高 彬劉 茜

（1陜西省土地工程建設(shè)集團有限責(zé)任公司 陜西西安 710075 2中國建筑西北設(shè)計研究院有限公司 陜西西安 710018）

引言

剩余活性污泥有機物含量高、顆粒細(xì)小、高度親水、并且污泥顆粒主要是由微生物通過胞外聚合物和金屬陽離子等架橋而形成的復(fù)雜絮體，即菌膠團[1]。因為菌膠團內(nèi)部存在大量結(jié)合水，表面有部分吸附水，造成剩余活性污泥的脫水性能較差。pH和溫度作為影響活性污泥微生態(tài)系統(tǒng)的主要物理因素[2]，能夠影響污水處理過程中活性污泥中微生物的種類、數(shù)量、代謝方式、代謝產(chǎn)物類型，以及活性污泥的沉降特性和沉降過程等。

本文的酸堿-凍融聯(lián)合調(diào)理污泥法是還處于探索階段的污泥處理方法，目前國內(nèi)外研究較少，具體的機理尚不清楚?？疾炖胮H對污泥細(xì)胞及EPS的破解加上凍融對污泥顆粒粒徑的影響是否更加有利于污泥脫水。

1 材料與方法

1.1 供試污泥

本研究以馬鞍山市第一污水處理廠二沉池回流活性污泥為研究對象。

1.2 污泥預(yù)處理

將污泥進行沉淀濃縮 (使SS達10g/L左右)，得到原污泥(RS)，在800mL塑料瓶中加入pH已分別調(diào)至pH2、pH4、pH6、pH8、pH10、pH12。放入-4℃冷凍室冷凍48h。取出，在25℃的水浴中融解。靜置12h后，進行測量。

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗現(xiàn)象

污泥冷凍過程與冰塊外形與Martel和Diener觀察的現(xiàn)象基本一致，但污泥冰點下降，污泥顆粒粒徑發(fā)生變化。原污泥在冷凍24h后就已完全冰凍，但聯(lián)合處理過程中發(fā)現(xiàn)，冷凍24h污泥中心尚有未凍結(jié)污泥，故本次試驗冷凍時間改為48h；由于污泥在冷凍前就已進行酸堿處理，所以污泥顆粒形態(tài)及粒徑已經(jīng)發(fā)生變化，高pH處理污泥細(xì)胞已破解，溶解性物質(zhì)溶出，COD增高。凍融后，低pH污泥從小的懸浮顆粒變?yōu)樾螤詈痛笮∪缈Х劝愕牧铑w粒，而高pH污泥顆粒只有小范圍結(jié)團現(xiàn)象，并且上清液褐變顏色未褪去。

2.2 聯(lián)合法對污泥絮體結(jié)構(gòu)的影響

分析解凍后pH變化，其中pH7.34為原污泥冷凍48h。與酸堿處理污泥相似，EPS中的蛋白質(zhì)，糖類以及細(xì)胞污泥都具有緩沖能了，污泥pH都有中性化的趨勢，但與酸堿處理不同的是pH12的緩沖趨勢依然很強，甚至高于pH6與pH8處理的污泥?？赡苁怯捎谖勰嘣诩?xì)胞尚未破解完全時，冰凍阻礙了污泥繼續(xù)破解，使得部分細(xì)胞及EPS保留。

SCOD和DDCOD的變化趨勢相同。pH=2，4，6，8，10的污泥在經(jīng)過48h冷凍后，其SCOD含量均低于原污泥的210.67mg/L，pH=12時經(jīng)過48h冷凍后，污泥SCOD含量快速升高至614.97mg/L。這一結(jié)果說明，與原污泥冷凍48h后相比，酸堿處理后再凍融的污泥，其SCOD含量不升反降，只有溶胞效果最好的pH=12的堿處理在凍融處理后，SCOD含量有較大幅度的升高。但對污泥進行pH=12的純堿處理時，污泥SCOD含量增至1378.65mg/L，這一數(shù)值是聯(lián)合處理后SCOD最高值的兩倍，所以聯(lián)合處理在強堿以外環(huán)境中可能對污泥的SCOD釋放有阻礙作用。

污泥經(jīng)過酸堿處理后，其污泥絮體結(jié)構(gòu)和污泥微生物細(xì)胞均受到不同程度破壞，釋放出大量的溶解性固體。溶解性鹽對污泥凝固點的巨大影響。而且溶解性鹽的含量對污泥的冷凍時間和融化時間也有著一定影響，溶解性鹽對凍融時間的影響將能在很大程度上影響到經(jīng)過處理后污泥的性質(zhì)。所以，隨著污泥中溶解性鹽含量的逐漸增加，污泥的冷凍時間先降低后上升，而溶解時間則是呈下降趨勢，據(jù)此，造成了污泥冷凍24h未能完全冰凍。

所有污泥樣品都有顯著的聚集結(jié)團現(xiàn)象，顆粒粒徑均有不同程度的增大。在冷凍時間相同的條件下，pH=12的污泥破解效果最好，污泥絮體結(jié)構(gòu)基本看不出來。從污泥形態(tài)變化上，可以看出凍融和酸堿處理單獨作用時對污泥性質(zhì)的影響，在聯(lián)合處理中仍能清楚地觀察到。

2.3 聯(lián)合法對污泥泥餅含固率的影響

除原污泥外，污泥含固率隨pH增加而逐漸降低。由于污泥中EPS及細(xì)胞的部分破解，結(jié)合水溶出，污泥總量加少，造成含固率相應(yīng)減少。而污泥中顆粒物的減少，有助于提高污泥的脫水性能。

結(jié)語

（1）除pH12以外，酸堿-凍融聯(lián)合較之單獨酸堿處理不利于污泥EPS和細(xì)胞的分解。

（2）酸堿處理使污泥中生成部分溶解性鹽，污泥冰點下降，不利于污泥的冷凍。

（3）聯(lián)合處理后污泥顆粒粒徑明顯粗大化，有利于污泥的絮凝和脫水。