隨著水污染的日益嚴(yán)重，對各種污水進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的處理勢在必行。目前，全球范圍內(nèi)已有數(shù)以萬計的污水處理廠正在運(yùn)行，且隨著環(huán)境意識與環(huán)保要求的提高必將有更多的污水廠行將建設(shè)。
污水生物處理的比較顯著的優(yōu)點就是高效低耗，因此也得到了很廣泛的應(yīng)用，而活性污泥和生物膜的污水生物處理工藝在水污染治理方面已經(jīng)取得了巨大成功。但是，現(xiàn)有的污水生物處理工藝并不完善，一些缺陷日益突出。其中.比較引人關(guān)注的就是大量剩余污泥的產(chǎn)生。污泥處理的費(fèi)用異常之高.大約占到污水處理廠建設(shè)和運(yùn)行總費(fèi)用的50%~60%左右。大量的剩余污泥以及高昂的處理費(fèi)用已成為制約污水生物處理技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的主要因素之一。因此.如何從根本上徹底解決剩余污泥減量問題己成為當(dāng)今世界普迫關(guān)注的一個焦點。
那么在污水生物處理系統(tǒng)內(nèi)生物污泥是怎樣產(chǎn)生的呢?眾所周知，污水生物處理依賴于系統(tǒng)內(nèi)微生物對污染物質(zhì)的降解，微生物在降解污染物質(zhì)的同時取得生長所需的原料并生成能量，生成的能量通常被用于細(xì)胞維持和推動細(xì)胞生長。細(xì)胞維持是指維持細(xì)胞正常的生理狀態(tài)，因而用于細(xì)胞維持的能量需要被優(yōu)先滿足。可見。生物污泥的形成過程即是細(xì)胞生長的過程。
報據(jù)上述能量的細(xì)胞利用原則.要想從根本上達(dá)到污泥減比較的目的.應(yīng)盡可能地使生物降解過程中所產(chǎn)生的能比較被用于細(xì)胞維持而不是細(xì)胞生長。事實上，污水生物處理系統(tǒng)中能夠影響污泥生成的過程很多。除細(xì)胞維持外.細(xì)胞死亡以及原生動物和后生動物的捕食也會直接引起系統(tǒng)內(nèi)生物量的減少。所有這些能夠引起生物減量的過程涉及到了一系列的微生物學(xué)、生物化學(xué)以及生態(tài)學(xué)反應(yīng)機(jī)制，在污水生物處理系統(tǒng)中被統(tǒng)稱為內(nèi)源過程。顯然，通過合理強(qiáng)化這些微觀過程可以從根本上減少污泥產(chǎn)量。
事實上，內(nèi)源過程對整個生物處理系統(tǒng)的運(yùn)行也會產(chǎn)生重要影響。內(nèi)源過程消耗了相當(dāng)數(shù)量的電子受體.好氧條件下內(nèi)源呼吸大約消耗了COD去除總耗氧量的50%以上。內(nèi)源過程還將直接影響到微生物群落結(jié)構(gòu).進(jìn)而影響系統(tǒng)的處理效率等。
然而，目前對內(nèi)源過程的各個方面知之甚少，對這些過程的定義尚沒有形成一致的看法。因而，非常有必要從微觀角度對內(nèi)源過程開展基礎(chǔ)性研究，以全面認(rèn)識系統(tǒng)內(nèi)微生物的內(nèi)源過程，從根本上獲得有效減少剩余污泥產(chǎn)量、提高系統(tǒng)處理效率的技術(shù)策略，實現(xiàn)污水生物處理的可持續(xù)發(fā)展。
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