一種利用超聲和堿處理的污泥減量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種工業(yè)污泥處理技術(shù)，具體地設(shè)及一種利用"超聲波預(yù)處理+堿處 理+污泥曝氣消解"的工藝處理工業(yè)剩余污泥的方法。屬于污水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 活性污泥法是世界上應(yīng)用最廣泛的污水生物處理技術(shù)，我國城市生活污水處理廠 中，目前80%的污水處理廠都在采用活性污泥法。剩余污泥是污水處理廠運(yùn)行過程中產(chǎn)生 的一種副產(chǎn)物，是一種重要的有機(jī)廢棄物，極容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。資料顯示，到2010 年年底，我國城鎮(zhèn)污水處理量將達(dá)343億立方米，我國污水處理率達(dá)到70%，屆時(shí)將相應(yīng)的 產(chǎn)生2200多萬噸的污泥，且年增長率大于10%。 陽003]目前常見的污泥減量工藝包括污泥質(zhì)量減量和污泥體積減量，污泥體積減量工藝 主要包括濃縮、壓濾W及脫水等，主要是去除污泥中的水分，實(shí)現(xiàn)污泥體積的減量，但脫水 后的污泥含水率依然比較高（80% )，同時(shí)在填埋W及再利用的過程中容易產(chǎn)生二次污染。 [0004] 污泥的質(zhì)量減量方法包括強(qiáng)化隱性生長、解偶聯(lián)代謝、微型生物捕食等。其中酸堿 預(yù)處理是一種常見的生化工藝，廣泛運(yùn)用于剩余污泥的預(yù)處理中，酸堿預(yù)處理可W脅迫污 泥中的細(xì)菌微生物，破裂細(xì)胞，達(dá)到融胞析出內(nèi)源性物質(zhì)的作用，提高剩余污泥的再次生化 降解性，并且通過回流隱性生長，達(dá)到污泥減量化的目的。 陽0化]超聲波是一種頻率范圍在20曲Z~lOMHz之間的縱波，當(dāng)超聲波福射液體時(shí)，產(chǎn)生 一系列空化作用和聲化學(xué)作用，可W降低污泥的粒徑，增加污泥的比表面積，同時(shí)還能促進(jìn) 污泥的融胞作用。
[0006] 申請(qǐng)?zhí)?01310072194的專利申請(qǐng)《一種回流污泥堿處理-酸化的源頭污泥減量工 藝》中介紹了一種利用堿處理進(jìn)行污泥減量的工藝。該工藝在傳統(tǒng)A20污水處理工藝的污 泥回流段增加堿處理-酸化過程，結(jié)合污泥堿處理與厭氧技術(shù)，通過堿處理、厭氧酸化的作 用降低污水生物處理過程中剩余污泥的產(chǎn)量，該工藝具有操作方便、能耗低、污泥處理效果 顯著的優(yōu)勢，污泥減量20 %~90 %。
[0007] r酸-堿預(yù)處理促進(jìn)剩余污泥厭氧消化的研究"（環(huán)境科學(xué)，袁光環(huán)、周興求、伍健 東，2014, 6 (33)，1918-1922)》利用投加酸堿對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理，提高剩余污泥的厭氧消化 速率，污泥減量效果明顯，并且酸堿聯(lián)合處理的方式比酸堿單獨(dú)處理更有利于污泥厭氧消 化和污泥減量。
[0008] 利用酸堿預(yù)處理污泥，并通過污泥回流進(jìn)行隱性生長的污泥減量方法由于其工藝 簡單、易于在原有設(shè)備上改造，因此受到廣泛的關(guān)注，但是由于酸堿處理污泥時(shí)，反應(yīng)效率 較慢，污泥停留時(shí)間比較長，又在一定程度上限制了其在工業(yè)上的進(jìn)一步應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明公開了一種利用超聲和堿處理的污泥減量方 法，旨在利用超聲波預(yù)處理污泥，提高后續(xù)污泥酸堿處理時(shí)的反應(yīng)效率，通過"超聲預(yù)處理+ 堿處理+污泥曝氣消解"工藝處理剩余污泥，提供一種工藝簡單、運(yùn)行費(fèi)用低的剩余污泥減 量處理工藝，實(shí)現(xiàn)剩余污泥的減量化。 陽010] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0011] 一種利用超聲和堿處理的污泥減量方法，包括如下步驟：
[0012] 步驟1)超聲預(yù)處理：用超聲預(yù)處理剩余污泥，超聲強(qiáng)度0. 1~0. 9胖/111以超聲處理 時(shí)間5~40min ;
[0013] 步驟2)堿處理：上述預(yù)處理后的剩余污泥進(jìn)入堿處理反應(yīng)池，加入堿液，調(diào)節(jié)抑 在9~11之間，10化pm磁力攬拌下，反應(yīng)時(shí)間2~lOh ;
[0014] 步驟扣中和：堿處理后的剩余污泥中加入酸液，調(diào)節(jié)抑至6~8之間；
[0015] 步驟4)污泥曝氣消解：中和后的剩余污泥跟未經(jīng)處理的生污泥按照1:1的比例混 合，采用微孔曝氣法，維持氧含量在3~5mg/l，曝氣反應(yīng)時(shí)間10~40h。
[0016] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，剩余污泥的MLSS為8000mg/L~lOOOOmg/l，所含污水 COD 為 300 ~500mg/L，抑為 6 ~7 ;
[0017] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟1)中，超聲強(qiáng)度優(yōu)選0. 3~0. 7W/mU剩余污泥在 超聲中的處理時(shí)間優(yōu)選10~30min ;
[0018] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟2)中，剩余污泥中加入的堿液為K0H或化0H，剩余 污泥在堿處理池中的停留反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選4~化；
[0019] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟3)中，堿處理后的剩余污泥中和時(shí)加入的酸為鹽 酸或者硫酸。
[0020] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟4)中，中和后的剩余污泥跟未經(jīng)處理的生污泥混 合曝氣反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選20~30h。
[0021] 經(jīng)過本方法處理后的剩余污泥減量達(dá)到50 %~70 %，曝氣后的出水COD小于 80mg/l，達(dá)到國家工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0022] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：
[0023] 1)通過超聲波預(yù)處理剩余污泥，通過超聲波的空化作用和聲化學(xué)作用，增強(qiáng)剩余 污泥的融胞作用，同時(shí)降低剩余污泥顆粒的粒徑，提高剩余污泥的比表面積，增加堿處理時(shí) 的反應(yīng)效率。
[0024] 2)堿處理污泥，通過堿的脅迫作用，與剩余污泥充分反應(yīng)，進(jìn)一步促進(jìn)剩余污泥的 融胞作用，增加細(xì)胞內(nèi)源物質(zhì)的析出。
[00巧]3)超聲-堿處理后的剩余污泥與未處理的生污泥混合，充分曝氣進(jìn)行隱性生長， 進(jìn)一步消耗剩余污泥，分解析出的細(xì)胞內(nèi)源物質(zhì)，在剩余污泥減量化的同時(shí)，達(dá)到排水水質(zhì) 達(dá)標(biāo)的目標(biāo)。
[00%] 本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于通過超聲波預(yù)處理破碎剩余污泥顆粒，提高剩余污泥的比 表面積，增大剩余污泥與后續(xù)堿處理的反應(yīng)效率，利用污泥曝氣進(jìn)行剩余污泥的隱性生長， 實(shí)現(xiàn)剩余污泥的減量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。
[0027] 本發(fā)明所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益在于提高了堿處理剩余污泥的破碎裂解效率，縮短了剩 余污泥的處理時(shí)間，通過回流裂解的剩余污泥進(jìn)行隱性生長，實(shí)現(xiàn)剩余污泥的源頭減量，具 有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面，結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0030] 本發(fā)明所述的工業(yè)剩余污泥的特點(diǎn)如下表所示：
[0031]
[0032] 與專利"城鎮(zhèn)污水污泥的減量化、資源化方法"（申請(qǐng)?zhí)?00710064166.訝相比，本 發(fā)明通過超聲波預(yù)處理破碎剩余污泥顆粒，提高剩余污泥的比表面積，增大剩余污泥與后 續(xù)堿處理的反應(yīng)效率，提高剩余污泥的裂解效果，利用污泥曝氣進(jìn)行剩余污泥的隱性生長， 實(shí)現(xiàn)剩余污泥的減量和廢水的達(dá)標(biāo)排放。
[0033] 本發(fā)明主要通過："超聲波預(yù)處理+堿處理+中和+污泥曝氣消解"的工藝處理工 業(yè)剩余污泥，經(jīng)過本方法處理后的剩余污泥減量達(dá)到50%~70%，曝氣后的出水COD小于 80mg/L達(dá)到國家工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0034] 具體實(shí)施例如下： 陽0對(duì) 實(shí)施例1
[0036] 某企業(yè)的剩余污泥，MLSS為SOOOmg/l，所含污水COD為500mg/l，抑為6,處理步 驟如下：
[0037] 步驟1 :超聲預(yù)處理，用超聲預(yù)處理剩余污泥，超聲強(qiáng)度0.3W/mL，超聲時(shí)間 30min ；
[0038] 步驟2 :堿處理，上述預(yù)處理后的剩余污泥進(jìn)入堿處理反應(yīng)池，加入K0H堿液，調(diào)節(jié) 抑為11，10化pm磁力攬拌下反應(yīng)地；
[0039] 步驟3 :中和，堿處理后的剩余污泥中加入鹽酸，調(diào)節(jié)抑為6 ;
[0040] 步驟4 :污泥曝氣消解，中和后的剩余污泥跟未經(jīng)處理的生污泥按照1:1的比例混 合，采用微孔曝氣法，氧含量為5mg/l，反應(yīng)20h。
[0041