随着污水厂不断上新，污泥处理日益受到关注，在污泥处理过程中,污泥微生物细胞内含物的释放是重要步骤，这就需要首先进行污泥预处理，以便后续更好的处理处置污泥。

污泥预处理的目的是破坏污泥的结构及细性物质使其为易降解的物质,这样不仅能够促进系统微生物的隐性生长而减少污泥产量,而且也可将胞内释放出的有机物作为碳源加以利用,改善脱氮除磷的效果,实现污泥的减量化与资源化。那污泥预处理又有多少方法呢？

1.臭氧预处理技术

臭氧是一种强氧化剂,能与污泥中的细菌进行反应,破坏细胞壁、释放出细胞内的细胞质并继续将大分子有机物降解为小分子,提高后续系统的生物降解性能,回流进入曝气池还可以作为碳源,从而提高生物脱氮的效能。

臭氧氧化以其高效、简单易行、无二次污染而备受关注。今后需要进一步的研究方向:继续研究其机理并依据其进一步提高臭氧氧化技术的效率,探讨这种技术的影响条件及适用范围并获得最佳操作参数;进一步扩大研究范围,结合工程实际,将这一极其富有潜力的技术应用于工程实际中。

2.碱解预处理技术

碱处理中主要起作用的是OH-。OH-除了能破坏污泥的絮体结构外,还可以在一定的温度下,水解、皂化细胞壁和细胞膜上的蛋白质和脂多糖,破坏微生物细胞结构,使胞内物质向浓度较低的胞外环境释放。碱解处理作为传统而又简易的处理方法有很大的潜力。

碱的预处理可以提高厌氧消化过程中污泥的水解速率改善污水污泥的消化性能。但碱处理会增加盐离子浓度以及后续处理的难度,并容易对仪器设备造成腐蚀,成本较高。此外,虽然NaOH的融胞效果最为理想,但是综合考虑效果以及经济因素,有研究者认为廉价并且在其他固废处理中广泛采用的石灰对污泥进行处理也是不错的选择。

3.热预处理技术

热处理是通过加热使污泥中的部分微生物细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质、矿物质以及细胞膜碎片。随温度的升高,污泥的水解速率加快和水解程度增大,低分子有机物和有机酸浓度增加。该方法是目前研究较多、应用较广的一项污泥预处理技术。

在以后的研究中,应该在污泥热处理的机理,减少降解物质的生成和提高有机物的释放效率等方面进一步深入研究。同时,注重研究高效的污泥热处理工艺或热处理与其他处理方式的结合,开发低耗的污泥热处理方法和设备。

4.微波预处理技术

微波预处理是一种非常快速的融胞技术。污泥中的固体有机物在微波作用过程中经历溶解和水解。首先是微生物絮体的离散和解体,细胞内的有机物质被释放出来不断溶解,然后溶解性有机物不断水解。

微波技术在环境工程中的应用目前仅处于研究阶段,实际工业化应用并不广泛。但随着人们对微波技术认识的进一步深入及相关技术问题的解决和今后对低能耗、环境友好技术要求的提高,微波技术在环境污染治理工程方面必将发挥其应有作用。

5.超声波预处理技术

超声波破碎是一种破坏细胞导致细胞内物质释放的方法,其作用原理有水力作用和声化反应两方面。用超声波技术处理污泥,就是利用超声波在液体中产生的空穴作用,形成极端的物理和力学条件,将污泥内微生物细胞壁击破,分解污泥絮体,使絮体尺寸变小。

超声波溶胞技术具有清洁、安全、低能耗等特点,使得这一技术的运行成本大大降低,是一项值得推广的新技术。尽管将超声波技术应用到实际工程中还需要一定的时间,但到目前为止,国内外已经从不同方面对超声波溶胞技术进行了大量的研究,相信超声波技术在污泥处理方向必将起到较为重要的作用。

6.生物预处理技术

新型嗜热酶溶解(solubilization by thermophilicenzyme,简称S-TE)技术,即通过优势嗜热菌在适宜条件下分泌的活性胞外酶的生物融胞作用达到对污泥短时、高效地溶解。

尽管生物技术处理污泥的甲烷产率提高幅度相对其他预处理技术较低,但这是一项新兴的生物处理技术,目前仍处于试验研究阶段,需进一步优化和完善。由于该项技术具有经济、廉价、无二次污染的优势,已引起越来越多的关注。

7.联合预处理技术

随着对污泥预处理技术研究的不断深入,人们已经不再局限于应用一种技术来促进细胞溶解了,而是将不同的技术结合起来,相互促进,进一步提高污泥水解的速率。

污泥预处理方法可以有效促进污泥中细胞的分解和胞内物质的释放,提高污泥的消化性能,加快消化速率,提高产气量,但各种不同的预处理技术各有利弊。所以选择不同的与相互组合，研制出一套符合实际情况的处理方案是每个企业每个单位考虑的问题。