化学解偶联剂在活性污泥工艺中的污泥减量作用

摘要：微生物的新陈代谢是生物化学转化的总和，它包括相关的分解代谢和合成代

谢。在活性污泥培养中，化学解偶联剂能够将合成代谢和分解代谢解离，抑制合成代谢，
从而达到剩余污泥减量化的目的。本文阐述了用化学解偶联剂减少剩余污泥产量的作用机
理；结合国内外研究现状，分别介绍了几种常用的化学解偶联剂及其作用效果；并提出
了在活性污泥工艺中加入化学解偶联剂存在的问题以及将来的研究方向。

　　1.绪论

活性污泥法是目前城市污水处理厂应用最广泛的污水生物处理技术。据统计[6]，世界

上超过 90％的城市污水处理都采用活性污泥法。虽然该工艺有很多的优点，如基建投资
少，处理效果好，运行稳定等，但是，它也存在一个最大的缺点：在运行过程中产生大
量的剩余污泥，而且剩余污泥的处理成本相当高，占到了污水厂运行总费用的 25％～
65％[6,15].在我国有大量的剩余污泥不经处理就直接堆放获简单填埋，这样对环境造成了
严重的二次污染。因此，现在亟待解决的问题是最大程度的处理与处置剩余污泥和最大程
度的降低剩余污泥的产率。

虽然当前有很多剩余污泥减量化的方法，但是，这些方法都存在一些不足。最近，在

活性污泥工艺中投加适量的化学解偶联剂来减少剩余污泥产率的可行性已经得到了证明。
该工艺相对以上各种方法而言，具有用量少，效果明显等优点，显示出很强的工程应用
前景，具有发展推广的潜力。

2.作用机理探讨

2.1 新陈代谢机理

新陈代谢是生物体与外界环境进行物质交换与能量交换的全过程。它包括生物体内所

发生的一切合成和分解作用。合成与分解是既对立又统一的关系。微生物正常情况下的分
解代谢和合成代谢通过 ATP（三磷酸腺苷）和 ADP（二磷酸腺苷）之间的转化偶联在一
起，如图 1 所示[6].

　　图 1.分解代谢和合成代谢的关系

　　Fig. 1  The relation of catabolic metabolism and anabolism

ATP 是细胞内的主要磷酸载体，它作为细胞的主要供能物质参与体内的许多代谢反

应。微生物体内 ATP 的生成方式有两种[1]：作用物（底物）水平磷酸化和氧化磷酸化。通
过作用物（底物）水平磷酸化生成的 ATP 在体内所占比例很小，大部分 ATP 都是以氧化
磷酸化的形式生成的。在活性污泥系统中，ATP 的形成主要也是以氧化磷酸化作用为主。
代谢物脱下的氢经呼吸链传递给氧生成水，同时逐步释放能量，使 ADP 磷酸化生成
ATP，这种氧化与磷酸化相偶联的过程称为氧化磷酸化。氧化过程为放能反应或称分解代