[發明專利]用高鐵酸鹽處理污泥促進污泥減量的方法

無效

• 申請號: 201210025451.1
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102531313A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 葉芬霞;劉新文;李穎
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用高鐵酸鹽處理污泥，促進污水處理廠剩余污泥脫水和厭氧消化，從而使污泥減量的方法。該工藝能夠有效地降低剩余污泥的產量，減少剩余污泥后續處理與處置費用，可以用于工業和城市生活污水處理廠(站)。

背景技術

基于活性污泥的生物污水處理方法是目前世界上應用最廣泛的污水生物處理技術，但它一直存在一個最大的弊端，就是會產生大量的剩余污泥。隨著污水量的日益增加和污水處理率的不斷提高，今后幾年我國的污泥產量將會有大幅度的遞增。雖然污泥量只占污水量的1～2％，但污泥處理設施投資在整個污水處理廠總投資中占約40～50％，污泥的處理與處置費用一般要占總運行費用的30～60％。污泥處置已從過去僅僅作為污水處理的一個單元，發展成了污水處理廠不得不優先考慮的重要環節，剩余污泥的處理與處置已成為污水處理廠運行中一個令人頭疼的問題。高昂的處理費用和越來越嚴格的限制性法律法規使得剩余污泥的處置問題越發嚴重，污泥的出路也益發狹窄。

由于污泥具有特殊的絮體結構，具有高度親水性，污泥絮體中包含了大量的結合水，難以脫去，造成雖然污泥在調理后脫水速率加快，但是污泥脫水后的泥餅中仍然含水率高。所有機械脫水方法只能使脫水污泥含水率降低到75-80％左右，難以再進一步再降低。另一方面，通常采用厭氧消化對污泥進行穩定化處理，傳統的厭氧消化工藝存在以下不足：污泥停留時間長，需要20-30天，因此設施占地面積大、基建費用高；有機物的去除率較低，僅為40％左右。這主要是由于污泥中大部分有機物包含在微生物細胞內，導致厭氧消化的第一階段-水解速率很慢，成為制約厭氧消化的主要因素，最終使得污泥雖經厭氧消化，但污泥減容和減量效果不顯著。可見，污泥難脫水和難消化的特征極大地影響了污泥的減量化，從而制約了污泥有效安全的處理與處置。

高鐵酸鹽是一種強氧化劑，其氧化還原電位為2.20V，酸性條件下氧化性甚至高于臭氧，足以氧化分解污泥，強化有機部分的生物轉化，加快細胞溶解。減少污泥中結合水含量，有利于污泥脫水、污泥減量和最終減少處理處置費用。高鐵酸鹽強化污泥厭氧降解，縮短發酵時間，增加沼氣產量，而且無二次污染風險。

涉及高鐵酸鹽處理污泥的研究，國內有一篇報道：《環境科學》2011，32(7)：2019-2022。該研究報道高鐵酸鹽能氧化水解剩余活性污泥，高鐵投加量為m(Fe)/m(SS)＝0.40μg/mg時，溶出的SCOD、NH₄⁺-N、TP達到最大值。該研究報道描述了一種高鐵酸鹽氧化污泥方法，最終處理結果是污泥被氧化水解，但并未涉及相關污泥處理工藝方面，以及污泥脫水和厭氧消化等污泥處理處置等內容。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種利用高鐵酸鹽氧化處理污泥，改進、強化現有的污泥脫水、厭氧消化工藝，促進污泥減量的方法，以較低的成本實現降低污泥量。

為實現上述目的，本發明將污泥處理系統與高鐵酸鹽氧化系統相結合，將剩余污泥用高鐵酸鹽氧化分解，釋放污泥中的結合水，破壞剩余污泥的細胞壁，達到促進污泥脫水和后續厭氧消化的目的，從而降低污泥量。

用高鐵酸鹽處理污泥促進剩余污泥脫水、厭氧消化的污泥減量方法，其特征在于剩余污泥濃縮后，先經過預處理罐，經高鐵酸鹽氧化處理，然后進入絮凝、壓濾(或離心)過程；或者經過高鐵酸鹽氧化處理后，再經過厭氧消化處理，然后再進入絮凝、壓濾(或離心)過程。也就是說，剩余污泥經過24小時左右的濃縮，污泥含水率為96～98％，先經過高鐵酸鹽氧化處理，然后分成兩條路線，一是直接加入絮凝劑，脫水，填埋或焚燒；二是進入厭氧消化裝置，使污泥中的大部分有機物被降解，然后再加入絮凝劑，進行脫水，最后填埋或焚燒，達到污泥減量化的目的。

其中預處理罐包括一個攪拌器和一個加藥器，攪拌器使污泥與投加進的高鐵酸鹽反應完全，加藥器是向池中投加高鐵酸鹽。

其中高鐵酸鹽的投加量(即高鐵酸鹽與剩余污泥的質量比)為：促進污泥脫水0.2～0.5∶1，促進污泥厭氧消化1.0～1.5∶1。污泥經過高鐵酸鹽氧化預處理的時間為：促進污泥脫水5～10分鐘，促進污泥厭氧消化10～30分鐘。不同種類污泥的最佳劑量可能有所不同，高鐵酸鹽與污泥的質量比與剩余污泥的性質等有關。