中出水氮、磷 两段式生物相分离技术即第一段为分散细菌超标的问题是今后关注的重点。以现有活性污泥 培养阶段,在无污泥停留的情况下,保持细菌快速处理工艺为基础,与污泥减量技术组合进行污泥减 分散生长而不形成菌胶团,并对废水中的有机物进量化工艺开发将会是今后研究的热点。 行高速降解;第二段为生物捕食阶段,主要为原、后 参考文献 生动物提供良好的生长条件,维持一定的原、后生 动物数量,对污泥中的微生物进行捕食、减量。Feng黄树焕,汤兵,阮宜平.膜生物反应器中污泥自消化技 等凹对三相流化床生物反应器(TFB)和污泥减量 术进展D.化工环保,2009,29(2):135-138 固定床生物反应器(SFB)两段式反应器进行研究。2 Liu yu,TaJ. Strategy for minimization of exe 废水经过第一段TFB时碳和氮化合物被去除,产生 sludge production from the activated sludge process [] 的剩余污泥和有机碳剩余物流入第二段SFB,通过 Biotechnol Adv, 2001, 19(2) 微型动物的捕食进行进一步的降解。通过470d的 3] Wei Yuansong, Houten R T V, Borger A R, et al 连续运行,COD去除率可达95%,TN去除率约为 Minimization of excess sludge production for biological wastewater treatment [] Water Res, 2003, 37(18) 25%~55%,SS由TFB流出时的160mg/L降为 4453-4467 SFB流出时的28mg/L,污泥减量效果良好。由于 4 Strilinkmann G W, Muller JA, Albert F,eta.Ree 两段式生物相分离法的第一段HRT较长,大大增加 tion of excess sludge production using mechanical disin- 了反应器容积、投资和运行成本。因此,两段式生物 tegration devices [. Water Sci Technol, 2006, 54(5) 相分离技术还需对各项运行参数进行进一步优化。 3.2膜生物技术 5]余林锋,汤兵,余国骏.超声波调理污泥的研究进展 膜生物技术是指将污泥截留在膜反应器内,以 D.化工环保,2007,27(5):426-430 延长污泥泥龄,加强微生物的分解和代谢作用,使】 Mohammadi A F, Mehrdadi N, Bidhendi G N,ta 污泥得到降解,从而实现污泥减量。 Rosenberger Excess sludge reduction using ultrasonic waves in bio- 等对MBR进行了3年的中试规模研究,在整个 ogical wastew ater treatment [].Desalination,2011, 275(1-3):67-73. 运行期间实现了污泥零排放。虽然膜生物法很好 1] Liu Yongde, Liu Jun, Zhao Jinhong. Factors Analysis 地实现了污泥减量,甚至实现了污泥零排放,但是 Ultrasonic Sludge reduction in Continuous Flow s 对氮和磷等营养物的去除率不高。为解决这一问 tem [C]. The 3rd International Conference on Bioinfor- 题,目前多将膜生物法与其他工艺进行组合。Banu matics and Biomedical Engineering, Beijing IEEE 等对A2/O-MBR组合工艺对污泥减量和除磷 2009:1-4 的效果进行了研究,结果表明该组合工艺在实现污8] Kamiya t, Hitsuji J. New combined system of bi 泥减量的同时,磷去除率高达74%~82%。但由于 logical process and intermittent ozonation for advanced MBR易发生污堵而使膜通量减小,影响膜的使用且 wastewater treatment []. Water Sci Technol, 1998, 38 导致费用上升,这极大地限制了该技术的大规模应 (8-9):145-153. 用,所以如何控制膜污染将会是未来研究的重点。 Lee J W, Cha H Y, Park K Y, et al. Operational strat- egies for an activated sludge process inconjunction with 4展望 ozone oxidation for zero excess sludge production during winter season [. Water Res, 2005, 39(7): 1199-1204 随着废水处理能力和处理效率的提高,污泥的0] Kondo t, Tsuneda S, Ebie y,etal. Improvement of 产量也在急剧增加,污泥的处理成本和处理难度也 nutrient removal and phosphorus recovery in the anae- 随之增加,污泥减量化技术的发展显得尤为重要 anoxic process combined with sludge ozo 目前,污泥减量化的发展重点主要集中在污泥产生 nation and phosphorus adsorption []. Water Environ 过程中实现污泥减量和污泥产生后减少污泥排放 Technol,2009,7(2):135-142. 21994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.alLrightsreservedhttp://www.cnki.net第 6 期 鲁智礼等． 污泥减量化技术研究进展 的可利用挥发性有机物( AVSS) 成正比，当 AVSS 质量浓度大于 3 000 mg /L 时，红斑瓢体虫的密度达 到最大; 当红斑瓢体虫的密度为 315 条/mL 时，污 泥减量的速率达最大，为 445 mg /( L·d) 。 3． 1． 2 两段式生物相分离技术 两段式生物相分离技术即第一段为分散细菌 培养阶段，在无污泥停留的情况下，保持细菌快速 分散生长而不形成菌胶团，并对废水中的有机物进 行高速降解; 第二段为生物捕食阶段，主要为原、后 生动物提供良好的生长条件，维持一定的原、后生 动物数量，对污泥中的微生物进行捕食、减量。Feng 等［22］对三相流化床生物反应器( TFB) 和污泥减量 固定床生物反应器( SFB) 两段式反应器进行研究。 废水经过第一段 TFB 时碳和氮化合物被去除，产生 的剩余污泥和有机碳剩余物流入第二段 SFB，通过 微型动物的捕食进行进一步的降解。通过 470 d 的 连续运行，COD 去除率可达 95% ，TN 去除率约为 25% ～ 55% ，SS 由 TFB 流出时的 160 mg /L 降为 SFB 流出时的 28 mg /L，污泥减量效果良好。由于 两段式生物相分离法的第一段 HRT 较长，大大增加 了反应器容积、投资和运行成本。因此，两段式生物 相分离技术还需对各项运行参数进行进一步优化。 3． 2 膜生物技术 膜生物技术是指将污泥截留在膜反应器内，以 延长污泥泥龄，加强微生物的分解和代谢作用，使 污泥得 到 降 解，从而实现污泥减量。Rosenberger 等［23］对 MBR 进行了 3 年的中试规模研究，在整个 运行期间实现了污泥零排放。虽然膜生物法很好 地实现了污泥减量，甚至实现了污泥零排放，但是 对氮和磷等营养物的去除率不高。为解决这一问 题，目前多将膜生物法与其他工艺进行组合。Banu 等［24］对 A2 /O － MBR 组合工艺对污泥减量和除磷 的效果进行了研究，结果表明该组合工艺在实现污 泥减量的同时，磷去除率高达 74% ～ 82% 。但由于 MBR 易发生污堵而使膜通量减小，影响膜的使用且 导致费用上升，这极大地限制了该技术的大规模应 用，所以如何控制膜污染将会是未来研究的重点。 4 展望 随着废水处理能力和处理效率的提高，污泥的 产量也在急剧增加，污泥的处理成本和处理难度也 随之增加，污泥减量化技术的发展显得尤为重要。 目前，污泥减量化的发展重点主要集中在污泥产生 过程中实现污泥减量和污泥产生后减少污泥排放 量。以解偶联代谢、维持代谢、生物强化及生物捕 食为理论基础的生物污泥减量化技术已逐渐应用 到废水生物处理工艺中，从经济和环境效益的角度 考虑，生物污泥减量化技术将是未来发展的重要方 向之一。如何解决生物污泥减量工艺中出水氮、磷 超标的问题是今后关注的重点。以现有活性污泥 处理工艺为基础，与污泥减量技术组合进行污泥减 量化工艺开发将会是今后研究的热点。 参 考 文 献 ［1］ 黄树焕，汤兵，阮宜平． 膜生物反应器中污泥自消化技 术进展［J］． 化工环保，2009，29( 2) : 135 － 138． ［2］ Liu Yu，Tav J H． Strategy for minimization of excess sludge production from the activated sludge process［J］． Biotechnol Adv，2001，19( 2) : 97 － 107． ［3］ Wei Yuansong，Houten R T V，Borger A R，et al． Minimization of excess sludge production for biological wastewater treatment［J］． Water Res，2003，37 ( 18) : 4453 － 4467． ［4］ Strünkmann G W，Müller J A，Albert F，et al． Reduc￾tion of excess sludge production using mechanical disin￾tegration devices［J］． Water Sci Technol，2006，54( 5) : 69 － 76． ［5］ 余林锋，汤兵，余国骏． 超声波调理污泥的研究进展 ［J］． 化工环保，2007，27( 5) : 426 － 430． ［6］ Mohammadi A R，Mehrdadi N，Bidhendi G N，et al． Excess sludge reduction using ultrasonic waves in bio￾logical wastewater treatment［J］． Desalination，2011， 275( 1 － 3) : 67 － 73． ［7］ Liu Yongde，Liu Jun，Zhao Jinhong． Factors Analysis on Ultrasonic Sludge Reduction in Continuous Flow Sys￾tem［C］． The 3rd International Conference on Bioinfor￾matics and Biomedical Engineering， Beijing: IEEE， 2009: 1 － 4． ［8］ Kamiya T，Hirotsuji J． New combined system of bio￾logical process and intermittent ozonation for advanced wastewater treatment［J］． Water Sci Technol，1998，38 ( 8 － 9) : 145 － 153． ［9］ Lee J W，Cha H Y，Park K Y，et al． Operational strat￾egies for an activated sludge process inconjunction with ozone oxidation for zero excess sludge production during winter season［J］． Water Res，2005，39 ( 7) : 1199 －1204． ［10］ Kondo T，Tsuneda S，Ebie Y，et al． Improvement of nutrient removal and phosphorus recovery in the anae￾robic /oxic /anoxic process combined with sludge ozo￾nation and phosphorus adsorption［J］． Water Environ Technol，2009，7( 2) : 135 － 142． ·509·