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污泥减量技术在城市污水处理中的运用

2020-05-24刘伟

工程建设与设计 2020年8期
关键词:偶联城市污水处理工艺

刘伟

(保定市排水总公司,河北 保定071051)

1 引言

在城市的发展中,生活污水、重工业生产的污水和径流生活污水都是城市污水。城市的污水排放中有大量的污泥,其中经常含有大量的有毒有害物质,该物质还含一些不稳定的有机物质。因此,必须合理地采取污泥减量的技术。

2 城市污水中对于处理污泥的治理现状及思考

2.1 城市污水中污泥处理的现状

在我国,污泥处理的经济效率还无法得到有效和充分的保障,许多生产商不愿亲自投资各种设施用于污泥的处理。因此,大型工业在污泥处理过程中将失去内在动力,不能自主开发和全面发展污泥处理技术。

2.2 城市污水中污泥处理的原则

城市污水的来源,包括工业生产和居民的日常生活排出的污水,污水中含有复杂结构的杂质,污水的长期浸泡使城市的下水道产生污泥,严重影响城市的建设和发展,为了实现污泥处理的可持续发展并能够将其充分运用,在城市中,污水处理应遵循以下4 条原则:

1)污泥处理的减量化。对于过多的或者太大的污泥进行处理会增加处理过程的成本,因此,城市在处理污泥时应注意减少污泥量并减少污水的排放来降低污泥聚集的数量。

2)污泥处理后的稳定状态。当城市处理污泥时,处理后的污泥的理化性质应相对稳定,不应引起再生功能或发生质的变化,它不再需要进一步的生物降解,也不会再次污染生活环境。

3)确保污泥处理的无害化。在进行污泥处理时,应彻底清除污泥中的有毒有害物质,以使灭活后的细菌和病毒不会二次传播,保护人们的健康和生活环境。

4)利用优质资源处理污水。在污水的处理中,清除污泥中所含的所有毒素,使其无毒,变成干净的土地,并使地球完全吸收养分并保持土壤肥力。市政污水处理首先需要改进城市污水处理技术,使用先进的技术来回收污泥中的碳和养分,显著降低污泥处理的总成本,从而使城市污水的处理和生产过程可以实现绿色的可持续发展。因此,有关人员应采取措施解决问题,回收和处理污水中的碳和营养物再次使用。

3 综合分析污泥减量技术

在讨论减量技术在城市的污水处理中的应用时,有必要首先了解减污的核心技术,并加深人们对减污的核心技术的理解,以便将其应用到污水处理中,更好地满足消费者在生产生活方面的需求。

3.1 臭氧- 活性污泥处理工艺

臭氧的接触技术在城市污水处理中的合理应用,对促进多方面的持续发展起到了积极的作用。将这项技术应用于城市污水处理过程是将城市生活污水中需要处理的污泥中的部分返回曝气池,其余污泥在臭氧的作用下进行后续处理,处理后的产品将返回指定的位置。可见,臭氧接触技术在城市污水处理中的应用,可以很好地达到减少污泥量的目的。为了科学合理地利用臭氧的技术,应采取以下相关措施:首先,由于臭氧的产生需要消耗更多的能量,所以臭氧的用量应控制在合理的范围内。在此基础上,应更合理地使用臭氧技术。其次,要优化臭氧的处理工艺,使臭氧在城市污水处理中充分利用接触技术,从整体上积极推动城市污水处理的不断进步和进一步发展。

3.2 代谢解偶联技术

代谢解耦联技术的实现是污泥减量化技术的关键组成部分。因为代谢过程是以生化转化的统称,所以代谢功能是分解过程和合成代谢能力。无论是合成代谢作用还是分解代谢均是由ATP 和ADP 之间的过渡转换有机联系在一起的,然而,在某些实际情况下,如不正常的温度和侵入的重金属等,ATP在氧化反应或合成后以各种方式迅速释放。在此基础上,逐渐形成分解代谢能力和一些合成产物解耦联。解偶联可以分为2 种形式,即能量解偶联以及物质解偶联。多个方面的因素可导致解偶联的产生:(1)影响ATP 合成的物质存在;(2)能量过多;(3)温度不合适,但在此温度下生长;(4)非稳态的增长;(5)限制性基质存在,有效使用解偶联的技术,细菌在正常分解时降低了表观产量系数,同时保持了基质的正常分解,从而减少了产生的污泥量,从而达到了减少污泥的目的[1]。

3.3 微生物强化技术

微生物强化技术是减泥技术中最重要的组成部分。然而,在大多数情况下,微生物将利用其在水中的快速而完全的溶解性分解其中难以溶解的化合物。微生物继续增强的相关概念是改善天然微生物细菌的特性,并更充分地利用其重要功能。例如,系统中细菌和病毒的浓度和代谢功能活性物质也可以通过选择性地添加微生物菌株或将改进基因的微生物菌株引入系统来提高。所以在市政污水处理过程中,从微生物综合强化技术的角度出发,可以将微生物放到市政污水中,可以根据微生物的作用来处理城市污水。

复合微生物制剂EM、HBH-Ⅱ和MCMP 用于粪便污泥厌氧消化减量的可行性在众多学者的研究和应用下已被证实。本文将用工程实例说明HBH-Ⅱ在实际化粪池粪便污泥减量中的作用效果和产生的效益。

4 污泥减量化技术的试验应用

4.1 微生物制剂HBH-Ⅱ在化粪池粪便污泥减量中的工程应用

三种复合微生物制剂(EM、HBH-Ⅱ和MCMP) 中以HBH-Ⅱ对化粪池粪便污泥厌氧消化的减量效果最好,并且其对环境温度和pH 的适应性也最强。因此,本文选用HBH-Ⅱ进行实际的工程应用,考查其对化粪池粪便污泥的实际减量效果并对其产生的效益进行分析。

4.2 代谢解偶联技术运用在污水处理厂中的影响

污水处理的目标是将有机物质彻底矿化为二氧化碳,理想的处理工艺是在完成矿化的同时产生最少量的剩余污泥。化学解偶联剂能将有机物质的氧化和细胞内的氧化磷酸化解偶联,限制细胞从基质氧化中获得能量的能力,从而抑制细胞的生长。

活性污泥取自某市污水处理厂二沉池回流活性污泥人工模拟城市污水,其组分如表1 所示。

表1 活性污泥组分

各种代谢解偶联剂对基质去除率都有不同程度的影响,一般规律为:在污泥浓度不变的条件下,解偶联剂的浓度越大,污泥减量效果越好,基质的去除效果越差。每种解偶联剂都有最佳使用浓度,低于最佳使用浓度,污泥的减量效果不明显,高于最佳使用浓度,基质去除率受到很大影响。

5 结语

科学合理地将污泥减量化的核心技术应用到城市污水处理中,也可以大大降低污水处理的综合成本,不仅可以大幅度减少污泥,而且有利于城市污水处理工艺的稳步发展,促进城市的健康发展。

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