[發(fā)明專利]提高污水廠污泥生物穩(wěn)定化速率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410203930.7
• 申請(qǐng)日: 2014-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104003594A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱南文;壽宗奇;袁海平;于豹;陳瑩;張冬凌;龔逸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/02
• 分類號(hào): C02F11/02;C02F11/04
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及一種提高污水廠污泥生物穩(wěn)定化速率的方法。

背景技術(shù)

城市污水廠污泥產(chǎn)生量大、有機(jī)成分含量很高，同時(shí)還含有病原體等大量有害成分，為避免污泥處置不當(dāng)帶來(lái)環(huán)境安全隱患，我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部近年來(lái)多次強(qiáng)調(diào)，污泥應(yīng)遵循《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2()()2)的規(guī)定，在填埋、土地利用等處置前應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定化處理。污泥穩(wěn)定化有物理、化學(xué)、生物等多種方法，其中，厭氧消化、好氧消化等生物穩(wěn)定化方法因運(yùn)行成本較低、技術(shù)上安全可靠而被廣為采用。然而，傳統(tǒng)的生物穩(wěn)定法也存在污泥處理時(shí)間長(zhǎng)(傳統(tǒng)的污泥厭氧消化周期為25～30天，傳統(tǒng)的污泥好氧消化周期為15～20天)、設(shè)施占地大的缺點(diǎn)，從而，給一些用地緊張的大、中城市帶來(lái)了污泥消化設(shè)施建設(shè)成本高、征地困難等問(wèn)題。

為提高污泥生物穩(wěn)定化速率，從上世紀(jì)70年代起，包括高溫水解、凍融處理、超聲波處理、Fenton氧化、濕式氧化、酸或堿處理、臭氧氧化等強(qiáng)化污泥生物穩(wěn)定化的強(qiáng)化方法相繼出現(xiàn)，然而，從目前情況看，這些方法處理成本較高，離實(shí)際應(yīng)用尚有較大的距離，可見(jiàn)，在可大幅提高污泥穩(wěn)定化速率的前提下，探索一種經(jīng)濟(jì)可行的污泥處理新方法，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

微電流對(duì)微生物生長(zhǎng)具有刺激作用，目前，微生物的電刺激技術(shù)已成功應(yīng)用于酵母、硫細(xì)菌以及脫氮細(xì)菌等多種微生物培養(yǎng)體系，但是在污泥生物穩(wěn)定化方面，目前還未見(jiàn)有關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的污泥生物穩(wěn)定化速度慢、周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，提供一種提高污水廠污泥生物穩(wěn)定化速率的方法，具體為采用微電流刺激的方法提高污水處理廠污泥中微生物新陳代謝的速度，從而能夠提高污泥穩(wěn)定化速率、大幅度縮短污泥穩(wěn)定化時(shí)間，為一些占地緊張而又采用生物法對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化處理的污水處理廠提供技術(shù)選擇。

本發(fā)明的技術(shù)原理是：污泥的消化穩(wěn)定化過(guò)程實(shí)際上主要是污泥中化能異養(yǎng)型微生物利用污泥中的可降解有機(jī)物作為碳源，將污泥中的有機(jī)物不斷降解的過(guò)程。污泥中的有機(jī)物在被微生物降解過(guò)程，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，即發(fā)生了電子的傳遞和轉(zhuǎn)移，因此將一定量的微電流作用于污泥中的微生物，可有效的控制電子傳遞，加快了污泥中微生物的新陳代謝速度，并且微生物得到有效富集，從而促進(jìn)了污泥的消化穩(wěn)定化進(jìn)程。此外，在微電流的作用下，可以有效地將污泥中的硫化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，降低了硫化物對(duì)微生物的毒害作用，提高生物活性。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明涉及一種提高污水廠污泥生物穩(wěn)定化速率的方法，所述方法包括如下步驟：

A、將初沉池和二層池排放出來(lái)的經(jīng)過(guò)濃縮后含固率為3～5％的污泥置入一個(gè)污泥消化反應(yīng)罐中，對(duì)污泥進(jìn)行厭氧或好氧消化處理；

B、在對(duì)污泥進(jìn)行厭氧或好氧消化處理過(guò)程中，在污泥中通入不高于0.02A的微電流直至污泥穩(wěn)定化即可。

優(yōu)選地，所述污泥消化反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有陰、陽(yáng)電極；所述微電流是采用穩(wěn)壓電源或脈沖電源在所述陰、陽(yáng)電極上施加而得。通入微電流的目的在于對(duì)污泥中的微生物進(jìn)行電刺激作用；污泥在生物穩(wěn)定化過(guò)程中一直處于通電狀態(tài)，污泥中的微生物在微電流刺激下，可較大幅度地提高新陳代謝速度，從而，促進(jìn)污泥生物穩(wěn)定化，污泥穩(wěn)定化時(shí)間可縮短20％以上。

優(yōu)選地，所述陰、陽(yáng)電極的間距為2～10cm；采用穩(wěn)壓電源時(shí)施加的電壓為0.3～1.5V，電流為0.005～0.020A。

優(yōu)選地，對(duì)污泥厭氧或好氧消化處理過(guò)程中，還采用污泥循環(huán)泵對(duì)消化反應(yīng)罐中的污泥進(jìn)行攪拌和混勻。本發(fā)明采用污泥循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥進(jìn)行攪拌、混合，使污泥在微電流作用下進(jìn)行生物穩(wěn)定化時(shí)，達(dá)到良好的混勻效果，可促進(jìn)污泥消化穩(wěn)定化，縮短污泥穩(wěn)定化時(shí)間。

優(yōu)選地，步驟B中，對(duì)污泥中溫厭氧消化處理時(shí)，至污泥穩(wěn)定化所需的時(shí)間為15～20天。

優(yōu)選地，步驟B中，對(duì)污泥好氧消化處理時(shí)，至污泥穩(wěn)定化所需的時(shí)間為10～15大。

第二方面，本發(fā)明還涉及一種專用于上述方法的促進(jìn)污泥消化穩(wěn)定化的污泥消化裝置，包括消化反應(yīng)罐、設(shè)置于所述消化反應(yīng)罐內(nèi)部的陰極、陽(yáng)極，所述陰極、陽(yáng)極與電流調(diào)控裝置相連；所述消化反應(yīng)罐底部的污泥進(jìn)口通過(guò)帶污泥輸送閥門的污泥輸送管路與污泥調(diào)節(jié)池相連，所述消化反應(yīng)罐底部設(shè)有曝氣器，所述曝氣器通過(guò)曝氣空氣管路與曝氣泵相連，所述曝氣空氣管路靠近曝氣泵的一端依次設(shè)有氣體流量計(jì)、曝氣空氣管路閥門；所述消化反應(yīng)罐頂蓋上設(shè)有帶排氣閥門的排氣管路。