[發(fā)明專利]一種強(qiáng)化剩余活性污泥脫水性能的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210381224.2
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102849918A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 官寶紅;于潔;鄒有良
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);杭州浙大易泰環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于資源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種強(qiáng)化剩余活性污泥脫水性能的方法。

背景技術(shù)

活性污泥法具有處理能力大、適用范圍廣、有機(jī)物去除效率高、運(yùn)行穩(wěn)定和成本較低等經(jīng)濟(jì)技術(shù)的優(yōu)勢，一直以來是污水處理的主流技術(shù)方法。剩余活性污泥是活性污泥法流程中經(jīng)沉淀后排出的部分活性污泥，活性污泥處理廢水過程必然產(chǎn)生剩余活性污泥。剩余活性污泥成分極為復(fù)雜，含有大量的病原菌、病毒微生物、重金屬物質(zhì)和毒害性有機(jī)物，易腐敗，有惡臭，對人類健康、生態(tài)和環(huán)境衛(wèi)生具有較大的危害性，故必須對其進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化、無害化、甚至資源化處置。

常用的剩余活性污泥處置技術(shù)有土地填埋、堆肥和焚燒。剩余活性污泥含水率一般在96％以上，即使經(jīng)過加藥重力濃縮處理，含水率也在90％以上。由于剩余活性污泥含水率非常高，導(dǎo)致體積龐大，給后續(xù)處理帶來了很多困難，例如，高額的運(yùn)輸費(fèi)用、巨大的能量消耗。以干化焚燒處置為例，活性污泥的含水率直接影響到處置構(gòu)筑物的規(guī)模以及能源消耗。理論上污泥含水率越低越好，但是常規(guī)的機(jī)械脫水方法僅能使污泥的含水率降至80％左右，且機(jī)械脫水程度越高，設(shè)備投資和運(yùn)行成本越大。因此，強(qiáng)化剩余活性污泥脫水性能成為剩余活性污泥處置的必要的前處理技術(shù)。

強(qiáng)化剩余活性污泥脫水的處理方法有生物水解法、凍融法、超聲法、臭氧法和高溫水熱法等，其中高溫水熱法由于簡便、高效的特點(diǎn)，受到廣泛的關(guān)注，但是存在能耗高的缺點(diǎn)。為此，人們采用酸或堿的協(xié)同作用來降低水熱處理要求的溫度，例如，E.Neyens等人在H2SO4或NaOH、Ca(OH)2的存在條件下，采用水熱法對剩余活性污泥進(jìn)行處理，可以提高處理的效率(“Hot?acid?hydrolysis?as?a?potential?treatment?of?thickened?sewage?sludge”，E.Neyens等，Journal?of?Hazardous?Materials?98(2003)，275-293；“Alkaline?thermal?sludge?hydrolysis”，E.Neyens等，Journal?of?Hazardous?Materials?B97(2003)295-314)。然而，采用這種方法時，需要消耗大量的酸或堿，這會導(dǎo)致設(shè)備腐蝕、重金屬和磷的溶出、酸或堿超標(biāo)等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種強(qiáng)化剩余活性污泥脫水性能的處理方法，該方法可以顯著提高活性污泥的脫水性能，并且對設(shè)備的腐蝕小。

一種強(qiáng)化剩余活性污泥脫水性能的處理方法，向剩余活性污泥中加入電解質(zhì)，加熱攪拌，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完全后得到脫水性能被強(qiáng)化了的剩余活性污泥；

所述的電解質(zhì)為鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽和鎂鹽中的至少一種。

經(jīng)過處理后的剩余活性污泥經(jīng)換熱器換熱后送入機(jī)械脫水設(shè)備，脫水后的濾餅進(jìn)行后續(xù)處置，所述的脫水設(shè)備可以為板框壓濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)、真空皮帶壓濾機(jī)和真空轉(zhuǎn)鼓壓濾機(jī)等。

在常壓水熱條件下，所述的剩余活性污泥的絮體發(fā)生破裂，內(nèi)部帶負(fù)電荷的基團(tuán)被暴露出來，部分胞內(nèi)物釋放，為陽離子提供了更多的架橋結(jié)合位點(diǎn)，此時投加所述電解質(zhì)，電解質(zhì)電離出鈉離子、鉀離子、鈣離子或鎂離子，這些離子通過電中和、吸附架橋、壓縮膠體雙電層等方式，顯著減少活性污泥的表面電荷、促使胞內(nèi)水釋放、形成更加緊密團(tuán)聚的活性污泥絮狀體，從而強(qiáng)化活性污泥的脫水性能；同時，本發(fā)明中，所使用的電解質(zhì)不屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，對設(shè)備的腐蝕小。

易溶于水、能夠電離出鈉離子、鉀離子、鈣離子或鎂離子的各種鹽類都能作為本發(fā)明中的電解質(zhì)與剩余活性污泥進(jìn)行反應(yīng)。所述的電解質(zhì)優(yōu)選氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂和硝酸鎂中的至少一種，這些電解質(zhì)易溶于水，性質(zhì)穩(wěn)定，且易電離出所需的陽離子；同時來源廣泛，價格便宜，適合大規(guī)模應(yīng)用于剩余活性污泥脫水性能的強(qiáng)化處理。

所述的電解質(zhì)濃度增加到一定程度之后，再增加其濃度，對脫水性能的影響不明顯，卻會增加處理成本。綜合考慮，所述的電解質(zhì)的濃度優(yōu)選為1～600mmol/L，進(jìn)一步優(yōu)選為5～300mmol/L，其中，所述電解質(zhì)的濃度為電解質(zhì)在整個處理體系中的濃度。

作為優(yōu)選，所述的電解質(zhì)為氯化鈣，所述的電解質(zhì)的濃度為5～100mmol/L。選用氯化鈣作為電解質(zhì)的時候，經(jīng)過處理之后的剩余活性污泥的脫水性能較好，而且氯化鈣用量少，處理時間短。