摘要：污泥是污水處理過程中產生的固體廢棄物。在我國經濟迅速發展的同時，所排放的污水中污泥的含量也在迅猛增加，隨著污水處理行業的高速發展，污水處理廠的污泥產生量急劇增加，已給企業和社會帶來極大的經濟和環境問題。因此，開發污泥減量技術意義重大。本文著重闡述了當今社會中實現污泥減量化的幾種污水處理工藝，以供污水(污泥)處理技術人員參考。
　　關鍵詞：污泥減量化；膜生物反應器；多孔微生物載體
　　
　　隨著我國經濟的快速發展，污水廠處理水量將不斷擴大和提高，污泥的產量也將會大幅度地增加。同時，污泥處理的投資和運行費用昂貴，己成為各城市污水廠所面臨的嚴重問題。污泥處理的通常作法是：先經過濃縮、穩定、脫水等處理后，進行最終的處置。當前常用的最終處置方法有：衛生填埋、干化焚燒和土地利用等。隨著人們對環境重視和污水處理標準的日益嚴格，使得常規處置方法變得非常困難。雖然近年來國內外也發展了一些新的污泥減量化及資源化處置技術，但污泥的資源化利用受到所能消納污泥的量的能力、資源化產品的市場需求量以及公眾對其的心理接納程度等因素的制約。因此，如何合理的解決污泥問題，己是當前急需解決的環保問題之一。
　　
　　一、污泥減量化處理的新思路
　　面對當前污泥處理遇到的各種困難，應將污泥管理的重心前移到“源頭控制”、“源頭分流”，污泥處理應當遵循減量化為主，資源化和無害化作為最終處置，這樣才能真正解決污泥的問題。相信這種思想也將成為今后城市污泥處置發展的主流。
　　
　　二、污水處理過程中實現污泥減量化的方法
　　（1）臭氧-活性污泥處理方法。臭氧是一種十分活潑的氧化劑，可與污泥中的化合物發生直接或間接反應，破壞細胞壁，釋放出細胞質，同時也將不溶于水的大分子物質分解成溶于水的小分子片斷。基于此思想，可將臭氧與常規活性污泥工藝結合來實現污泥的減量化。1994年日本的曾有學者提出此工藝，即在常規活性污泥工藝中，增加一套臭氧處理裝置，把部分回流污泥引入臭氧處理器中，污泥經過臭氧處理后再返回到曝氣池中，達到污泥和污水雙重處理的功效。經大約10個月以上的試驗，證實了此工藝可對多種污水進行無剩余污泥排放的處理，并且出水水質達標。在曝氣池中也沒有發現惰性有機固體的累積，只是污泥中Si、Al、Fe等無機物含量偏高。此外，污泥的SVI值也比傳統的活性污泥法正常得多。
　　（2）代謝解藕聯劑-活性污泥處理方法。解耦聯劑分為天然解耦聯劑和人工合成解耦聯劑兩種。天然解耦聯劑主要是棕色脂肪和其他組織中的解耦聯蛋白，主要存在于高等動物線粒體中。人工合成解耦聯劑通常為脂溶性小分子物質，在有機質子載體存在下大部分底物被氧化為二氧化碳，而不是用于生物合成，所以在解耦聯活性污泥工藝中污泥產率很低。在污水生物處理系統中曾對12種解耦聯劑進行了污泥減量的試驗，結果發現TCP在12種解耦聯劑中最為有效，且當TCP的質量濃度為5mg/L時，污泥可以減少50%。在實驗室規模的活性污泥系統中，當加入pNP后生物量的產生可減少49%，當pNP濃度達120mg/L時無剩余污泥產生。在此發現，當TCS質量濃度為0.8mg/L時，污泥的產生量可以減少40%，而對底物的去除效率沒有明顯的影響。
　　（3）生物膜法處理方法。生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法。生物膜法是使微生物附著在載體表面上，污水在流經載體表面過程中，通過有機營養物的吸附、氧向生物膜內部的擴散以及在膜中所發生的生物氧化等作用，對污染物進行分解，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖的方法。生物膜法與傳統的活性污泥法相比具有的優點是：①微生物相多樣化，生物的食物鏈長，并且存活時代時間較長；②微生物量多，處理能力大，凈化功能顯著提高；③污泥沉降性能良好，易于固液分離，剩余污泥產量少，降低污泥處理與處置費用；④耐沖擊負荷，對水質、水量變動具有較強的適應性，并能處理低濃度的污水；⑤具有良好的脫氮作用；易于運行管理，減少污泥膨脹問題。
　　
　　三、污水處理過程中無剩余污泥處理方法
　　（1）膜生物反應器(MBR)處理方法。在活性污泥理論中，污泥泥齡(θc)是指單位生物量在處理系統中的平均停留時間。污泥的表觀產率系數(Yobs)和污泥泥齡(θc)有如下的關系：
　　1/Yobs=1/Ymax+θcKd/Ymax；在本公式中，Ymax是污泥的最大產率系數，Kd是內源呼吸率。從公式中可以看出污泥表觀產率系數和污泥泥齡及內源呼吸率關系非常密切，且呈一定的反比關系，所以提高污泥的停留時間和內源呼吸率有助于降低污泥的表觀產率系數。
　　膜生物反應器是以膜組件作為取代二沉池的泥水分離單元設備，并與生物反應器組合構成的一種新型生物處理裝置，已成功應用于污水處理與回用等領域。例如，一體式膜生物反應器的污泥產率為0~0.3kg/kgBOD(傳統活性污泥法的污泥產率為0.6kg/kgBOD)，占地面積是傳統活性污泥法的一半。在此基礎采用兩段法處理人工配制廢水，第二階段分別采用浸沒式膜生物反應器和活性污泥反應器，并對這兩種工藝進行了比較發現：在相同的SRT和有機負荷下，兩段MBR法的污泥產率比兩段活性污泥法的低20%~30%；在實驗運行一年后，污泥中的非揮發性固體仍然相對穩定，含量為20.5%~23.6%；在相關實驗人員經過3年的連續運行表明，反應器中沒有發現揮發性組分的降低，整個實驗期間MLVSS/MLSS基本上維持在75%左右，由此可見在反應器中并沒有發生非揮發性固體的積累。雖然膜生物反應器有許多活性污泥法不可比擬的優點，但是，由于膜在運行過程中容易受到污染，造成膜通量下降，甚至造成膜無法繼續使用，直接影響膜組件的效率和使用壽命，阻礙了其在實際中的廣泛應用。
　　（2）新型多孔微生物載體廢水處理技術。污泥齡是影響剩余污泥產率的關鍵因素之一。污泥齡的增加會形成食物鏈更長的微生物生態系統。延長污泥齡的另一種簡便方法是使用多孔微生物載體，在流動狀態下將污泥微生物捕獲。同時利用一定尺寸的多孔微生物載體可以實現好氧、厭氧微生物的共存，更有利于利用不同微生物之間的協同作用。根據類似原理，在北京召開的中日環境保護技術研討會日本相關科技人員曾提出，在一種推流式固定床反應器中使用多孔微生物載體和間隔曝氣裝置，不僅可以在反應器中增加微生物的停留時間，而且在污水流動方向上形成好氧-厭氧反復藕合的過程。反應器的處理機理是：當廢水和其中的懸浮固體混合液流經固定床時，懸浮污泥由于流速差產生的顆粒捕獲原理被收集在多孔微生物載體內部，載體內部的環境由好氧變為厭氧，污泥在多孔載體的內部逐漸被濃縮、消化，最終消化液由于曝氣流出載體，載體內變空后又有懸浮污泥進入。因此在載體和水平流動方向上，形成好氧-厭氧高度發達的微生物協同作用，其結果使廢水中的有機物和懸浮固體有機物(包括剩余污泥)被完全分解，最終被轉化成無害氣體和水，這種方法不需要污泥回流，操作簡單。
　　
　　四、結語
　　污泥處理的最終目標是要實現減量化、無害化、資源化，而當前由于污泥處理成本和處理難度不斷增加，故污泥的減量化顯得尤其重要。污水的處理過程應用清潔生產的原則從源頭治理，應用各種污水處理技術如臭氧技術、投加解耦聯劑、生物膜技術、應用多孔載體等都可以達到污泥的減量化，甚至還可以實現無剩余污泥排放的目標。利用多孔載體技術采用多種微生物反應的耦合工藝和多孔載體的自固定化技術，微生物生態系統發達，反應速度快，污水處理徹底，省去了二沉池和污水處理的設施，具有運行管理簡單和運行成本低的特點，在我國的生活和工業污水處理的中試結果充分展示了該技術工業化的可行性。總之，今后我們需要加大研究開發一些成本低、操作簡便的高效污水處理技術，以徹底解決剩余污泥處置問題。
　　
　　參考文獻：
　　[1]許振田。水解酸化技術用于污泥減量與強化脫氮除磷[J]。遼寧化工，2011，(6)。
　　[2]眭光華，劉軍。城市污水處理廠污泥減量試驗研究[J]。廣東化工，2010，(12)。