用復(fù)合微生物對污水處理中產(chǎn)生的污泥減量的效果研究

肖 麗（山東億安生物工程有限公司,濟南 250014）

用復(fù)合微生物對污水處理中產(chǎn)生的污泥減量的效果研究

肖 麗
（山東億安生物工程有限公司,濟南 250014）

摘 要:在污水處理中施用復(fù)合微生物對生物污泥可產(chǎn)生明顯的減量作用。分析了復(fù)合微生物及對污泥減量作用的機理。列舉了幾處應(yīng)用復(fù)合微生物法處理污水以減量污泥的實例，并進行了分析；對今后的應(yīng)用前景提出了展望。

關(guān)鍵詞:污水處理；生物污泥；減量；復(fù)合微生物

現(xiàn)在世界上85%以上的污水處理廠是應(yīng)用活性污泥法來處理污水，這種方法最大的弊端是污水處理的同時會產(chǎn)生巨大數(shù)量的剩余污泥。剩余污泥中的固形物有截留下的懸浮物，有生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的生物污泥，有因添加化學(xué)絮凝劑而產(chǎn)生的化學(xué)泥，污水處理廠產(chǎn)生的污泥量大約為所處理的污水體積的0.15～1%?，F(xiàn)在的污泥的處理及處置，就是通過適當?shù)募夹g(shù)措施，使其得到再利用或是將其的環(huán)境的損害程度降低后再投放到自然環(huán)境中。這些污泥富含有機物、病毒、重金屬等，如不加以處理而隨意堆放，將對周圍環(huán)境產(chǎn)生再次污染。

目前對污泥的處理方法有：埋地、焚燒、農(nóng)用等。但這些方法也都存在其他弊端。且現(xiàn)行方法的處理成本很高，一般占到污水處理廠運行費用的30%～60%左右。歐美國家每年用于處理剩余污泥的費用資金就高達幾十億人民幣。因此，尋找更好的剩余污泥的處理處置方案，一直是污水處理行業(yè)的重要研究領(lǐng)域。

當前關(guān)于污泥減量技術(shù)的研究在國內(nèi)外一直停留在已產(chǎn)生污泥的處理上或者通過溶胞技術(shù)進行的化學(xué)物質(zhì)的投加，或者在生化過程中通過投加能量解偶聯(lián)和物質(zhì)解偶聯(lián)化學(xué)藥劑的研究上，對于生化處理系統(tǒng)的研究也停留在通過工藝的調(diào)整完成污泥減量化的研究上，并沒有進行微生物共生的研究也沒有將生物共生技術(shù)和工藝研究結(jié)合進行的污泥減量化研究。

1 復(fù)合微生物污泥減量的技術(shù)原理

復(fù)合微生物，由光合細菌、乳酸菌、酵母菌、硝化菌、反硝化菌等五屬十科五十多種微生物組成，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能顯著，用于污水處理中可顯著減少污泥產(chǎn)量，因其可降低BOD、COD、脫氮、除磷，將有機物、含氮物等分解為CO2、H2O、N2等。復(fù)合微生物對活性污泥的減量作用通過以下機理達到其效果。

1.1 脫碳機理

污水處理過程中的活性生物的結(jié)構(gòu)和功能中心是起絮凝作用的菌膠團，菌膠團中各種微生物之間是食物鏈的關(guān)系。污水中的有機物先吸附到含有大量微生物的菌膠團表面，與菌膠團中的微生物進行細胞表面的接觸，小分子有機物直接穿過細胞膜進行微生物體內(nèi)，糖類、蛋白質(zhì)等大分子有機物通過細胞膜上的透膜酶而進入微生物體內(nèi)。進入微生物內(nèi)部，在各種細胞內(nèi)酶，如氧化酶、脫氫酶等的催化作用下，被微生物分解代謝。

脫碳主要在細胞中的好氧區(qū)域發(fā)生。一部分有機物被微生物逐步氧化分解，最終成為CO2和H2O等穩(wěn)定的無機物質(zhì)，并從此過程中獲得生存所需要的能量。還有一部分有機污染物通過合成代謝形成了新細胞的組分。微生物通過合成代謝和分解代謝，從而去除了污水中的有機物，即達到了脫碳的目的。

1.2 脫氮機理

在污水中，氮主要以有機氮（如：蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等）和氨態(tài)氮的形式存在。含氮化合物通過微生物的作用，連續(xù)發(fā)生氨化反應(yīng)、硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無害的N2，排入大氣，從而達到脫氮的目的。氨化反應(yīng)、硝化反應(yīng)主要在好氧區(qū)域發(fā)生，而反硝化反應(yīng)則主要發(fā)生在缺氧區(qū)域和厭氧區(qū)域。

首先，有機氮化物在氨化菌的作用下，分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。硝化是指在廢水處理過程中，氨態(tài)氮被轉(zhuǎn)化為亞硝氮和硝氮。硝化反應(yīng)是在好氧狀態(tài)下由亞硝酸菌與硝酸菌共同完成的。近幾年的研究所發(fā)現(xiàn)硝化菌有豐富的代謝多樣性和基質(zhì)多樣性。一般情況下，亞硝酸細菌將氨作為電子供體，將氧作電子受體進行好養(yǎng)呼吸；而在較低氧濃度下則同時利用亞硝酸鹽和氧作電子受體；無氧條件下進行厭氧呼吸是利用亞硝酸鹽作為電子受體。將亞硝酸鹽做電子受體時，其還能同時利用氨、氫、有機物等多種電子受體。一般情況下，以亞硝酸鹽做電子供體以氧做電子受體而進行好氧呼吸的硝酸細菌為自養(yǎng)生長，而在存在亞硝酸鹽的無氧條件下則轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂袡C物做電子供體，以硝酸鹽做電子受體的厭氧呼吸。在即沒有氧也沒有硝酸鹽時，其進行以有機物做電子供體和電子受體的異養(yǎng)生長。

在調(diào)節(jié)池和反應(yīng)器中，還可能存在厭氧氨氧化反應(yīng)。厭氧氨氧化是以亞硝酸鹽做氧化劑而將氨氧化為N2；或以氨做電子受體而將亞硝酸鹽還原為N2的生物反應(yīng)。

2 應(yīng)用實例

（1）2008年在某工廠生活污水處理項目中（600噸/天），為研究探索復(fù)合微生物替代活性污泥及化學(xué)絮凝劑，研究人員與相關(guān)設(shè)計院溝通按照復(fù)合菌的生存需求設(shè)計采用格柵、調(diào)節(jié)池、缺氧池、生物接觸氧化池（采用生物固定化技術(shù)）、二沉池、消毒池、污泥池等工藝處理。經(jīng)過半年穩(wěn)定運行，出水水質(zhì)完全符合綠化和農(nóng)用地要求，污水COD達到40mg/L以下，廢水回用綠化園區(qū)植物。由于復(fù)合微生物對有機物的分解充分，沒有多余污泥產(chǎn)生。

（2）2009年在山東省某醫(yī)院污水項目上使用驗證實驗結(jié)果。醫(yī)院污水量2000噸/天，自2009年4月20日開始用復(fù)合菌調(diào)試，15天運行達標，經(jīng)過了4個月運行監(jiān)測穩(wěn)定?！安惶砑有跄齽┏鏊甋S較好，不添加消毒劑大腸桿菌數(shù)減少98%以上，污泥量少，各項指標均達到項目建設(shè)要求。”

本文針對現(xiàn)代污水處理廠產(chǎn)生大量剩余污泥問題，通過在污水處理的過程中添加專門配制的復(fù)合微生物，改善和強化活性污泥菌膠團中的微生物的品種組成和功能，增強污水處理的效果，并促進有機污染物消化分解和不斷對已死亡微生物的再分解，從而大幅度的減少活性污泥的排放量，減低剩余污泥產(chǎn)生量，相應(yīng)減少了剩余污泥的后續(xù)處理工作量，實現(xiàn)了從源頭上控制污水廠的污泥產(chǎn)量。添加復(fù)合微生物的方法，不需對污水處理廠的現(xiàn)行工藝和運行條件進行硬件和軟件改造，有很好的適應(yīng)能力，是剩余污泥減量技術(shù)有巨大前景和應(yīng)用可行性的發(fā)展方向。

作者簡介：肖麗（1980-），女，山東乳山人，本科，工程師，微生物。