李明智，張宇，王慧榮，梅榮武，韋彥斐

（浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州310007)

污泥減量技術(shù)可實(shí)現(xiàn)污泥處置從“末端治理”轉(zhuǎn)移到“源頭控制”。污泥減量技術(shù)包括物理、化學(xué)和生物法。根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，利用原生、后生動(dòng)物捕食細(xì)菌和碎片減少污泥產(chǎn)量的方法，具有成本低、無二次污染特點(diǎn)，是污泥原位減量化技術(shù)研究的熱點(diǎn)。目前國內(nèi)外研究主要集中在寡毛綱環(huán)節(jié)動(dòng)物，如仙女蟲、顫蚓等。但是寡毛類后生動(dòng)物需要借助填料生長，一般要在處理系統(tǒng)后端添加附著型反應(yīng)器，工藝的管理控制難度較大，對出水氨氮、總磷會產(chǎn)生較大影響。本課題選擇在生化系統(tǒng)旁路增加微型后生動(dòng)物捕食工藝，同時(shí)與微生物強(qiáng)化降解作用相結(jié)合，改善活性污泥的理化性質(zhì)，可在不改變原有工藝、不影響出水水質(zhì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)污泥減量的目的。

1 試驗(yàn)裝置

現(xiàn)場中試裝置見圖1，污水處理裝置為一套活性污泥法A/A/O系統(tǒng)，由脫氧池、厭氧池和好氧池組成，總有效容積5.5 m³。在A/A/O系統(tǒng)污泥外回流的旁路增設(shè)一套強(qiáng)化污泥捕食系統(tǒng)，由酶水解池、曝氣池和捕食池組成，總有效容積1.1 m³，為A/A/O系統(tǒng)的1/5體積。在脫氧池、厭氧池和酶水解池上裝有攪拌裝置，轉(zhuǎn)速160 r/min。1臺5 m³/h風(fēng)機(jī)為2套裝置提供氧氣并安裝有氣體流量計(jì)。污泥減量高效菌劑由實(shí)驗(yàn)室制備，由蛋白酶、淀粉酶高產(chǎn)菌和土著菌構(gòu)成。

圖1 旁路強(qiáng)化捕食污泥減量現(xiàn)場中試裝置示意

中試裝置安裝在余杭某生活污水泵站，場地面積20 m²，原水經(jīng)0.5 m³PP桶初沉后進(jìn)入A/A/O系統(tǒng)，水質(zhì)見表1。

表1 試驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)

2 結(jié)果與分析

現(xiàn)場試驗(yàn)分2階段，第1階段考察傳統(tǒng)A/A/O系統(tǒng)運(yùn)行的出水水質(zhì)、污泥產(chǎn)率情況，第2階段考察增加污泥捕食系統(tǒng)的A/A/O系統(tǒng)運(yùn)行的出水水質(zhì)、污泥產(chǎn)率情況。

2.1 污泥產(chǎn)率對比分析

第1階段系統(tǒng)的平均污泥產(chǎn)率在0.497 kgMLVSS/kgCOD，在增加旁路系統(tǒng)后，污泥濃度有所下降，平均MLSS 為3300 mg/L，且外排泥量顯著減少，平均污泥產(chǎn)率在0.189 kg MLVSS/kgCOD，相比1階段，增設(shè)旁路系統(tǒng)后污泥產(chǎn)率降低了62%。

圖2 旁路強(qiáng)化捕食污泥減量中試兩階段污泥濃度與污泥產(chǎn)率對比

2.2 去除污染物分析

整個(gè)試驗(yàn)期間A/A/O系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定，出水COD、NH₃-N、TN達(dá)到GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)，TP達(dá)一級B標(biāo)準(zhǔn)。對比發(fā)現(xiàn)，第2階段對COD、NH₃-N、TN的去除負(fù)荷比1階段平均提高6.7%、14.6%、21.5%，對TP的去除負(fù)荷無差別

圖3 旁路強(qiáng)化捕食污泥減量中試兩階段進(jìn)出水COD、NH₃-N對比

圖4 旁路強(qiáng)化捕食污泥減量中試兩階段進(jìn)出水TN、TP對比

2.3 系統(tǒng)污泥性狀分析

在第1階段平均SVI為126 mL/g，MLVSS/MLSS為36.3%；第2階段平均SVI為103 mL/g，MLVSS/MLSS為42%，活性污泥的沉降性能更為理想，處理能力也有所增強(qiáng)。

A/A/O系統(tǒng)二沉池污泥經(jīng)過旁路系統(tǒng)處理后，SV₃₀值迅速從67%降至46%，污泥濃度逐步從6500 mg/L下降至4000 mg/L，這說明污泥首先在酶水解作用下快速解體，隨著后生動(dòng)物的大量繁殖，捕食作用加強(qiáng)，出水污泥濃度開始顯著下降并達(dá)到穩(wěn)定。旁路系統(tǒng)強(qiáng)化后生動(dòng)物捕食作用一方面減少了系統(tǒng)污泥量，另一方面改變了污泥性狀，促使整個(gè)A/A/O系統(tǒng)活性污泥大幅度減少。

圖5 旁路強(qiáng)化捕食污泥減量中試旁路系統(tǒng)進(jìn)出污泥濃度對比

（本文發(fā)表于《中國給水排水》雜志2015年第17期“論述與研究”欄目）