城市污水处理厂剩余污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物，剩余污泥在 最终处置前一般要经过稳定化处理。目前，我国城市污水厂主要采用好氧和厌 氧的传统方法对污泥进行消化，这两种方法由于研究和实际使用时间较长，技 术上比较成熟，但与此对应的突出问题是好氧消化能耗高，国内大部分小型污 水处理厂大多无力承担高额的运行费用；而厌氧消化则投资费用高、运行管理 相对复杂并且存在安全隐患。所以，研究和探索稳定污泥的其他生物学方法对 于国内中小型污水处理厂污泥的后续处理是十分必要的。 本文针对污泥两种传统消化方式的缺陷，结合污泥A/AD消化工艺，提出了 一种新的污泥消化工艺——污泥微氧消化，污泥微氧消化是指将污泥消化时溶 解氧控制在0.5mg/L左右，利用兼性菌特性，即在将氧作为电子受体的同时， 还利用硝酸盐作为电子受体分解有机物，从而达到降低污泥消化时动力消耗， 维持消化时碱度的目的。 本文采用实验室序批式小试和污水处理厂连续流中试的研究方法，在同厌 氧消化、好氧消化、添加硝酸盐底物微氧消化、微氧/好氧消化进行对比实验的 基础上，优化了污泥微氧消化的各工艺参数，并分析了污泥微氧消化的机理； 与此同时，筛选出了评价污泥微氧消化稳定性的适用指标。研究结果表明： 1.在污泥初始TS浓度10g/L、20g/L和30g/L左右，消化温度20℃、30℃ 和40℃时，污泥微氧消化最适工况为：进泥TS浓度20g/L左右，消化温度30 ℃，消化时间20天，此时TVS重量去除率达50.3％，污泥pH基本保持中性，污 泥微氧消化完全可行。其消化结果优于同条件下厌氧消化，略低于同条件下好 氧消化，动力消耗仅为好氧消化的1/3～1/2。 2.添加硝酸盐底物、微氧/好氧消化和常规微氧消化实验对比结果表明，三 种消化方式下TVS的降解效率基本接近；污泥CST值均有不同程度升高，在消 化尾期提高曝气量至好氧状态可适当改善污泥的脱水效率，但其改观并不显著。 对微氧消化后污泥及其上清液中各类氮的监测结果表明：污泥微氧消化具有脱 氮作用，在最佳工况下经过20天消化后，约有23％的氮被脱除。 3.通过对污泥微氧消化各类指标的监测，分析污泥微氧消化的工作原理为： 污泥微氧消化时曝气区周围具有相对较高的溶解氧，这部分污泥进行有氧代谢， 并在硝化菌作用下将氨氮转化为硝酸盐氮，随之硝酸盐氮向低浓度的外围扩散， 在污泥曝气区外围处，溶解氧含量较低，此时反硝化菌利用硝酸盐进行代谢， 并将硝酸盐还原成为氮气和氨氮，达到部分脱氮的效果。随着硝酸盐氮的消耗， 该区域又成为硝酸盐氮的低浓度区，促使由好氧消化生成的硝酸盐氮向该区域 转移，从而在消化池内部构成好氧——缺氧消化的循环体，不断促使污泥的内 源分解，达到污泥减量的效果。 4.污泥微氧消化连续流中试实验表明：在进泥浓度20g/L左右，消化温度 28℃左右，20天连续消化后，TS重量去除率(平均值)达到36.9％，TVS的重 量去除率(平均值)达到51.4％。该工艺具有较好的污泥稳定化效果，投资少， 操作简便，具有较好的实际工程应用前景。 5.对污泥微氧消化的各类指标分析表明，△TVS(％)、△TVS/TS(％)和 生物可降解度以及TTC-脱氢酶四项指标，能较好地反应污泥消化时总固体的降 解和污泥生物活性，测定相对简单易行，结果重现性好。其中，在污泥微氧消 化最佳工况下，当△TVS(％)降解率达到45％、△TVS/TS(％)达到55％、 生物可降解度降低率达到60％、TTC-脱氢酶降低到20～30mg/L时可认为污泥微 氧消化达到了基本稳定。 在污泥微氧消化可行的结论基础上，论文最后对污泥微氧消化的进一步研 究提出了展望。 关键词：污泥 微氧消化 总固体消减 污泥稳定化指标