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活性污泥法是目前世界上城市污水处理厂最为常用的污水生物处理技术,但是该工艺在运行过程中有一个最大的弊端,就是会产生相当数量的剩余污泥,污泥的处理和处置已成为污水处理厂一个亟待解决的问题。常见的污泥减量技术,如隐性生长、微型动物捕食、高溶解氧工艺和膜生物反应器等,大都存在着缺陷,如能耗较高、不易控制反应条件、运行费用较高等等,而且实质上属于污泥处理,而并不是污泥减量。相比以上方法,在活性污泥工艺中投加解偶联剂,可以抑制生物的合成代谢,减少污水处理系统中剩余污泥的产生量,从根本上、实质上实现剩余污泥的减量。本论文首先对所选择的几种解偶联剂进行比较,筛选出了对污泥减量效果好、价格便宜、对基质去除影响相对较小的解偶联剂;然后在此基础上,研究了2,4,5-三氯苯酚(TCP)不同投加方式对污泥减量的效果,以及对基质去除效果和微生物活性等的影响。得到下面的结论:①通过研究比较4种化学物质——2,4-二硝基苯酚(DNP)、间氯苯酚(mCP)、2,4,5-三氯苯酚(TCP)和3,3’,4’,5-四氯水杨酰苯胺(TCS)对A2/O工艺污泥产率的影响,结果表明:4种化学物质均可作为解偶联剂,都能有效地控制污泥的产率。TCP在减少污泥产率方面是最有效的,同时对工艺运行效能的影响较小。②解偶联剂效果的差异与其酸性(用酸性常数pKa表示)强弱有关,即pKa越低,污泥的减量效果越好。但是通过实验发现,TCP、mCP、DNP符合上述规律,TCS不符合这一规律。③选择解偶联剂和其最佳投药量取决于同时满足污泥减量、基质去除率和污泥沉降性能等要求的一个平衡点。对实验所选的4种解偶联剂进行横向比较后发现,当TCP浓度为4mg/L时,污泥产率下降了53.07%,COD的去除率仅下降3.88%,因此,4mg/L的TCP是相对优良的解偶联剂。④以上一步得出的相对优良的解偶联剂TCP为基础,在A2/O连续流工艺中研究TCP不同投加方式对污泥减量效果等的影响,结果表明:在保持TCP总投加量相同的情况下,采用大剂量一次性投加的污泥减量效果比小剂量分次投加的效果好;即每两天投加240mg TCP,污泥产量比对照下降了67.10%,而每天投加120mg TCP,污泥产量比对照仅下降了35.90%。⑤不同投加方式实验时,A2/O工艺中COD的去除能力有所下降,当一次性投加240mg TCP时,COD的去除率比对照下降了26.80%,但出水氨氮和总氮的浓度未受多大影响,磷的去除率有些下降,SVI有所上升,但是没有严重影响污泥的沉降性能。⑥TCP不同投加方式减量系统中的微生物种群结构发生了变化,原生动物和后生动物等的指示性微生物在种类和数量上都有一定程度的降低,污泥絮体也变得较疏松。投加TCP后污泥的SOUR值升高,表明TCP能够提高微生物的呼吸速率。通过对比系统和4mg/L TCP污泥减量系统中的经济效益核算发现,TCP污泥减量系统中每吨污水(含污泥处理)的运行费用可以减少0.004元,表明在A2/O工艺中添加TCP实现污泥减量不仅在技术上可行,而且在经济上也可行。